Регулятор режима работы газотурбинного двигателя

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5)5 )- 02 С 9 ли- вы- ого ика и регулировах двигателей. М.:164, рис.5.44; иру- виде ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(56) Черкасов Б.А. Автоматние воздушно-реактивныМашиностроение; 1965, с 5 Ц 1825878 А 1 ИЗОБРЕТЕНИЯДЕТЕЛЬСТВУ Р РЕЖИМА РАБОТЫ ГАЗО- ДВИГАТЕЛЯание: автоматическое регу ройствах регулирования.метров газотурбинн щность изобретения; доз ы 6 и 7 представлены в дросселей, Задатчик режиен в виде кулачка 10 с рычая 112 ил,(54) РЕГУЛЯТО ТУРБИННОГО (57) Использов рование в уст ходных пара двигателя. Су ющие элемент регулируемых мов представл гом управлениИзобретение относится к области автоматического регулирования, в частности кустройствам регулирования выходных пара метров газотурбинного двигателя,Цель изобретения - упрощение конструкции, повышение точности поддержаниязаданного режима работы,На фиг.1 изображена схема регуляторарежима работы газотурбинного двигателя,на фиг,2 - регулятор режима работы газо- "Отурбинного двигателя с шестеренным насосом и датчиком разности давлений воздухаза и пред компрессором Р 2 - Рн.Регулятор режима работы газотурбин ного двигателя содержит топливный насос 151 с магистралями входа 2 и выхода 3, мехаНизм управления производительностьютопливного насоса 1, выполненный в видесервомотора 4, управляющая полость 5 которого связана через первый дозирующий 20элемент 6 с магистралью выхода 3 и черезвторой доэирующий элемент 7 с магистралью входа 2, и задатчик 8 режима работы.Дозирующие элементы 6 и 7 представленыв виде регулируемых дросселей, причемдроссель 6 связан с задатчиком 8 режимов,а дроссель 7 с датчиком 9 текущего значения регулируемого параметра, На фиг.2 датчик 9 изображен воспринимающимразность давлений воздуха за и перед компрессором двигателя, хотя может быть любого другого типа с регистрацией другихпараметров двигателя, например, Тз, п или .йт и так далее. На фиг,2 задатчик 8 режимовпредставлен в виде кулачка 10 с рычагомуправления 11, поршнями 12 и 13 и размещенными между ними пружинами 14 и 15,кроме того полость 16 поршня 3 сообщена смагистралью входа 2 через дроссель 17 задержки перемещения поршня 13, а значит 40изменения по времени сечения дросселя 6,Датчик 9 представлен в виде воздушногоредуктора 18 разности давлений Р 2-Рн,отделенного мембраной 19 от непроточнойкамеры 20 давления Рн, мембрана 19 через 45рычаг 21 управляет площадью дросселя 7,Задатчик 8 режимов может быть представлен в виде электронного регулятора илилюбого другого известного типа,Топливный насос 1 с сервомотором 4 50могут быть применены как шестеренные,так и пластинчатые, поршневые, как регулируемой производительности, так и нерегу" лируемой с перепуском избытков топлива свыхода на вход. 55Предложенный регулятор режима работы газотурбинного двигателя работает следующим образом,Регулирование режима работы газотурбинного двигателя в исходном положении элементов по фиг,2 осуществляется за счет того, что задатчиком 8 режимов задается определенная площадь дросселя 6, т.е, поступление топлива в управляющую полость 5 сервомотора 4 определяется. задатчиком 8, положением рычага управления 11, при этом через дроссель 7 топливо поступает в магистраль входа 2, т.е, сервомотор 4 будет находитвся в равновесном положении только тогда, когда количество поступающего вполость 5 топлива будет равно количеству вытекающему из этой полости топлива, а это возмож-, но только в том случае, когда площади дросселей б и 7 равны (условно принимаем, что площадь верхнего цилиндра сервопоршня 4 в 2 раза больше площади нижнего его цилиндра, усилием пружины сервомотора 4 пренебрегаем), при равном на них перепаде давления. Следовательно это возможно только при определенном давлении Р 2. которое при постоянном Рн будет зависеть от Р 2, т,е, задавая задатчиком 8 режимов ре- жим работы, мы автоматически поддерживаем его за счет перемещения сервомотора 4, которым через рычаг 21 управляет датчик 9. Каждому положению рычага 11 будет соответствовать строго определенное значение разности давлений воздуха за и перед компрессоромТак при уменьшении Р 2 мембрана 19 перемещается вниз и через рычаг 21 уменьшает площадь дросселя 7, благодаря чему сервомотор 4 идет вниз, увеличивая подачу топлива в двигатель, а это восстанавливает/При увеличении давления Р 2 в воздушном редукторе 18), например, за счет изменения высоты или скорости полета, мембрана 19 перемещается вверх и через рычаг 21 увеличивает площадь дросселя 7, благодаря чему сервомотор 4 идет вверх, уменьшая подачу топлива в двигатель, а это приводит к уменьшению давления Р 2, т.е. к восстановлению режима работы.При изменении положения рычага управления 11 с режима работы на малом газе до крейсерского режима, кулачок 1 О перемещает вниз поршень 12, меняется затяжка пружины 14, поршень 13 выходит из равновесия и. в зависимости от проливки дросселя 17,медленно перемещается вниз, обеспечивая перемещение дозирующего профиля дросселя б, т,е, увеличивается площадь дросселя б, сервомотор 4 выходит из равновесия, увеличивая подачу топлива в двигатель,что увеличивает давление Р 2,которое,при замедленном перемещении поршня 13,с некоторым запаздыванием отслеживает его перемещение, т.е, работает в режиме разгона,.Тка Кулаков рект Тираж ПодписноеГосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-ЗБ, Раушская наб., 4(5 Заказ 230 ВНИИроиэводственно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Аналогично предложенный регуляторбудет работать в режиме запуска и, наоборот, в режиме сброса, причем изменение площади дросселя 6 можно осуществлять по любомудругому закону, как при разгоне, так и при запуске, и сбросе, т,к. задатчик может быть любой конструкции, в том числе и электронным, Регулируемым параметром может быть температура выходных гаэовл частота вращения ротора двигателя или любой другой приемлемый, регулируемый на практике параметр двигателя, главное, чтобы, приведя его в перемещение, можно былобы изменять площадь дросселя 7.По сравнению с прототипом предложенный регулятор проще по конструкции, т,к. в нем применен совершенно новый принцип регулирования выходных параметров двигателя, что резко уменьшает количество деталей, уменьшает его сложность, 20 , исключает применение промежуточныхзвеньев.По сравнению с прототипом предло женный регулятор имеет более высокую точ.и.6ность поддержания заданного режимаработы, поскольку примененный метод ре-.гулирования ведет к поддержанию заданногоо параметра напрямую. исключая сложнуюцепь промежуточных элементов,Формула изобретенияРегулятор режима работы газотурбинного двигателя, содержащий топливный насос с магистралями входа и выхода,сервомотор управления производительностью топливного насоса, управляющая полость которого связана через первыйдозирующий элемент с магистралью выходаи через второй дозирующий элемент - смагистралью входа, задатчик режима и датчик текущего значения регулируемого параметра работы двигателя, о т л и ч а ю щ и йс я тем; что, с целью упрощения конструкциии повышения точности, первый и второй дозирующие элементы выполнены в виде регулирующих дросселей, причем первый,дроссель свяэ.ан с эадатчиком режимов, авторой с датчиком текущего значения регулируемого параметра работы двигателя.