19.04.2019
219.017.2fb2

ДВУХКАНАЛЬНАЯ СИСТЕМА ТОПЛИВОПИТАНИЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002338911
Дата охранного документа
20.11.2008
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Двухканальная система топливопитания и регулирования предназначена для автоматического управления газотурбинными двигателями. Система содержит насос, дозатор топлива с клапаном перепада, основной и резервный каналы управления с селектором переключения. Электрогидропреобразователь основного канала управления по командам электронного блока управления двигателем управляет расходом топлива на статических и переменных режимах. Резервный канал управления содержит задатчик режимов, пневмогидропреобразователь, междроссельную камеру и управляющий золотник. В канале резервного управления установлен клапан ограничения минимального давления в междроссельной камере, через задатчик режимов гидравлически связанный с пневмогидропреобразователем. При работе резервного канала управления расход топлива зависит от положения задатчика режимов и величины воздушной команды, подводимой к пневмогидропреобразователю. Связанный с пневмогидропреобразователем клапан ограничения минимального давления ограничивает величину минимального расхода топлива в двигатель. Это позволяет обеспечить различные диапазоны изменения расхода топлива для каждого канала управления двигателем, что повышает надежность системы и улучшает эксплуатационные и энергетические характеристики ГТД. 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к системам автоматического управления газотурбинными двигателями (ГТД).

Известна двухканальная система регулирования подачи топлива в газотурбинный двигатель (ГТД), содержащая насос, дозатор, выполненный в виде дозирующей иглы с сервопоршнем, электрогидропреобразователь и электрический датчик положения дозирующей иглы, связанные с электронным регулятором и дозатором, управляющий клапан сравнения, соединенный пружиной с иглой, выполняющий функцию клапана управления резервного канала, пневмогидропреобразователь, соединенный с каналом подвода воздуха от компрессора, гидравлическую проточную камеру с дросселями и междроссельной камерой, соединенной с клапаном сравнения. При этом первый дроссель непосредственно соединен с задатчиком режимов двигателя (см. патент РФ №2230922, 7 F02C 9/26, 2002 г.).

Недостатком указанной системы является отсутствие возможности ограничения диапазона изменения расхода топлива (увеличения минимального расхода топлива) при переходе на канал резервного управления, что может в зависимости от условий работы ГТД привести к недопустимому снижению расхода топлива и самопроизвольному выключению ГТД.

Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является обеспечение возможности задания различных диапазонов изменения расхода топлива для каждого канала регулирования, что обеспечивает надежную работу и улучшение энергетических характеристик ГТД во всех условиях эксплуатации без существенного усложнения конструкции.

Для достижения указанного технического результата в канале резервного управления двухканальной системы регулирования подачи топлива в газотурбинный двигатель, содержащей насос, дозатор топлива, клапан постоянного перепада давлений на дозаторе, основной и резервный каналы управления, золотник-селектор переключения каналов управления с электромагнитным клапаном, электрогидропреобразователь основного канала управления, задатчик режимов резервного канала управления, гидравлически связанный с исполнительным электромеханизмом управления режимами работы двигателя, междроссельную камеру резервного канала управления, один из дросселей которой соединен с задатчиком режимов, клапан управления резервного канала, соединенный пружиной с дозатором, а гидравлически - с междроссельной камерой, пневмогидропреобразователь, соединенный с каналом подвода командного давления воздуха и с междроссельной камерой, установлен клапан ограничения минимального давления в междроссельной камере, через задатчик режимов гидравлически связанный с пневмогидропреобразователем.

Отличительный признак, а именно установка в канале резервного управления клапана ограничения минимального давления в междроссельной камере, через задатчик режимов гидравлически связанного с пневмогидропреобразователем, повышает надежность системы на низких режимах, исключая возможность прекращения горения топлива в камере сгорания и самопроизвольного выключения ГТД.

