Устройство для переключения скоростей четырехскоростного нагнетателя и поддержания постоянства наддува авиадвигателя Советский патент 1950 года по МПК G05D16/00 

Устройства для переключения скоростей четырехскоростного нагнетателя авиадвигателя известны.

Описываемое устройство отличается от известных тем, что кроме автомата переключения скоростей в нем предусмотрен автомат наддува авиадвигателя, действующий под влиянием давления сл атого воздуха, поступающего из нагнетателя. Вследствие этого упрощается конструкция устройства и представляется возможным производить переключение скоростей нагнетателя на наивыгоднейших высотах.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство в разрезе.

Устройство выполнено в виде корпуса, в котором размещены автомат переключения скоростей четырехскоростного нагнетателя и автомат наддува, действующий под влиянием давления сжатого воздуха, поступающего из нагнетателя. В качестве рабочей жидкости в устройстве применено масло, циркулирующее в масляной системе двигателя. Сочетание в данном устройстве двух aBTONraroB упрощает конструкцию самого устройства, так как при этом уменьшается общее число сложных и чувствительных агрегатов и узлов на двигателе, а принятое в качестве заданного параметра давление за нагнетателем позволяет учесть изменение наивыгоднейщей высоты переключения при изменении числа оборотов и при постоянном давлении наддува.

Регулятор постоянства наддува включает следующие детали: а) анероид, б) золотник 4 анероида, управляющий масляным каналами 2, 7, 6, подводящими масло к сервопоршню 8, в) сервопоршень 8, управляющий входными лопатками или воздущной заслонкой на входе в нагнетатель, г) режимный кулачок 15, иредназначенный для задания анероиду соответствующего значения давления наддува (Рк ) по оборотам.

.Распределитель прямой связи предназначен для подачи импульса давления масла на включение той или иной скорости. Он включает детали а) подвижную втулку 17 распределителя, б) золотник распредеЛ9 84481

лителя, кинематически соединенный с золотником 4 анероида, в) систему рычагов и звеньев 19, 20, 21, г) систему масляных каналов 16, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 67, 65, 35, 36, 34, 33.

Узел ускорителей нрямой связи предназначен для усиления поступающих импульсов давления масла и быстрой подачп их во фрикционные муфты привода. Узел имеет следуюпдне части: а) перекидные ускорительные золотники 29, 30, 31, б) систему масляных каналов 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 54, 62, 63, 32, обеспечивающих пропуск масла в нужном направлении.

Узел оборотной связи предназначен для того, чтобы при любом положении всего автомата ставить распределитель прямой связи в исходное положение, соответствующее включению той или ииой скорости. Этот узел держит автомат в состоянии постоянной готовности к переключению скоростей как ббльщих, так и .меньших- Узел включает: а) масляные каналы высокого давления 9, 10, 11, 12, 22, 68, б) обратные клапачы 69, 70, в) норшень-золотник 66, связанный с нодвИжной втулкой 17 распределителя прямой связи, г) масляные каналы низкого давления 58, 59, 60, 61, а также каналы низкого давления 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 32, входящие одновременно и в систему ускорительных перекидных золотников, но не и.меющих отиощения к системе ускорения.

В ручное дублирующее устройство, предназначенное для того, что бы в случае необходимости летчик мог включить ту или иную скорость нагнетателя независимо от авто.мата входят: а) поворотный золотник 64, управляемый из кабины летчика, б) масляный канал 73 высокого давления, в) масляный канал 72 низкого давления.

