Устройство для аварийного сброса топлива
Использование: автоматическое регулирование газотурбинного двигателя. Сущность изобретения: устройство содержит канал 22 подвода высокого давления, дроссель 21, второй управляющий золотник 23, второй электромагнитный клапан 25 и второй клапан 30 сброса. 1 ил.
Изобретение относится к автоматическому регулированию газотурбинного двигателя, имеющего форсажный контур, а более конкретно к системе сброса топлива в атмосферу в случае аварийной ситуации. Известно устройство для аварийного сброса топлива, содержащее перекрывной топливный кран дистанционного управления, который установлен в трубопроводе аварийного слива, связанном с топливным баком. В данном устройстве аварийный слив топлива осуществляется самотеком путем открытия перекрывного топливного крана, установленного в трубопроводе аварийного слива, один конец которого выводится на концевые части крыльев или в хвостовую часть самолета. Такое выполнение просто по конструкции, но имеет тот недостаток, что не всегда удается обеспечить заданное время аварийного слива из-за ограниченного диаметра сливного трубопровода, который обычно выполняется в пределах 80-120 мм. Известно также устройство для аварийного сброса топлива, содержащее насос перекачки, насос аварийного слива, связанный с трубопроводом аварийного слива, в котором установлен перекрывной кран. В данном устройстве в топливном баке установлены два насоса, один из которых используется в течение всей работы двигателя в качестве насоса перекачки топлива в топливную систему, а другой насос в этот момент не работает. В случае аварийной ситуации насос перекачки выключается из работы, а в работу вступает насос аварийного слива, который за весьма короткий промежуток времени перекачивает оставшееся топливо в атмосферу. Недостатком такого устройства является то, что оно более тяжелое из-за дополнительного веса насоса аварийного слива. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению по достигаемому результату и числу совпадающих признаков является устройство для аварийного сброса топлива, содержащее насос высокого давления с магистралью отвода топлива в форсажную камеру сгорания двигателя и к клапану сброса, имеющему подпружиненный сервопоршень, пружинная полость которого соединена через жиклер с магистралью отвода топлива и через трубопровод с управляющим золотником, имеющим пружинную полость, связанную с электромагнитным клапаном, торцовую полость, связанную с каналом постоянного давления, и две межпоясковые полости, одна из которых подключена к сливной полости и отделена перекрытием от трубопровода, устройство включения форсажа, канал отвода командного давления в насос высокого давления и магистраль отвода топлива в атмосферу. В данном устройстве при работе двигателя на бесфорсажном режиме сигнал от устройства включения форсажа отсутствует и поэтому входная заслонка центробежного насоса закрывает подвод топлива на его рабочие лопатки. В случае аварийной ситуации подается команда на электромагнитный клапан, который срабатывает и начинает сливать из пружинной полости управляющего золотника. Под действием давления топлива, поступающего под торец управляющего золотника, последний смещается так, что слив топлива из командной полости входной заслонки прекращается и в нее начинает поступать топливо под высоким давлением, в результате чего заслонка открывается и топливо от центробежного насоса начинает поступать в магистраль отвода. Одновременно при срабатывании управляющего золотника происходит соединение пружинной полости сервопоршня клапана сброса со сливом. Под действием давления топлива, поступающего в поршневую полость сервопоршня, клапан сброса открывается и через него топливо начинает сливаться в атмосферу. За сливом топлива следит летчик, который при достижении определенного уровня топлива в топливных баках подает команду на электромагнитный клапан. После срабатывания этого клапана слив из пружинной полости управляющего золотника прекращается, последний возвращается в исходное положение. Подается сигнал на закрытие входной заслонки центробежного насоса и клапана сброса, через который прекращается слив топлива. Оставшееся топливо необходимо для того, чтобы самолет благополучно возвратился на аэродром. Недостатком данного устройства является то, что в