Это позволяет иметь различные диапазоны изменения расхода топлива для каждого канала регулирования, а также позволяет выбрать такой закон изменения расхода топлива (GТ) от величины командного давления воздуха (РВОЗ) и положения задатчика режимов (L) резервного канала GT=f(РВОЗ,L), который улучшает эксплуатационные и энергетические характеристики ГТД при работе на низких режимах, обеспечивая возможность получения меньшей величины GT при высоких величинах РВОЗ.

Предложенная система представлена на чертеже и описана ниже.

Система содержит: топливный насос 1; дозатор топлива, выполненный в виде дозирующей иглы 2 с сервопоршнем 3 и датчиком положения 4; механические упоры минимального расхода 5 и максимального расхода 6; клапан постоянного перепада 7 давлений на дозирующей игле 2; золотник-селектор 8 переключения каналов управления, управляемый электромагнитным клапаном 9.

Система также содержит магистраль 10 подвода управляющего давления к управляемой полости 11 сервопоршня 3, соединенную:

- с магистралью 12 основного канала управления;

- с магистралью 13 резервного канала управления.

Электрогидропреобразователь 14 основного канала управления соединен с электронным блоком управления газотурбинного двигателя (БУ ГТД) (на схеме не показан).

Канал резервного управления содержит задатчик режимов 15 и междроссельную камеру 16. Входным дросселем 17 междроссельной камеры 16 является проходное сечение пазов задатчика режимов 15. На выходе междроссельной камеры 16 резервного канала управления расположен выходной жиклер 18. Клапан 19 управления резервного канала соединен пружиной обратной связи 20 с дозирующей иглой 2 и гидравлически - с междроссельной камерой 16.

Командное давление воздуха по магистрали 21 подводится к пневмогидропреобразователю 22, который через дроссель 17 соединен с междроссельной камерой 16. Исполнительный электромеханизм 23, управляющий режимами работы двигателя, гидравлически связан с задатчиком режимов 15. Клапан 24 ограничения минимального давления топлива с регулирующей пружиной 25 через задатчик режимов 15 магистралью 26 подвода давления гидравлически связан с пневмогидропреобразователем 22.

Топливо в систему подается через входную магистраль 27. Магистраль нагнетания 28 подводит топливо от насоса 1 к клапану постоянного перепада давлений 7 и к дозирующей игле 2.

Рычаг 29 соединяет вакуумированный сильфон 30 и клапан 31.

Система работает следующим образом.

Из входной магистрали 27 топливо поступает в топливный насос 1. Насос 1 повышает давление топлива. Из магистрали нагнетания 28 топливо поступает к элементам регулирования и дозирования.

Расход топлива в двигатель определяется площадью открытого проходного сечения дозирующей иглы 2 и перепадом давлений топлива на нем. Проходное сечение определяется положением дозирующей иглы 2. Клапан постоянного перепада 7 поддерживает постоянный перепад давлений на дозирующей игле 2.

При уменьшении величины перепада на дозирующей игле 2 клапан 7, перемещаясь, уменьшает перепуск топлива из магистрали нагнетания 28 во входную магистраль 27.

При увеличении величины перепада на дозирующей игле 2 клапан 7, перемещаясь, увеличивает перепуск топлива из магистрали нагнетания 28 во входную магистраль 27.

При работе основного канала управления подается команда на электромагнитный клапан 9. Электромагнитный клапан 9 закрывается, увеличивая давление, подводимое к золотнику-селектору 8. Золотник-селектор 8 перемещается, при этом магистраль подвода управляющего давления 10 к управляемой полости 11 сервопоршня 3 переключается с магистрали 13 резервного канала управления на магистраль 12 основного канала управления.

Управление расходом топлива в двигатель на основном канале управления осуществляется по командам БУ ГТД. Электрические сигналы от БУ ГТД преобразуются в электрогидропреобразователе 14 в гидравлические команды, управляющие положением дозирующей иглы 2.

