УСТРОЙСТВО для РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОДАЧИ ТОПЛИВА12 Советский патент 1970 года по МПК F02C9/30 

Изобретение относится к области авто.матическото регулироваиия подачи топлива в двигатель.

Известны устройства для регулирования подачи топлива, например, в газотурбинный двигатель, содерл ащие насос, управляемый регулятором числа оборотов с тидрозамедлИтелем, дроссельный кран, кинематически связанный с рычагом управления, и клапан для поддержания постоянного перепада на дроссельном кране.

Предлагаемое устройство обеспечивает регулирование двигателя и его останов одним рычагом управления, осуществляет замедленный сброс обортов в диапазоне как от «П. Г. до «НАР, и от «П. Г. до «М. Г., незавд симо от темпа перевода .рычага управления.

Это достигается введением в предлагаемое устройство дозирующей иглы с поршнем, на которой установлена управляющая втулка, кинематически связанная с рычагом управления, при этом гаружиНная полость иглы соединена с подводом топлива постоянного давления через дроссель.

Кроме того, на дроссельном кране выполнена дополнительно кольцевая проточка, связанная каналом с поршневой полостью дозирующей иглы, которая через жиклер соединена с подводом топлива постоянного да1вления. Такое выполнение устройства позволяет

обеспечить беспомпажную работу двигателя во всем диапазоне и снизить время останова двигателя.

На чертеже показана

с.хема пре;1лагаемого устройства.

Оно содержит топливный насос /, на производительность которого воздействует регулятор оборотов 2 и клапан постоянного перепада .3; гидрозамедлнтель, перезатягивающий пру0 4 регулятора и состоя щий из штока 5 с отверстием 6, втулки 7, рычага 8, поршня 9, пружины }0, дросселей // и 12; рычаг управления 13; дроссельный кран 14 с кромкой слива иглу «малого газа 15 с каналом 16; дозирующую иглу 17 с 18, пружиной 19, управляющей втулкой 20 и отверстием 21. Пружинная полосгь дозирующей нглы и поршневая полость 22 соединены с ПодводоМ топлива постоянного давления (Рпост ) соотвегственно через дроссель 23 и жиклер 24, обеспечивающий необ.ходимое время перемещения иглы. Топливо от насоса к двигателю поступает по каналам 25 и 26.

Устройство работает следующим образом.

Рычаг 13 жестко связан с дроссельным краном 14, втулкой 7 гидрозамедлителя и втулкой 20 дозирующей иглы. Эти элементы перемещаются при повороте рычага управления одновременно. Топливо отНасоса / по каналу 25

подходит к дроссельному кра«у 14, к иглам 15 и J7.

Кран 14 спролиф.ироваН в зависимости от угла noiBOpOTa рычага 13 следующим образом При положениях рычага в диапазоне от начала .площадки «М. Г. до «НАР кран 14 сообщает канал 26 только с каяалом 16 и топливо, проходя|Щее через иглу «М. Г. 15, лоступает в канал 26, ведущий в двитатель. При этом «а кране 14 и на игле 15 .поддерживается постеянный перепад да1влений клапаном 3.

При положениях рычага 13 в диапазоне от режима «НАР до «П. Г. вступает в работу регулятор 2, а дроссельный край сообщает канал 26 с каНалОМ 25 и дополнительно к расходу «М. Г. топливо поступает в канал 26, при этом ИЗ-за открытия большого сечения перепад на краие уменьшается, и клапан 3 выключается из работы.

Расход топлива определяется регулятором 2. При положениях .рычага 13 в диаиазоле от упора «стоп до -положения, соответствующего концу площадки «М. Г., отверстие 21 игль 17 закрыто втулкой 20. На поршень /8 иглы действует тостояниое давление, подводимое к нему через дроссель 23 и жиклер 24, причем про-ходиое сечение жиклера больше сечения дросселя. Поршень IS под действием .пружины 19 и избыточного усилия от давления топлива в пружИНиой иолости (из-за разницы рабочих площадей паршия) находится на ynoipe влево. При этом дознрующая игла разобщает каналы 26 и 25 и иа расход подаваемого в двигатель топлива в.тияния ие оказывает.

При достижении рычагом управления иоложения коица площадки «М. Г. отверстие 21 .начинает открываться и топливо стравливаться из пружинной полости иглы 77 на слив. Поэтому поршень 18 с иглой 17 перемещается вправо, следя за перемещением 1втулки 20, т. е. за пово.ротОМ .рычага управления 13. При этом игла J7 сообщает магистраль 26 с магистралью 25.

Проходное сечение дозиру ощей итлы спрофилировано таким образом, чтобы при иоддержании на ней (клапанам 3) постоя-иного перепада давлений обеспечить .в сумме с расходом «М. Г. потребный двига.телю расход в диапазоне от конца площадки «М. Г. до «НАР.

При положении рычага 13 .в диапазоне от «НАР до «П. Г. вступает з работу регулятор 0 боротов, и сечение дозирующей иглы не определяет расхода топлива в двигатель, так как из-за большого сечения иглы перепад ,на игле уменьщается, и кла-иан 3 выключается. Расход топлива при этом определяется регулятором оборотов.

Гидрозамедлитель управляет регулятором обо;ротов следующим образам.

