СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОДАЧИ ТОПЛИВА В ОСНОВНУЮ КАМЕРУ СГОРАНИЯ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Система автоматического регулирования подачи топлива в осповную камеру
сгорания газотурбинного двигателя.
Данная полезная модель относится к области автоматического регулирования газотурбинного двигателя, и может быть использована в системе регулирования подачи топлива в основную камеру сгорания (ОКС) газотурбинного двигателя (ГТД).
Известна система автоматического регулирования подачи топлива в основную камеру сгорания газотурбинного двигателя, включающая топливный насос, электронный регулятор связанный с регулятором подачи топлива в камеру сгорания, в состав которого входят основной регулятор, дозирующий кран и резервный гидромеханический регулятор, при этом топливный насос гидравлически связан с последними (см. патент США №4033112, НКИ 6038.28,1977).
В данной системе топливный насос под высоким давлением направляет топливо к дозирующему крану регулятора подачи топлива в ОКС и к резервному регулятору, который не участвует в работе при исправном функционировании основного регулятора. В этом случае электронный регулятор, получая сигнал о положении рычага управления двигателем, от датчиков параметров последнего, воздействует на дозирующий кран регулятора подачи топлива в ОКС. В соответствии с командами, поступающими от электронного регулятора, дозирующий кран изменяет расход топлива в ОКС двигателя.
В случае выхода из строя электронного регулятора в работу вступает резервный гидромеханический регулятор, который через ручное управление осуществляет регулирование подачи топлива в ОКС. При этом данный
регулятор изменяет положение дозирующего крана носредством воздействия на командную полость дозирующего крана.
В результате анализа работы данной системы подачи топлива необходимо отметить, что она обычно используется для определенного типа ГТД, кроме того в этой системе резервный регулятор размещен в одном блоке с резервным регулятором.
Задачей настоящей полезной модели является разработка такой системы, которая позволяла бы использовать типовые схемы резервного регулятора, обеспечивающего всережимное управление для различных типов ГТД, при этом регулятор должен быть выполнен в виде отдельного съемного модуля.
Поставленная задача решается следующим образом, в системе автоматического регулирования подачи топлива в OCHOBHJOO камеру сгорания газотурбинного двигателя, включающей топливный насос, электронный регулятор связанный с регулятором подачи топлива в камеру сгорания, в состав которого входят основной регулятор, дозирующий кран и резервный гидромеханический регулятор, при этом топливный насос гидравлически связан с последними, дополнительно введен селектор, соединенный с одной стороны с дозирующим краном, а с другой - с основным и с резервным регуляторами подачи топлива, причем последний выполнен в виде отдельного съемного модуля и включает в себя минимальное количество узлов, обеспечивающих нормальную работу двигателя.
При проведении патентных исследований, заявителем не обнаружены решения, идентичные заявленному, и следовательно, заявленная полезная модель соответствует критерию «новизна.
Считаем, что сведений, изложенных в материалах заявки, достаточно для практического осуществления полезной модели.
Сущность полезной модели поясняется схемами работы, на которых представлена данная система. На фиг. 1 представлена структурная схема работы данной системы регулирования подачи топлива в основную камеру сгорания двигателя, на фиг. 2 - структурная схема работы резервного гидромеханического регулятора, на фиг. 3 - второй вариант структурной схемы работы резервного регулятора.
Система регулирования подачи топлива в основную камеру сгорания двигателя содержит электронный цифровой регулятор (ЭЦР) 1, связанный с регулятором 2 подачи топлива в основную камеру сгорания, в состав которого входят дозирующий кран 3, резервный гидромеханический регулятор 4, топливный насос 5, гидравлически соединенный с регулятором 4 и с дозирующим краном 3 регулятора 2, селектор 6, соединенный с одной стороны с дозирующим краном 3, а с другой с регулятором 2 и с резервным регулятором 4, который выполнен в виде отдельного съемного модуля и содержит гидрозамедлитель 7, центробежный чувствительный элемент 8, термодатчик 9, счетно-решающий механизм 10, регулятор 11 направляющих аппаратов (НА), датчик 12, давления воздуха перед компрессором, автомат запуска 13 и автомат приемистости 14 для одного типа ГТД.
