Устройство для управления газотурбинным двигателем

Устройство для управления газотурбинным двигателем

Реферат

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в системах (САУ) автоматического управления газотурбинными двигателями (ГТД).

Наиболее близким к данному изобретению по технической сущности является устройство для управления ГТД, содержащее топливный насос, выход которого соединен с магистралью подачи топлива в двигатель, в которой установлен дозатор, причем дозатор подключен к регулятору режима работы двигателя [1].

Недостатком этого устройства является его низкая эффективность на нештатных режимах работы двигателя.

Это приводит к следующему.

При ликвидации помпажа компрессора КО прекращает подачу топлива в РК, соединяя магистраль подачи топлива в двигатель со сливом. Давление топлива за дозатором падает. Клапан поддержания перепада давления на дозирующем элементе дозатора, соответственно, снижает давление перед дозатором. Это приводит к тому, что давление на выходе топливного насоса снижается до величины, при которой нормальная работа регулятора механизации компрессора невозможна. Так, например, в агрегате НР-ЗВМ (входит в САУ двигателя ТВЗ-17 силовой установки вертолетов серии Ми-8МТ, Ми-8МТВ) при ликвидации помпажа давление за насосом падает до величины 3-5 кгс/см². Это приводит к тому, что регулятор механизации компрессора из-за низкого давления рабочего тела для гидроцилиндров клапанов (КПВ) перепуска воздуха и лопаток входного направляющего аппарата (ВНА) не может обеспечить управление положением КПВ и ВНА с точностью, заданной в техническом задании на САУ. Это может привести к несанкционированному изменению режима работы ГТД, а это снижает надежность работы ГТД и влияет на безопасность полета.

Целью изобретения является повышение надежности работы ГТД и безопасности летательного аппарата (ЛА).

Поставленная цель достигается тем, что дополнительно введен золотник минимального давления, установленный непосредственно на выходе дозатора, причем торцевая полость золотника минимального давления соединена с магистралью подачи топлива в двигатель, а пружинная - сливом, а КО установлен непосредственно перед РК.

На чертеже представлена структурная схема заявляемого устройства для управления ГТД.

Устройство содержит топливный насос 1, выход которого подключен к регулятору 2 механизации компрессора и соединен с магистралью 3 подачи в двигатель, в которой последовательно установлены дозатор 4 и распределительный клапан (РК) 5, причем дозатор 4 подключен к регулятору 6 режима работы двигателя, а к магистрали 3 подключен электромагнитный клапан 7 останова (КО) двигателя, золотник 8 минимального давления, установленный непосредственно на выходе дозатора 4, причем торцевая полость 9 золотника 8 соединена с магистралью 3, а пружинная полость 10 - со сливом.

Устройство работает следующим образом.

Регулятор 6 для поддержания заданного режима работы ГТД с помощью дозатора формирует заданный расход топлива в двигатель. В зависимости от режима работы двигателя (например, частоты вращения компрессора, приведенной по температуре воздуха на входе в ГТД) регулятор 2 управляет положением элементов механизации компрессора (открывает - закрывает КПВ, изменяет угол установки лопаток ВНА). Для перекладки гидроцилиндров КПВ и ВНА используется топливо из топливного насоса 1.

При штатной работе ГТД давление топлива в магистрали 3 удерживает золотник 8 в положении, не влияющем на расход топлива, идущего в РК 5.

КО 7 закрыт и также не влияет на расход топлива, идущего в РК 5.

При срабатывании КО 7 (например, для резкого уменьшения расхода топлива в ГТД в случае необходимости ликвидации помпажа компрессора) магистраль 3 соединяется со сливом. Давление топлива в магистрали 3 падает, баланс сил на золотнике 8 нарушается. Под действием пружины 10 золотник 8 перекладывается в положение, в котором он ограничивает расход топлива, уходящего из дозатора на слив. При этом в участке магистрали 3 между насосом 1 и золотником 8 поддерживается давление топлива, обеспечивающее нормальную работу регулятора 2 (штатную перекладку гидроцилиндров ВНА и КПВ).

Таким образом, обеспечивается повышение надежности работы регулятора механизации компрессора. Это позволяет повысить надежность работы ГТД и безопасность ЛА.

Источник информации

1. RU 2008482 C1, F 02 C 9/18, 28.02.1994

Устройство для управления ГТД, содержащее топливный насос, выход которого подключен к регулятору механизации компрессора и соединен с магистралью подачи топлива в двигатель, в которой последовательно установлены дозатор и распределительный клапан (РК), причем дозатор подключен к регулятору режима работы двигателя, а к магистрали подачи топлива в двигатель подключен электромагнитный клапан останова (КО) двигателя, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы ГТД, дополнительно введен золотник минимального давления, установленный непосредственно на выходе дозатора, причем торцевая полость золотника минимального давления соединена с магистралью подачи топлива в двигатель, а пружинная - со сливом, а КО установлен непосредственно перед РК.