ПРОТИВОПОМПАЖНОЕ УСТРОЙСТВО ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ Советский патент 1996 года по МПК F04D27/02 

Изобретение относится к автоматическому регулированию, в частности к устройствам, подавляющим помпаж путем изменения подачи топлива в газотурбинный двигатель (ГТД).

Известна система, предупреждающая развитие срыва потока в ГТД, содержащая датчик помпажа и сливной электроклапан, который открывает перепуск из трубопровода отдозированного топлива к форсункам основной камеры сгорания.

Однако после устранения помпажа режим работы двигателя снижается, а регулятор продолжает работать на прежнем режиме, что вызывает paccoгласованность в их работе и отрицательно влияет на процесс выхода двигателя на заданный режим.

Наиболее близким техническим решением является устройство, содержащее топливный стравливающий клапан, управляющая полость которого связана со сливом через электромагнитный клапан, при этом стравливающий клапан гидравлически связан с дозирующей иглой и клапаном перепуска топливного регулятора, имеющего источник постоянного давления.

Его недостаток заключается в наличии неуправляющей связи стравливающего клапана с дозирующей иглой, что приводит к снижению быстродействия, так как при изменении клапаном подачи топлива в двигатель игла продолжает работать по закону, заданному регулятором.

Кроме того, после устранения помпажа имеет место рассогласованность в работе двигателя и регулятора, что затрудняет выход двигателя на заданный режим и увеличивает время выхода.

Цель изобретения повышение быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что противопомпажное устройство, содержащее установленный в корпусе клапан перепуска, соединенный с клапаном сброса, управляемая полость которого через электромагнитный клапан соединена с полостью слива, дозирующую иглу с управляемой и поршневой полостями топливного регулятора, имеющего источник постоянного давления, дополнительно содержит клапан минимального расхода, установленный в канале, соединяющем клапан сброса с клапаном перепуска, дополнительный электромагнитный клапан и золотниковый клапан с управляемой полостью, золотник которого имеет две проточки, одна из которых соединена с управляемой полостью дозирующей иглы и полостью слива, а другая с поршневой полостью дозирующей иглы и источником постоянного давления, соединенными с управляемой полостью клапана сброса и управляемой полостью золотникового клапана, связанной через дополнительный электромагнитный клапан с полостью слива.

На чертеже показана схема противопомпажного устройства.

Устройство содержит корпус 1, в котором размещены клапан 2 сброса с электромагнитным клапаном 3, золотник 4 с электромагнитным клапаном 5 и клапан 6 минимального расхода.

Клапан 2 сброса через свои запорные органы 7 типа сопло-заслонка и клапан 6, установленный в канале, соединяющем клапан 2 с клапаном 8 перепуска, связывает управляемую полость клапана 8 перепуска топливного регулятора, расположенного на выходе шестер нного насоса 9, со сливом.

Золотник 4 снабжен двумя проточками, одна из которых связывает управляемую полость 10 дозирующей иглы 11 регулятора со сливом, а другая - поршневую полость 12 иглы 11 с источником постоянного давления.

Управляемые полости 13 и 14 соответственно клапана 2 и золотника 4 связаны с источником постоянного давления, а через клапаны 3 и 5 со сливом. Торцы клапана 6 минимального расхода связаны с датчиком 15 расхода посредством каналов 16 и 17.

Устройство работает следующим образом.

На режимной работе золотник клапана 6 за счет перепада давления, подводимого под его торцы каналами 16 и 17 от датчика 15 расхода, установлен в открытое положение, связывающее управляющую полость клапана 8 с запорным органом 7 золотника 4.

При помпаже к клапанам 3 и 5 одновременно подводится напряжение. Клапан 3 сообщает управляемую полость 13 клапана 2 со сливом. Клапан 2 под действием пружины перемещается вверх, и управляемая полость клапана 8 перепуска соединяется через клапаны 6 и 2 со сливом. Давление в управляющей полости клапана 8 уменьшается, он перемещается вверх, увеличивая перепуск топлива за насосом 9 на вход в него.

Расход, идущий на дозирующую иглу 11, уменьшается, следовательно, уменьшается перепад на датчике 15 и клапане 6, который под действием пружины начинает перемещаться вниз на закрытие, отсекая управляемую полость клапана 8 от слива. Это препятствует уменьшению подачи топлива в двигатель ниже минимальной величины, определяемой настройкой пружины клапана 6. Одновременно клапан 5 закрывает слив из полости 14 золотника 4, который под действием давления перемещается в крайнее нижнее положение. Через проточки золотника 4 управляемая полость 10 иглы 11 соединяется со сливом, а полость 12 с источником постоянного давления. Поскольку быстродействие клапана 2 велико, перестановка клапана 8 происходит за время 0,1 0,2 с, дозирующая игла 11 перемещается на минимальный упор за 1 c, поэтому клапан 6 срабатывает до постановки иглы 11 на минимальный упор, обеспечивая выход на минимальный режим за 0,1-0,2 с.

После устранения помпажа при снятии питания с клапанов 3 и 5 элементы противопомпажного устройства возвращаются в исходное состояние и дозирующая игла 11 с темпом, обеспечивающим приемистость, восстанавливает исходное положение, заданное рычагом управления.

Использование: автоматическое регулирование. Сущность изобретения: при помпаже двигателя к клапанам 3 и 5 одновременно подводится напряжение. Клапан 8 перепуска перемещается вверх, увеличивая перепуск топлива за насосом 9 на вход в него. Расход, идущий к дозирующей игле 11, уменьшается. Уменьшается перепад на датчике 15 и клапане 6, который перемещается вниз на закрытие. После устранения помпажа дозирующая игла 11 восстанавливает исходное положение. 1 ил.

Противопомпажное устройство газотурбинного двигателя, содержащее установленный в корпусе клапан перепуска, соединенный с клапаном сброса, управляемая полость которого через электромагнитный клапан соединена с полостью слива, дозирующую иглу с управляемой и поршневой полостями топливного регулятора, имеющего источник постоянного давления, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, оно содержит клапан минимального расхода, установленный в канале, соединяющем клапан сброса с клапаном перепуска, дополнительный электромагнитный клапан и золотниковый клапан с управляющей полостью, золотник которого имеет две проточки, одна из которых соединена с управляемой полостью дозирующей иглы и с полостью слива, а другая с поршневой полостью дозирующей иглы и с источником постоянного давления, соединенными с управляемой полостью клапана сброса и управляемой полостью золотникового клапана, связанной через дополнительный электромагнитный клапан с полостью слива.