Система стабилизации зазоров в турбинах газотурбинных двигателей

(51)5 Я АВТОРСКОМ ВИДЕТЕЛЬСТВ РОВ ИГАэсть двигателестрования зазоров в гаелях. Сущность атчиков 2 давления ние: обл егулиро двигат гналы д ОО ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(56) Авторское свидетельство СССМ 826046, кл, Е 01 О 11/04, 1981,Авторское свидетельство СССМ 318729, кл. Р 04 О 27/00, 1970,(57) Использоваения, системы рзотурбинныхизобретения: си и температуры окружающего воздуха поступают в функциональный блок 9 расчетной мощности пускового устройства, В датчиках 4, 5 и 6 формируются сигналы температуры статора, частота вращения ротора и давления воздуха за компрессором. Эти сигналы поступают в функциональный блок 7, в котором осуществляется коррекция радиусов ротора и статора в зависимости от измеренных параметров двигателя. В блоке 7 определяется величина фактического радиального зазора, которая сравнивается с заданной величиной зазора из блока 8. Сигнал разности поступает на исполнительное устройство 10, 1 ил,Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использованодля улучшения характеристик турбин газотурбинных двигателей (ГТД),Целью изобретения является повышение точности регулирования радиальных зазоров на режиме запуска.На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства.Согласно схеме система стабилизации 10зазоров содержит программный механизм1, включающий датчики температуры 2 идавления 3 окружающего воздуха, температура статора 4, частоты вращения роторадвигателя 5, давления воздуха за компрессором б и функциональные блоки зависимостей радиусов ротора и статора отзамеренных датчиками параметров 7, заданной величины радиального зазора от положения РУД 8, вход которого соединен 20через функциональный блОк 7 с дополнительным функциональным блоком 9 расчетной мощности пускового устройства,связанным с датчиками температуры 2 идавления 3 окружающего воздуха, а выходчерез функциональные блоки 7 и 0 соединенс исполнительным устройством 10, осуществляющим регулирование радиальных зазоров, например, путем перемещенияконусной обечайки 11, установленной в 30кольцевой полости 12, в зоне которой рас-положены лопатки 13 рабочего колеса турбины с бандажными полками 14,Устройство работает следующим образом, 35При работе двигателя, начиная с режима запуска, в датциках 2, 4, 5 и б программного механизма 1 формируются сигналытемпературы окружающего воздуха, температуры статора Тс, частоты вращения ротора ГТД и давления воздуха за компрессором .соответственно, которые поступают в функциональный блок 7 зависимости радиусовротора.и статора от замеренных датчикамипараметров. Дополнительно в датчике 3 45программного механизма 1 формируетсясигнал давления Рн окружающего воздуха,который совместно с сигналом температурыокружающего воздуха Тн датчика 2 поступает в дополнительный функциональный блок 509, В блоке 9 формируется зависимость рас четной (максимальный) мощности пусковогоустройства (й пу) от температуры и давления (высоты Н базирования аэродрома) окружающего воздуха, которая может быть 55получена с использованием экспериментальных или расчетных данных. Так, измерение И пу пускового устройства типаГТДЭ-К 117 в процессе запуска двигателя при различных Тн и Н аппроксимируетсяполиномами вида:йпу (Н)=(1 - 0,045 Н - 0,015 Н ) Мпупри Н =0Йпу (Тн) =(0,0057467+ 0,0113434 Тн -- 0,0000274 Тн )йпу при Тн = 288 КВ зависимости от величины расцетной мощности пускового устройства в функциональном блоке 7 осуществляется коррекция радиусов ротора Рр и статора Рс, определяется значение фактического радиального зазора и сравнивается с заданной величиной радиального зазора функционального блока 8. Пропорционально величине полученной разности исполнительным устройством 10 осуществляется перемещение в продольном направлении конусной обечайки 11, установленной в кольцевой полости 12, что обеспечивает поддержание потребного уровня радиального зазора между конусной обечайкой 11 и бандажными . полками 14 рабочих лопаток 13.Поскольку уровень монтажных радиальных зазоров при повторных запусках и темп последующего изменения зазоров зависят от теплового состояния элементов двигателя, так и от температуры окружающего воздуха, то для повышения точности регулирования радиальных зазоров при повторных запусках ГТД зависимости Рр и Рс функционального блока 7 корректируют по Тс и Тн, что позволяет по соотношению этих температур косвенно определить тепловое состояние деталей ротора и статора (уро-, вень температуры статора при данной температуре окружающего воздуха характеризует степень и интенсивность охлаждения деталей ротора статора и ротора в зависимости от Тн и времени охлаждения, прошедшего после выключения ГТД до нацала его повторного запуска).Таким образом, функциональный блок 7 содержит зависимости:Рр=1(пк Мпу Тс Тн),Рс = Ф(Ро Рк, Мпу, Тс, Тр),Ргде Ро - начальный радиус статора.формул а изобретенияСистема стабилизации зазоров в турбинах газотурбинных двигателей, содержащая программный механизм, подключенный к исполнительному устрОйству, о т л и ч а ю щ а яФ18153691 Составитель А.ХвостовТехред М,Моргентал Корректор А. Обручар Редактор Заказ 1623 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 с я тем, Что, с целью повышения точности и надежности при запуске двигателя, она дополнительно содержит функциональный блок расчетной мощности пускового устРойства, а программный механизм выполнен в 5 виде датчиков температуры окружающего воздуха статора, давления воздуха за компрессором и частоты вращения ротора двигателя, подключенных к функциональному блоку зависимостей радиусов ротора и ста тора, датчика давления окружающего воздуха, подключенного к функциональному блоку расчетной мощности пускового устройства, соединенному с датчиком температуры окружающего воздуха и подключенному к функциональному блоку зависимостей радиусов ротора и статора, связанному с функциональным блоком заданной величины радиального зазора и исполнительным устройством,