Система регулирования силовой установки транспортной машины Советский патент 1993 года по МПК F02C9/26 

3 1816879 4

Изобретение относится к области ма-периферии, при этом скорость, давления и шиностроения, а более конкретно к систе-температура его увеличиваются. Далее ежа- мам регулирования силовых установоктый воздух поступает на лопатки входного транспортных машин, оснащенных газотур-направляющего аппарата 3, которые изме- бинными двигателями (Г.Т.Д.). .5 няя направление воздушного потока обесЦель изобретения - повышение дина-печивают безударный вход воздуха в

мических характеристик силовой установкимежлопаточные каналы компрессора высопутём уменьшения приемистости трехваль-кого давления 1, где происходит дал ьнейного Г.Т.Д.шее сжатие воздуха..Воздух из компрессора

На чертеже изображена блок-схема си-10 высокого давления 1 поступает в камеру сгостемы регулирования силовой установкой рания, обдувает снаружи жаровую трубу, охтранспортной машины.лаждая ее. Часть воздуха проходит внутрь

.жаровой трубы через лопаточные завихриСистема регулирования силовой уста-тели расположенные вокруг топливных формовкой включает трехзальный Г.Т.Д., содер-15 сунок, из которых истекает отдозированное жащий компрессор высокого давления 1,топливным насос-регулятором В трпливо, соединенный, валом с турбиной, компрессоррасход которого задается положением ры- низкого давления 2, соединенный взлом счага управления подачей топлива 6, и обес- турбиной, входной направляющий аппаратпечивает сгорание топлива подаваемого 3 компрессора высокого давления 1, соеди-20 через топливные форсунки. Газовый лоток ненный с механизмом привода 4. Топлив-из камеры сгорания поступает на рабочее ный насос-регулятор 5 соединен с рычагомколесо турбины и через вал приводит во управления подачей топлива 6. Воздушнаявращение рабочее колесо компрессора вы- система транспортной машины содержитсокого давления 1, далее поток проходит на компрессор 7 -с приводом от Г.Т.Д., соеди-25 рабочее колесо турбины, которая через вал ненный с баллоном сжатого воздуха 8, априводит во вращение рабочее колесо ком- электропневмоклапан 9, соединенный с ис-прессора низкого давления 2 и далее посту полнительными механизмами транспорт-пает на рабочее колесо свободной турбины, ной машины-. Датчик положения 10передающей крутящий момент на двигатель кинематически связан с рычагом управле-30 транспортной машины. Гармонический сиг- ния топлива 6 и подключен к входу форми-нал от датчика положения 10 поступает на рователя импульсов 11, выход которого. вход формирователя импульсов 11, который подключен к одному из входов реле частотыформирует в начале каждого периода вход 12. Датчик частоты вращения 13 компрессе-кого сигнала короткие импульсы. 1 Каждый ра низкого давления 2 подключен к второму35 импульс устанавливает реле частоты 12 в входу реле частоты 12, выход которого под-исходное состояние, после чего начинается ключей к входу транзисторного ключа 14, апроцесс измерения частоты входного сигна- выход транзисторного ключа 14 подключен ла от датчика частоты вращения 13. к механизму привода 4 и электромагнитуТ.к. разность частоты следования вход- управления 15 распределителя 16.40 ных импульсов и замеренной частоты ниже

Распределитель 16 выполнен двухсек-порога срабатывания реле частоты 12, то ционным,Первая секция распределителя 16транзисторный ключ 14 выключен, а элект- соединёна с баллоном сжатого воздуха 8, сромагнит управления 15 и механизм приво- проточной частью Г.Т.Д. на участке междуда 4 - обесточены, тогда лопатка входного входным направляющим аппаратом 3 и вхо-45 направляющего аппарата 3 находятся в радом в компрессор высокого давления 1 исбочем положении, а распределитель 16 во электропневмоклапаном 9. Вторая секциявторой позиции: - вход в компрессор 7 че- распределителя 16 соединена со входом врез вторую секцию сообщен с атмосферным компрессор 7, с проточной частью Г.Т.Д. навоздухом, обеспечивая зарядку баллона ежа- участке между компрессором.низкого дав-50 того воздуха 8, который через первую секцию ления 2 и входным направляющим аппара-сообщен с электропневмоклапаном 9. том 3, с атмосферным воздухом. :

