Двухступенчатый перепускной клапан Советский патент 1979 года по МПК G05D16/10 

ист заданного значения и в работу не вступит осиовной затвор клаиаиа, поддерживающий постоянное давление 3,5±0,5 кг/см посредством перепуска масла из линии нагнетания в полость входа. Перепускной клапан автоматически переключится i;i вторую ступень работы.

Известный перепускной клапаи имеет ограничптельиый диапазон режимов его работы. При запуске двигателя до давления масла 0,9-0,1 кг/см( давление первой ступени) перепускной клапаи не оказывает воздействия иа работу маслосистемы двигателя. Упомянутая особенность известного клапана нрнводит в двух и трехроторных ГТД к постепенному уходу на запуске смазки из бака в масляные полости опор ротора с последующим выбросом смазки в газовый тракт двигателя, что объясняется в значительной степени большим относительным скольжением роторов двух и трехроториого двигателя на переходных режимах, приводящим к рассогласованию в работе нагнетающего и откачивающих масляных насосов, имеющих привод от разных роторов двигателя.

Наиболее целесообразной иредставляется такая работа нерепускного клапана, которая иозволяет на запуске сразу же иметь раскрытое проходное сечение сливных каналов золотника первой ступени, а в процессе выхода двигателя на стационарный режим работы (когда уменьщается рассогласование в работе насосов маслосистемы) эти каналы необходимо постепенно прикрывать, т. е. увеличивать долю полезного расхода через маслосистему но мере роста оборотов двигателя.

Кроме того, в случае возникновения перегрузок в маслосистеме золотник первой стуцени в работу не вступает, поэтому при резком увеличении подачи, чтобы открыть дополнительный проход для выхода жидкости из системы, основной затвор должен приподниматься с седла на существенно большую высоту, иревыщающую для некоторых типов клапанов даже диаметр подводящего канала.

Это происходит вследствие значительного сопротивления, которое создается при протекании жидкости через кольцевую щель с небольщой высотой и резким поворотом струи. Однако при большой высоте подъема клапана постоянное давление в системе с минимальным отклонением от заданной величины нарушается. Для уменьшения изменения давления в системе после начала нодъема затвора необходимо уменьшить высоту подъема затвора и жесткость пружины. Высота подъема клапана при том же расходе через него может быть уменьшена только в результате увеличения диаметра подводящего канала, что ведет одновременно к недопустимому увеличению массы и габаритов устройства.

Уменьшение же жесткости ограничивается возможностью возникновения колебаний клапана, а также длиной пружины, нриводящей к недоиустимому увеличенню габаритов и массы устройства. Отмеч(нньк недостатки снижают надежиоспь раб(Уп,1 маслосистемы авиационного ГТД. Целью изобретения является повышение

надежности работы клапана.

Поставленная цель достигается тем, что в двухступенчатом перепускном клапане золотник снабжен пропущенным через центральное отверстие затвора хвостовиком с

сооспо установленным на нем упором.

На фиг. 1 изображеп двухступенчатый перепускной клапан, разрез, общий вид; на фиг. 2 - Ззел I на фиг. 1 при выключенной из работы первой ступени и включенной второй ступени клапана; на фиг. 3 - то же, при включенных первой и второй стуиенях клапаиа.

Перепускной клапан имеет корпус 1 с седлом 2, с которым контактирует полый

цилиндрический затвор 3, поджатый пружиной 4, затяжка этой иружины регулируется гайкой 5 посредством упора 6, ограничивающего высоту подъема затвора 3. Внутри затвора 3 установлен золотник 7 с

хвостовиком 8, пропущенным через центральное отверстие (пружину 4 затвора 3) и снабженным регулируемым упором 9, ограничивающим ход золотника 7. Между золотником 7 и затвором 3 размещена пружина 10 с жесткостью, существенно меньшей, чем жесткость пружины 4. В золотнике 7 выполнены радиальные каналы II, а в затворе 3 - радиальные каналы 12, причем упор 9 установлен на

хвостовике в положение, обеспечивающее

совпадение между собой каналов 11 и 12.

Перепускной клапан имеет также входную

полость 13 и выходную полость 14.