эксплуатации бывают случаи, когда электромагнитный клапан может выйти из строя в момент его выключения. Это приведет к полному сливу всего топлива в атмосферу. В этом случае летчику не удается возвратить самолет на аэродром и приходится катапультироваться. Целью изобретения является исключение полного слива топлива из топливных баков в момент аварийной ситуации и повышение надежной работы всего устройства. Цель достигается тем, что в устройство для аварийного сброса топлива, содержащее насос высокого давления с магистралью отвода топлива в форсажную камеру сгорания двигателя и к клапану сброса, имеющему подпружиненный сервопоршень, пружинная полость которого соединена через жиклер с магистралью отвода топлива и через трубопровод с управляющим золотником, имеющим пружинную полость, связанную с электромагнитным клапаном, торцовую полость, связанную с каналом постоянного давления, и две межпоясковые полости, одна из которых подключена к сливной полости и отделена перекрытием от трубопровода, устройство включения форсажа, канал отвода командного давления в насосах высокого давления и магистраль отвода топлива в атмосферу, дополнительно введены дроссель, канал подвода высокого давления, второй управляющий золотник, имеющий пружинную, торцовую и две межпоясковые полости, второй электромагнитный клапан, связанный с пружинной полостью второго управляющего золотника, и второй клапан сброса, связанный с одной стороны с выходным каналом первого клапана сброса, а с другой с магистралью отвода топлива в атмосферу, причем торцовая полость второго управляющего золотника связана с каналом постоянного давления, а одна из межпоясковых полостей соединена с торцовой полостью второго клапана сброса, через дроссель с каналом подвода высокого давления и отделена перекрытием от сливной полости, а вторая с каналом отвода командного давления в насос высокого давления и с устройством включения форсажа. Перечисленные выше новые признаки в данном устройстве являются существенными, так как они достаточны для того, чтобы отличить данное устройство от всех известных устройств, и при наличии этих признаков добиваются получения положительного эффекта, а именно повышения надежности работы в момент аварийной ситуации. Повышение надежности осуществляется за счет дополнительного введения второго управляющего золотника, второго клапана сброса и второго электромагнитного клапана. В этом случае при выходе из строя одного из электромагнитных клапанов все же происходит закрытие одного из клапанов сброса, что позволяет прекратить слив топлива в атмосферу в момент аварийной ситуации и оставить часть топлива в топливных баках для посадки самолета на аэродром. На чертеже показано устройство для аварийного сброса топлива. Устройство содержит насос 1 высокого давления с магистралью 2 отвода топлива в форсажную камеру сгорания двигателя через регулятор форсажа и непосредственно к клапану 3 сброса, имеющему сервопоршень 4 с пружиной 5, пружинная полость 6 которого соединена через жиклер 7 с магистралью 2 и через трубопровод 8 с управляющим золотником 9, имеющим пружинную полость 10, связанную с электромагнитным клапаном 11, торцовую полость 12, соединенную с каналом 13 постоянного давления, и две межпоясковые полости 14 и 15, причем полость 14 подключена к сливной полости 16 и отделена перекрытием 17 от трубопровода 8, устройство 18 включения форсажа, канал 19 отвода командного давления в насос 1, магистраль 20 отвода топлива в атмосферу, дроссель 21, канал 22 подвода высокого давления, второй управляющий золотник 23, имеющий пружинную полость 24, связанную с вторым электромагнитным клапаном 25, торцовую полость 25, соединенную с каналом 13, и две межпоясковые полости 27 и 28, причем полость 28 соединена с торцовой полостью 29 второго клапана 30 сброса, имеющего канавку 31, связанную с выходным каналом 32 клапана 3 сброса и с магистралью 20, кроме того, полость 28 через дроссель 21 связана с каналом 22 и отделена перекрытием 33 от сливной полости 16, а полость 27 подключена к каналу 19 и к устройству 18 включения форсажа, связанному с электромагнитным клапаном 34. Устройство работает следующим образом. При работе двигателя на бесфорсажном режиме сигнал от устройства 18 включения форсажа отсутствует и поэтому насос 1 выключен из работы и не подает