Устройство для автоматической подачи топлива

Устройство для автоматической подачи топлива

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕДЬСТВУ

1щ 566943

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.07.64 (21) 959737/06 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.07.77. Бюллетень ¹ 28

Дата опубликования описания 05.08.77 (51) М. Кл. F 02С 9/04

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.438-55 (088.8) (72) Авторы изобретения,В. Г. Яиршов и В. Г. Юминов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ПОДАЧИ

ТОПЛИВА

Изобретение относится к области регулирования подачи топлива, например, в газотурбинный двигатель. Известны устройства для автоматической подачи топлива в газотурбинный двигатель, содержащие дозирующую иглу, управляемую изодромным регулятором оборотов, клапан перепада, поддерживающий перепад давления топлива на дозпрующей игле, и датчики давления воздуха в воздушном тракте компрессора, например, перед и за компрессором, корректируюшие скорость изменения расхода топлива и его начальный бросок (11.

Недостатком этих устройств является то, что они не обеспечивают линейной коррекции расхода топлива в зависимости от давления воздуха в воздушном тракте компрессора, например, перед и за компрессором.

Цель изобретения — получение линейной коррекции расхода топлива. Поставленная цель достигается тем, что датчики давления воздуха подключены к клапану перепада для изменения перепада давлений топлива на дозирующей игле в зависимости от изменения давлений воздуха в воздушном тракте компрессора, например, перед и за компрессором, что позволяет улучшить качество регулирования на переходных и установившихся режимах.

На чертеже представлена схема описываемого устройства.

Устройство для автоматической подачи топлива содержит топливный насос 1, изодромный регулятор оборотов 2 с дозирующей иглой 3, клапан перепада давления 4 на дозирующей игле 3 с датчиками давлений в воздушном тракте компрессора, выполненными, например, в виде снльфонов 5 и 6.

10 Изодромный регулятор оборотов 2 содержит центробежный датчик 7, пружину 8, рычаг 9, соединенный с датчиком 7 и пружиной

8, управляющий рычаг 10, контактирующий с рычагом 9, и соединенный с мембраной стабилизатор 11, пружину 12 и управляющий клапан 13, гидроаккумулятор 14 с пружинами, дроссель 15.

Дозирующая игла 3 содержит поршень обратной связи 16, шток 17 с профилпрованной

20 частью 18, сервопоршень 19, соединенный с дросселем 20 и управляющим клапаном 13.

Клапан перепада давления 4 на дозирующей игле 3 содержит сервопоршень 21 с дросселем 22,,шунтпрующую магистраль 23, в ко25 торой расположены дроссель 24, сравнительная мембрана 25 с клапаном 26, клапан давления 27 в шунтирующей магистрали 23 и клапан 28 переменного сопротивления на выходе из шунтирующей магистрали 23. Клапан

30 давления 27 содержит рычаг 29 с уплотнением

30, соединенный с сильфонами 5 и 6, управляющий клапан 31 и мембрану 32.

Клапан переменного сопротивления 28 содержит дроссе Ih 33, мсмб1)ану 34 с пру.жипой

35 и отверстием 36 и профилнровапный дросссль 37.

Кроме того, имеется кулачок 38, освобождающий управляющий рычаг 10 и соединенный с рычагом управления 39, изменяющим усилие затяжки пружины 8.

Устройство работает следующим образом.

Топливо от насоса 1 проходит через профилированную часть 18 дозирующей иглы 3 в газотурбинный двигатель.

При работе в режиме приемпстостп рычаг управления 39 перезатягпвает через кулачок пружину 8 и, поворачивая кулачок 38, освобождает управляющий рычаг 10, который закрывает управляющий клапан 13 под действием пружины 12, при этом топливо, поступающее через дроссель 20, перемещает сервопоршень 19 и дозирующую иглу 3 на увеличение подачи топлива в двигатель.,При перемещении дозирующей иглы вправо, топливо поршнем обратной связи 16 вытесняется через дроссель 15, а также в полость гидроаккумулятора 14 и стабилизатора 11, создавая на этих элементах перепад давления. По достижении HB мембране стабилизатора 11 заданного перепада давления, на который отрегулирована пружина 12, управляющий рычаг 10 открывает управляющий клапан 13, замедляя тем самым движение сервопоршня 19 с дозирующей иглой 3. С этого момента на дросселе

15 поддерживается постоянный перепад да вления, определяемый затяжкой пружины 12, и постоянная скорость перемещения дозирующей иглы и увеличения расхода топлива до момента срабатывания регулятора оборотов.

B случае увеличения числа оборотов грузики центробежного датчика 7, преодолевая усилие пружины 8, перемещают рычаги 9 и

10 на большее открытие клапана 13, который, сливая больше топлива из управляющей полости сервопоршня 19, перемещает дозирующую иглу на уменьшение расхода топлива, при этом поршень обратной связи 16 перемещается влево, на мембране стабилизатора 11 создается перепад давлений, который перемещает рычаг 10 на прикрытие клапана 13, замедляя д вижепие дозирующей иглы 3 и стабилизируя переходный процесс.