Резервный регулятор 4 для другого типа ГТД выполнен в виде гидрозамедлителя 15, центробежного чувствительного элемента 16, регулятора 17 отношений давлений перед и за компрессором (як), регулятора 18 направляющих аппаратов и автомата запуска 20.
В состав системы, кроме того, входит распределитель 21 топлива, обеспечивающий распределение по коллекторам основной камеры сгорания двигателя.
Система,, фиг. 1 работает следующим образом.
Топливо из системы топливопитания через подкачивающий насос поступает к топливному насосу 5, который обеспечивает необходимый расход топлива на нужды регулятора и в камеру сгорания, гидравлически соединенный с регулятором 4, регулятором 2 и с дозирующим краном 3,
Регулятор 2 осуществляет управление дозатором 3 по командам электронного регулятора, обеспечивая дозирование топлива, подаваемого в камеру сгорания, далее дозированное топливо поступает в распределитель топлива, обеспечивающий распределение топлива по коллекторам камеры сгорания. Таким образом, основной регулятор 2 выполняет функции исполнительного органа, обеспечивая управление расходом топлива в ОКС по командам электронного регулятора.
В случае отказа или отключения, электронного регулятора, селектор 6 обеспечивает переключение управления дозатором на резервный гидромеханический регулятор 4, который осуществляет регулирование расхода топлива в ОКС и управление механизацией компрессора по заданным внутридвигательным параметрам.
Переключение селектора 6 осуществляется либо по команде ЭЦР 1, в случае выявленного отказа электронного регулятора, либо при отключении ЭЦР.
Предлагается две типовых схемы резервного регулятора 4, обеспечивающие регулирование расхода топлива в ОКС и управление направляющими аппаратами компрессора (НАК) по законам От(Ппр), и
(7CK).
На фиг. 2 представлена структурная схема работы резервного гидромеханического регулятора с регулированием по закону (Ппр), выполняющего следующие основные функции:
,
- 5 -
-регулирование расхода топлива в ОКС по Ппр в зависимости от
-регулирование углов установки НА по ППР в зависимости от аруд;
-обеспечение устойчивой работы двигателя на переходных режимах по комплексу От/Р2;
-управление расходом топлива в ОКС двигателя в процессе запуска в воздухе, на установившихсяи переходных режимах;
Плюс ряд внутренних функций необходимых для обеспечения работы системы:
-выработка командного давления, пропорционального температуре,
-снятие давления Р2;
-преобразование пфиз и TI в Ппр.
На фиг. 3 представлена структурная схема работы резервного гидромеханического регулятора с регулированием по закону От(7Гк), выполняющего следующие основные функции:
-регулирование расхода топлива в ОКС по тск в зависимости от
-регулирование углов установки НА по тгк в зависимости от аруд;
-ограничение максимальной частоты вращения ПМАХ РВД двигателя;
-обеспечение устойчивой работы двигателя на переходных режимах по времени (гидрозамедлителем);
-управление расходом топлива в ОКС двигателя в процессе запуска в воздухе, на установившихся и переходных режимах;
Помимо этого внутреннюю функцию необходимую для обеспечения работы системы:
-выработка командного давления, пропорционального Лк
Выбор той или иной схемы резерва должен осуществляться в зависимости от типа двигателя для которого иредназначена данная система автоматического регулирования.
Выполнение резервного регулятора в виде отдельного модуля позволяет:
-При достижении необходимых показателей наработки, безотказности и надежности ЭЦР и основного регулятора отказаться от использования резерва без существенного изменения конструкции регулятора,
-Унифицировать конструкцию основного регулятора для различных
-Использовать типовые схемы резервного регулятора, обеспечивающие всережимное управление для различных типов ГТД.
Это дает возможность значительно снизить интеллектуальные и финансовые затраты на разработку САУ.
..
- б