Устройство для регулирования подачи топлива в газотурбинный двигатель Советский патент 1983 года по МПК F02C9/26 

Г)

:о х

о: со

СП Изобретение относится к устройст вам для. регулирования подачи топлива в газотурбинный двигатель и может быть использовано в системах pe гулирования разгона, и установившихся режимов, например, по угловой скорости ротора, степени сжатия ком рессора и т.д. Известно устройство для регулиро вания подачи топлива в газотурбинны двигатель, содержащее сервопривод с дозирующей иглой,, управляемый регул тором iacTOTH вращения ротора, клапан постоянного перепада давления н дозирующей игле, соединенный с чувствительным элементом, замеряющим давление воздуха на входе компрессо ра, замедлитель скорости перемещени дозирующей иглы при разгоне, соединенный с чувствительными элементами замеряющими давление на входе и выходе компрессора l . Известно также устройство для ре гулирования подачи топлива в газотурбинный двигатель, содержащее доэирующую иглу с сервоприводом, подключенным к регулятору частоты вращ ния ротора, клапан перепада давлени на дозирующей игле, выполненный, на ример, в виде дросселирующего элеме та, соединенного с датчиком давлени воздуха на входе и выходе компрессора, и замедлитель скорости перемещения дозирующей иглы при разгоне связанный с чувствительными элементами давления воздуха на входе и вы ходе компрессора 2 , Недостатками указанных устройств является то, что при больщой точност и большой степени астатизма из-за использования изодромных устройств при наличии в системе трения люфтов и гистерезиса уменьшается запас устойчивости, в результате чего возможны автоколебания в системе и ухуд шение качества переходного процесса Целью изобретения является уйеличение запасов устойчивости и повышение качества переходных процессов. Поставленная цель достигается тем, что регулятор частоты вращения ротора посредством корректирующего блока связан с клапаном постоянного перепада давлений, а корректирующий блоквыполнен в виде жиклера постоянного сечения, подключенного к датчику давления воздуха на выходе компрессора, и сопла-заслонки, кинематически связанной с регулятором частоты вращения ротора. Предлагаемое устройство схематически изобраовено на чертеже, Устройство для регулирования подачи топлива в газотурбинный двигатель содержит дозирующую иглу 1 с 1сервоприводом 2, подключенным к регу лятору частоты вращения pOTOfia 3, клапан перепада давлений 4 на дозирующей игле 1, выполненный, например, ,в виде дросселирующего- элемента 5, соединенного с датчиками давления воздуха на входе б и выходе 7 компрессора, замедлитель 8 скорости перемещения дозирующей иглы 1 при разгоне, связанный с чувствительными элементами 9 и 10 давления воздуха на входе и выходе компрессора, и корректирующий блок 11,. связывающий регулятор частоты вращения 3 с клапаном перепада давлений 4. Клапан перепада давлений 4 содержит установленные последовательно входной жиклер 12 шунтирующей магистрали, мембрану сравнения 13 с соплом-заслонкой 14, дросселирующий элемент 5 с клапаном постоянного перепада давлений 15, имеющим пружину 16, рычаг 17 и сопло-заслонку 18, управляющую исполнительным механизмом 19. Вход жиклера 12 соединен с каналом подвода давления топлива к дозирующей игле 1, а надмембранная полость мембраны сравнения 13 - с полостью за дозирующей иглой. Регулятор частоты вращения 3 содержит датчик 20 с задатчиком, выполненным в виде пружины 21 и рычага управления двигателем (РУД), и рычаг 22 с пружиной 23 обратной связи, кинематически связанный с датчиком 20, корректирующим блоком 11 и ста б1 изатором 24. Дозирующая кромка рычага 22 связана с соплом 25, которое соединено каналом с управляющей полостью 26 сервопривода 2. Полость обратной связи 27 сервопривода 2 соединена с пoлocтя Ф5 стабилизатора 24, гидроаккумулятора 28 и замедлителя 8. Замедлитель 8 скорости перемещения дозирующей.иглы 1 выполнен в виде вращающегося дросселя 29 изменяемого сопротивления, установленного между полостью 27 обратной.связи сервопривода 2 и полостью 30 слива, сопротивление которого регулируется по давлению на входе в компрессор, замеряемому чувствительным элементом 9, или дополнительно по давлению на выходе компрессора, замеряемому чувствительным элементом 10. Корректирующий блок 11 содержит последовательно установленные жиклер 31 постоянного сечения, установленный в канал подвода давления с выхода компрессора к чувствительному элементу 7 и соплу 32, заслонка которого связана с рычагом 22. Регулятор на режиме приемистости двигателя работает следующим образом. При перемещении РУД на увеличение режима под действием пружины 21 датчик 20 частоты вращения ротора перемещается влево, освобождая рычаг 22 обратной связи, который под действием пружины 23 поворачивается, прикрывая сопло 32 корректирующего блока 1 1 и сопло 25 управления сервоприводом, повышая давление в управляющей полости 26 сервопривода 2 дозирующей иглы 1. . При повышении давления в управляющей полости 26 сервопривод 2 с дозирующей иглой 1 перемещается вверх на увеличение площади дозирующего сечения. При этом