СИСТЕМА СОВМЕСТНОЙ РАБОТЫ НА ГРЕБНОЙ ВАЛ СУДНА ЖЕСТКО СВЯЗАННЫХ КИНЕЛиТИЧЕСКИ ГАЗОВОЙ ТУРБИНЫ Советский патент 1973 года по МПК B63H21/22 

1

Изобретение относится к области судостроения, в частности, к судам с комбинированной главной механической установкой, у которых на гребной вал работают жестко связанные .мати1ески газовая турбина н дизель.

Известны системы совместной работы на гребной вал судна жестко связанных кинематически газовой турбины и дизеля, содержащие задающий орган, переключатель режимов работы и блоки управления турбииой и дизелем, причем блок управления турбиной, содержащий ио два суммирующих устройства и фазочувствительных элемента, а также масштабное устройство, элеме1ггы памяти и логики, электрически связап с датчиком тахометра гребного вала и через масштабное устройство с датчико.м тахометра турбнны, с электромагнитным краном управления, соединенным гидравлически с исполпительиым механизмом, который кинематически связан с регулятором оборотов турбины, при этом блок управления дизелем, содержащий ио два суммирующих устройства и фазочувствительпых элемента, масштабиое устройство, элементы памяти и логики, электрически связаи через масштабиое устройство с датчиком тахометра дизеля, со своим электромагиитиым краном управления, соединенным гидравлически с исполнительным механизмом, который кинематически связаи с регулятором оборотов дизеля.

Недостатком такой системы является отсутствие распределеиия заданных крутящих моментов между дизелем и турбиной и не исключается воз: южпость случайных колебаний оборотов дизеля и турбииы ирн работе на одни гребной вал.

Цель изобретения - ликвидация указаипых иедостатков.

Для этого в систему введеиы измеритель крутящего гомепта дизеля, связанный электрически через масщтабное устройство с блоком управлепия дизелем, и четыре фильтра ьизкой частоты, каждая пара из которых связывает электрически блоки управлеиия турбиной и дизелем со своими электромагпитнымн кранами унравлепия исполиительиыми механизмами.

Сущность изобретеиня поясняется чертежом, на котором изображена функциональная схема системы совместной работы на rpe6HOii вал судна жестко связанных кииематически газовой турбины и дизеля.

Предлагаемая система включает в себя задающий орган 1, переключатель 2 режимов работы, связанный с блоком управления турбиной и блоком управления дизелем.

В блоке управлеиия днзелем имеются суммирующие устройство 3 н связаиный с ним фазочувствительный элемеит 4, элeктpo aгнитный кран 5 управления исполнительным

механизмом 6 настройки Бсережи:много регулятора 7 дизеля. Ма дизеле уетаиовлен датчик тахометра 8 оборотов, евязаииый с маештабиы.м уетройетвом 9, и измеритель 10 крутящего момента дизеля, евязаииый е маештабиым уетройетвом 11. Си1иалы от маештабных устройетв 9 и // иоетуиают на вход еуммирующего устройства }2, выход которого связан с фазочувствительиым элeмeнтo 13. В блоке уиравления дизелем предусмотрен также элемент 14 памяти.

В блоке унравлеиия турбиной имеетея еуммируюи-iee устройство 15 н связанный с tu-iM фазочувствнтельиый элемент 16. Предуемотрен электро.агиитный кран 17 унравления иеиолнительным механизмом 18 наетройки ре|-улятора ./i турбниы.

На валолииии уетановлеи датчик тахометра 20 оборотов гребного вала, связанный с маештабиым устройством 21, а иа комнрессоре высокого давления (КВД) турбины установлен датчик тахометра 22, евязанный е масиггабным устройством 23.

Выход маси1табиых устройств 21 и 23 связан со входом суммирующего устройства 24, выход которого, в свою очередь, связан с фазочувствнтельиым элементом 25. В блоке унравления турбиной иредусмотрен элемент 26 памяти.

