Устройство для регулирования подачи топлива в газотурбинный двигатель

Устройство для регулирования подачи топлива в газотурбинный двигатель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ!

79) 27

Союз Советскик

Социалистических

Республик

Зависимое от явт. свидетельства г в

Заявлено 05.1Х.1963 (Л" 855596/24-6) Кл. 46f, 8ют с присоединением заявки М

МПК F 02d

Кртлитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Приоритет

Опубликовано 03.11,1966. Бюллетень Ко 4

Дата опубликования описания 29.III.1966

УДК 621.438 — 543.3— — 531.9 (088.8) Авторы изобретения

Ф. А. Коротков, Г. И. Мушенко, А. Н. Добрынин, Е. А. Соколов и К. В Лебедев

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОДАЧИ ТОПЛИВА

В ГАЗОТУРБИННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

В настоящее время получили распространение вертолеты с турбореактивными двигателями, выполненными в виде двигателей со свободной турбиной; для безопасности полета оба двигателя работают на один винт. Для уменьшения веса и габаритов редуктора устанавливают максимально возможную мощность при работе на земле, ограничивая максимальный расход топлива. Система регулирования таких двигателей должна обеспечивать как высокое качество процессов регулирования, нормальные приемистость и запуск, так и надежную работу двигателей на один винт и ограничение максимального расхода топлива. Регулятор должен быть простым, надежным ь работе и иметь малые габариты и вес.

Задача создания системы регулирования усложнена тем, что двигатели рассчитаны на малую мощность и поэтому имеют небольшие расходы топлива, которые становятся соизмеримыми с утечкой топлива по зазорам.

Известны устройства для регулирования подачи топлива в газотурбинный двигатель, содержягцие топливный насос, подающий топливо к дозирующей игле с сервопоршнем и параллельно к клапану постоянного перепада, регулятор и ограничитель числа оборотов двигателя, автомат запуска и клапан минимального давления. Полости сервопоршня соединены каналом.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что, с целью повышения точности регулирования и уменьшения веса и габаритов, одна из полостей сервопоршня дозирующей иглы соединена непосредственно с линией высокого давления за иглой, а вторая — с той же линией через жиклер и дроссельный пакет. Канал между полостями связан с управляющим элементом автомата за10 пуска, а через кромку клапана минимального управления — с чувствительным элементом регулятора и ограничителя.

Для повышения точности регулирования числа оборотов турбокомпрессора и ограниче15 ния числа оборотов несущего винта в первом случае применен регулятор с воздействием по производной, а во втором — аналогичный регулятор, но с остаточной неравномерностью.

Чтобы исключить влияние утечек на макси20 мальный расход топлива, установлен регулятор максимального расхода, выполненный в и де жиклера и клапана постоянного перепада.

На чертеже представлена принципиальная

25 блок-схема описываемого устройства, которое включает топливный насос 1, дозирующую иглу 2 с сервопоршнем 8, чувствительный элемент регулятора (ограничителя) 4 числа оборотов турбокомпрессора, чувствительный эле3о мент ограничителя (регулятора) 5 числа обо179127

65 ротов свободной турбины, клапан б постоянного перепада по сечению дозирующей иглы, автомат запуска 7, дроссельный пакет 8, регулятор максимального расхода топлива с клапаном 9 и регулировочным винтом 10, стопкрап 11, отсечной клапан 12, жиклер 13 и клапан минимального давления 14.

Топливо из бака поступает к топливному насосу высокого давления 1, который нагнетает его к дозирующей игле 2. Затем через стоп-кран 11, регулятор максимального расхода 9 и отсечной клапан 12 топливо поступает на форсунки двигателя. Клапан постоянного перепада б перепускающий излишнее топливо на слив и управляющий производительностью насоса, поддерживает на дозирующей игле заданное значение перепада.

В системе применен регулятор числа оборотов с эффектом по гроизводной за счет сочетания медленнодействующей дозирующей иглы 2 и быстрого изменения чувствительным элементом отдозированного иглой топлива.

