Устройство для автоматической подачи топлива Советский патент 1977 года по МПК F02C9/04 

1

Изобретение относится к области регулирования подачи топлива, например, в Газотурбинный двигатель. Известны устройства для автоматической подачи топлива в газотурбинный двигатель, содержащие дозирующую иглу, управляемую изодромным регулятором оборотов, клапан перепада, поддерживающий перепад давления топлива на дозирующей игле, и датчики давления воздуха в воздушном тракте компрессора, например, перед и за компрессором, корректирующие скорость изменения .расхода топлива и его иачальный бросок 1.

Недостатком этих устройств является то, что они не обеспечивают линейной коррекции расхода топлива в зависимости от давления воздуха в воздушном тракте компрессора, например, перед и за компрессором.

Цель изобретения - получение линейной коррекиии расхода топлива. Поставленная цель достигается тем, что датчики давления воздуха подключеиы к клапану перепада для изменения перепада давлений топлива на дозируюидей игле в зависимости от изменения давлений воздуха в воздушном тракте компрессора, например, перед и за компрессором, что позволяет улучшить качество регулирования па переходных и установившихся режимах.

На чертеже представлена схема описываемого устройства.

Устройство для автоматической подачи топлива содержит топливный насос 1, изодромный регулятор оборотов 2 -с дозирующей иглой 3, клапан перепада давления 4 на дозирующей игле 3 с датчиками давлений в воздушном тракте компрессора, выиолиенными, например, в виде сильфонов 5 и 6.

Изодромный регулятор оборотов 2 содержит центробежный датчик 7, пружину 8, рычаг 9, соединенный с датчиком 7 и лружиной 8, управляющий рычаг 10, контактирующий с рычагом 9, и соединенный с мембраной стабилизатор 11, Пружину 12 и управляющий клапан 13, гидроаккумулятор 14 с пружинами, дроссель 15.

Дозирующая игла 3 содержит поршеиь обратной связи 16, щток 17 с профилированной

частью 18, сервопоршень 19, -соединенный с дросселем 20 И управляющим клапаном 13.

Клапан перепада давления 4 на дозирующей игле 3 содержит сервопорщень 21 с дросселем 22, щуптирующую магистраль 23, в которой расположены дроссель 24, сравнительная мембрана 25 с клапаном 26, клапан давления 27 в шунтирующей магистрали 23 и клапан 28 переменного сопротивления на выходе из щунтирующей магистрали 23. Клапан

давления 27 содержит рычаг 29 с уплотнением

30, соединенный с сильфонами 5 и 6, управляющий клапан 31 и мембрану 32.

Клапан переменного сопротнвления 28 содержнт дроссель 33, мембрану 34 с пружиной 35 н отверстием 36 и профилированный дроссель 37.

Кроме того, имеется кулачок 38, освобол дающий управляющий рычаг 10 и соединенный с рычагом управления 39, изменяющим усилие затяжки пружины 8.

Устройство работает следующим образом.

Топлиео от насоса 1 проходит через профилированную часть 18 дозирующей иглы 3 в газотурбинный двигатель.

При работе в режиме нрнемистости рычаг управления 39 перезатягивает через кулачок пружину 8 И, поворачивая кулачок 38, освобождает управляющий рычаг 10, который закрывает управляющий клапан 13 под действнем пружины 12, при этом топливо, поступающее через дроссель 20, перемещает сервопорщень 19 и дозирующую иглу 3 на увеличение подачи топлива в двигатель. При перемещении дозирующей иглы вправо, топливо порщнем обратной связи 16 вытесняется через дроссель 15, а также в полость гидроаккумулятора 14 и стабилизатора 11, создавая на этих элементах перепад давления. По достижении на мембране стабилизатора 11 заданного перепада давления, на который отрегулирована пружина 12, управляющий рычаг 10 открывает управляющий клапан 13, замедляя тем самым двнжение сервопорщня 19 с дозирующей иглой 3. С этого момента на дросселе 15 поддерживается постоянный нерепад давления, определяемый затяжкой пружины 12, п постоянная скорость перемещения дозирующей иглы и увеличения расхода топлива до момента срабатывания регулятора оборотов.