Перед выходными усилителями блока унравления турбиной и блока управления дизелем установлены соответствеюю фильтры 27, 28, 29 и 30 низкой частоты.

Система функционирует следующим образом.

При работе иа гребной вал одного дизеля, сигнал от органа ./ (задает нри этом только режим работы дизеля) поступает иа устройство 3, которое суммирует сигнал от оргаиа / и выпрямленный сигнал отдатчика тахометра 8 оборотов дизеля и выдает сигнал на элемент 4. Последний, в зависимости от полярности иостуиающего сигнала, выдает снгнал через элементы «П, «ИЛИ, фнльтры 27 или 28 и усилители на обмотку «больше или «лгеиьше краиа 5 со встроеииым гидрозамком. Край 5 нодает рабочую жндкость в ту или ииую полость механизма 6, изменяющего настройку регулятора 7 оборотов дизеля. При нзмененин настройки регулятора 7, иоследиий измеияет нодачу топлива в дизель. Изменение подачи топлива продолжается до тех нор, пока обороты дизеля не увеличатся до задаииой величины. При этом сигналы от оргаиа / н датчика тахометра 8 оборотов дизеля сравняются н сигнал на выходе устройства 3 пронадет. Кран 5 обесточивается и запирает обе полости мехаинзма 6 своим гндрозамком, фиксируя механизм 6 в устаиовившемся положении. После исчезновения сигнала е выхода устройства 3 сигнал от органа / блокируется элементом «И.

Если ири онисаином выще изменении режима дизеля носледний вышел за свою ограин ительиую характеристику, начннает работу

вено контроля ограничительной характернстики, состоящее из датчика тахометра 8 оборотов дизеля, датчика измерителя 10 крутящего момента дизеля и связанных с ними элементов,

Вынрямле1Н1ый сигнал от датчика тахомета 8 оборотов ди-зеля поступает через устройство 9, изменяющий его величину, на устройство 12, в которое одиовремеино через устройство 11 ноступает сигнал от датчика измерителя 10 крутящего молгента дизеля. Сигнал or устройства 12 через элемент «И подается на элемеггг 13, который в завнснлшсти от нолярности поступающего снгнала через элементы

«ИЛИ, фильтры 27 или 28 и усилители выдает управляющий сигиал иа об.мотку «больше или «меньше краиа 5, унравляющего механизмом 6.

При перемещении механизма 6 меняется

настройка регулятора 7, который изменяет подачу тонлива в дизель. Так как при этом обороты коленчатого вала дизеля изменяются н возникает сигнал рассогласования но основному каналу унравлеиия (элементы 1, 3, 4), этот

сигнал необходимо блокировать до появления новой команды от органа /, Для этой цели введен элемент 14 палгяти, запоминающий еигнал, поступающий на элемент 13. Выходной снгнал эле,мента 14 намяти инвентируется н

нодается на элементы «И, блокирующие прохождение сигнала основного капала уггравления и сигнала от датчика тахо,метра 8.

Если задается новый режим работы органо,м 1, то возникает вновь сигиал рассогласования на выходе устройства 3, который блокирует работу звена контроля ограничительной характеристики, снимает сигнал памяти с элемеита 14 памяти и разблокирует основной канал управлепия. Такая последовательность

операций осуществляется в то,м случае, когда переключатель 2 режи,мов работы иа,ходится в положении «работы одннм днзелем.

При переводе переключателя 2 в положе1 ие «совместиая работа дизеля и турбины

сигиал от органа 1 (задает при этом режим работы как дизеля, так и турбины) одновременно подается иа изменение режима работы турбины и дизеля. Рассмотрим только канал управления турбиной (работа канала уиравлення дизелем полпостью соответствует описаиному выше), Сигиал от органа 1 через элемент «И подается на устройство 15, па котором он суммируется с сигналом от датчика тахометра 20. Сигнал от устройства 15 нодается на

элемент 16, который в зависимоети от нолярности постунившего сигнала подает через элементы «И, «ИЛИ, фильтры 29 н 30 и усилители управляющий сигнал иа обмотку «больше или «меньше крана J.7. Кран 17 подает

рабочую жидкость в соответствующую полость механизма 18, который изменяет настройку регулятора 19 оборотов КВД турбнны. Регулятор 19 оборотов КВД турбины преобразует воздействие механизма 18 в перемещение золотника, дозирующего подачу тонлива в турбнну, поддерживая тем самым заданные обороты квд.

