ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ АВТОМАТ РАЗГОНА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ Советский патент 1996 года по МПК F02C9/28 

Изобретение относится к области автоматического регулирования, в частности к системам регулирования газотурбинных двигателей (ГТД).

Из основного авт. св. N 388127 известен гидравлический автомат разгона газотурбинного двигателя, содержащий объемный насос, дроссель и регулятор скорости, соединенные с линией слива, клапан нагрузки, связанный с насосом и через жиклер с регулятором скорости, причем клапан нагрузки выполнен в виде подпружиненного золотника, перепускная полость которого соединена через жиклер и пружинную полость с регулятором скорости.

Недостатком известного автомата является низкая надежность запуска, так как он имеет практически линейную характеристику подачи топлива по частоте вращения ротора турбокомпрессора, которая не обеспечивает качественного распыла топлива в момент его воспламенения в камере сгорания.

Целью изобретения является повышение надежности запуска.

Поставленная цель достигается тем, что гидравлический автомат разгона газотурбинного двигателя, содержащий объемный насос, дроссель и регулятор скорости, соединенные с линией слива, клапан нагрузки, связанный с насосом и через жиклер с регулятором скорости, причем клапан нагрузки выполнен в виде подпружиненного золотника, перепускная полость которого соединена через жиклер и пружинную полость с регулятором скорости, дополнительно снабжен подпружиненным сливным клапаном, установленным после дросселя, причем пружинная полость клапана сообщена с линией слива.

На чертеже изображена схема гидравлического автомата разгона.

Гидравлический автомат разгона содержит объемный топливный насос 1, соединенный через магистраль 2 с клапаном 3 нагрузки, включающим в себя золотник 4 и полость с пружиной 5, которая соединена с регулятором 6 скорости, дроссель 7 регулирования разгона, соединенный через жиклер 8 с пружинной полостью клапана 3 нагрузки и подпружиненным сливным клапаном 9, пружинная полость 10 которого соединена с линией слива 11.

Автомат разгона работает следующим образом. Перед запуском двигателя золотник 4 клапана 3 нагрузки под действием пружины 5 находится в крайнем верхнем положении, сообщая магистраль 2 форсунки с регулятором 6 скорости. Исполнительный орган регулятора 6 скорости закрыт и перекрывает перепуск топлива из магистрали форсунки в линию слива 11. Клапан 9 закрыт под действием пружины.

В начальный момент запуска все топливо от насоса 1, приводимого во вращение от ротора ГТД, поступает в магистраль 2 форсунки, и давление в магистрали 2 форсунки быстро возрастает до величины, определяемой настройкой клапана 9. Клапан 9 вступает в работу и, перпуская избыток топлива из магистрали форсунки в линию слива 11, поддерживают необходимую величину давления топлива перед форсункой постоянной. При этом обеспечивается качественный распыл топлива, необходимый для надежного воспламенения топливовоздушной смеси в камере сгорания ГТД.

Работа клапана 9 характеризуется пологим участком на графике. При дальнейшем увеличении частоты вращения ротора ГТД и соответственно расхода топлива, подаваемого насосом 1, сливной клапан 9 открывается полностью и создается необходимый избыток топлива для обеспечения разгона двигателя до номинального скоростного режима.

На режиме разгона перепуск топлива через регулятор 6 скорости отсутствует, расхода топлива через жиклер 8 нет, поэтому давление в пружинной полости клапана 3 нагрузки равно давлению перед дросселем 7 регулирования разгона. Таким образом, перепада давлений на золотнике 4 клапана нагрузки практически нет, и он находится в верхнем положении под действием пружины 5.

При достижении номинального скоростного режима вступает в работу регулятор 6 скорости и осуществляется перепуск топлива из магистрали форсунки через жиклер 8 и пружинную полость клапана 3 нагрузки в линию слива 11.

Жиклер 8 выполнен с малым проходным сечением, поэтому при небольшом перепуске топлива на золотнике 4 появляется перепад давлений, преодолевающий усилие пружины 5, под действием которой золотник начинает перемещаться вниз. При этом уменьшается проходное сечение дроссельной щели золотника 4, что приводит к снижению давления перед жиклером 8 и соответственно в пружиной полости клапана 3 нагрузки и резкому перемещению золотника 4 вниз до упора.

В крайнем нижнем положении золотник 4 полностью отсекает перепуск топлива из магистрали 2 форсунки через дроссель 7 регулирования разгона в линию слива. При этом пружинная полость клапана 3 нагрузки разобщается с магистралью 2 форсунки, а регулятор 6 скорости непосредственно с ней соединяется через перепускную полость золотника 4 клапана 3 нагрузки. Таким образом, устраняется влияние жиклера 8 на статическую характеристику регулятора 6 скорости.

Таким образом, введение в автомат разгона подпружиненного сливного клапана, установленного после дросселя, причем пружинная полость клапана сообщена с линией слива, обеспечивает необходимую величину давления топлива перед форсункой и, тем самым, качественный распыл топлива, что, в свою очередь, обеспечивает повышение надежности запуска.

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ АВТОМАТ РАЗГОНА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ по авт. св. N 388127, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности запуска, он дополнительно снабжен подпружиненным сливным клапаном, установленным после дросселя, причем пружинная полость клапана сообщена с линией слива.

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ АВТОМАТ РАЗГОНА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ по авт. св. N 388127, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности запуска, он дополнительно снабжен подпружиненным сливным клапаном, установленным после дросселя, причем пружинная полость клапана сообщена с линией слива.