В процессе запуска усилие от давления

масла, действз ющее на золотник 7 со стороны входа в перепускной клапан, растет и иреодолевает усилие предварительной затяжки пружины 10, при этом золотник 7 поднимается и ностепенно прикрывает дополнительный нроход смазки через каналы 11 и 12 для выхода ее из системы.

Следовательно, изменяется полезный расход смазки через маслосистему из-за наличия переменного проходного сечения по каналам И и 12. Меняя положение упора 9 на хвостовике 8 золотника 7, можно регулировать начальную площадь раскрытия проходного сечения каналов 11 и 12, а усилие предварительного сжатия пружины 10

можно регулировать, например, при помощи регулировочных прокладок.

Таким образом, можно обеспечить потребный закон изменения давления в маслосистеме иа переходных режимах работы

двигателя, добиваясь необходимой корреляции в расходе смазки, подаиасмой в масляные полоети опор ротора.

В процессе выхода двигателя на стационарный режим исчезает рассогласование в работе нагнетающего и откачивающих насосов маслосистемы, а следовательно, больше смазки можно подавать в масляные нолости онор ротора без опасения их перенолнить.

При переводе двигателя на повышенные режимы работы под действием возвратного давления масла золотник 7, нереместившись до упора в затвор 3, разобщает канал 11 от канала 12. Дальнейщее увеличение давления в маслосистеме происходит до тех нор, нока оно не достигнет заданных значений н в работу не вступит затвор 3.

На этих режимах работы двигателя перенускной клапан поддерживает постоянное давление мас.ш в маслоснстеме, иастройка которого производится гайкой 5, при этом она приводится iso Bpani,einie упором 6. Если давление масла в системе возрастает выще заданного значения, то усилие, действующее на затвор 3 со стороны масла, преодолеет усилие предварительной затяжки пружины 4, затвор 3 поднимается с седла 2, закрепленного относительно корпуса 1, открывает проход для выхода масла из системы. Давление в системе восстанавливается и полезный расход через систему с нерегулируемым проходным сечением почти не изменяется.

При резком увеличении подачи масла в систему или в случае закупорки системы (например, при отказе запорного клапана) затвор 3 поднимается на максимальную высоту, при этом хвостовик 8 золотника 7 вступает в контакт с упором 6, происходит смещение золотника 7 относительно затвора 3, которое происходит до тех пор, пока упор 9 не коснется верхнего торца затвора 3. В этот момент совпадают каналы 11 и 12, а в перепускном клапане открывается дополнигельный прохид для выхода жидкости из системы.

Реализация предложения позволяет при возникновении перегрузок в маслосистеме

открывать доиолнптелы ый проход для выхода жидкости из системы без увсличепич высоты подъема затвора перепускного клапана, что снижает возникаюни1е при этом забросы давления, а также сокращает габариты и вес клапана.

Кроме того, пзобретеппе позво.чяет на переходных режпмах работы дв гателя корректировать полезный расход через масло0систему, что уменьщает расход смазки в газовый тракт двщателя через лабиринтные уплотнеппя. г, зоне рас1юло 1 епня которых давленне воздухл на 1юпп кенр1ых режимах работы двигателя незначите.чыю.

Отмеченные особенности приводят к иовыщению надежности работы маслоспстемы двух и трехроторных авигапюппых ГТД, в которых нагнетающего п откачивающих nacocoii выполпепы от разных роторов лГ)Игатсля.

Применение предложеппого технического 1)е исния яв.чястся также xoponnui средством «лечения дефектных Iacлocиcтe оппацпониых ГТД.

Форм у л а и 3 о б р е т е н и я

Двухступенчатый перепускной клапан, содержап1пй корпус с седлом и нодпрул пнепный полый цилиндрический затвор с радиальными каналами и центральным отверстием, в котором установлен полый подпружиненный золотник с радиальными каналами, через которые входная полость свя5зана с выходной полостью и упоры-ограничители полого цилиндрического затвора, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности клапана, золотнШ; снабжен пропущенным через центральное отверстие затвора хвостовиком с соосно установленным на нем упором.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.М. .. Раздолин, Д. Н. Сурков «Агрегаты возд ц1но-реактпвных двпгателей. .V. -ЛАапшностроение, 1973, с. 157, 163.

2.Аппаниоппьп турбореактивный двигатель PД-З.A-500. М., «Транспорт, 1966,