Стенд для испытания насоса-регулятора газотурбинного двигателя

(19) 51) НОЕ ПАТЕНТНОЕСР (ГОСПАТЕНТ СССР ТОСУДАРСТВ ВЕДОМСТВО ОПИСА АВТОРСКОМ ОтОз сОВетскихОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК ИЕ ИЗОБРВИДЕТЕЛЬСТВУ(64) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ НАСОСА-РЕГУЛЯТОРА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ(57) Стенд для испытаний насоса-регулятора газотурбинного двигателя (ГТД) позволяет обеспечитьбезаварийные испытания насосов регуляторов ГТД.Блок электронной модели ГТД вырабатывает сигналуправления электроприводом, выходной вал которого связан с валом испытуемого насоса-регулятора, с выхода преобразователя 5 расхода топлива на я электрический сигнал, соотнно му насосом - регулятором гналы частоты вращения с ческого датчика частоты врабпок управления, определяюния вала насоса-регулятора в которые Фиксируются элеменором вращения. В случае не- ения вращения отключается электронный ключ. Такое вы-зволяет повысить его надежвход блока подаетс ветствующий зада расхоу топлива. Си трехканального опти щения поступают на щий ситуации враще обоих направлениях том памяти, индикат допустимого направл электропривод через полнение стенда по ность. 3 ип.Изобретение относится к машиностроению, в частности к управлению и регулированию газотурбинных установок, а также к стендам для испытаний топливо-регулирующей аппаратуры газотурбинных двигателей, например, насоса-регулятора.Цель изобретения - повышение надежности работы стенда.На фиг.1 изображена структурная схема стенда; на фиг,2 - пример конкретного выполнения трехканального оптического датчика частоты вращения; на фиг,З - пример конкретного выполнения блока управления совместно с элементом памяти и индикатором вращения,Известно, что при работе насоса-регулятора на газотурбинном двигателе он имеет определенное направление вращения (по часовой стрелке) и не допускает обратного вращения, но при испытаниях насоса-регулятора на обычном полунатурном стенде при моделировании быстрого сброса частоты вращения, а также в случае значительного искажения напрякения питающей сети электропривода, и в случае обрыва обратной связи или выхода из строя тахогенератора электропривода, и при других аварийных ситуациях возможно обратное вращение вала электропривода, что приводит к выходу из строя насоса-регулятора (заклинивание насоса, засасьвание воздуха и т,д.) и к аварии на стенде, что, в свою очередь, приводит к снижению надежности работы стенда и простоям оборудования, так как после такого отказа на стенде необходимо проиэводить демонтаж и монтаж насоса-регулятора, определение неисправностей систем стенда (топливной, воздушной, электропитание и т,д,) и их устранение, а также комплексную наладку и настройку стенда на нормальную работу,Стенд (фиг,1) для испытаний насоса-регулятора газотурбинного двигателя, содержащий блок 1 электронной модели двигателя, выход которого по сигналу частоты вращения связан электроприводом 2 с системой 3 аварийного отключения, выходным валом, связанным с испытуемым насосом-регулятором 4, и преобразователь 5 расхода топлива, выход которого подключен к блоку 1 эталонной модели двигателя, а вход связан с выходом испытуемого насоса-регулятора 4, Кроме того, стенд содержит трехканальный оптический датчик 6 частоты вращения вала электропривода 2, логическое устройство 7, включающее блок 8 управления и элемент 9 памяти, электронный ключ 10 и индикатор 11 вращения, гервый, второй и третий выходы трехканального оптического датчика 6 частоты вращения под ключены соответственно к первому, второму и третьему выходам блока 8 управления,первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому и второмувходам элемента 9 памяти, первый выходкоторого подключен к первому входу индикатора 11 вращения, а второй выход - квторому входу индикатора 11 вращения ивходу электронного ключа 10, выход которого подключен к системе 3 аварийного отключения электропривода 2.Трехканальный оптический датчик б частоты вращения содержит (фиг,1,2) источник 12 света, установленный на валу 13 диск14 с отверстиями и три канала светоприемников; светоприемник 15 синхроимпульса,светоприемник 16 правого вращения, светоприемник 17 левого вращения, причем каждый из светоприемников 15, 16 и 17 состоит20 из фотоприемника 18 и усилителя 19,Блок 8 управления (фиг,З) может бытьвыполнен на шести счетных триггерах 20,21, 23, 24 и 25 типа О-триггер.Элемент 9 памяти (фиг,З) может бытьвыполнен на двух элементах ИЛИ - НЕ 26 и27 с обратными связями,Индикатор 11 вращения (фиг,З) можетбыть выполнен на двух сопротивлениях 28 и29 и двух световодах 30 и 31.30 Стенд работает следующим образом.