топливо в магистраль 2. Для включения форсажа подается сигнал на электромагнитный клапан 34, который срабатывает и подается сигнал на устройство 18 включения форсажа. После срабатывания последнего сигнал через канал 19 подается к насосу 1, который подключается к работе и начинает подавать топливо в форсажную камеру. В это время клапаны 3 и 30 закрыты и слив топлива через них в атмосферу не осуществляется. В случае аварийной ситуации подается команда на электромагнитные клапаны 11 и 25, которые срабатывают и соединяют полости 10 и 24 золотников 9 и 23 со сливной полостью 16. Под действием давления топлива РКПД, поступающего в полости 12 и 26, последние смещаются вверх (по схеме). При смещении золотника 9 его полость 14 соединяет трубопровод 8 со сливной полостью 16, и давление в полости 6 клапана 3 падает до сливного давления. Под действием давления топлива, поступающего в поршневую полость клапана 3, последний опускается вниз, сжимая пружину 5 и открывая клапан 3. При смещении золотника 23 его полость 28 соединяет полость 29 клапана 30 со сливной полостью 16, в результате чего клапан 30 под действием своей пружины будет находиться в нижнем положении, и топливо от насоса 1 через канал 2, клапаны 3 и 30 и через канал 20 начинает сливаться в атмосферу. Во время аварийного слива летчик наблюдает за уровнем топлива в топливном баке. При определенном уровне летчик подает команду на выключение электромагнитных клапанов 11 и 25, которые возвращаются в исходное положение и отсекают полости 10 и 24 золотников 9 и 23 от сливной полости 16. Золотники 9 и 23 возвращаются под действием своих пружин в исходное положение. При возвращении золотника 9 в исходное положение трубопровод 8 отсоединяется от сливной полости 16, в полость 6 через жиклер 7 начинает поступать топливо под высоким давлением и клапан 3 смещается вверх, отсекая канал 2 от канала 32. При возвращении золотника 23 в исходное положение полость 29 клапана 30 отсекается от сливной полости 16 и соединяется через дроссель 21 с каналом 22 подвода высокого давления. Под действием этого давления клапан 30 поднимается вверх и отсоединяет канал 32 от канала 20. Таким образом, в данном устройстве обеспечивается двойное отключение канала 2 нагнетания форсажного насоса от атмосферы, что очень важно для случая отключения аварийного сброса в атмосферу. Это важно потому, что при выходе из строя одного из электромагнитных клапанов 11 или 25 один из клапанов 3 или 30 обязательно закроется и слив топлива из топливного бака прекратится.
Формула изобретения
УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВАРИЙНОГО СБРОСА ТОПЛИВА, содержащее насос высокого давления с магистралью отвода топлива в форсажную камеру сгорания двигателя и к клапану сброса, имеющего подпружиненный сервопоршень, пружинная полость которого соединена через жиклер с магистралью отвода топлива в форсажную камеру и через трубопровод с управляющим золотником, имеющим пружинную полость, связанную с электромагнитным клапаном, торцовую полость, связанную с каналом постоянного давления, и две межпоясковые полости, одна из которых подключена к сливной полости и отделена перекрытием от трубопровода, устройство включения форсажа, канал отвода командного давления в насос высокого давления и магистраль отвода топлива в атмосферу, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно содержит дроссель, канал подвода высокого давления, второй управляющий золотник, имеющий канал сливного давления, пружинную, торцовую и две межпоясковые полости, второй электромагнитный клапан, связанный с пружинной полостью второго управляющего золотника, и второй клапан сброса, связанный с одной стороны с выходным каналом первого клапана сброса, а с другой с магистралью отвода топлива в атмосферу, причем торцовая полость второго управляющего золотника связана с каналом постоянного давления, а одна из межпоясковых полостей соединена с торцовой полостью второго клапана сброса, через дроссель с каналом подвода высокого давления и отделена перекрытием от канала сливного давления, а другая с каналом отвода командного давления в насос высокого давления и с устройством включения форсажа.РИСУНКИ
Рисунок 1MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Номер и год публикации бюллетеня: 31-2000
Извещение опубликовано: 10.11.2000
