Камера сгорания газотурбинного двигателя

Камера сгорания газотурбинного двигателя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: газотурбостроение. Сущность изобретения: камера сгорания с приводом клапанов посредством двуплечего рычажного механизма, управляемого при помощи электрического соленоида, причем одно плечо рычага контактирует со штоком впускного клапана, а другое - со штоком выпускного клапана. Стенки камеры сгорания , являются теплообменной поверхностью теплообменника, 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s F 02 С 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4791863/06 (22) 14.02,90 (46) 07;07.92. Бюл. N 25 (75) А,У.Аманов (53) 621.438(088.8) (56) Патент Великобритании

М 2071763, кл. F 02 С 5/12, опублик, 1981.

O (54) КАМЕРА СГОРАНИЯ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к двигателестроению газотурбинных двигателей.

Известны камеры сгорания газотурбинного двигателя (см.патент Великобритании

6В М 2035459 А, 1980), снабженные впускным и выпускным клапанами с приводами от вала отбора мощности.

Известны также камеры сгорания (патент Великобритании Гл 1217070, кл. F 02 С7/12,,1970), имеющие дисковые клапанные окна с приводами от вала отбора мощности через шестереночный редуктор.

Недостатком этих камер является сложность их конструкции при синрониэации открывания и закрывания клапанов в момент повышения давления, которые и совершают эффективную работу.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является патент Великобритании М 2035159.А, GB, 1980, Целью изобретения является упрощение конструкции привода клапанов. Цель достигается тем, что камера сгорания газотурбинного двигателя, содержащая корпус с установленными в нем впускным и выпускным клапанами с приводами, клапаны снабжены штоками, а привод клапанов выполнен в виде двуплечнего рычажного

„, . Ж,, 1746010 А1 (57) Использование; газотурбостроение, Сущность изобретения: камера сгорания с приводом клапанов посредством двуплечего рычажного механизма, управляемого при помощи электрического соленоида, причем одно плечо рычага контактирует со штоком впускного клапана, а другое — со штоком выпускного клапана. Стенки камеры сгорания, являются теплообменной поверхностью теплообменника, 1 з.п. ф-лы, 1 ил. механизма с .шарнирно закрепленным на одном конце ферромагнитным стержнем и соленоида, подключенного к источнику тока, причем ферромагнитный стержень помещен в соленоид, одно иэ плеч рычажного механизма установлено с возможностью контакта со штоком выпускного клапана, а другое — co штоком впускного клапана, причем камера сгорания снабжена кожухом, установленным вокруг корпуса с образованием рубашки охлаждения.

В предложенном техническом решении начало управления выпускным клапаном осуществляется за счет увеличения степени повышения давления в процессе зажигания при V=const . а дальнейший полный цикл открывания впускного клапана в процессе при P = const, управляется автоматически эа счет электромагнитных сил соленоида притягиванием ферромагнитного стержня, т.е. появляется возможность эффективно использовать динамику степени повышения давления цикла с улучшенной характеристикой, Снабжение камеры сгорания теплообменником повышает эффективность цикла, Т8К как источником тепловой энерГИИ xofloдильниной системы, обеспечивающей охлаждение, уплотнение и увеличение

1746010 весового количества воздуха, поступающего в камеру сгорания, является теплообменная стенка камеры сгорания.

На чертеже изображена предложенная камера сгорания газотурбинного двигателя.

Камера сгорания газотурбинного двигателя содержит камеру 1 сгорания с входным устройством 2 и выходным устройством 3.

На входном устройстве 2 установлен впускной клапан 4, который снабжен пружиной 5, шайбой-сухариком 6, гайкой 7 специальной формы, регулирующей силу пружины 5, и контргайкой 8, а на выходном устройстве 3 с наружной стороны установлен выпускной клапан 9 с наружной рабочей поверхностью, имеющий шайбу-сухарик 10, пружину

11 и гайку 12 специальной конструкции, регулирующую силу пружины 11, Конец штока выпускного клапана 9 имеет резьбу и рвгулиравочные гайки 13 и 14. На наружном корпусе камеры 1 сгорания закреплена стойка-опора 15, на которой шарнирно закреплен двуплечий рычаг 16 при помощи пальца 17. На одном конце рычага 16 имеется паз-отверстие, в котором помещен шток выпускного клапана 9, а нз некотором расстоянии этот конец при помощи пружины 18 с винтом 19 и контргайкой 20 притянут к корпусу камеры 1 сгорания. На другом конце двуплечего рычага 16 шарнирно закреплен ферромагнитный стержень 21 при помощи пальца 22. Ферромагнитный стержень 21 подвижно. помещен в соленоид 23, Соленоид 23 установлен на передней части входного устройства 2 и имеет регулировочный сердечник 24 с гайкой 25. На уровне оси штока впускного клапана 4 в рычаге 16 установлен регулировочный винт 26 с гайкой 27, при помощи которого открывается впускной клапан 4 во время рабочего процесса. Камера 1 сгорания снабжена кожухом 28 со штуцером 29 входа и штуцером 30 выхода, который совместно со стенкой камеры 1 сгорания образует полость 31, выполняющую функцию теплообменника-регенератора, который служит для передачи тепла к известным холодильным системам для регенерации с охлаждением воздуха в холодильном радиаторе, улучшая тепловой режим камеры 1 сгорания. Кроме того, камера сгорания снабжена форсункой 32, свечой