При нормальной работе стенда, когдаотсутствует обратное вращение вала насоса-регулятора 4, блок 1 электронной моделидвигателя вырабатывает электрический сиг 35 нал постоянного тока, напряжение которогопропорционально частоте вращения роторадвигателя, Этот сигнал поступает на входэлектропривода 2, который приводит вовращение вал насоса-регулятора 4, С выхо 40 да насоса-регулятора 4 через преобразователь 5 расхода топлива на вход блока 1электронной модели двигателя поступаетэлектрический сигнал, пропорциональныйотдозированному насосом-регулятором 445 расходу топлива для данного режима работы. Таким образом, замыкается цепь насосрегулятор - модель ГТД,Одновременно при этом от вала электропривсда 2 приводится во вращение дисктрехканального оптического датчика б частоты вращения, на трех выходах которого формируются в определенной временной последовательности импульсы, очередность поступления которых на три входа блока 8 управления логического устройства 7 зависит от направления вращения вала насоса-регулятора 4, Блок 8 управления анализирует последовательность поступления импульсов с трехканального оптического датчика 6 частоты вращения и(56) Теория автоматического управления силовыми установками летательных аппара-. тов/ Под ред. А.А. Шевякова. М,: Машиностроение. 1976, с.316 - 321, рис,11.7. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я вала электропривода, логическое устройство, включающее блок управления и злеСТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ НАСОСА- мент памяти, электронный ключ и индика- РЕГУЛЯТОРА. ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГА.тор вращения, первый, второй и третий вы-. ТЕЛЯ, содержащий блок электронной мо- ходы трехканального оптического датчика дели двигателя, выход которого по сигналу частоты вращения подключены соответстчастоты вращения связан с злектроприво- венно к первому, второму и третьему входом с системой аварийного отключения, дам блока управления, первый и второй выходным валом, связанным с испытуевыходы которого подключены соответстмым насосом-регулятором, и преобразова- венно к первому и второму входам элементель расхода топлива, выход которого та памяти, первый выход . которого подключен к блоку эталонной модели дви- подключен к первому входу индикатора гателя, а вход связан с выходом испытуе- вращения, а второй выход - к второму вхомого насоса-регулятора, отличающийся 45 ду индикатора вращения и входу электрон 1 тем, что, с целью повышения надежности, ного ключа, выход которого подключен к он дополнительно содержит трехканаль- системе аварийного отключения электроный оптический датчик частоты вращения привода. вырабатывает признак направления вращения вала по часовой стрелке, который по двумя выходам записывается в элемент 9 памяти, с которого по двум выходам на индикатор 11 вращения поступает сигнал на правления вращения по часовой стрелке, Индикатор 11 по этому сигналу сигнализирует оператору о том, что вращение происходит по часовой стрелке, При этом на вход электронного ключа 10 с элемента 9 памяти 10 логического устройства 7 не поступает сигнал обратного вращения (против часовой стрелки) и электронный ключ 10 не выдает на систему 3 аварийного отключения команду на остановку электропривода 2. 15При моделировании быстрого сброса частоты вращения, а также при обрыве обратной связи или выходе из строя тахогенератора электропривода 2 и т,д., вал насоса-регулятора 4 начинает вращение в 20 обратную сторону (против часовой стрелки), и на трех выходах оптического датчика 6 формируется другая временная последовательность импульсов, поступающая на входы блока 8 управления логического 25 устройства 7. Блок 8 управления вырабатывает признак вращения против часовой стрелки и по двум выходам записывает его в элемент 9 памяти, с которого по двум30 выходам поступает на индикатор 11 вращения информация о вращении против часовой стрелки, а на электронный ключ 10 с элемента 9 памяти поступает сигнал обратного вращения (против часовой стрелки), вследствие чего электронный ключ 10 вырабатывает команду на отключение электро- привода 2, которая поступает на систему 3 аварийного отключения. Система 3 аварийного отключения срабатывает и останавливает электропривод 2, Таким образом, не допускается обратное вращение вала насоса-регулятора 4.Стенд обеспечивает только однонаправленное вращение (по часовой стрелке) вала испытуемого насоса-регулятора 4 и ни при каких условиях не допускает его обратного вращения (против часовой стрелки), тем самым исключается выход из строя при испытаниях насоса-регулятора 4 и аварийные ситуации на стенде, вызванные обратным вращением насоса-регулятора 4. Таким образом, повышается надежность работы стенда.оставитель Б. Гусельниковехред М.Моргентал Корректор Н. Ревская Редактор Заказ 3 Тираж Подписно НПО "Поиск" Роспатента3035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101