Система регулирования газотурбинного двигателя

Система регулирования газотурбинного двигателя

Реферат

 

Использование: автоматическое регулирование подачи топлива в газотурбинный двигатель. Сущность изобретения: система регулирования содержит топливный насос, соединенный с перепускной форсункой и клапаном постоянного давления, через жиклер с клапаном постоянного перепада давлений, выход которого подсоединен к соплу с заслонкой электромагнитного преобразователя, и дозирующий клапан, управляющая полость которого подсоединена к линии, соединяющей жиклер и клапан постоянного перепада давлений, а пружинная полость подсоединена к форсунке и через дозирующую кромку дозирующего клапана - к сливу. 2 ил.

Изобретение относится к автоматическому регулированию, в частности к системам регулирования газотурбинных двигателей (ГТД).

Известная система регулирования ГТД с перепускной форсункой, содержащая топливный насос, форсунку с подводящей и перепускной магистралями и топливодозирующими устройствами в этих магистралях [1] .

Целью изобретения является повышение точности регулирования.

Поставленная цель достигается тем, что подводящая магистраль, в которой поддерживается постоянное давление, связана через последовательно соединенные жиклер, клапан постоянного перепада давлений и сопло-заслонку электромагнитного преобразователя со сливом, а в перепускной магистрали установлен дозирующий клапан, пружинная полость которого соединена с форсункой и через дозирующую кромку клапана со сливом, а управляющая полость соединена с магистралью между жиклером и клапаном постоянного перепада давлений.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема системы регулирования; на фиг. 2 - характеристика перепускной форсунки с зависимостями расхода топлива в двигатель и расхода топлива, подводимого к форсунке, от давлений в подводящей и перепускной магистралях форсунки.

Система регулирования содержит топливный насос 1, клапан 2 постоянного давления, дозирующий клапан 3, имеющий управляющую 4 и пружинную 5 полости, золотник 6 с дозирующей кромкой а и пружину 7, жиклер 8, клапан постоянного перепада давлений 9, электромагнитный преобразователь 10 с соплом 11 и заслонкой 12, перепускную форсунку 13, подводящую магистраль 14 и перепускную магистраль 15.

Электромагнитный преобразователь 10 связан с электронным регулятором, работающим по сигналу от датчиков частоты вращения и температуры газа перед турбиной.

Система регулирования работает следующим образом.

В начале запуска на электромагнитный преобразователь 10 подается ток, и заслонка 12 прикрывает сопло 11. Давление топлива в подводящей магистрали 14 при увеличении частоты вращения двигателя быстро возрастает и при достижении настройки клапана 2 поддерживается постоянным на всех режимах работы двигателя.

Часть топлива через форсунку 13 идет в двигатель, а другая часть по перепускной магистрали 15 через дозирующую кромку а золотника 6 дозирующего клапана 3 поступает на слив.

Подача топлива через форсунку 13 при подводе к ней топлива по закону постоянного давления определяется величиной давления топлива в перепускной магистрали 15 (что следует из характеристики перепускной форсунки, см. фиг. 2), регулируемого дозирующим клапаном 3.

Дозирующий клапан 3 регулирует давление топлива в перепускной магистрали 15 путем перепуска части топлива на слив, поддерживая в ней давление, пропорциональное давлению топлива в магистрали между жиклером 8 и клапаном постоянного перепада давлений 9.

Так как давление на входе и жиклер 8 является величиной постоянной, определяемой настройкой клапана 2, то перепад давлений на нем (т. е. давление в управляющей полости 4 дозирующего клапана 3) зависит только от расхода топлива через сопло 11 электромагнитного преобразователя 10, на котором поддерживается постоянный перепад давлений с помощью клапана 9.

Расход топлива через сопло 11 электромагнитного преобразователя 10 зависит от положения заслонки 12, определяемого величиной тока, подаваемого на электромагнитный преобразователь 10.

Причем сечения жиклера 8 и сопла 11 подобраны так, что при изменении положения заслонки 12 электромагнитного преобразователя 10 по отношению к соплу 11 дозирующий клапан 3 изменяет давление в магистрали перепуска 15 в диапазоне, обеспечивающем расход топлива через форсунку от максимального до минимального.

Следовательно, подача топлива в двигатель на всех режимах определяется только положением заслонки 12 электромагнитного преобразователя 10, т. е. величиной тока, подаваемого от электронного регулятора, сигнал на который в свою очередь поступает от датчиков частоты вращения и температуры газа перед турбиной. В результате подача топлива в двигатель на всех режимах осуществляется по оптимальному закону, что позволяет повысить точность регулирования.

Таким образом, система регулирования, в подводящей магистрали которой, соединенной через последовательно расположенные жиклер, клапан постоянного перепада давлений и сопло-заслонку электромагнитного преобразователя со сливом, поддерживается постоянное давление, а в перепускной магистрали установлен дозирующий клапан, пружинная полость которого соединена с форсункой и через дозирующую кромку клапана - со сливом, а управляющая полость соединена с магистралью между жиклером и клапаном постоянного перепада давлений, позволяет повысить точность регулирования. (56) Б. А. Черкасов. Автоматика и регулирование воздушно-реактивных двигателей. М. : Машиностроение, 1965, с. 170, рис. 5.48.

Формула изобретения

СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ, содержащая топливный насос, соединенный подводящей магистралью с перепускной форсункой и через жиклер - с клапаном постоянного перепада давлений, дозирующий клапан с пружиной, расположенной в пружинной полости, и золотником с дозирующей кромкой, перепускную магистраль и управляющее сопло с заслонкой, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности регулирования, содержит клапан постоянного давления и управляющий электромагнит, в дозирующем клапане выполнена управляющая полость, управляющее сопло с заслонкой образуют с электромагнитом электромагнитный преобразователь, причем клапан постоянного давления установлен на подводящей магистрали, перепускной магистралью форсунка соединена с пружинной полостью и через дозирующую кромку дозирующего клапана - со сливом, управляющая полость дозирующего клапана подсоединена к линии, соединяющей жиклер и клапан постоянного перепада давлений, выход которого подсоединен к соплу с заслонкой электромагнитного преобразователя.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2