Увеличение числа оборотов турбокомпрессора по отношению к заданному открывает маятник регулятора 4, увеличивая расход топлива через жиклер 18 и уменьшая расход топаппа в двигателе. Одновременно с этим происходит падение давления в полости между жиклером и маятником и медленное перемещение сервопоршня за иглой 2 в сторону уменьшения подачи до тех пор, пока не будет восстановлен заданный режим. Аналогично работает и ограничитель (регулятор) 5 числа оборотов свободной турбины. Однако здесь в качестве управляющего элемента применен плоский клапан, что позволяет получать остаточную неравномерность. Статизм необходим для обеспечения синхронной работы двух двигателей при вращении ими одного несущего винта. Применение статического регулятора свободной турбины с воздействием по производной создает необходимую точность при хорошем качестве регулирования. Оба чувствительных элемента (турбокомпрессора и свободной турбины) включены параллельно и соединены с управляемой полостью дозирующей иглы через золотник клапана минимального давления, который отключает их на режимах, при которых давление на форсунках становится ниже допустимого.

Дозирование топлива на режимах запуска осуществляет автомат запуска 7, который управляет дозирующей иглой по закону— давление топлива на форсунках в функции от разности давлений воздуха за компрессором и на входе в двигатели. Автомаг подсоединен к управляемой полости дозирующей иглы, минуя клапан минимального давления.

В системе регулирования отсутствует автомат приемистости, его функции выполняет дозирующая игла 2. Перемещение рычага управления на новый режим увеличивает затяжки пружины чувствительного элемента регулятора 4, ведет к закрытию маятника, и прекращению слива через него отдозированного топлива, которое сразу идет в двигатель, что создает первоначальный бросок. Закрытие маятника влечет за собой перемещение дозирующей иглы 2 с постоянной скоростью (задаваемой проходным сечением дроссельного сопротивления 8) и изменение по времени расхода топлива, поступающего в двигатель.

Программу изменения расхода определяет профиль дозирующей иглы.

Для высотных двигателей существенное значение имеет точное ограничение максимального расхода топлива. Для двигателей малой мощности это затрудне 10 влиянием утечек по зазорам стоп-крана, золотника клапана минимального давления и других элементов.

Поэтому в системе предусмотрен регулятор максимального расхода, состоящий из регулнровочного винта 10 и клапана постоянного перепада 9. Регулятор установлен на выходе топлива из агрегата. С помощью винта 10 устанавливают определенное проходное сечение, клапан 9 поддерживает на нем постоянный перепад и, следовательно, постоянный расход топлива, перепуская излишнее топливо на слив. Если расход меньше максимального, клапан выключают из работы.

Для останова двигателя служит стоп-кран

11, который перекрывает подвод топлива к форсункам, соединяя магистраль за дозирующей иглой со сливом. Отсечной клапан 12 герметизирует выход из агрегата, исключая подтекание топлива в камеру сгорания при останове двигателя, и обеспечивает резкость открытия подачи топлива при запуске.

Предмет изобретения

1. Устройство для регулирования подачи топлива в газотурбинный двигатель, содержащее топливный насос, подающий топливо к дозирующей игле с сервопоршнем, полости которого соединены каналом, и параллельно к клапану постоянного перепада, поддерживающему перепад давления топлива на дозирующей игле, регулятор и ограничитель числа оборотов двигателя, автомат запуска и клапан минимального давления, отличающееся тем, что, с целью повышения точности регулирования и уменьшения веса и габаритов, одна из полостей сервопоршня дозирующей иглы соединена непосредственно с линией высокого давления за иглой, а вторая — с той же линией через жиклер и дроссельный пакет, причем канал между полостями сервопоршня соединен с управляющим элементом автомата запуска, а через кромку клапана минимального давления — с чувствительными элементами регулятора и ограничителя.

2. Устройсгво по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения точности регулирования числа оборотов турбокомпрессора (ПТК) и ограничения числа оборотов несущего винта вертолетного двигателя (ПСТ), в качестве регулятора ПТК применен регулятор с воздействием по производной, а в качестве ограни179127

Сост авитель М Миримский

Редактор Е. А. Кречетова Техред А. А. Камышникова Корректоры: С. Н. Соколова и О. Б. Тюрина

Заказ 602/12 Тираж 700 Формат бум. 60X90 /а Объем 0,27 изд. л. Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, д. 2 чителя ПСТ вЂ” аналогичный регулятор, ио с остаточной неравномерностью.

3. Устройство IIQ ип. 1 и 2, отличиюи ееся тем, что для исключения влияния утечек на максимальньш расход топлива, установлен регулятор максимального расхода топлира, выполненный в виде регулируемого жиклера н клапана постоянного перепада.