Система регулирования работает следу-При перемещении рычага управления

ющим образом.подачей топлива 6 в сторону увеличения реПри работе Г.Т.Д. на установившемся55 жима (полная или частичная приемистость),

режиме, атмосферный вбздух прошедшийразность частот следования входных импредварительную пылеочистку, поступает впульсов и замеренной частоты становится

межлопаточные каналы компрессора низко-выше порога срабатывания реле частоты 12,

го давления 2, где под действием цёнтро-оно срабатывает, включая транзисторный

бежных сил перемещается от центра кключ 14, нагрузкой которого являются электромагнит управления 15 и механизм привода 4. Распределитель устанавливается в первую позицию, а лопатки входного направляющего аппарата 3 в положение 90° относительно рабочего положения. В ре- зультатесрабатывания распределителя 16 сжатый .воздух за компрессором низкогсл давления 2 подается на вход в компрессор 7 увеличивая этим его производительность, при этом за компрессором низкого давле- ния 2 образуется область разрежения, уменьшающая противодавление рабочему колесу и таким образом способствующая интенсификации разгона, при этом уменьшение сопротивления сети за компрессо- ром низкого давления 2 обеспечивает перемещение рабочей точки на характеристике компрессора от границы помпажа вправо. Из баллона сжатого воздуха 8, воздух поступает на вход в компрессор высоко- го давления 1 в направлении вращения рабочего колеса, причем резкое расширение сжатого воздуха из. баллоне приводит к его охлаждению в проточной части Г.Т.Д., что позволяет увеличить расход топлива че- рез топливные форсунки для создания избыточного момента вращения на турбинах компрессоров высокого и низкого давления. При снижении частоты ниже порога отпускания - реле частоты 12 выключает транзи- сторный ключ 14 в результате чего обесточивается электромагнит управления 15 и механизм привода 4.

Таким образом, предложенная система регулирования силовой установкой позволяет осуществлять интенсивный разгон тур- бокомпрессорного блока, уменьшая приемистость трехвального Г.Т.Д.. что в итоге приводит к повышению динамических ха- рактеристик силовой установки и транспортной машины в целом.

Формул а-из-обретен ия Система регулирования силовой установки транспортной машины, включающей трехвальный газотурбинный двигатель, содержащая механизм привода направляющего аппарата, компрессоры высокого давления, топливный насос-регулятор с рычагом управления, а также воздушную систему, включающую компрессор с приводом от двигателя, соединенный с баллоном сжатого воздуха, и электрон не в- моклапан, отличающаяся тем. что, с целью повышения динамических характеристик, система дополнительно содержит датчик частоты вращения компрессора низкого давления, двухпозиционный распредели- тельс электромагнитом управления и последовательно включенные датчик положения, кинематически связанный с рычагом управления, формирователь импульсов, реле частоты, к второму входу которого подключен датчик частоты вращения компрессора низкого давления, и транзисторный ключ, выход которого подключен к механизму привода направляющего аппарата компрессора высокого давления и электромагниту управления распределителем, причем распределитель выполнен Двухсекционным, трехлинейным, первая линия первой секции которого сообщена с баллоном сжатого воздуха, вторая - с проточной частью двигателя между выходным направляющим аппаратом и входом в компрессор высокого давления, третья - с электропневмоклапаном. первая линия второй секции сообщена с входом в компрессор воздушной системы, вторая - с проточной частью двигателя перёд входным направля ющим аппаратом, а третья - с атмосферой, при этом в первой позиции распределителя в обеих секциях первая линия сообщена с второй, а во второй позиции - первая линия сообщена с третьей.

Область использования: системы регулирования силовых установок транспортных машин, оснащенных газотурбинным двигателем. Сущность: на установившемся режиме разность частоты следования импульсов от формирования 11 и замеренной частоты отдатчика 13 ниже порога срабатывания реле частоты 12. Транзисторный кгюч 14 выключен, а электромагнит 15 и механизм привода 4 обесточены. Лопатки входного аппарата 3 находятся в рабочем положении, а распределитель 16 во второй позиции, вход в компрессор 7 через вторую секцию сообщен с атмосферой, обеспечивая зарядку баллона 8, который через первую секцию сообщен с электропневмоклапаном 9. 1 ил.;.