При поступлении на электрогидропреобразователь 14 от БУ ГТД команды на увеличение режима электрогидропреобразователь 14 увеличивает давление в управляемой полости 11 сервопоршня 3. Сервопоршень 3 с дозирующей иглой 2 перемещается в сторону увеличения проходного сечения дозирующей иглы 2. При этом клапан 7 поддерживает постоянный перепад на дозирующей игле 2. Расход топлива в двигатель увеличивается. Датчик положения 4 выдает в БУ ГТД электрический параметр, величина которого пропорциональна положению дозирующей иглы 2. БУ ГТД в зависимости от величины параметра, характеризующего положение дозирующей иглы, выполняет корректировку управляющей команды, в результате чего дозирование топлива выполняется по заданному закону приемистости.

При поступлении на электрогидропреобразователь 14 от БУ ГТД команды на уменьшение режима электрогидропреобразователь 14 уменьшает давление в управляемой полости 11 сервопоршня 3. Дозирующая игла 2 перемещается в сторону уменьшения проходного сечения дозирующей иглы 2. При этом клапан 7 поддерживает постоянный перепад на дозирующей игле 2. Расход топлива в двигатель уменьшается. Датчик положения 4 выдает в БУ ГТД электрический параметр, величина которого пропорциональна положению дозирующей иглы 2. БУ ГТД в зависимости от величины параметра, характеризующего положение дозирующей иглы 2, выполняет корректировку управляющей команды, в результате чего дозирование топлива выполняется по заданному закону сброса.

Перемещение дозатора при работе основного канала управления огранивают механические упоры минимального расхода 5 и максимального расхода 6.

На установившихся режимах при отклонении величины регулируемых параметров двигателя от заданных значений БУ ГТД производит корректировку управляющего тока на электрогидропреобразователе 14. Работа элементов системы при корректировке расхода топлива аналогична работе при приемистости и сбросе.

При работе на резервном канале управления снимается команда с электромагнитного клапана 9. Электромагнитный клапан 9 открывается, уменьшая давление, подводимое к золотнику-селектору 8. Золотник-селектор 8 перемещается, при этом магистраль 10 подвода управляющего давления к управляемой полости 11 сервопоршня 3 переключается с магистрали 12 основного канала управления на магистраль 13 резервного канала управления.

При работе на резервном канале управления система обеспечивает управление расходом топлива в зависимости от величины воздушной команды с коррекцией расхода топлива по положению задатчика режимов 15.

Расход топлива в двигатель определяется площадью открытого проходного сечения дозирующей иглы 2 и перепадом давлений топлива на нем. Проходное сечение определяется положением дозирующей иглы 2. Клапан постоянного перепада 7 поддерживает постоянный перепад давлений на дозирующей игле 2.

Положение дозирующей иглы определяется командным давлением в междроссельной камере 16, гидравлически связанной с клапаном 19 управления резервного канала, которое уравновешивается усилием от пружины обратной связи 20 на дозирующей игле 2. Усилие от пружины обратной связи 20 увеличивается пропорционально ходу дозирующий иглы 2 от упора минимального расхода 5.

При увеличении командного давления в междроссельной камере 16 равновесие нарушается, сила от командного давления в междроссельной камере 16 преодолевает силу пружины 20 и перемещает клапан 19. Клапан 19 уменьшает перепуск топлива, подводимого к нему по магистралям 10 и 13, из управляемой полости 11 сервопоршня 3 во входную магистраль 27. Давление в управляемой полости 11 сервопоршня 3 увеличивается. Дозирующая игла 2, сжимая пружину 20, перемещается в сторону упора максимального расхода 6 до тех пор, пока не займет новое равновесное положение, при котором возросшее усилие пружины 20, действующее на золотник 19, станет равным усилию от командного давления в междроссельной камере 16.

