Стенд для испытания турбокомпрессоров

 

СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ТУРБОКОМПРЕССОРОВ по авт. св. № 1032342, о.тличающийся -тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения быстродействия газоотводящего клапана, привод последнего выполнен в виде камеры, размещенного в ней с образованием замкнутойполости сильфона и двуплечего рычага, одно плечо которого подпружинено при помощи сервопружины сжатия, другое соединено с сильфоном, а замкнутая ПОЛОСТЬ гидравлически связана с линией подачи воды между регулятором и форсункой. сл ел

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) () 1) 4(51) G 01 М 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

i -:ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР 30 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ .И ОТНРЬПЗФ (61) 1032342 (21) 3558290/25-06 (22),28.02.83 (46) 15.04.85. Бюл. В 14 (72) В.Н. Фомин, В.М. Шабураков, Б.К, Балюк и Н.И. Верба (71) Институт проблем машиностроения АН УССР (53) 621.515(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1032342, кл. С 01 И 15/00, 1982. (54)(57) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ТУРБОКОМПРЕССОРОВ по авт. св. У 1032342, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения быстродействия газоотводящего клапана, привод последнего выполнен в виде камеры, размещенного в ней с образованием замкнутой полости сильфона и двуплечего рычага, одно плечо которого подпружинено при помощи сервопружнны сжатия, другое соединено с сильфоном, а замкнутая полость гидравлически связана с линией подачи воды между регулятором и форсункой.

1 11505

Изобретение относится к испытакиям машин, в частности к стендам для испытания турбокомпрессоров.

Цель изобретения — упрощение конструкции и повышение быстродействия 5 газоотводящего клапана.

На чертеже изображена схема стенда для испытания турбокомпрессоров.

Стенд для испытания турбокомпрессоров наддува поршневых двигателей содержит камеру 1 сгорания, соединенную входной и выходной магистралями 2 и 3 соответственно с компрессором 4 и турбиной 5 испытуемого турбокомпрессора 6, систему 7 подачи 15 топлива в камеру 1 сгорания с линией

8 подачи, снабженной блоком 9 регулирования расхода и давления топлива с вращающимся золотником 10 и перепускной канавкой 11, устройство 20 для создания пульсаций газового потока, выполненное в виде вращающейся заслонки 12, и трубопровод 13 для подачи сжатого воздуха, подсоединенный к входной магистрали ?. 25

Стенд также содержит линию 14 подачи воды с регулятором 15 и форсункой 16, подсоединенную®к выходной магистрали 3. Магистраль 3 снабже на газоотводящим клапаном 17 с при- Зб водом t8 соединенным с регулятором

15 и состоящим из камеры 19, размещенного в Ней с образованием замкну- .той полости 21 сильфона 20 и двуплечего рычага 22„ плечо 23 которого подпружинено при помощи сервопружины 24 сжатия, плечо 25 соединено с сильфоном 20, а полость 21 гидравлически связана с линией 12 подачи воды между регулятором 15 и форсун-,щ кой 16. Блок 9 регулирования и регулятор 15 соединены ме:щу собой валом 26, который через редуктор 27 присоединен к электродвигателю 28.

Стенд также содержит упор 29 и шток

30 для регулировки клапана 17.

Система для создания высокочастотных колебаний давления газа, имитирующих выхлоп цилиндров дизеля, состоит из импульсного регулятора 31 вы- 56 сокой частоты (24 Гц), подсоединенного к линии 8 подачи топлива и кинематически связанного с,вращающейся заслонкой 12, приводимой во вращение электродвигателем 32 с регули- 55 руемой частотой вращения. Кроме того, система создания высокочастотных колебаний содержит обратный клапан 33 установленный в системе 7 подачи топлива в камеру 1 сгорания.

Стенд работает следующим образом.

При запуске в камеру сгорания 1 подают топливо по системе 7 подачи топлива и воздуха из трубопровода 13.