33 запала и свечой 34 искры.

Рабочий процесс камеры сгорания газотурбинного двигателя представляется в обеспечении двух режимов работы:

Р=const, Y--const — Р=const.

Пуск двигателя осуществляется, как в известном режиме P=const; а имено принудительно открываются оба клапана 4 и 9 при помощи пускового сооленоида 23, т.е. элек5

10 тромагнитная сила соленоида 23 притягивает ферромагнитный стержень 21 вместе с рычагом 16, вследствие чего регулировочный винт 26, нажимая на впускной клапан 4. открывает его, а другим концом рычаг 16, упираясь в регулировочную гайку 14 выпускного клапана 9, открывает его, продувается камера 1 сгорания сжатым воздухом из входного устройства 2, созданным работой компрессора. Далее включается свеча 33 запала и форсунка 32, происходит зажигание, т.е. осуществляется пуск, После вхождения в тепловой режим двигатель переводится в смешанный режим

Ч-const- Р = const, Ток соленоида 23 уменьшается регулированием до тех пор, пока силы пружин 5, 11 и 18 не преодолеют силу тока соленоида

23 для закрывания клапанов.4 и 9, а форсун20 ка 31 не переведется в цикличный режим

Включается зажигание впрыскиванием топлиаз через форсунки 31, которое происходит а режиме V=const, Резкое повышение дввлаииа открывает клапан 9, а регулиро25 вочная гайка 13 выпускного клапана 9 приподнимает конец рычага 16, при этом ферромагиитиый стержень 21 с рычагом 16 приближаются к электромагнитной силе соленоида 23 и притягиваются к нему. Проис30 ходит режим Р-const. Это способствует действию регулировочной -айки 26 впускного клапана 4 и его открыванию. Итак, сначала открывается выпускной клапан 9, а потом впускной клапан 4: происходит газообмен

35 за счет инерционной силы выхлопных газов и давления воздуха входного устройства 2, создаваемого компрессором, аналогично двухтактному поршневому двигателю, имеющему выпускные и впускные.окна. После

40 газообмена давление в камере I сгорания понижается. В этот момент из-за недостаточности электромагнитных сил соленоида

23 для удержания ферромагнитного стержня 21 за счет сил пружины 11 закрывается

45 выпускной клапан 9, а регулировочная гайка

14 притягивает конец рычага 16, В этот период электромагнитная сила соленоида 23 хотя слабо, но действует, т,е. временно удерживает ферромагнитный стержень 21.

50 Появляется зазор между концом рычага 16 и регулировочной гайкой 13, после чего за счет пружины 18 и 5 рычаг 16 переводится в исходное положение. Этот режим рабочего процесса сначала приводит к закрыванию

55 выпускного клапана 9, а через некоторое время закрыванию впускного клапана 4, что способствует улучшению коэффициента наполнения воздухом камеры 1 сгорания и переводу в режим V=const. Дальнейшие рабочие процессы повторяются аналогично.

1746010 ь

Составитель А. Аманов

Редактор Т. Юрчикова Техред М.Моргентал Корректор Н. Король

Заказ 2377 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Формула изобретения

1. Камера сгорания газотурбинного двигателя, содержащая корпус с установленными в нем впускным и выпускным клапанами с приводами, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции клапаны снабжены штоками, а привод клапанов выполнен в виде двуплечего рычажного механизма с шарнирно закрепленным на одном конце ферромагнитным стержнем и соленоида, подключенного к источнику тока, причем ферромагнитный стержень помещен в соленоид, одно иэ плеч рычажного механизма установлено с воэможностью контакта со штоком выпускного клапана, а другое — со

5 штоком впускного клапана, причем рычажный механизм привода закреплен на наружной стенке корпуса.

2, Камера по п.1; о т л и ч à ю щ а я с я тем, что снабжена кожухом, установленным

10 вокруг корпуса с образованием рубашки охлаждения.