При уменьшении командного давления в междроссельной камере 16 равновесие нарушается, сила от пружины 20 преодолевает силу от командного давления в междроссельной камере 16 и перемещает клапан 19. Клапан 19 увеличивает перепуск топлива, подводимого к нему по магистралям 10 и 13, из управляемой полости 11 сервопоршня 3 во входную магистраль 27. Давление в управляемой полости 11 сервопоршня 3 уменьшается. Дозирующая игла 2 перемещается в сторону упора минимального расхода 5 до тех пор, пока не займет новое равновесное положение, при котором снизившееся усилие пружины 20, действующее на золотник 19, станет равным усилию от командного давления в междроссельной камере 16.

Командное давление в междроссельной камере 16 вырабатывается в зависимости от величины воздушной команды, подводимой по магистрали 21 к пневмогидропреобразователю 22, и корректируется задатчиком режимов 15 и клапаном ограничения минимального давления 24.

Пневмогидропреобразователь 22 вырабатывает гидравлическую команду РГ, пропорциональную величине воздушной команды, уравновешивая на рычаге 29 момент силы от давления воздуха, сжимающего вакуумированный сильфон 30, и момент силы от давления топлива, действующего на клапан 31.

При увеличении величины воздушной команды пропорционально увеличивается величина гидравлической команды.

В качестве воздушной команды может использоваться:

- полное давление на входе в двигатель;

- давление на выходе из какой-либо ступени компрессора;

- отношение давлений и др.

Гидравлическая команда РГ корректируется (редуцируется) в междроссельной камере 16, входной дроссель 17 которой образован проходным сечением пазов задатчика режимов 15, а выходным дросселем является жиклер 18. Проходное сечение входного дросселя 17 изменяется в зависимости от положения задатчика режимов 15, которым управляет исполнительный электромеханизм 23. Исполнительный электромеханизм 23 может быть выполнен как в виде электромеханизма, работающего в релейном режиме (электромагнитного клапана), так и в виде пропорционального электрогидропреобразователя.

При поступлении электрической команды на уменьшение режима исполнительный электромеханизм 23 разъединяет управляемую полость задатчика режимов 15 и входную магистраль 27. Давление, подводимое к задатчику режимов 15, увеличивается. Задатчик режимов 15 перемещается, уменьшая проходное сечение входного дросселя 17. Командное давление в междроссельной камере 16 уменьшается, клапан 19, воздействуя на давление в управляемой полости 11 сервопоршня 3, перемещает дозирующую иглу 2 в новое равновесное положение, уменьшая площадь открытого проходного сечения дозирующей иглы 2. Одновременно с этим задатчик режимов 15 соединяет магистраль подвода давления 26 с магистралью нагнетания 28.

При уменьшении величины воздушной команды пропорционально ей уменьшается командное давление РГ. При этом клапан 24 ограничения минимального давления топлива перемещается под действием регулирующей пружины 25. Усилие пружины 25 клапана 24 выбрано таким, что, когда давление РГ достигнет величины, соответствующей минимальному расходу топлива в двигатель при работе резервного канала управления, пазы клапана 24 соединяются с магистралью подвода давления 26. Это препятствует дальнейшему уменьшению давления РГ, тем самым ограничивает величину минимального расхода топлива в двигатель.

При поступлении электрической команды на увеличение режима исполнительный электромеханизм 23 соединяет задатчик режимов 15 с входной магистралью 27. Задатчик режимов 15 перемещается, увеличивая проходное сечение входного дросселя 17, одновременно с этим задатчик режимов 15 разъединяет магистраль подвода давления 26 и магистраль нагнетания насоса 28. Давление в междроссельной камере 16 увеличивается, клапан 19, воздействуя на давление в управляемой полости 11 сервопоршня 3, перемещает дозирующую иглу 2 в новое равновесное положение, увеличивая расход топлива.