В случае увеличения числа оборотов грузики центробежного датчика 7, преодолевая усилие пружины 8, перемещают рычаги 9 и 10 на больщее открытие клапана 13, который, сливая больще топлива из управляющей полости сервопоршня 19, перемещает дозирующую иглу на уменьщение расхода топлива, при этом поршень обратной связи 16 перемещается влево, на мембране стабилизатора 11 создается перепад давлений, который перемещает рычаг 10 на прикрытие клапана 13, замедляя движение дозирующей иглы 3 и стабилизируя переходный процесс.

При уменьщении оборотов дозирующая игла перемещается на увеличение расхода топлива, а обратная связь действует на замедление перемещения дозирующей иглы 3.

Перепад давления на дозирующей игле 3 поддерживается с по.мощью клапана перепада давления 4, корректируемого по давлепня.м в воздущном тракте компрессора. Управляющая часть клапана перепада находится в щунтирующей магистрали 23, отвод в которую берется перед профилированной частью 18 дозирующей иглы 3 через дроссель 24, на котором е помощью сравнительной мембраны 25

и клапана 26 поддерживается тот же перепад давления, что и на дозирующей гле, за счет того, что к верхней стороне мембраны 25 иодведе ю давление за дозирующей иглой 3, а к 5 - со стороны клапана 26 давление за дросселем 24. При этом на сравнительной мембране 25 поддерживается нулевой перепад давления за счет равенства площадей мембраиы 25 сверху и снизу и дросселирования 10 потока жидкостн на клапане 26.

За клапаном 26 в щунтирующей магистрали поддерживается задаваемое давление с иомощью клапана давления 27, чувствительным элементом которого является мембра15 на 32.

Усилие на мембране 32, передающееся на рычаг 29, уравновешивается усилием от перепада давлений на сильфоны 5 и 6, соединенные с рычагом 29. При нарушении равновесия 20 па рычаге 29, например при увеличении перепада давления на мембране 32, открывается управляющий кланан 31, увеличивая слив поступающей через дроссель 22 Лсидкости из управляющей полости сервопоршня 21 и пере5 мещая еервопоршень 21 с его дросселирующей частью на увеличение количества сливаемого за насосом 1 топлива. Увеличение количества сливаемого за насосом 1 топлива приводит к у.меньщению расхода топлива че0 рез дозирующую иглу 3 и к уменьшению перепада давления на дозирующей игле 3, благодаря чему уменьщается расход топлива через шунтирующую магистраль 23 и понижается давление под мембраной 32 до восстанов5 ления равновесия сил на рычаге 29. На выходе из шунтирующей магистрали 23 установлен клапан переменного сопротивления 28, назначеиие которого - поддерживать необходимую, например линейную, зависимость 0 перепада давления на мембране 32 от расхода топлива через щунтирующую магистраль. Эта зависимость обеспечивается дросселем 33 и дросселем переменного сечения, состоящим из прооЬилированного дросселя 37, нахо5 дящегося в отверстии 36, и мембраны 34, подвешенной на пружине 35.

При изменении расхода топлива через кланан 28 изменяется перепад давления на дросселях 33 и 37, и мембране 34, которая, пере0 мещаясь относительно дросселя 37, изменяет проходное сечение в отверстии 36. Профиль дросселя 37 выполнен таким, что обеспечивается линейная завиеимость расхода топлива через дроссели 33 и 37 от перепада давления 5 на них, равного перепаду давления на мембране 32.

Таким образом, перенаду давления на мембране 32 пропорционален расход топлива в шунтирующей магистрали через дроссель 24, 0 а при равенстве перепадов давления на дросселе 24 и дозирующей игле 3 иропорщионален также расходу топлива через дозирующую нглу 3.

При пропорциональной зависимости перепада давления на мембране 32 от перепадов