Ограничитель нарастания давления топлива газотурбинного двигателя Советский патент 1990 года по МПК F02C9/26 

Изобретение относится к области газотурбинных силовых установок, а более конкретно, к области регулирования и управления газотурбинных ус- . тановок.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является ограничитель нарастания давления топлива газотурбинного двигателя, содержащий программное заданяцее устройство (ПЗУ), выполненное в виде поршня, « соединенного с золотником гидравлического усилителя, подключенным к полостям сервопоршня качающего узла и управляющей полости,

Известный ограничитель нарастания давления топлива перед форсунками раничивает в процессе разгона ГГД темп нарастания давления топлива в соответствии с программой, определяемой производительностью дроссельных пакетов ПЗУ и жесткостью пружин срав.нения. При медленном увеличении давления топлива перед форсунками ПЗУ успевает перестроиться на новый режим и ограничитель в работу не вступает.

При резком увеличении давления топлива перед форсунками ПЗУ не успевает

ю быстро перестроиться на новый режим и Перезатянуть пружины сравнения, зосолотниковый усилитель резко поднимает00ся вверх до открытия окон управления

положением сервопоршня наклонной шайбы, останавливает ее, и далее разгон происходит пропорционально скорости перестройки ПЗУ, При этом ограничитель пропускает бросок давления топ

лива, величина которого определяется

.зоной перекрытия между окнами во втулке золотникового усилителя по ходу золотника и жесткостью пружин сравнения. Бросок-по давлению тоютива, приведенный к крутизне расходной характеристики распределительного клапана, опреде,ляет величину jSpocKa по, расходу топ лива, которьй пропускает ограничитель .в двигатель при приемистости. Величина броска по расходу топпива дпя огратшчнтеля может быть уменьшена только за счет уменьшения крутиз 1Ш расходной характеристики распределительного клапана, но при этом вырас тает Еьппе предельно допустимого перепад давления мелсду коллекторами двух канальных форсунок на режимах, близких к 1,0 Кё, и вырастает общий уровень давления за качающим узлом, что уменьшает ресурс работы качающего узла насоса. Цель изобретения - повышение зксплуатационной надежности. Указанная цель достигается тем, что в известном ограничителе нарастания давления топлива газотурбинного двигателя, содержащем программное задающее устройство, выполненное в виде поршня, соединенного с золотником гидравлического усилителя, подключенным к полостям сервопоршня качающего узлл и управляющей полости, управляющая полость разделена мембраной, кине матически связанной с-золотником на две части, одна Из которых подключена к выходу качающего узла непосредствен но, а другая - посредством дросселирующего элемента, При резком увеличении расхода топлИра при разгоне газотурбинного двига теля вырастает перепад давления на нормированном отверстии. Золотник уси лителя резко поднимается до открытия окон управления положением сервопоршня наклонной шайбы насоса, останавпи. вает его, и далее разгон системь происходит пропорционально скорости пе. рестройки ПЗУ,.При зтом ограничитель нарастания расхода топлива пропускает бросок расхода топлива, величина которого определяется зоной перекрытия между окнами во втулкеЗОЛОТНИКОВОГО усилителя по ходу золотника, жесткостью пружин сравнения и площадь проходного сечения нормированного отверстия. Поскольку крутизна расходной харак теристики распределительного клапана на величину броска по расходу тошхива уже не влияет, расходная характе- i ристика распределительного клапана выбрана из условия оптимальной работы двухканальной форсунки и снижения общего уровня давления за качающим узлом. . Величина броска по расходу топлива при приемистости может регулироваться во всем диапазоне изменения режимов за счет изменения расходной характеристики дроссельного золотникового клапана перемелного сечения. На чертеже изображена принципиальная схема ограничителя нарастания дав- Ленин топлива ГТД. Ограничитель нарастания давления состоит из гфограммного задающего устройства, включающего в себя поршень I, шток 2, дроссельные пакеты 3, пружины 4 сравнения и кинематически связанный с поршнем 1 золотник 5 гидравлического усилителя. Золотник 5 подключен к полостям 6 и 7 сервопоршня 8качан1щего узла (на чертеже не показан) и к управляющей полости 9., в которой установлена мембрана 10, кинематически связанная штоком П с золотником 3, и управляющая полость 9 на две части 12 и 13, Часть 12 полости подключена к выходу от качающего узла непосредственно каналом 14, а часть 13 - через дросселирующий злемент, имеющий втулку 15 с отверстием 16 и золотник 17, При резком увеличении расхода топлива при разгоне ГТД вырастает резко перепад давления на отверстии 16 втулки 15, За счет увеличения перепада давления на мембране 10 золотник 5 гидравлического усилителя резко поднимается вверх и останавливает сервопоршень 8, При зтом золотник 5 закрывает слив топлива из надпоршневой полости.поршня 1, Поршень 1 начинает перезатягивать пружины 4 сравнения со скоростью, определяемой производиельностью дроссельных пакетов 3. Скорость перезатяжки пружин 4 сравнения определяет скорость перемещения сервопоршня 8, управляющего положе1шем наклонной-шайбы наеоса и, следовательно скоростью нарастания расхода топлива. Величина броска расхода топлива, которую пропускает ограничитель нарастания расхода, определяется положением золотника 5 жесткостью пружин 4 сравнения и площадью проходного сечения отверстия 16 во втулке 15, Такое выполнение ограничителя нарастания давления топлива на ряде газотурбинных двигателей позволит получить величины бросков по расходу

ОГРАНИЧИТЕЛЬ НАРАСТАНИЙ РАСХОДА ДАВЛЕНИЯ ТОПЛИВА ГАЗОТУРБИННОГО г ДВИГАТЕЛЯ, содержащий программное задающее устройство, выполненное в виде поршня, соединенного с золотником гидравлического усилителя, подключенным к полостям сервопоршня качающего узла и управлягрщей полости, о т- . л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения зксплуатационной надежности, управляющая полость разделена мембраной, кинематически связанной с золотником на две части, одна из которых подключена к выходу качающего узла непосредственно, а другая посредством д)осселирующего. элемента.