Двухканальнаясистематопливопитанияирегулированиягазотурбинногодвигателя,содержащаянасос,дозатортоплива,клапанпостоянногоперепададавленийнадозаторе,основнойирезервныйканалыуправления,золотник-селекторпереключенияканаловуправлениясэлектромагнитнымклапаном,электрогидропреобразовательосновногоканалауправления,задатчикрежимоврезервногоканалауправления,гидравлическисвязанныйсисполнительнымэлектромеханизмомуправлениярежимамиработыдвигателя,междроссельнуюкамерурезервногоканалауправления,одиниздросселейкоторойсоединенсзадатчикомрежимов,клапануправлениярезервногоканала,соединенныйпружинойсдозатором,агидравлически-смеждроссельнойкамерой,пневмогидропреобразователь,соединенныйсканаломподводакомандногодавлениявоздухаисмеждроссельнойкамерой,отличающаясятем,чтовканалерезервногоуправленияустановленклапанограниченияминимальногодавлениявмеждроссельнойкамеречереззадатчикрежимов,гидравлическисвязанныйспневмогидропреобразователем.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-6 из 6.
20.02.2019
№219.016.c065

Центробежно-шестеренный насос

Центробежно-шестеренный насос относится к насосам для систем топливопитания газотурбинных двигателей. Центробежно-шестеренный насос содержит корпус с патрубками входа и выхода, установленные в расточках корпуса подпятники, радиальные центробежные крыльчатки с индивидуальными каналами подвода...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002304730
Дата охранного документа: 20.08.2007
19.04.2019
№219.017.2c5f

Система топливопитания и регулирования двигателя

Изобретение предназначено для топливопитания и регулирования двигателя и может быть использовано в авиадвигателестроении. Система содержит установленные последовательно на приводном валу шестеренный качающий узел подачи топлива и шестеренный дозирующий качающий узел с клапаном постоянного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002287075
Дата охранного документа: 10.11.2006
29.04.2019
№219.017.3f72

Система автоматического регулирования воздушно-реактивного двигателя

Изобретение относится к области автоматического регулирования воздушно-реактивных двигателей, в частности, к подаче топлива в камеру сгорания двигателя на всех режимах полета. Система содержит дозаторы, через соответствующие рычаги связанные с соответствующими пружинами обратной связи и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02209990
Дата охранного документа: 10.08.2003
29.04.2019
№219.017.405f

Двухканальная система топливопитания и регулирования газотурбинного двигателя

Двухканальная система топливопитания и регулирования предназначена для управления газотурбинными двигателями. Система содержит насос, дозатор топлива с клапаном перепада, основной и резервный каналы управления с селектором переключения. Электрогидропреобразователь основного канала управления по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002344305
Дата охранного документа: 20.01.2009
09.06.2019
№219.017.7c67

Система топливопитания и регулирования газотурбинного двигателя

Система относится к области двигателестроения, в частности к системе автоматического регулирования газотурбинного двигателя. Система содержит качающий узел (КУ), связанный с регулируемым приводом, снабженным блоком управления. В выходной магистрали КУ установлен датчик расхода, выполненный в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002322600
Дата охранного документа: 20.04.2008
29.06.2019
№219.017.9d74

Система топливопитания и регулирования газотурбинного двигателя

Система топливопитания и регулирования предназначена для автоматического управления газотурбинными двигателями. Система содержит центробежный насос с приводом от двигателя и объемный дозатор с регулируемым приводом. Объемный дозатор выполнен в виде шестеренного гидравлического механизма, во...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002352802
Дата охранного документа: 20.04.2009
Показаны записи 1-10 из 13.
20.01.2014
№216.012.9842

Двухканальная система топливопитания и регулирования газотурбинного двигателя

Система предназначена для регулирования подачи топлива в ГТД со свободной турбиной. Система имеет основной и резервный каналы управления. В канале резервного управления установлены задатчик режимов с пазом и междроссельная камера. Входной дроссель камеры образован проходным сечением паза,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504677
Дата охранного документа: 20.01.2014
27.11.2014
№216.013.0ae7

