×
22.10.2019
219.017.d8ac

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ОСТАНОВА ДВИГАТЕЛЯ ПРИ ОБРЫВЕ РОТОРА ТУРБИНЫ

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002703581
Дата охранного документа
21.10.2019
Аннотация: Изобретение относится к многовальным газотурбинным двигателям (ГТД) авиационного и наземного применения. Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является повышение надежности работы ГТД с применением способа останова ГТД при обрыве вала турбины, а также расширение области применения этого способа на других ГТД. Технический результат достигается тем, что в способе останова двигателя при обрыве ротора турбины, при котором определяется необходимость останова двигателя и уменьшается подача топлива, в отличие от известного предварительно, на всех режимах работы двигателя, измеряется осевое усилие на шарикоподшипнике и вибрационные характеристики двигателя в районе турбины, затем осевое усилие на шарикоподшипнике измеряется во время штатной работы двигателя и его значение сравнивается с раннее предварительно измеренным значением, при несоответствии данных величин уменьшается подача топлива, в результате режим работы двигателя снижается до малого газа, и выполняется замер вибрационных характеристик в районе турбины, значения которых сравниваются с предварительно измеренными значениями, и в случае их превышения происходит прекращение подачи топлива в камеру сгорания. 1 ил.

Изобретение относится к многовальным газотурбинным двигателям (ГТД) авиационного и наземного применения.

Наиболее близким к изобретению является способ останова двигателя при обрыве вала с целью защиты от раскрутки ротора турбины (патент РФ №2564159, опубл. 27.05.2015, МПК F02C 9/46), при котором определяется необходимость останова двигателя и уменьшается подача топлива. Основным недостатком данного способа является то, что при обрыве вала используется моментометр, установленный на валу этой турбины в коробке приводов. В результате, применить этот способ для роторов высокого и низкого давлений для двухвального ГТД невозможно. Это ограничивается область применения этого способа для защиты двигателя от раскрутки турбины. Также на малых режимах работы ГТД крутящий момент от турбины минимален, поэтому точность измерения моментометра низка, что снижает надежность работы ГТД.

Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является повышение надежности работы ГТД с применением способа останова ГТД при обрыве вала турбины, а так же расширение области применения этого способа на других ГТД.

Технический результат достигается тем, что в способе останова двигателя при обрыве ротора турбины, при котором определяется необходимость останова двигателя и уменьшается подача топлива, в отличие от известного предварительно, на всех режимах работы двигателя, измеряется осевое усилие на шарикоподшипнике и вибрационные характеристики двигателя в районе турбины, затем осевое усилие на шарикоподшипнике измеряется во время штатной работы двигателя и его значение сравнивается с раннее предварительно измеренным значением, при не соответствии данных величин уменьшается подача топлива в результате режим работы двигателя снижается до малого газа, и выполняется замер вибрационных характеристик в районе турбины, значения которых сравниваются с предварительно измеренными значениями, и в случае их превышения происходит прекращение подачи топлива в камеру сгорания.

На фигуре представлен схематичный вид продольного разреза двигателя с системой его диагностики.

Способ осуществляется следующим образом.

Предварительно измеряют осевое усилие на шарикоподшипнике и вибрационное состояние двигателя в районе турбины на всех режимах его работы. Затем осевое усилие на шарикоподшипнике измеряют во время штатной работы двигателя и сравнивают его с раннее измеренными значениями. При не соответствии данных величин уменьшается подача топлива до режима малого газа, при этом происходит сравнение вибрационных характеристик в районе турбины. В случае их превышения происходит прекращение подачи топлива в камеру сгорания.

Пример осуществления способа.

Перед испытаниями двигателя (фиг.) шарикоподшипник ротора низкого давления, оборудуется тензодатчиками, которые могут быть размещены на лысках наружного кольца подшипника таким образом, чтобы регистрировать осевое усилие на подшипник с обеих сторон подшипника. Величины измеряемых осевых нагрузок определяются по записям на контрольно-измерительную аппаратуру величины динамических напряжений, измеренных тензодатчиками, расположенными на наружном кольце подшипника. Затем при проведении стендовых испытаний двигателя, на всех режимах его работы, определяются и фиксируются значения осевой силы и уровень вибрации опоры турбины, которые в дальнейшем будет являться эталонными значениями.

