СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОДАЧИ ТОПЛИВА В ГАЗОТУРБИННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ Советский патент 1996 года по МПК F02C9/26 

Изобретение относится к области регулирования газотурбинных двигателей и может быть использовано в регуляторах газотурбинных двигателей (ГТД) для регулирования режима сброса расхода топлива.

Известны системы регулирования подачи топлива в газотурбинный двигатель, содержащие изодромный регулятор установившихся режимов с временным автоматом приемистости, состоящим из датчика и задатчика установившегося режима, управляющего элемента, соединенного с датчиком установившихся режимов, дозирующей иглы с сервопоршнем, управляющая полость которого соединена с управляющим элементом, поршня обратной связи, соединенного с дозирующей иглой, гидроаккумулятора с пружинами, подключенного к полости поршня обратной связи, стабилизатора, выполненного в виде герметичной подвижной перегородки, подключенного также к полости поршня обратной связи параллельно гидроаккумулятору и соединенного с управляющим элементом, дросселей, соединяющих полость поршня обратной связи со сливом, и клапана перепада давления на дозирующей игле [1]
Однако известное устройство замедляет темп сброса расхода топлива за счет дополнительного дросселя, установленного в канале подвода рабочей жидкости.

Известна также система регулирования подачи топлива в ГТД, содержащая изодромный регулятор установившегося режима с временным автоматом приемистости, включающим датчик, соединенный с управляющим элементом [2]
В этой системе снижено влияние дополнительного дросселя за счет постановки клапана, перепускающего рабочую жидкость из неуправляющей полости сервопоршня при быстром перемещении дозирующей иглы на уменьшение расхода топлива.

Однако постановка такого клапана усложняет систему, а также увеличивает вес и габариты.

Целью настоящего изобретения является упрощение системы.

Указанная цель достигается тем, что соединение датчика с управляющим элементом выполнено в виде подпружиненного упора, пружина которого предварительно нагружена с возможностью одностороннего деформирования.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит изодромный регулятор 1 установившегося режима с временным автоматом приемистости, включающим датчик 2, соединенный с управляющим элементом 3 через подпружиненный упор 4, пружина 5 которого предварительно нагружена с возможностью одностороннего деформирования. Управляющий элемент 3 соединен со стабилизатором 6 пружиной 7, установленной последовательно пружине 8 задатчика, и клапаном 9. Подпружиненный упор 4 состоит из штоков 10 и 11. Расход топлива изменяется дозирующей иглой 12, соединенной с сервопоршнем 13 и поршнем 14 обратной связи, гидравлически соединенным со стабилизатором 6, гидроаккумулятором 15 и дросселем 16.

Управляющая полость сервопоршня 13 соединена каналами с клапаном 9 и входным дросселем 17. Ограничение хода подпружиненного упора 4 выполняется за счет упора 18, ограничивающего ход рычага 19.

Перепад давления на дозирующей игле 12 поддерживается клапаном 20 перепада давлений, например, по атмосферному давлению Р_н.

При работе регулятора оборотов на установившемся режиме усилие от датчика 2 уравновешивается усилием от пружин 8 и 7, передающих свое усилие через управляющий элемент 3 и упор 4 со штоками 10 и 11, разжатыми пружиной 5 до определенного усилия так, что штоки 10 и 11 работают как одно целое звено - подпружиненный упор 4.

При этом управляющий элемент 3 занимает над клапаном 9 такое положение, при котором давление жидкости в управляющей полости сервопоршня 13, подводимой через дроссель 17, создает усилие, равное усилию со стороны неуправляющей полости сервопоршня, и дозирующая игла 12 обеспечивает требуемый расход топлива в ГТД. Однозначность зависимости расхода топлива от положения дозирующей игла 12 обеспечивается поддержанием заданного перепада давления на дозирующей игле 12 с помощью клапана 20 перепада давления.

Перепад давления на дозирующей игле может иметь коррекцию, например, по атмосферному давлению Р_н таким образом, что обеспечивается определенная зависимость между расходом топлива и атмосферным давлением. При неподвижной дозирующей игле 12 в полости, образованной поршнем 14 обратной связи, гидроаккумулятором 15, стабилизатором 6 и дросселем 16, перепад давления не возникает.

При приемистости, когда пружина 8 затянута на усилие превышающее усилие от датчика 2, управляющий элемент 3 прикрывает клапан 9 под действием пружины 7.

В этом случае давление в управляющей полости сервопоршня 13 возрастает, и сервопоршень 13 перемещается вверх вместе с дозирующей иглой 12 и поршнем 14 обратной связи на увеличение расхода топлива, вытесняя жидкость из-под поршня 14 обратной связи из полости гидроаккумулятора 15 и стабилизатора 6 в слив через дроссель 16, создавая на них перепад давления. При достижении определенного перепада давления на стабилизаторе 6, усилие от которого уравновешивается пружиной 7, клапан 9 открывается до тех пор, пока скорость перемещения дозирующей иглы не установится такой, что на дросселе 16 будет поддерживаться постоянный перепад давления, определяемый затяжкой пружины 7. С этого момента скорость перемещения дозирующей иглы 12 будет определяться сечением дросселя 16, перепадом давления на нем и площадью поршня 14 обратной связи, вытесняющего жидкость, и скорость изменения расхода топлива будет еще зависеть от перепада давления топлива на дозирующей игле, поддерживаемого с помощью клапана 20 перепада давления. Коррекция перепада давления топлива на дозирующей игле, например, по давлению Р_н позволяет улучшить характеристики приемистости газотурбинного двигателя с подъемом на высоту и качество регулирования на установившихся режимах.

Во время сброса расхода топлива усилие от датчика 1 превышает усилие от пружины 8 и через штоки 10 и 11, разжатые пружиной 5, и управляющий элемент 3 клапан 9 перемещает дозирующую иглу 12 на уменьшение расхода топлива.

Для исключения передачи всего усилия от датчика 1 на управляющий рычаг 3 установлен жесткий упор 18, ограничивающий ход датчика 1. В этом случае поршень 14 обратной связи засасывает жидкость, образуя на дросселе 16, гидроаккумуляторе 15 и стабилизаторе 6 обратный перепад давления, который, действуя на мембрану стабилизатора 6, прикрывает клапан 9, преодолевая усилие, создаваемое разностью усилий пружин 5 и 7,и обеспечивая заданную скорость уменьшения расхода топлива.

Коррекция скорости уменьшения расхода топлива по атмосферному давлению Р_н осуществляется клапаном перепада давления 20.

Такое выполнение системы позволит ее упростить.

Система регулирования подачи топлива в газотурбинный двигатель, содержащая изодромный регулятор установившегося режима с временным автоматом приемистости, включающим датчик, соединенный с управляющим элементом, отличающаяся тем, что, с целью упрощения системы, соединение датчика с управляющим элементом выполнено в виде подпружиненного упора, пружина которого предварительно нагружена с возможностью одностороннего деформирования.

Система регулирования подачи топлива в газотурбинный двигатель, содержащая изодромный регулятор установившегося режима с временным автоматом приемистости, включающим датчик, соединенный с управляющим элементом, отличающаяся тем, что, с целью упрощения системы, соединение датчика с управляющим элементом выполнено в виде подпружиненного упора, пружина которого предварительно нагружена с возможностью одностороннего деформирования.