По мере повьш ення частоты вращения ротора турбокомпрессора 6 сжатый воздух начинает подаваться компрес-. сором 4 по входной магистрали 2, при этом соответственно уменьшают его подачу из трубопровода 13 и увеличивают подачу топлива по системе 7 подачи топлива до достижения режима устойчивого горения. Затем с помощью регулировок добиваются-изменения параметров по циклическому закону, заданному программой испытаний.

Золотник 10 блока 9 регулирования подачи топлива и.регулятор 15 подачи воды вращаются с одинаковым периодом, равным периоду цикла (для турбокомпрессора ТКР1 1Н1 1 оборот за 36 c). Конструкция электродвигателя 28 предусматривает возможность изменения фазы подачи топлива в системе 7 или подачи воды в линии 14.

Блоком 9 регулирования циклически изменяют величину подачи топлива, что приводит к соответствующему изменению температуры и давления газов перед турбиной 5, а также частоты вращения ротора турбокомпрессора 6.

Впрыск воды в выходную магистраль 3 через форсунку 16 производится во время снижения подачи топлива и способствует резкому охлаждению газа и достижению минимальной температуры перед турбиной 5. Изменяя. фазу и величину подачи воды добиваются соответствия закона изменения температуры заданному. Так например, на режиме минимальной нагрузки (режим холостого хода) блок 9 регулирования уменьшает подачу топлива.

Затем регулятор 15 пропускает воду под давлением к форсунке 16 и приводу 18, сильфон 20 сжимается и воздействует на подсоединенное к нему через шток 30 плечо 25 двуплечего рычага 22, соединенного с газоотводящим клапаном 17, открывая проходное сечение последнего. При этом сервопружина 24 вначале препятствует повороту рычага, а затем после прохода через нейтральную лийию содействует ускорению поворота.

11505

Составитель Н. Огарко

Редактор О. Колесникова Техред И.Асталбш Корректор Н. Король

Заказ 2133/32 Тираж. 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4

При дальнейшем вращении золотник»

10 блока 9 регулирования подача топлива увеличивается, происходит переход на. режим . максимальной нагрузки.

В это время регулятор 15 перекрывает сечение на линии 14 подачи воды. Однако вода, оставшаяся в полости 21, продолжает истекать через форсунку 16 ° Сильфон 20 разжимается, возвращая газоотводящий клапан 17 10 в закрытое положение. При этом сервопружина 24 ускоряет закрытие кла пана 17 на втором участке, где сила упругости сильфона 20 уменьшается.

Продолжающееся некоторое время 15 после закрытия газоотводящего клапана 17 истечение через форсунку 16 оставшейся в линии воды препятствует черезмерному повышению (забросу) температуры газа при резком увели- 20 чении подачи топлива на режиме раз- гона.

Регулирование положения газоотводящего клапана i7 производится перемещением упора 29 и изменением дли- 25 ны штока 30, соединяющего сильфон

20 с плечом 25 двуплечего рычага 22.

Импульсный регулятор 31 пропускает к камере 1 сгорания отдельные порции топлива под высоким давлением,з0 образующие импульсы давления топлива, 10 4 подаваемого в камеру сгорания (при этом обратный клапан 33 препятствует их сглаживанию), и соответственно высокочастотные колебания давления газа (накладывающиеся на основной низкочастотный цикл) в выходной магистрали 3. Заслонка 12 вращается с той же частотой в противофазе, что и импульсный регулятор 31,(во время повышения давления сечение перекрывается и наоборот), чем достигается увеличение амплитуды колебаний давления газа. Регулировками частоты вращения электродвигателя 32, давления подводимого топлива к..импульсному регулятору 31 и его пропускного сечения добиваются достаточ,но точной имитации высокочастотных колебаний. Затем при необходимости производят подрегулировку основного низкочастотного цикла, после чего испытания продолжаются в автоматическом режиме.

Таким образом, применение привода позволяет упростить конструкции стенда и повысить быстродействие гаэоотводящего клапана при создании достаточно точного и полного производства эксплуатационных режимов переменного нагружения.