Сиетема работает до тех пор, пока обороты гребного вала не достпгпут заданной величины. Тогда еигнал на выходе устройства 15 исчезает. Кран 17 обесточивается и своим виутренним встроенным гидрозамком запирает полости механизма 18, фиксируя его в заданном положении.

Если при OHHcaiHioM выше изменении режима работы турбины носледняя нерегрузилась по крутяще у моменту, вступает в работу звено контроля турбины ио нерегрузке, состоящее нз датчика тахометра 20, датчика тахометра 22 оборотов КВД турбины и связаиных с ними элементов.

Выпрямленный сигнал от датчика тахометра 20 через устройство 21 подается на устройство 24, куда одновременно через устройство 23 нодается выпрямленный сигнал от датчика тахометра 22.

Сигнал от устройства 24 через элемент «И подается на элемент 25, который в зависимости от полярности поступающего сигнала нодает через элементы «ИЛИ, фильтры 29 или 30 и усилители управляющий сигиал на обмотку «больше или «меньше крана 17, управляющего механизмом 18 настройки регулятора 19 КВД турбины, Так как при этом обороты гребного вала могут измениться и возникнет сигнал рассогласования по основному каналу унравления (элемеиты /, 15, 16), этот сигнал необходимо блокировать до появления новой команды от органа /. Для этой цели введен элемент 26 памяти, запомииающий сигнал, поступающий на элемент 25. Выходной сигиал элемента 26 памятп инвертируется н подается на элементы «И, блокирующие прохождение сигнала основного канала управления и сигнала от датчика тахометра 20.

Если задается иовый режим работы органом J, возиикает вновь сигнал рассогласования на выходе устройства 15, который блокирует работу звена контроля работы турбины по перегрузке, снимает сигнал памяти с элемента 26 памяти и разблокнрует основной канал управления.

Как уже указывалось выше, работа блока управления дизелем нри этом происходит а тономно, но нрограмме, подробно разобранной в первой части опнсання работы системы.

Предмет изобретения

Система совместной работы на гребной вал судна жестко связанных кинематнческн газовой турбины н дизеля, содержащая задающий оргаи, переключатель режн,гов работы и блоки унравлеиня турбиной и дизелем, причем

блок унравления турбиной, содержащий но два суммирующих устройства н фазочувствительиых элемента, а также масштабное устройство, элементы памяти и логики, электрически связан с датчиком та.хометра гребного

вала и через масн1табное устройство с датчиком тахометра турбины, с электромагнитным краном унравления, соединенным гндравлически с нснолнительным механизмом, которьп кинематически связаи с регулятором оборотов

турбины, при этом блок управления днзелем, содержашнй по два суммирующих устройства и фазочувствительных элемента, тасштабное устройство, элементы намятн н логики, электрически связаи через масщтабное

устройство с датчиком тахометра дизеля, со своим электромагнитным краном унравлення, соединенным гидравлически с исполнительным механизмом, который кинематически связан с регулятором оборотов дизеля, отличаюгцаяся

тем, что, с целью распределения заданных крутящнх моментов и нсключеиия случайных колебаннй оборотов дизеля и турбииы при работе иа одии гребиой вал, в систему введены измеритель крутящего момента днзеля, связаи1 ый электрически через масштабное устройство с блоком уиравлення дизелем, и четыре фильтра низкой частоты, каждая пара из которых связывает электрически блоки управления турб1Н10й и дизелем со своими электромагнитнымн крана.ми управления иснолнительными механизмами.