Далее замер осевого усилия на шарикоподшипнике выполняется уже во время штатной работы двигателя. При этом сигналы от тензодатчиков регистрируются на всех режимах работы двигателя системой автоматического управления (САУ) и анализируются с раннее тарированными данными. В случае резкого расхождения данных, режим двигателя снижается до малого газа, т.к. расхождение может быть связано с обрывом вала. При этом анализируется уровень вибраций опоры турбины (2). Резкое повышение уровня вибраций сигнализирует об однозначном обрыве вала. Далее происходит прекращение подачи топлива в камеру сгорания (КС). Таким образом, данный способ применим на различных ГТД, т.к. они всегда оборудованы шарикоподшипниками, воспринимающими суммарную осевую силу роторов.

В результате, данное техническое решение позволяет повысить надежность работы, а так же расширить области применения этого способа на другие ГТД.

Способ останова двигателя при обрыве ротора турбины, при котором определяется необходимость останова двигателя и уменьшается подача топлива, отличающийся тем, что предварительно, на всех режимах работы двигателя, измеряется осевое усилие на шарикоподшипнике и вибрационные характеристики двигателя в районе турбины, затем осевое усилие на шарикоподшипнике измеряется во время штатной работы двигателя и его значение сравнивается с раннее предварительно измеренным значением, при несоответствии данных величин уменьшается подача топлива, в результате режим работы двигателя снижается до малого газа, и выполняется замер вибрационных характеристик в районе турбины, значения которых сравниваются с предварительно измеренными значениями, и в случае их превышения происходит прекращение подачи топлива в камеру сгорания.
СПОСОБ ОСТАНОВА ДВИГАТЕЛЯ ПРИ ОБРЫВЕ РОТОРА ТУРБИНЫ
СПОСОБ ОСТАНОВА ДВИГАТЕЛЯ ПРИ ОБРЫВЕ РОТОРА ТУРБИНЫ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 21-27 of 27 items.
20.12.2019
№219.017.ef91

Камера сгорания газотурбинного двигателя

Камера сгорания газотурбинного двигателя содержит корпус, запальное устройство, топливные форсунки с внутренним топливным коллектором и трубопроводом подвода топлива, одну или несколько жаровых труб, соединенных криволинейным каналом с газосборником. Газосборник расположен внутри корпуса над...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002709239
Дата охранного документа: 17.12.2019
20.12.2019
№219.017.ef94

Способ обеспечения устойчивости рабочих лопаток турбомашины к автоколебаниям

Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано при доводке газотурбинного двигателя для обеспечения динамической прочности высоконагруженных лопаток осевых компрессоров. Технический результат - повышение жесткости лопатки за счет сближения центра масс и центра...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002709236
Дата охранного документа: 17.12.2019
31.12.2020
№219.017.f46e

Трубчатая камера сгорания газотурбинного двигателя

Трубчатая камера сгорания газотурбинного двигателя содержит жаровые трубы, размещенные внутри кожуха. Кожух состоит из центральной и боковых цилиндрических полостей, сообщающихся между собой. В боковых полостях размещены жаровые трубы. Оси боковых полостей наклонены, взаимно сближаясь одна к...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002710642
Дата охранного документа: 30.12.2019
21.05.2020
№220.018.1f77

Способ нанесения изоляционного покрытия на электроды-инструменты или приспособления для электрохимической обработки

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к способу нанесения порошкового изоляционного покрытия на нерабочие части электродов-инструментов и приспособлений для электрохимической обработки металлов и сплавов, в частности для получения фасонных и профильных углублений, пазов и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002721238
Дата охранного документа: 18.05.2020
17.06.2020
№220.018.2717

Опора ротора с консистентной смазкой

Изобретение относится к газотурбинному двигателестроению, и может найти применение в двигателях, имеющих жесткие ограничения по габаритным размерам и массе. Опора ротора с консистентной смазкой содержит корпус, полый вал, внутри которого расположен порционер, в виде полого цилиндра, с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002723515
Дата охранного документа: 11.06.2020
21.06.2020
№220.018.28c9

Разгрузочное гидравлическое устройство

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в конструкциях газотурбинных двигателей (ГТД), в частности в конструкциях опор, в которых требуется снизить осевую нагрузку на радиальные, радиально-упорные или упорные подшипники. Разгрузочное гидравлическом устройство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002724033
Дата охранного документа: 18.06.2020
04.07.2020
№220.018.2f5c

