УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ МЕХАНИЗАЦИЕЙ КОМПРЕССОРА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ Российский патент 2006 года по МПК F04D27/00 

Описание патента на изобретение RU2287089C2

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в системах (САУ) автоматического управления газотурбинными двигателями (ГТД).

Известно устройство для управления положением лопаток входного направляющего аппарата (ВНА) компрессора, содержащее задатчик положения лопаток ВНА, подключенный к датчикам частоты вращения турбокомпрессора (n тк) и температуры наружного воздуха (Тн) и к первому входу сумматора, второй вход которого подключен к выходу измерителя положения лопаток ВНА, выход сумматора подключен к сервоклапану, выход которого управляет сервоприводом положения лопаток ВНА [1].

Однако известное устройство не позволяет без существенного усложнения процесса регулирования и ужесточения требований к точности датчиков внутридвигательных параметров обеспечить необходимое качество регулирования.

Наиболее близким к данному изобретению по технической сущности является устройство для управления механизацией компрессора ГТД, содержащее регулятор положения лопаток входного направляющего аппарата (ВНА) компрессора, гидравлически соединенный с магистралями силового, постоянного и сливного давлений рабочего тела, с гидроцилиндрами привода ВНА, и золотник управления гидроприводом клапанов перепуска воздуха (КПВ) из-за компрессора, гидравлически связанный с магистралями силового и сливного давлений рабочего тела и кинематически - с гидроцилиндром ВНА [2].

Недостатком этого устройства является следующее.

ВНА управляется регулятором по программе "заданное положение лопаток ВНА по внутридвигательному параметру (приведенной по температуре воздуха на входе в ГТД частоты вращения турбокомпрессора или давления воздуха за компрессором или степени сжатия в компрессоре и т.д.)". На начальном участке запуска ГТД ВНА находится в положении "закрыто", КПВ - открыты. В процессе запуска ГТД по мере роста внутридвигательного параметра по командам регулятора гидроцилиндр привода ВНА перекладывает лопатки ВНА из положения "ВНА закрыт" в положение "ВНА открыт". В момент достижения внутридвигательным параметром значения, при котором необходимо закрыть КПВ, гидроцилиндр привода ВНА перемещает золотник управления гидроприводом КПВ в положение, при котором обеспечивает закрытие КПВ. В этом положении КПВ будут находиться до выключения ГТД.

Для расчетных режимов работы ГТД этого достаточно.

Однако существуют нерасчетные режимы работы ГТД, например помпаж компрессора. Для выхода компрессора из помпажа необходимо, в том числе, открыть КПВ независимо от положения гидроцилиндра привода ВНА для сброса воздуха из-за компрессора в атмосферу.

Известное устройство неспособно выполнять эту функцию.

Это снижает надежность работы ГТД.

Целью изобретения является повышение надежности работы ГТД за счет введения управления положением КПВ из-за компрессора по электрической команде от противопомпажной системы (ППС).

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для управления механизацией компрессора ГТД, содержащем регулятор положения лопаток входного направляющего аппарата (ВНА) компрессора, гидравлически соединенный с магистралями силового, постоянного и сливного давлений рабочего тела, с гидроцилиндрами привода ВНА, и золотник управления гидроприводом клапанов перепуска воздуха (КПВ) из-за компрессора, гидравлически связанный с магистралями силового и сливного давлений рабочего тела и кинематически - с гидроцилиндром ВНА, дополнительно в магистрали, соединяющей золотник управления КПВ с гидроцилиндром его привода, установлен золотник, гидравлически связанный с магистралью силового давления (Рсил.), свободная полость управления этого золотника соединена с магистралью постоянного давления (Ркпд), а пружинная полость через жиклер - с магистралью постоянного давления и через нормально закрытый электромагнитный клапан - с магистралью слива (Рсл.).

На чертеже представлена структурная схема заявляемого устройства управления механизацией компрессора ГТД.

