СИГНАЛИЗАТОР НАЛИЧИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЧАСТИЦ В СИСТЕМЕ СМАЗКИ

Полезная модель относится к системам смазки механических устройств, например двигателей, в частности к устройствам для сигнализации о наличии металлических частиц в системе смазки газотурбинных двигателей, и позволяет диагностировать начало разрушения двигателя при появлении стружки в масле.
Известен сигнализатор наличия металлических частиц в диэлектрической жидкой среде, состоящий из пакета кольцевых электропроводящих пластин, разделенных диэлектрическими прокладками и образующих калиброванные щели. Пакет установлен на центральной втулке, в которой выполнены отверстия для прохода смазки, и скреплен с помощью гайки и шайбы, контактирующей с одной из крайних пластин, причем пакет пластин включен в электрическую цепь (описание изобретения к патенту РФ №533797, МПК F16N 29/00, опубл. 30.10.76).
Известное устройство позволяет диагностировать начало разрушения двигателя по появлению стружки в масле. Аварийный сигнал выдается лампочкой, когда металлические частицы (стружка) вместе с маслом попадают в щели между кольцевыми электропроводящими пластинами и электрическая цепь замыкается. При появлении такого сигнала двигатель отключают и тем самым предотвращают его полное разрушение, которое часто может происходить лавинообразно.
Наиболее близким к предлагаемому является сигнализатор наличия металлических частиц в системе смазки, преимущественно, газотурбинного двигателя, содержащем пакет кольцевых электропроводящих пластин, разделенных диэлектрическими прокладками, образующих калиброванные щели, установленный на центральной втулке, в которой выполнены отверстия для прохода смазки, скрепленный с помощью гайки и шайбы, контактирующей с одной из крайних пластин, причем шайба и центральная втулка выполнены из электропроводного материала, а пакет пластин вместе с гайкой включены в электрическую цепь (описание изобретения к патенту РФ №2315900, МПК F16N 29/04, F02C 7/06, опубл. 27.01.2008 Бюл. №3).
Установка сигнализатора наличия металлических частиц на линии откачки позволяет диагностировать начало разрушения двигателя по появлению стружки в масле с выдачей аварийного сигнала. При появлении такого сигнала двигатель отключают и тем самым предотвращают его полное разрушение.
Однако не всегда наличие стружки в маслосистеме свидетельствует о начале разрушения двигателя или каких-то его элементов. Иногда имеют место случаи «ложного» срабатывания сигнализатора, когда наличие небольшого количества стружки не является результатом разрушения двигателя, а является следствием нормальной приработки деталей двигателя или попадания стружки, оставшейся в каналах и полстях при изготовлении двигателя.
В случае попадания в сигнализатор одиночной волосовидной стружки она может располагаться таким образом, что будет находиться на пластинах и произведет их замыкание (горизонтальное перекрывание всех пластин) и, как следствие, - ложное срабатывание сигнализатора.
Задачей полезной модели является создание конструкции сигнализатора наличия металлических частиц в системе смазки, исключающего ложные срабатывания от случайных металлических включений, например, одиночной волосовидной стружки.
Техническим результатом полезной модели является повышение надежности выдачи сигнала за счет выполнения пластин различных диаметров, что позволяет исключить замыкание соседних пластин.
Технический результат достигается тем, что в сигнализаторе наличия металлических частиц в системе смазки, преимущественно, газотурбинного двигателя, содержащем пакет кольцевых электропроводящих пластин, разделенных диэлектрическими прокладками, образующих калиброванные щели, установленный на центральной втулке, в которой выполнены отверстия для прохода смазки, скрепленный с помощью гайки и шайбы, контактирующей с одной из крайних пластин, причем шайба и центральная втулка выполнены из электропроводного материала, а пакет пластин вместе с гайкой включены в электрическую цепь, в отличие от известного, пакет кольцевых электропроводящих пластин выполнен из чередующихся пластин двух различных диаметров, при этом диаметр пластины большего диаметра превышает диаметр пластины меньшего диаметра не менее чем на 2 мм, а расстояние между соседними пластинами большего диаметра составляет от 2,5 до 4,5 мм.