При уменьшении оборотов дозирующая игла перемещается на увеличение расхода топлива, а обратная связь действует на замедление перемещения дозирующей иглы 3, Перепад давления на дозирующей игле 3 поддерживается с помощью клапана перепада давления 4, корректируемого по давлениям в воздушном тракте компрессора. Управляющая часть клапана перепада находится в шунтирующей магистрали 23, отвод в которую берется перед профилированной частью 18 дозирующей иглы 3 через дроссель 24, на котором с помощью сравнительной мембраны 25

З0

65 и клапана 26 поддерживается тот же перепад даьления, что и на дозирующей игле, за счет того, что к верхней стороне мсмораны 25 подведено давление за дознрующей иглой 3, а к н икпей — со стороны клапана 26 давление за дросселем 24. При этом на сравнительной мембране 25 поддерживается нулевой перепад давления за счет равенства площадей мембраны 25 сверху и снизу и дросселирования потока жидкости на клапане 26.

За клапаном 26 в шунтирующей магистрали поддерживается задаваемое давление с помощью клапана давления 27, чувствительным элементом которого является мембрана 32.

Усилие на мембране 32, передающееся на рычаг 29, уравновешивается усилием от перепада давлений на сильфоны 5 и 6, соединенные с рычагом 29. При нарушении равновесия на рычаге 29, например при увеличении перепада давления на мембране 32, открывается управляющий клапан 31, увеличивая слив поступа:ощей через дроссель 22 жидкости из управляющей полости сервопоршня 21 и перемещая сервопоршень 21 с его дросселирующей частью на увеличение количества сливаемого за насосом 1 топлива. Увеличение количества сливаемого за насосом 1 топлива приводит к уменьшению расхода топлива через дозирующую иглу 3 и к уменьшению перепада давления на дозирующей игле 3, благодаря чему уменьшастся расход топлива через шунтирующую магистраль 23 и понижается давление под мембраной 32 до восстановления равновесия сил на рычаге 29. На выходе из шунтирующей магистрали 23 установлен клапан переменного сопротивления 28, назначение которого — поддерживать необходимую, например линейную, зависимость перепада давления на мембране 32 от расхода топлива через,шунтирующую магистраль.

Эта зависимость обеспечивается дросселем

33 и дросселем переменного сечения, состоящим из профилированного дросселя 37, находящегося в отверстии 36, и мембраны 34, подвешенной на пружине 35.

При изменении расхода топлива через клапан 28 изменяется перепад давления на дросселях 33 и 37, и мембране 34, которая, перемещаясь относительно дросселя 37, изменяет проходное сечение в отверстии 36. Профиль дросселя 37 выполнен таким, что обеспечивается линейная зависимость расхода топлива через дроссели 33 и 37 от перепада давления на них, равного перепаду давления на мембране 32.

Таким образом, перепаду давления на мембране 32 пропорционален расход топлива в шунтирующей магисграли через дроссель 24, а при равенстве перепадов давления на дросселе 24 и дозирующей игле 3 пропорционален также расходу топлива через дозирующую иглу 3.

При пропорциональной зависимости перепада давления на мембране 32 от перепадов

566943

Л 7,!1

И Я

/ Е

ГГ

Ci давлений на сильфонах 5 и 6, к которым подведены, например, давлсния перед и за компрессором, расход топлива через дозирующую иглу будет пропорционален подведенным к сильфонам 5 и 6 давлениям, например, перед и за компрессором.

При этом перепад давления топлива на дозирующей игле 3 однозначно зависит от давления в воздушном тракте компрессора.

Пропорциональность перепада давления на мембране 32 давлениям перед и за компрессором обеспечивается тем, что сильфоны 5 и 6 также соединены с рычагом 29, причем сильфон 5 вакуумирован, в сильфон 6 подведено, например, давление Р> за компрессором, а в полость между сильфонами 5 и 6 — давление

Р, перед компрессором. На при веденной схеме сильфоны 5 и 6 расположены так, что расход топлива пропорционален сумме давлений

+J и Р . При необходимости возможно и такое расположение, при котором обеспечивается изменение расхода топлива по разности давлений Р и Р, или по одному из давлений в воздушном тракте компрессора.

Формула изобретения

Устро, . ство для автоматической подачи топлива, папримср, в газотурбинный двигатель, содсрх;ащсе дозирующую иглу, управляемую изодромным регулятором оборотов, клапан перепада, поддерживающий перепад давлений топлива на дозирующей игле, и датчики давления воздуха в воздушном тракте ком10 прессора, например, перед и за компрессором, корректирующие скорость изменения расхода топлива и его начальный бросок, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью получения линейной коррекции расхода топлива, датчики давления воздуха подключены к клапану перепада для пзменения перепада давления топлива на дозпрующей игле в зависимости от изменения давления воздуха в воздушном тракте компрессора, например, перед и за компрессором.

Источники информации, принятые во вчимание при экспертизе:

1. Патент CILIA № 3002502, кл. 60-54.5, 1961.