топливо из полости 27 обратной связи вытесняется через дозирующее сечение вращающегося дросселя 29 в nojjocTb 30 слива. На дозирующем сечении вращающегося дросселя 29 и соответственно на мембране стабилизатора 24 появляется перепад давления,-который поддерживается постоянным, заданным затяжкой пружины 23 обратной связи. Скорость истечения вытесняемой жидкости из Полости 27 обратной связи в полость 30 слива и соответственно скорость перемещения сервопривода 2 дозирующей иглы 1 зависят только от эквивалентной площади дозирующего сечения вращающегося дросселя 29, так как перепад на нем поддерживается постоянным. При увеличении скорости перемещения дозирующей иглы 1 выше заданной положением вращающегося дросселя 29 увеличивается перепад на дозирующем сечении вращающегося дросселя, и уси лие на мембране стабилизатора 24, преодолевающее затяжку пружины 23 обратной связи, перемещает рычаг 22 на открытие управляющего сопла 25, что приводит к уменьшению давления в управляющей полости 26 сервопривода 2, уменьшению перестановочной силы сервопривода 2 и к уменьшению ско рости перемещения дозирующей иглы 1 Одновременно рычаг 22 открывает сопло 32 корректирующего блока 11, что приводит к уменьшению давления в полости чувствительного элемента и уменьшению перепада давлений на жик лере 12 и, следовательно, на дозирую щей игле 1. Если дозирующая игла 1 движется со скоростью меньше заданной, пружи на 23 обратной связи поворачивает рычаг 22 на прикрытие управляющего сопла 25, увеличивая давление в управляющей полости 26 сервопривода и скорость перемещения дозирующей и глы 1. Одновременно прикрывается сопло 32 корректирующего блока и повышает ся давление в полосуй чувствительно го элемента, что увеличивает перепад давления на жиклере 12 и на до.зирующей игле. Гидроаккумулятор 28 служит для улучшения переходных процессов. Вращающийся дроссель 29 перемещается поступательно за счет изменения положения чувствительных элементов 9 и 10, замеряющих давление на входе и выходе компрессора. Увеличение давления на входе и выходе компрессора увеличивает перестановочную силу, которая перемещает замедлитель 8 в сторону увеличения его дозирующего сечения. I Клапан перепада давления 4 на дозирующей игле 1 работает следующим образом. Расход в шунтирующей магистрали осуществляется через жиклер 12, сопло-заслонку 14 сравнительной мембраны 13, дросселирующий элемент 5 клапана постоянного перепада и поступает, в сливную полость 30. На дросселирующем элементе 5 клапаном 15 поддерживается постоянный перепад давлений, заданный затяжкой пружины 16. Перемещение дросселирующего элемента 5 зависит от давления на входе и выходе компрессора, замеряемых чувствительными .элементами 6 и 7, и изменения частоты вращения ротора. При увеличении давлений на входе и выходе компрессора дросселирующий элемент 5 перемещается вверх на увеличение дозирующего сечения и соответственно на увеличение расхода в .шунтирующую магистраль, давление топлива в мембранной полости падает и под действием усилия пружины 16 рычаг 17 поворачивается, прикрывая сопло-заслонку 18, увеличивая давление в управляющей полости исполнительного механизма 19 и перемещая его вправо на уменьшение перепуска топлива из полости перед дозирующей иглой 1 на слив. Давление топлива в системе возрастает, расход через дозирующую иглу 1 и входной жиклер 12 шунтирующей магистрали увеличивается. Изменение расхода происходит до тех пор, пока не восстановится перепад давлений на дросселирующем элементе 5 и в мембранной полости клапана, а рычаг 17 не вернется в исходное положение. При достижении режима работы больше, чем задано затяжкой пружины 23 обратной связи, рычаг 22 под действием УСИЛИЯ) развиваемого грузиками датчика 20 частоты вращения, отклоняется и открывает сопло 25, что приводит к уменьшению давления в полости 26 и, следовательно, к перемещению сервопривода 2 с дозирующей иглой 1 в сторону уменьшения расходЁ1. Кроме того, рычаг 22, отклоняясь под действием усилий, развиваемых грузиками датчика 20, открывает сопло

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОДАЧИ ТОПЛИВА В ГАЗОТУРБИННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, содержащее дозирующую иглу с сервоприводом, подключенный к регулятору частоты вращения ротора, клапан перепада давлений на дозирующей игле, выполненный в виде дросселирующего элемента, соединенного с датчиками давления воздуха на входе и выходе компрессора, и замедлитель скорости перемещения дозирующей иглы при разгоне, связанный с чувствительными элементами давления воздуха на входе и выходе компрессора, отличающееся тем, что, с целью повышения запасов устойчивости и качества переходных процессов, оно снабжено корректирующим блоком, посредством которого регулятор частоты вращения ротора связан с клапаном постоянного перепада давлений, 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что корректирующий блок выполнен с виде жиклера постоянного сечения, подключенного к датчику давления воздуха на выходе g компрессора, и сопла-заслонки, кине(Л матически связанной с регулятором частоты вращения ротора.