Работа устройства происходит следующим образо.м. По каналу 5 в полость анероида 3 подводится воздух с давлением Р,,.-, которое поддерживается постоянным следующим образом. Масло из нагнетающей магистрали двигателя но каналам /, 2 нодводится к золотнику 4 анероида 3. При увеличении высоты зиачение давления Р. проявляет склонность к понижению. Вследствие падения Рк анероид 3 разжимается, перемещая золотник 4, :И масло пропускается под давлением через капал 7 в полость сервопорщня 8, а канал 6 соединяется на слив. Сервопоршепь 8 перемещает входные лонатки в сторону открытия, значениеР. восстанавливается, анероид возвращается в нейтральное положение и золотник 4 также становится в нейтральное ноложение. При уменьП1епин высоты явления происходят в обратном порядке, то есть автоy aj работает но обычной схеме регулятора постояпства наддува, причем такая работа авто.мата будет возможна до тех пор, пока входные лонатки не нрищли в положение полного открытия; сервопорщень 8 будет находиться в крайнем левом (по чертежу) положении. Масляные каналы 7. 10, 12, 22, 16 находятся над давлением, но из них масло не и.меет выхода; канал 16 перекрЕ 1т золотником 18, а из канала 22 масло не имеет выхода потому, что каналы 59, 60, 61 перекрыты перекиднымизолотниками-ускорителями. Масляные каналы 9, 11, 68 находятся в области низкого давления. Все три золотника-ускорителя 29, 30, 31 находятся при первой скорости в крайнем правом положении. При этом каналы 43 и 62, 44 и 63 иаходятся в области слива, обе фрикционные .муфты выключены, что и дает первую скорость нагнетателя. Действительно, канал 62 через золотник 64 ручного управления, поставленного на нуль, и каналы 43, 49, 50, 32 выведены на слив, канал 63 через золотник 64 и каналы 44, 48, 46, 54, 32 также выведены на слив. Подвижная втулка 17 и порщеиь-золотник 66 закрывают своим телом капал 58, выведенный через каналы 51, 32 на слив, так что все элементы автомата находятся в состоянии равновесия.

При дальнейшем увеличении высоты полета давление наддува Р/с начнет уменьшаться вследствие падения атмосфериото давления, анероид 3 начнет расширяться, золотник 4 анероида будет смещаться влево, пропуская масло на дальнейшее открытие лопаток, которое же невозможно. Одновременно, через двуплечий рычаг J9 движение золотника 4 передается золотнику 18 распределителя прямой связи, который будет смеш,аться вправо относительно втулки /7; при этом левая закраина правой утолщенной части золотника 18 будет приближаться к правому отверстию во втулке 17 против канала 23; каналы 16 и 23 соединятся золотником 18. Давление масла по каналам /, 2, 7, 10, 16, 23 передается к правому торцу золотника-ускорителя 29, который переместится в крайнее левое полол ение. Перемеше}1ие зо.тогнпка 29 влево вызовет соединение каналов 39 и 42, 52 и 56 и разъединение каналов 49 |И 50, 51 и 58. Это значит, что масло под давлением по каналам /, 33, 39, 42, 43, 62 поступит в первую фрикционную муфту и включит вторую скорость наГнетателя, так как вторая муфта по-прежнему выключена.

Канал 59 через каналы 56, 52, 32 соединится с областью слива; масло из полости справа от сервспоршня 8 по каналам 10, 12. обратный клапан 69 и канал 22 и из всей полости слева от поршня-зологника 65 через каналы 59, 56, 52, 32 будет вытекать на слив, хотя оба поршня с5и 66 останутся на месте. В процессе вкл10чен:;я второй скоро:ти-и сразу после него давление Р начнет повышаться, анероид 5 будет сжиматься, перемещая золотник 4 впраго (а вместе с ним и золотник 18 влево). Так как входные лопатки oi крыты полностью, то Г к может возрасти вь;ше допустимо;о; поэтому анероид 3 и золотншч 4, пройдя нейтральное положение вправо, перепустят масло под давлением через каналы 1, 2, 6 в полость слеза от поршпя-золотниха 8, который и начнет прикрывать входные лопатки до требуемого положен:;я, чгоы было Рк const. Одновременно высокое давление масла передается через каналы 9, 11, обратный клапан 70 и канал 68 в полость справа от поршня-золотника 66, который начнет перемещаться влево, ввиду того, что с противоположной стороны масло возможность выл-симаться в канал 59. Так как золотник 18 уже вернулся в исходное положение, то канал 16 им будет закрыт.

