Автомат запуска газотурбинного двигателя

(51) М. Кл-. Г ОО С 9)00 с присоединением заявки Ю 23) Приоритет -Опуоликовано 05.05.79. Б Дата опубликования описа ударотвеннан ком СССР(54) АВТОМАТ ЗАПУСКА ГАЗОТУРБИННОГО Наиболее близким к н 1 сс)5 Нм) з бретению по технической л цнос:гаемо му результату я вл яетс я 1 В);)1,1 д пуска, содержащий доз)1)ую 1:ус; г;С, сдиненцук) с чувствигсльным эгС) ;, м, юшим наружную и вцутренною О,и. О, - ключснцые соогветствсцно к мд р,л полного и редуцированного ддвлсня Вз,)уха за компрессором, вцутреннии .)С, с ; )овочцый винт, воздействуОпи чс"; ) к ну начала хода дозирук)шсй л;Вижный упор, контактцрукций с к упором, Выполнснным нд нржнсх )с )в лировочном Винте 12.Нсдост дткох гд кого автомата запуска явля тся возможное заедание дозирующей игл ь Нз-за попадания посторонних частиц (песок, пыль и др.) в прецизионный зазор между дозируюшей иглой и ее втулкой при продувке редуктора, осуществляемой в течение всего полета самолета, для удаления конденсата. 20Лрхтпх недпуска являетсядх ха, постх паюгател 51. Изобретение относится к области автома". и;с.ско о регулирования газотурбинного двигате я, в частности к автоматам запуска двигателя, преимущественно авиационного.Известно устройство для регулирования хода дозирующей иглы, например автомата запуска газотурбинного двигателя, соединенной с подвижной обоймой сильфопа, содержащее внутренний и внешний рсгулировочные винты, кицематическп связанные с пружиной начала хода и жестким упоом конца хода иглы11.В этом устройстве пружина начала ход 1 иглы соединена с внутренним винтом, а упор ВЬПО;1 НСН В ВпС цц.1 И срнсСКО 0 ПОЯСКН ца вцутрсннсй повсрхнос; и гбсгймы и буптика с лысками 1 1 д)ук ной )В.)рхсОсти Вн и- Него Винт. )сспс)сх. н цпукць й диаметр скр : : . н кон-,дкт Ня )овсрхность б)рт гкд ск л.: рд) сом, це большим радиуса его наружной поверхности.Недостатком такого устройства является появление конденсата в сильфонной полости и его замерзание при отрицательных темпе,ратурах, что существенно влияет на ход дозирующей иглы и препятствует обсспечснию нормального запуска двигателя. татком этого автомата завысокая температура возего из-за компрессора дви3На максимальном режиме работы двигателя температура воздуха в зоне чувствительного элемента достигает:400 С, притакой высокой температуре чувствительныйэлемент и другие детали автомата становятся менее надежными и срок их службысокращается.Целью изобретения является повышениенадежности и ресурса работы.Указанная цель достигается тем, что вавтомате запуска магистраль подвода полного давления воздуха подключена к полостипружины, а зона контакта подвижного ижесткого упоров выполнена в виде клапана,и площадь поперечного сечения подвижногоупора составляет 0,2 - 0,8 от эффективнойплощади чувствительного элемента.На чертеже изображена конструктивнаясхема данного автомата запуска,Автомат содержит чувствительный элемент 1, наружная и внутренняя полости 2 и 3которого подключены к магистралям 4 и 5полного и редуцированного давлений воздуха за компоессором, внутренний и наружный регулировочные винты 6 и 7, связанныес пружиной 8 регулировки начала хода иподвижным упором 9 конца хода дозируюгцей иглы 10, и входной и выходной жиклеры 11 и 12, Наружный регулировочныйвинт 7 и подвижный упор 9 снабжены жестким упором 13 и заслонкой 14, а магистраль 4 подключена к полости 15 пружины 8.Автомат запуска имеет также пружину 16,фильтр 17 и зону контакта подвижного ижесткого упоров 9 и 13, выполненную в видеклапана со щелью 18 для прохода воздухав процессе запуска двигателя. Дозирующаяигла 10 перемещается во втулке 19.Автомат работает следующим образом.На остановленном двигателе давление (Рг) воздуха за компрессором отсутствует. Чувствительный элемент 1 под воздействием пружины 16 вместе с дозируюней иглой 10, размещенный во втулке 19, перемещается вниз, дозирующая игла 10 перекрывает подачу топлива в двигатель.В процессе запуска двигателя давление (Рг) воздуха за компрессором поступает через фильтр 17 по магистрали 4 в полость 15 пружины 8 и далее через открытую щель 18 - в наружную полость 2, входной жиклер 11, внутреннюю полость 3 и магистраль 5 редуцированного давления (Рг) воздуха - к выходному жиклеру 12 в атмосферу с давлением Р(. По мере роста давления воздуха за компрессором чувствительный элемент 1 перемещается вверх одновременно с дозирующей иглой 1 О, которая вначале открывает проход топлива в двигатель (это регулируется пружиной 8 при помощи внутреннего регулировочного винта 6), а затем увеличивает расход топлива по заданной характеристике. 