Полезная модель поясняется чертежами, на которых изображены:
фиг. 1 - продольный разрез сигнализатора;
фиг. 2 - поперечное сечение А-А фиг. 1.
Сигнализатор наличия металлических частиц в системе смазки (фиг. 1) преимущественно, газотурбинного двигателя состоит из пакета чередующихся кольцевых электропроводящих пластин двух различных диаметров: пластины 1 меньшего диаметра и пластины 2 большего диаметра (фиг. 2).
Пластины 1 меньшего диаметра составляют основу сигнализатора. Диаметр и количество пластин 1 определяется для каждого двигателя индивидуально из условия габаритных размеров места постановки сигнализатора и обеспечения заданного проходного сечения масляного канала.
Диаметр и количество пластин 2 большего диаметра определяется для каждого двигателя индивидуально из условия габаритных размеров, места постановки сигнализатора и размеров одиночной волосовидной стружки, которая может образовываться при производстве деталей. В общем случае диаметр пластин 2 должен быть более диаметра пластин 1 не менее чем на 2 мм.
Пластины 1 и 2 разделены тремя рядами диэлектрических прокладок 3, установлены на диэлектрических стержнях 4 и образуют калиброванные щели 5 (фиг. 1). При этом расстояние между двумя соседними пластинами большего диаметра в пределах от 2,5 до 4,5 мм. Расстояние между пластинами определяется на основании статистических данных размеров стружки, выявляемой при осмотре сигнализаторов.
Пакет пластин 1 и 2 установлен соосно с центральной втулкой 6, в которой выполнены отверстия 7 для прохода смазки. Пакет из пластин 1 и 2 скреплен с помощью гайки 8 и шайбы 9, причем шайба 9 контактирует с одной из крайних пластин. Центральная втулка 6, пакет из пластин 1 и 2, гайка 8 и шайба 9 выполнены из электропроводного материала и образуют электрическую цепь.
Сигнализатор наличия металлических частиц в системе смазки работает следующим образом.
Масло с возможными продуктами разрушения проходит через калиброванные щели 5, образованные электропроводящими пластинами 1 и 2. При наличии в потоке металлических частиц, являющихся продуктами разрушения, они оседают на пакете электропроводящих пластин в щелях 5. При накоплении определенного количества продуктов разрушения между всеми пластинами цепь из пакета пластин 1 и 2 замыкается и происходит срабатывание сигнализатора.
В случае попадания в сигнализатор одиночной волосовидной стружки стружка располагается горизонтально, таким образом, что как минимум один из ее концов находится на пластине 1 с большим диаметром, вследствие чего волосовидная стружка не производит замыкания соседних пластин и ложного срабатывания сигнализатора не происходит.
У большинства современных ГТД прокачка масла через двигатель находится в пределах от 30 до 40 л/мин. Для такой прокачки необходимо иметь магистраль откачки масла из двигателя (куда устанавливается сигнализатор) диаметром не менее 30 мм. В связи с этим для обеспечения проходного сечения внутренний диаметр пластин должен быть 30 мм, а наружный - для пластин меньшего диаметра 36 мм, для пластин большего диаметра 40 мм. При толщине пластин 0,8 мм и зазоре между пластинами 0,15 мм количество пластин меньшего диаметра должно быть не менее 40 шт., а пластин большего диаметра 10 шт. Расстояние между соседними пластинами большего диаметра составит 4 мм.
Предлагаемая конструкция сигнализатора наличия металлических частиц в системе смазки позволяет снизить процент ложных срабатываний в случае попадания в него случайной (волосовидной) стружки, полученной в процессе изготовления деталей двигателя и не удаленной при его сборке.