При положениях рычата /3 е диапазоне от упора «стоп до «НАР отверстие 6 штока гидр.озамедлителя 5 открыто полностью. Топливо постоянного давления, поступающее в дроссель 12, стравливается на слив через отверстие 6 в штоке, и в полости справа от поршня 9 устанавливается давление слива. В связи с этим щток 5 усилием пружины 10 устанавливается на упор в.право. При этом затяжка пружины регулятора 10 рычагом 8 неизменена и соответствует режиму «НАР. При положениях рычага 13 в диапазоне от «НАР до «Н. Г. втулка 7, перемещаясь влево, закрывает отверстие 6. Топливо постоянного давления поступает через дроссели 12 и 11 в полость справа от поршня 9, .вызывая перемещение влево поршня 9 со штоком 5 .до тех пор, пока кромка втулки 7 .не вскроет отверстие 6 и ме установится равно.весие сил на иоршне 9. При пере.мещении через рычаг 8 перезатягивается пружина 4 регулятора на тилие, соответствующее оборотам режима, установленного рычагом 13. При постановке последнего на режим «П. Г. поршень со штокол упирается на упор влево, при этом пружипа 4 затягивается на обороты «П. Г..

Итак, расход топлива в двигатель иа установившихся режимах определяется на площадке «М. Г. сечением иглы «М. Г. и положением дроссельного крана 14; с конца площадки «М. Г. до «НАР - сум.марным расходом через иглу «М. Г. и дозирующую иглу 17; с режима «НАР до режима «П. Г. - расходом, определяемым регулятором оборотов 2.

Сброс оборотов с о.беспечением замедления по времени происходит следующим образом.

При иереводе рычага 13 с режима «П. Г. на меньший режим, но не ииже режима, соответетвующего оборотам «НАР, замедление сброса оборотов осуществляется гидрозамедлителем; втулка 7 перемещается вправо, открывает кромкой отверстие 6, и топливо из порщневой полости через дроссель // стравливается на слив. Шток 5 перемещается вправо со скоростью, определяемой пролив.кой дросселя 11. По темпу движения штока 5 произво.дится расслабление пружины 4 через рычаг 8, и скорость снижения оборотов двигателя определяется темпом расслабления пружины 4. При этом на расход топлива дроссельный кран 14 и дозирующая игла 17 не влияют, так как они открывают такое сечение, на котором при расходе, определяемом регулятором, перепад давления топлива меньше поддерживае.М01ГО клапаном 3, и по-этому последний выключен из работы.

При иереводе рычага 13 с режима «П. Г. на режим «М. Г. втулка 7 открывает отверстие 6, втулка 20 закрывает отверстие 21 иглы 17, а кран 14 разъединяет каналы 26 и 25. Топливо через кран 14 в магистраль 26 поступает только через канал 16 малого газа. Если бы отсутствовал проход топлива через дозирующую иглу 17, то темп сброса оборотов .двигателя до оборотов «М. Г. был бы быстрым и не определялся автоматикой.

При наличии же прохода топлива через дозирующую иглу 17 топливо в двигатель продолжает поступать следующим о.бразом. При закрытии отверстия 21 втулкой 20 отсекается

стравливание топлива из пружииной Полости иглы 17 на слив. В связи € этим, как было оэтиса-но выше, поршень 18 с иглой 17 перемещается влево со скоростью, определяемой проливкой дросселя 23 и течением жиклера 24. При зтоМ проходное сечение иглы уменьшается, и в определенном Положении иглы перепад давления толлива «на яей становится равным перепаду, поддерживаемому клапаном 3. При дальнейшем перемеш,ени-и иглы .влево расход в двигатель определяется сечением иглы, т. е. о-бороты уменьшаются в зависимости от уменьшения расхода топлива дозирующей иглой в темпе ее перемещения. При упоре поршня 18 влево игла 17 закрывает канал 25, и в двигатель поступает топливо только через иглу 15, устанавливая режим «М. Г..

При перемещении иглы 17 одновременно перемещается шток 5 гидрозамедлителя вправо со скоростью, определяемой проливкой дрО Сселя 11 вследствие открытия отверстия 6 втулкой 7, при этом расслабляется пружина регулятора. Поэтому сброс оборотов в диапазоие от «П. Г. до «НАР частично может происходить и в темпе, определяемом гидрозамедлителем, что зависит от настройки времени перемещений дозирующей иглы 17 и штока 5 гидрозамедлителя.

Дроссельный кран 14 одновременно выполняет функции стоп-крана. При постановке рычага в положение «стоп дроссельный кран перекрывает каналы 25 и 16 и кромкой «А соединяет полость 22 поршня 18 со сливом. При этом в полости 22 благодаря жиклеру 24

устанавливается давление . Одяовременно втулка 20 закрывает отверстие 21, и поршень 18 под дейст(вием перепада давления и пружины 19 резко перемещается на упор влево, разъединяя каналы 26 и 25.

Во избежание резкого возрастания давления топлива в канале 25 клапан 3 выполпяет функции и предохранительного клапана, т. е. при остановке перепускает топливо из канала 25 на слив.

Предмет изобретения

1. Устройство для регулирования подачи топлива, например, в газотурбинный двигатель, содержащее насос, управляемый регулятором числа оборотов с гидрозамедлителем, дроссельный кран, кинематически связанный с

рычагом управления, и клапан для поддерл ания постоянного перепада на дроссельном кране, отличающееся тем, что, с целью обеспечения беспомпажной работы двигателя во всем диапазоне режимов, в магистраль высокого

давления включена дозирук щая игла с дополнительным гидрозамедлителем для демпфирования сброса оборотов па режимах ниже начала автоматической работы регулятора. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем,

что, с целью снижения времени останова двигателя, на дроссельном кране выполнена кольцевая проточка для подключения поршневой полости дозирующей иглы к сливной магистрали.

го

IS