3Увеличение расхода топлива при запускепроисходит до тех пор, пока подвижныйупор 9 заслонкой 14 не закроет жесткийупор 13. Это положение регулируется наружным регулировочным винтом 7. При посадке подвижного упора 9 на жесткий упор13 щель 18 для прохода воздуха закрывается,давление в полостях 2 и 3 понижается доатмосферного давления, а пружина 16 стремится переместить подвижный упор 9 вниз.Однако плошадь поперечного сечения зоныконтакта подвижного упора при диаметрефклапана подобрана таким образом, что давление воздуха в полости 15, воздействующеена площадь упора 9, превышает усилие затяжки пружины 16, и подвижный упор 9оказывается прижатым к жесткому упору 13до останова двигателя,После остановки двигателя, в процессеего выбега, подвижный упор 9 перемещаетсявниз и открывает щель 18, в течение этогопериода происходит продувка полостей 2 и 320 чувствительного элемента 1 от возможногообразования конденсата.Таким образом, автомат запуска подготовлен для повторного запуска.Для своевременного отключения полости 15 от чувствительного элемента 1 в концеИ хода дозирующей иглы 10 до останова двигателя площадь поперечного сечения подвижного упора 9 при диаметре ) клапанавыбирается следующим образом.36Составляется уравнение равновесия силР 2- Рг (Гс - Г) - Х Рер = О, (1)где Рг - давление воздуха за компрессоромпри работе двигателя на малом газе, подаваемое по магистрали 4 (давление в наружной полости 2);зз Г - эффективная плошадь чувствительного элемента 1;Рг - давление во внутренней полости 3;Г - эффективная площадь дозирующейиглы 1 О;Е Рр - суммарная зтяжка пружин 8 и 16.Пренебрегая значением Г, ввиду ее незначительной величины, получимР 2Гс - РгГ с = Х Р(1 р. (7.)Йр = с (Рг -г). (31Для прижатия подвижного упора 9, выполненного в виде заслонки 14, к жесткому упору 13 необходимо, чтобыРг Гкд)РР)Г,(Рг - Рг), (4)где Гк, - площадь поперечного сечения подвижного упора при диаметреД клапана. Преобразуя давление магистрали 4, получим(5) ( )Для обеспечения высотной коррекци подачи топлива в двигатель использует я следующее своиство истечения газов.Если значение величины перепада давлений воздуха на выходном жиклере 12 ста661129 формула изобретения ЦНИ И ПИ Заказ 2402/28 Тнраж 627 Подпнснофилиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5новится докритическим ( ( - -т; - ), тоРредуиированное давлениераа (давление во внутренней полости 3) зависит от давления Р (атмосферного), т. е. от высоты полета самолета. Следовательно, изменение давления Ра по высотам приводит к изменению величины расхода топлива. 1Наивыгоднейшее соотношение - а дляРкполучения расслоения по высотам составляет РотсюдаРа = 1,4 Р, (7) 46 Подставляя уравнение 7 в уравнение 6, получимф РНа современных газотурбинных двигателях, требующих установки автоматов запуска, двление Ра воздуха на малом газе составляет 0,8 - 5 кгс/см Подставляя эти значения в абсолютных единицах давления в формулу 8, получимГкл = Г (02" 08) (9)Следовательно, площадь поперечного 26 сечен" подвижного упора 9 (заслонка 14) состаьляет 0,2 - 0,8 от эффективной площади чувствительного элемента 1.Такое выполнение автомата запуска позволяет повысить надежность работы, сократить время продувки полостей чувствительного элемента и увеличить ресурс работы. Автомат запуска газотурбинного двигателя, содержащий дозирующую иглу, соединенную с чувствительным элементом, имеющим наружную и внутреннюю полости, подключенные соответственно к магистралям полного и редуцированного давлений воздуха за компрессором, внутренний регулировочный винт, воздействующий через пружину начала хода дозирующей иглы на подвижный упор, контакТирующий с жестким упором, выполненным на наружном регулировочном винте, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и ресурса работы, магистраль подвода полного давления подключена к полости пружины, а зона контакта подвижного и жесткого упоров выполнена в виде клапана, и площадь поперечного сечения подвижного упора составляет 0,2 - 0,8 от эффективной площади чувствительного элемента. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство332768,кл. Г 02 С 9/04, 1970,2, Авторское свидетельство282826,кл. Г 02 С 9(00, 1969.