СИСТЕМА ТОПЛИВОПИТАНИЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Полезная модель относится к области авиационного двигателестроения, а именно, к системам топливорегулирования авиационных газотурбинных двигателей (ГТД). В практике авиационного топливорегулирующего агрегатостроения используются как системы, содержащие в качестве топливоподачи насосы с приводом от вала ГТД, так и системы, имеющие насосы топливоподачи с приводом от электродвигателя. Последние используются преимущественно для малоразмерных маршевых авиадвигателей или самолетных вспомогательных силовых установок и являются новым направлением в развитии электронно-гидромеханических систем регулирования ГТД.
Известна система топливоподачи и регулирования ГТД, содержащая электроприводной насос топливоподачи с валами, установленными в подшипники и блок управления частотой вращения электродвигателя насоса. Последовательно насосу на общем с ним приводе, установлено объемное дозирующее устройство с элементом поддержания постоянного перепада давлений на нем. Система обеспечивает дозирование топлива при постоянных, независимых от давлений топлива на форсунках и достаточно однозначно учитываемых перетечках топлива в дозирующем устройстве и независимо от перетечек по каналам подшипниковых узлов. Кроме того, в одном из каналов дозирующего устройства установлен датчик температуры, связанный с блоком управления частотой вращения электродвигателя (см. патент РФ №2194181, кл. F02C 9/26, 2001 г.).
Недостатком этой системы является значительная потребляемая мощность и сложность, что ограничивает ее применение в объектах спецтехники, имеющих небольшие вес, габариты и кратковременный режим работы.
Техническим результатом, на достижение которого направлена предлагаемая полезная модель, является расширение области применения системы в объектах спецтехники, за счет упрощения конструкции, снижения ее веса, габаритов и потребляемой мощности с обеспечением требуемой точности дозирования рабочей жидкости.
Указанный технический результат достигается тем, что в системе топливопитания и регулирования ГТД, содержащей электроприводной насос топливоподачи с валами, установленными в подшипники, блок управления частотой вращения электропривода насоса и датчик температуры рабочей жидкости, связанный с блоком управления, подшипники установлены в глухих полостях, а на приводном валу насоса установлено герметичное уплотнение. Кроме того, датчик температуры рабочей жидкости может быть установлен на входе в насос.
По сравнению с прототипом заявляемая полезная модель обеспечивает точность дозирования рабочей жидкости за счет установки подшипников в глухие полости и герметичного уплотнения на приводном валу насоса. Устранение перетечек рабочей жидкости на слив системы и их влияние на дозирование топлива при изменении частоты вращения электропривода насоса, позволит исключить из системы объемное дозирующее устройство с элементом поддержания постоянного перепада давлений на нем, и зависимость расхода рабочей жидкости от изменения давлений на входе и выходе системы. При отсутствии объемного дозирующего устройства и, как следствие, дополнительного подогрева рабочей жидкости, датчик температуры установлен на входе в насос и передает сигнал, пропорциональный температуре, в блок управления с минимальной погрешностью для обеспечения коррекции частоты вращения электропривода и получения заданного расхода.
Предложенная полезная модель представлена на чертежах фиг.1, 2, где на фиг.1 отображена блок-схема заявляемой системы, а на фиг.2 схема предлагаемого шестеренного насоса, и описана ниже.
Система топливопитания и регулирования ГТД содержит (см. фиг.1) объемный насос топливоподачи 1, соединенный валом 2 с электроприводом 3, размещенные в общем корпусе. Электропривод 3 электрически связан с блоком 4 управления частотой вращения электропривода. Выход 5 насоса 1 соединен с магистралью подвода рабочей жидкости к форсункам ГТД. На входе в насос 1 установлен датчик температуры рабочей жидкости 6, связанный с блоком управления 4. На приводном валу 2 установлено герметичное уплотнение 7. Подшипники 8 насоса 1 установлены в глухие полости 9.
Работает система следующим образом.
Из блока 4 управления на электропривод 3 поступает электрический сигнал, задающий определенную частоту вращения. Управляемый электропривод 3 устанавливает заданную частоту вращения вала 2, рабочий орган насоса 1 (см. фиг.2) создает нагнетание рабочей жидкости, перекачивая ее с входа на выход, откуда рабочая жидкость поступает к форсункам ГТД. Наличие глухих полостей 8 и герметичного уплотнения 7 на приводном валу 2, устраняют дополнительные перетечки рабочей жидкости на слив, влияющие на точность и стабильность поддержания расхода.
Учитывая возможно широкий диапазон рабочих температур используемых рабочих жидкостей, датчик температуры 6, установлен на входе в насос 1 для передачи сигнала, пропорционального значению температуры, на блок 4. При этом в электронную часть блока 4 введена программа, учитывающая изменение плотности рабочей жидкости по температуре для коррекции частоты вращения электропривода 3 и получения заданного расхода рабочей жидкости.
Таким образом, предложенная полезная модель может применяться в малогабаритных объектах спецтехники, обеспечивая требуемую точность подачи рабочей жидкости в двигатель.