Устройство содержит регулятор 1 положения лопаток ВНА компрессора, гидравлически соединенный с магистралями 2 силового, 3 постоянного и 4 сливного давлений рабочего тела и с рабочей полостью 5 гидроцилиндра 6 привода 7 ВНА, пружинная полость 8 гидроцилиндра 6 гидравлически соединена с магистралью 4 сливного давления, золотник 9 управления гидроприводом 10 КПВ 11, гидравлически связанный с магистралями 3 постоянного и 4 сливного давлений рабочего тела и кинематически - с гидроцилиндром 6 привода 7 ВНА, золотник 12, гидравлически связанный с магистралью 2 силового давления, рабочая полость 13 этого золотника соединена с магистралью 3 постоянного давления, а пружинная полость 14 через жиклер 15 - с магистралью 3 постоянного давления и через нормально закрытый электромагнитный клапан 16 (НЗ ЭМК) - с магистралью 4 слива.

Устройство работает следующим образом.

Регулятор 1 для поддержания заданного положения лопаток ВНА формирует управляющее воздействие, подключая к рабочей полости 5 гидроцилиндра 6 магистраль 2 силового или 3 постоянного, или 4 сливного давления рабочего тела. Гидроцилиндр 6, перемещаясь, через привод 7 изменяет положение лопаток ВНА и, на определенных режимах работы ГТД, через кинематическую связь - положение золотника 9 управления гидроприводом 10 КПВ 11. Перемещаясь, золотник 9 подключает (через золотник 12) к рабочей полости гидропривода 10 магистраль 3 постоянного (КПВ 11 открыты) или 4 сливного (КПВ закрыты) давления рабочего тела.

При обнаружении помпажа компрессора двигателя ППС формирует управляющие воздействия, направленные на ликвидацию помпажа. В том числе, ППС формирует электрическую команду на открытие НЗ ЭМК 16. Пружинная полость 14 золотника 12 соединяется с магистралью 4 сливного давления рабочего тела. Золотник 12 отключает от рабочей полости гидропривода 10 управляющее давление от золотника 9 и подключает магистраль 2 силового давления рабочего тела. КПВ 11 открываются и завершают ликвидацию помпажа. Электрическая команда на открытие НЗ ЭМК 16 снимается. Золотник 12 отключает от рабочей полости гидропривода 10 магистраль 2 силового давления рабочего тела и подключает управляющее давление от золотника 9.

Таким образом обеспечивается управление положением КПВ из-за компрессора по электрической команде от ППС, что позволит повысить надежность работы ГТД.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Шевяков А.А. "Теория автоматического управления силовыми установками летательных аппаратов", М., "Машиностроение", 1976 г.

2. "Выбор и обоснование рациональных схем электронно-гидравлических CAP вертолетных и транспортных ГТД", т.о. ЦИАМ №8533, 1978 г.

Похожие патенты RU2287089C2

название год авторы номер документа
УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ГАЗОТУРБИННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ 2005
  • Дудкин Юрий Петрович
  • Остапенко Сергей Владимирович
  • Алексеев Петр Исаевич
  • Гладких Виктор Александрович
  • Фомин Геннадий Викторович
RU2289708C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ГИДРОУСИЛИТЕЛЕМ 2005
  • Дудкин Юрий Петрович
  • Гладких Виктор Александрович
  • Фомин Геннадий Викторович
RU2289707C2
СПОСОБ ЗАЩИТЫ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ ОТ ПОМПАЖА КОМПРЕССОРА 2023
  • Саженков Алексей Николаевич
  • Савенков Юрий Семенович
  • Якушев Алексей Павлович
RU2801768C1
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕПУСКОМ ВОЗДУХА В КОМПРЕССОРЕ ДВУХВАЛЬНОГО ДВУХКОНТУРНОГО ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ 2001
  • Князева Н.Р.
  • Савенков Ю.С.
  • Саженков А.Н.
  • Трубников Ю.А.
RU2214535C2
УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ МЕХАНИЗАЦИЕЙ КОМПРЕССОРА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ 2008
  • Дудкин Юрий Петрович
  • Гладких Виктор Александрович
  • Фомин Геннадий Викторович
  • Остапенко Сергей Владимирович
RU2392498C2
СПОСОБ ЗАЩИТЫ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ ОТ ПОМПАЖА КОМПРЕССОРА ЭЛЕКТРОННОЙ ДВУХКАНАЛЬНОЙ СИСТЕМОЙ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ 2023
  • Россик Михаил Викторович
  • Саженков Алексей Николаевич
  • Савенков Юрий Семенович
RU2810867C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ ЗАСЛОНКИ ВОЗДУШНОГО КАНАЛА 2012
  • Спиридонов Максим Ильич
  • Бабичев Василий Васильевич
  • Егоров Павел Викторович
RU2490175C1
СПОСОБ КОНТРОЛЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ГАЗОТУРБИННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ 2008
  • Дудкин Юрий Петрович
  • Гладких Виктор Александрович
  • Фомин Геннадий Викторович
RU2387856C2
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ГАЗОТУРБИННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ 2008
  • Дудкин Юрий Петрович
  • Гладких Виктор Александрович
  • Фомин Геннадий Викторович
RU2416036C2
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ГАЗОТУРБИННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ 2010
  • Дудкин Юрий Петрович
  • Гладких Виктор Александрович
  • Фомин Геннадий Викторович
RU2468257C2