Система подачи топлива для спарки вертолетных газотурбинных двигателей

Система подачи топлива предназначена для спарки вертолетных ГТД. Она содержит две гидромеханические части (ГМЧ). Чтобы можно было использовать систему на двухмоторных вертолетах с высокой степенью надежности, в ГМЧ введены синхронизатор мощности двигателей, ограничитель частоты вращения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534199
Дата охранного документа: 27.11.2014
20.06.2015
№216.013.5771

Двухканальная система топливопитания и регулирования газотурбинного двигателя

Двухканальная система предназначена для автоматического управления ГТД на всех режимах работы двигателя. Система имеет основной и резервный каналы управления. Автоматический запуск на резервном канале управления обеспечивается установкой временного автомата параллельно дросселю междроссельной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002553915
Дата охранного документа: 20.06.2015
10.03.2016
№216.014.c0f8

Клапан высокого давления

Клапан высокого давления используется для гидроприводов насосов высокого давления. Дифференциальная золотниковая пара имеет каналы подвода жидкости из зоны высокого давления и отвода жидкости в зону низкого давления. В зоне низкого давления установлена пружина. Перед пружиной выполнен третий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002576828
Дата охранного документа: 10.03.2016
20.08.2016
№216.015.4f9a

Бетонная смесь

Изобретение относится к составам бетонных смесей, применяемых для изготовления надземных конструкций при малоэтажном строительстве. Технический результат - снижение стоимости бетона с невысоким коэффициентом теплопроводности для малоэтажного строительства. Бетонная смесь, содержащая грунт...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595111
Дата охранного документа: 20.08.2016
25.08.2017
№217.015.bd3b

Система топливопитания камеры сгорания газотурбинного двигателя

Система топливопитания камеры сгорания газотурбинного двигателя относится к автоматическому регулированию подачи топлива в камеру сгорания (КС) газотурбинного двигателя (ГТД). В систему дополнительно введены шунтирующий и электромагнитный клапаны, причем запорный элемент шунтирующего клапана...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616327
Дата охранного документа: 14.04.2017
26.08.2017
№217.015.d7b4

Система топливопитания газотурбинного двигателя

Система топливопитания газотурбинного двигателя относится к области двигателестроения, в частности к системам топливопитания газотурбинных двигателей летательного аппарата. Система содержит регулятор, связанный с датчиками параметров работы двигателя, насос высокого давления и основной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622683
Дата охранного документа: 19.06.2017
22.09.2018
№218.016.8965

Двухканальная система регулирования подачи топлива в газотурбинный двигатель

Двухканальная система регулирования подачи топлива в газотурбинный двигатель относится к области авиационного двигателестроения и предназначена для автоматического управления ГТД на всех режимах работы двигателя. Система содержит основной и резервный каналы управления, междроссельную камеру,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002667201
Дата охранного документа: 17.09.2018
20.02.2019
№219.016.c0bb

Система топливоподачи газотурбинного двигателя

Система топливоподачи предназначена для газотурбинных двигателей летательных аппаратов. Насос низкого давления выполнен в виде центробежно-шестеренного. Это обеспечивает заполнение межзубового пространства изнутри, улучшая полноту заполнения, устраняя кавитацию и срыв подачи топлива. Полости...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002368794
Дата охранного документа: 27.09.2009
23.02.2019
№219.016.c5f2

Двухканальная система топливопитания и регулирования газотурбинного двигателя (гтд)

Двухканальная система топливопитания и регулирования ГТД относится к области авиационного двигателестроения и предназначена для автоматического управления ГТД на всех режимах работы двигателя. Система содержит основной и резервный каналы управления, междроссельную камеру, регулируемые дроссели,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002680475
Дата охранного документа: 21.02.2019

Похожие РИД в системе

+ добавить свой РИД