Перемещение поршня золотника 66 влево будет возможно до тех пор, пока он свои.м тело.м не закроет канала 59, после чего он остановится, и давление справа и слева от него через катаракт выровняется, так как канал 58 перекроется золотником-ускорителем 2Э. Перемещение порщня-золотника 66 вызовет перемещение втулки 17 распределителя прямой связи так, что се оба отверстия окажутся: правое - против канала 24, левое - против канала 26, но с каналом 16 они оба будут разобщены. Входные лопатки нагнетателя будут находиться в положении максимально необходимого закрытия. Вместе с втулкой 17 перемещаются звенья 21, 20, 19, так что золотник /5 относигельно втулки 17 остается неподвижным и золотник 4 также остается неподвижны.м. Это перемещение на величине Р не скажется. Итак, включена вторая скорость, а втулка 17 стала в новое исходное положение.

При дальнейшем повышении высоты автомат срабатывает на включение третьей скорости, причем все явления в автомате будут проходить в таком же порядке, как описано выще при переключении с первой на вторую скорость, с той только разницей, что золотник 18 подает и.мпульс давления .масла в канал 24, ускоритель 30 перебросится из левого в крайнее правое положение, масло из нагнетающей магистрали по канала.м /, 39, 40, 44, 63 поступает во вторую фрикционную муфту, а .масло из первой фрикционной муфты получает возмол ность выходить

jVb. 4 на слив-ПО каналам 62, 43,47, 45, 46, 54, 32; таким образом включается третья скорость. Одновременно открывается канал 60 через каналы 57, 53, 32 на слнв и после включения третьей скорости поршень-золотннк 66 переместится еще на одни ход, закроет евоим телом канал 60, а канал 59 перекроется золотником-ускорителем 30, и масло в иолости справа от поршня-золотника 66 онять окажется запертым.

При этом втулка 17 вместе с поршнем-золотником 66 пере.местится в новое исходное ноложение н своими отверстиями станет против каналов 25 и 27. Входные лопатки после переключения снова будут прикрыты до некотэрото положения, соответствующего данному Р,,.

Последующий подъем включит четвертую скорость следующим порядком. Золотник /6 под Боз;;ействием золотника 4 соединяет канал J6 с каналом 25, золотник-ускоритель 31 перебросится в крайнее левое положение и масло нод давлением но каналам /, 38, 41, 45, 47, 43, 62 подается в первую фрикционную муфту, а вторая фрикционная муфта по-прежпему остается включенной, так что одповременное включение обеих м;,фт даст четвертую скорость.

Одновременно открывается капал 61 через каналы 55, 32 на слив, а канал 60 перекрывается золотником 31. Поршепь-золотник 66 и втулка 17 перемещаются в крайнее правое положение, причем поршень-золотник 66 закроет канал 61, а втулка 17 свои.м левым отверстием окажется против канала 28 и автомат встанет в четвертое исходное положение. Таким образом, автомат будет заполнять заданную высотную характеристику при увеличении высоты.

В предлагаемом автомате регулировка наддува по оборота.м двигателя выполняется обычным способом, как и на неполненных конструкциях отечественных авиадвигателей при помоп и режимного кулачка 15, связанного с сектором газа, и не требует дополнительного разъяснен пи.

Предмет изобретения

Устройство для переключения скоростей четырехскоростного нагнет-еля и поддержания постоянства наддува авиадвигателя, отличаюU, е е с я гем, что оно выполнено в виде корпуса, в котором размещены лв о:,;ат переклк:чения CKOpocTeii четырехскоростпого нагнетател г и ав/о.мат паддува, действующий под влиянием давления сжатого воздуха,. постуиаЕощего из нагнетателя.