Реферат патента 2006 года УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ МЕХАНИЗАЦИЕЙ КОМПРЕССОРА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в системах автоматического управления газотурбинными двигателями (ГТД). Сущность изобретения заключается в том, что дополнительно в состав устройства в магистрали, соединяющей золотник управления клапанами перепуска воздуха (КВП) из-за компрессора с гидроцилиндром его привода, установлен золотник, гидравлически связанный с магистралью силового давления, свободная полость управления этого золотника соединена с магистралью постоянного давления, а пружинная полость через жиклер - с магистралью постоянного давления и через нормально закрытый электромагнитный клапан - с магистралью слива. Такое выполнение устройства позволит обеспечить управление положением КПВ из-за компрессора по электрической команде от противопомпажной системы, что позволит повысить надежность работы ГТД. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 287 089 C2

Устройство для управления механизацией компрессора ГТД, содержащее регулятор положения лопаток входного направляющего аппарата (ВНА) компрессора, гидравлически соединенный с магистралями силового, постоянного и сливного давлений рабочего тела, с гидроцилиндрами привода ВНА, и золотник управления гидроприводом клапанов перепуска воздуха (КПВ) из-за компрессора, гидравлически связанный с магистралями силового и сливного давлений рабочего тела и кинематически - с гидроцилиндром ВНА, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы ГТД, дополнительно в магистрали, соединяющей золотник управления КПВ с гидроцилиндром его привода, установлен золотник, гидравлически связанный с магистралью силового давления, свободная полость управления этого золотника соединена с магистралью постоянного давления, а пружинная полость через жиклер - с магистралью постоянного давления и через нормально закрытый электромагнитный клапан с магистралью слива.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2006 года RU2287089C2

Выбор и обоснование рациональных схем электронно-гидравлических CAP вертолетных и транспортных ГТД, Т.О
Электрический дверной замок 1927
  • Маркович А.Л.
  • Маркович Л.З.
SU8533A1
Приспособление для отрезания частей лент с помощью неподвижного ножа 1929
  • Буров Л.Д.
SU22512A1
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕПУСКОМ ВОЗДУХА В КОМПРЕССОРЕ ДВУХВАЛЬНОГО ДВУХКОНТУРНОГО ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ 2001
  • Князева Н.Р.
  • Савенков Ю.С.
  • Саженков А.Н.
  • Трубников Ю.А.
RU2214535C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПЕРЕПУСКА ВОЗДУХА ИЗ КОМПРЕССОРА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ САМОЛЕТА 2001
  • Панков А.Г.
  • Полатиди С.Х.
  • Савенков Ю.С.
  • Саженков А.Н.
  • Трубников Ю.А.
RU2215908C2
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЕМ ПОВОРОТНЫХ НАПРАВЛЯЮЩИХ ЛОПАТОК ВХОДНОГО НАПРАВЛЯЮЩЕГО АППАРАТА КОМПРЕССОРА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1988
  • Панков А.Г.
  • Тимкин Ю.И.
  • Алексеев В.В.
RU1588027C
БЕСЦЕНТРОВЫЙ ШЛИФОВАЛЬНЫЙ СТАНОК ПО ДЕРЕВУ 0
SU274341A1
DE 3805119 А, 31.08.1989.

RU 2 287 089 C2

Авторы

Дудкин Юрий Петрович

Остапенко Сергей Владимирович

Алексеев Петр Исаевич

Гладких Виктор Александрович

Фомин Геннадий Викторович

Даты

2006-11-10Публикация

2004-10-13Подача