Гидравлический усилитель системы регулирования турбомашины Советский патент 1979 года по МПК F01D17/08 

1

Изобретение относится к теплоэнергетике И может быть использовано в гидравлических системах регулирования турбомашин.

Известны гидравлические усилители систем регулирования турбомашин, содержащие корпус с закрепленными в нем диафрагмой И дренажным соплом, тарельчатый клапан, образующий зазор с дренажным соплом, камеру над клапаном, подключенную к управляюп;ему элементу, и камеру под клапаном, подключенную к выходной

ЛИНИИ 1.

При изменении давления над клапаном при действии управляющего элемента тарельчатый клапан изменяет слив из выходной ЛИНИИ в дренажное сопло, усиливая ВХОДНОЙ импульс.

В ЭТИХ усилителях отсутствует обратная связь по положению тарельчатого клапана, что сужает их функциональные возможности.

Известен также гидравлический усилитель системы регулирования турбомашин, содержащий корпус с закрепленными в нем дроссельной диафрагмой и дренажным соплом И расположенный в корпусе тарельчатый клапан с конической боковой поверхностью, образующий зазоры с диафрагмой И дренажным соплом и разделяющий корпус на камеры, одна из которых, расположенная над клапаном, подключена к управляющему элементу, а другая - к выходной ЛИНИИ 2. В этом усилителе обратная связь по положению клапана осуществляется изменением сечения подвода рабочей ЖИДКОСТИ в камеру над клапаном через зазор между конической боковой поверхностью клапана и дроссельной диафрагмой. Указанный усилитель является блилсайщим к данному по технической сущности н достигаемому результату.

Недостатком известного усилителя следует считать его несколько ограниченный диапазон настройки коэффициента усиления,

главным образом из-за нежелательности по соображен1 ям надежности чрезмерного уменьшения угла конуса на боковой поверхности клапана.

Цель данного изобретения - расширение возможностей настройки коэффициента усиления.

Для достижения этого усилитель снабжен дополнительным соплом, установленным внутри дренажного сопла и подключенным

к камере над клапаном. Для упрощения конструкции в центральной части клапана выполнено Отверстие и дополнительное сопло подключено к камере над клапаном посредством последнего. На нижнем торце

клапана целесообразно выполнить кольцевой выступ, расположенный между соплами.

На чертеже представлена схематически конструкция усилителя.

Усилитель содержит корпус 1, тарельчатый клапан 2, дренажное сопло 3, дроссельную диафрагму 4, управляющий элемент 5 и дополнительное сопло 6, концентрично встроенное в дренажное сопло 3. Дополнительное сопло 6 подключено к камере 7 над тарельчатым клапаном. С целью упрощения гидравлических связей это подключение выполнено через отверстие 8 в центре тарельчатого клапана. Кроме того, отверстие 8 в тарельчатом клапане уменьшает объем вытесняемой жидкости при перемещении самого клапана, что повышает быстродействие усилителя. Боковая поверхность 9 тарельчатого клапана выполнена конической и совместно с кромкой дроссельной диафрагмы 4 образует кольцевой зазор подпитки камеры 7 над тарельчатым клапаном.

Для исключения влияния взаимодействия струй из дренажного и дополнительного сопел на работу усилителя на нижнем торце 10 тарельчатого клапана выполнен кольцевой выступ 11, расположенный между соплами.

Камера 12 под тарельчатым клапаном снаружи дренажного сопла получает рабочую жидкость из выходной линии 13, связанной через дроссель 14 с напорной магистралью 15.

Равновесие тарельчатого клапана при любом его промежуточном положении определяется соотношением давлений в камерах на и под ним.

Изменение слива в управляющем элементе 5 приводит к изменению давления в камере 7 и к перемещению тарельчатого клапана 2.

При своем перемещении тарельчатый клапан изменяет подпитку камеры 7 через зазор, образованный кромкой дроссельной диафрагмы 4 и боковой поверхностью 9 тарельчатого клапана и одновременно с этим изменяет слив из камеры 7 через дополнительное сопло 6 и из камеры 12 под тарельчатым клапаном через дренажное сопло 3. Перемещение тарельчатого клапана будет происходить до тех пор, пока не восстановится соотношение давлений в камерах 7 и 12.

Величина перемещения тарельчатого клапана будет тем больше, чем больше диаметр дополнительного сопла. Выбирая соответствующим образом диаметр дополнительного сопла, можно получить необходимую величину хода тарельчатого клапана, а следовательно, и необходимый коэффициент усиления. Кроме того, в данной конструкции усилителя увеличение размеров тарельчатого клапана не ограничено, так как увеличение расхода в камеру 7 может быть скомпенсировано сливом в дополнительном сопле. При этом угол дроссельного конуса может быть принят оптимальным (20° и более).

При диаметре дополнительного сопла, обеспечивающем равенство слива в нем и подвода в камеру 7 через сечение в дроссельной диафрагме, коэффициент усиления неограниченно возрастает и усилитель становится астатическим. При дальнейшем увеличении диаметра дополнительного сопла усилитель становится неустойчивым.

Таким образом, установка дополнительного сопла позволяет использовать усилитель как в схемах пропорционального регулирования с любым коэффициентом усиления, так и в схемах защит с релейными характеристиками благодаря широким возможностям выбора коэффициента усиления.

Формула изобретения

1.Гидравлический усилитель системы регулирования турбомашины, содержащий корпус с закрепленными в нем дроссельной диафрагмой и дренажным соплом и расположенный в корпусе тарельчатый клапан с конической боковой поверхностью, образующий зазоры с диафрагмой и дренажным соплом и разделяющий корпус на камеры, одна из которых, расположенная над клапаном, подключена к управляющему элементу, а другая - к выходной линии, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона настройки коэффициента усиления, он снабжен дополнительным соплом, установленным внутри дренажного сопла и подключенным к камере над клапаном.

2.Усилитель по п. 1, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, в центральной части клапана выполнено отверстие, и дополнительное сопло подключено к камере над клапаном посредством последнего.

3.Усилитель по п. 1, отличающийся тем, что на нижнем торце клапана выполнен кольцевой выступ, расположенный между соплами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 361296, кл. F 01D 21/02, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР А 511424, кл. F 01D 17/08, 1974.

7S Ti