Способ электролитно-плазменного полирования деталей из титановых сплавов

Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано в авиационном и энергетическом машиностроении, в том числе при финишной обработке лопаток и других деталей ГТД и ГТУ, а также в качестве подготовительной операции перед ионно-имплантационным модифицированием поверхности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002725441
Дата охранного документа: 02.07.2020
Showing 21-30 of 63 items.
27.09.2015
№216.013.7e65

Опора ротора турбомашины

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к конструкции опор роторов турбомашин. Опора ротора турбомашины, содержащая подшипник, внутреннее кольцо которого установлено на валу, корпус с крышкой, в котором установлены обойма и наружное кольцо подшипника, при этом между...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002563954
Дата охранного документа: 27.09.2015
27.09.2015
№216.013.7e66

Ротор турбомашины

Изобретение относится к роторам турбомашин газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения, а именно к конструкции опор роторов турбомашин. Ротор турбомашины содержит керамический подшипник, две установленные на валу втулки, распорное кольцо, установленное между втулками и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002563955
Дата охранного документа: 27.09.2015
27.03.2016
№216.014.c6c9

Радиально-торцевое уплотнение ротора турбомашины

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к уплотнениям масляных полостей газотурбинных двигателей и энергетических установок. Техническим результатом, достигаемым при использовании настоящего изобретения, является повышение его срока службы и расширение области...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578939
Дата охранного документа: 27.03.2016
27.03.2016
№216.014.c764

Радиально-торцевое уплотнение ротора турбомашины

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в конструкциях турбомашин для уплотнения кольцевых щелей между статором и ротором. Радиально-торцевое уплотнение ротора турбомашины содержит установленный в корпусе кольцевой элемент, в котором выполнены пазы с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578933
Дата охранного документа: 27.03.2016
27.03.2016
№216.014.c8da

Опора ротора турбомашины

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к конструкции межвальных опор роторов турбомашин. Опора ротора турбомашины содержит роликовый подшипник и посадочное кольцо под внутреннее кольцо роликового подшипника. Наружное кольцо роликового подшипника установлено в валу...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578926
Дата охранного документа: 27.03.2016
10.04.2016
№216.015.2b54

Узел соединения роторов компрессора и турбины газотурбинного двигателя

Изобретение относится к газотурбинным двигателям авиационного и наземного применения, а именно к конструкции узла соединения роторов компрессора и турбины. Узел соединения роторов содержит вал турбины, в который заведена цапфа ротора компрессора, контровочную трубу и промежуточный вал. Вал...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579286
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2cd5

Радиальный роликовый подшипник качения

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к роликовым подшипникам качения. Радиальный роликовый подшипник качения содержит безбортовое наружное кольцо (1), внутренняя поверхность которого образует цилиндрическую дорожку качения, двухбортовое внутреннее кольцо (2), между...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579373
Дата охранного документа: 10.04.2016
13.01.2017
№217.015.6e31

Радиальная межвальная опора ротора турбомашины

Изобретение относится к энергетике. Радиальная межвальная опора ротора турбомашины содержит двухрядный роликовый подшипник, включающий наружное кольцо, установленное в валу шестерни центральной конической передачи, два внутренних кольца, установленные на валу турбины, наружные рабочие...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002596898
Дата охранного документа: 10.09.2016
13.01.2017
№217.015.6e9e

Опора компрессора низкого давления турбомашины

Изобретение относится к энергетике. Опора компрессора низкого давления турбомашины, содержащая промежуточный вал, в котором установлена цапфа ротора компрессора и соединена с ним в окружном направлении посредством шлицевого соединения, а в осевом направлении посредством стяжной трубы,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002596899
Дата охранного документа: 10.09.2016
13.01.2017
№217.015.83df

Устройство для замера осевого усилия ротора турбомашины

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для регистрации нагрузок, в частности осевого усилия от вращающихся деталей, таких как валы или цапфы турбомашин. Заявленное устройство для замера осевого усилия ротора турбомашины содержит шариковый подшипник, внутреннее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601513
Дата охранного документа: 10.11.2016
+ добавить свой РИД