Устройство для управления газотурбинным двигателем


 


Владельцы патента RU 2487259:

ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "СТАР" (RU)

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в системах автоматического управления газотурбинными двигателями (ГТД). Сущность изобретения заключается в том, что дополнительно на золотнике распределения выполнена вторая рабочая кромка, соединяющая при определенном расходе топлива в первый коллектор магистраль подачи топлива в первый коллектор до мерного жиклера с магистралью подачи топлива в первый коллектор после мерного жиклера. Технический результат от использования изобретения заключается в том, что обеспечивается повышение качества распыла топлива на двухконтурных форсунках ГТД, что позволит повысить надежность работы ГТД и безопасность полета ЛА. 1 ил.

 

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в системах (САУ) автоматического управления газотурбинными двигателями (ГТД).

Известно устройство для управления ГТД, содержащее последовательно соединенные топливный насос, дозирующую иглу с датчиком перепада давлений и перепускным клапаном, полость задания перепада давлений которого соединена с выходами тахометрических регуляторов переходных и статических режимов [1].

Недостатком известного устройства является его низкая эффективность на переходных режимах работы двигателя.

Наиболее близким к данному изобретению по технической сущности является устройство для управления ГТД, содержащее последовательно соединенные блок датчиков параметров ГТД и воздушного потока на входе в ГТД, электронный регулятор двигателя, электрогидропреобразователь, дозатор топлива, распределительный клапан, содержащий мерный жиклер, установленный в магистрали подачи топлива в первый коллектор, соединяющий между собой первые контура двухконтурных форсунок, и золотник распределения топлива по коллекторам, торцевая полость которого соединена с магистралью подачи топлива в первый коллектор до мерного жиклера, пружинная полость - с магистралью подачи топлива в первый коллектор после мерного жиклера, а рабочая кромка соединяет магистраль подачи топлива в первый коллектор до мерного жиклера с магистралью подачи топлива во второй коллектор, соединяющий между собой вторые контура двухконтурных форсунок, «Системы регулирования, агрегаты и датчики для авиационных ГТД», Технологический обзор ЦИАМ, №146, 1981, с.2-5.

Недостатком этого устройства является то, что оно не позволяет во всем диапазоне изменения расхода топлива в ГТД обеспечить превышение перепада давления топлива на форсунках первого коллектора над перепадом давления топлива на форсунках второго коллектора и, как следствие, не обеспечивает надежную работу двухконтурных форсунок, что снижает надежность работы ГТД и безопасность летательного аппарата (ЛА).

Целью изобретения является повышение качества работы устройства и, как следствие, повышение надежности работы ГТД и безопасности ЛА.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для управления ГТД, содержащем последовательно соединенные блок датчиков параметров ГТД и воздушного потока на входе в ГТД, электронный регулятор двигателя, электрогидропреобразователь, дозатор топлива, распределительный клапан, содержащий мерный жиклер, установленный в магистрали подачи топлива в первый коллектор, соединяющий между собой первые контура двухконтурных форсунок, и золотник распределения топлива по коллекторам, торцевая полость которого соединена с магистралью подачи топлива в первый коллектор до мерного жиклера, пружинная полость - с магистралью подачи топлива в первый коллектор после мерного жиклера, а рабочая кромка соединяет магистраль подачи топлива в первый коллектор до мерного жиклера с магистралью подачи топлива во второй коллектор, соединяющий между собой вторые контура двухконтурных форсунок, дополнительно на золотнике распределения выполнена вторая рабочая кромка для соединения при определенном расходе топлива в первый коллектор магистрали подачи топлива в первый коллектор до мерного жиклера с магистралью подачи топлива в первый коллектор после мерного жиклера.

На чертеже представлена структурная схема заявляемого устройства для управления ГТД.

Устройство содержит последовательно соединенные блок 1 датчиков (БД) параметров ГТД и воздушного потока на входе в ГТД, электронный регулятор 2 двигателя (РЭД), электрогидропреобразователь 3 (ЭГП), дозатор 4 топлива (ДГ), распределительный клапан 5 (РК), содержащий мерный жиклер 6, установленный в магистрали 7 подачи топлива в первый коллектор (на чертеже не показан), и золотник 8 распределения топлива по коллекторам, торцевая полость 9 которого соединена с магистралью 10 подачи топлива в первый коллектор до мерного жиклера 6, пружинная полость 11 с магистралью 7 подачи топлива в первый коллектор мосле мерного жиклера 6, а рабочая кромка 12 соединяет магистраль 10 подачи топлива в первый коллектор до мерного жиклера 6 с магистралью 13 подачи топлива во второй коллектор (на чертеже не показан), на золотнике 8 распределения выполнена вторая рабочая кромка 14, соединяющая при определенном расходе топлива в первый коллектор магистраль 10 подачи топлива в первый коллектор до мерного жиклера 6 с магистралью 7 подачи топлива в первый коллектор после мерного жиклера 6, в полости 11 установлена пружина 15.

РЭД 2 представляет собой бортовую цифровую вычислительную машину (БЦВМ), содержащую постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), в котором содержится программное обеспечение (ПО), реализующее алгоритмы управления двигателем. Дополнительно БЦВМ оснащена устройствами ввода/вывода (УВВ) физических сигналов (из БД 1 и ДТ 4), оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), необходимое для обработки процессором БЦВМ поступающей из УВВ информации, репрограммируемое запоминающее устройство (РПЗУ), необходимое для хранения информации, относящейся к индивидуальным характеристикам двигателя (эксплуатационные регулировки, наработки, остаток ресурса). БЦВМ, ПЗУ, ПО, УВВ, ОЗУ, процессор, РПЗУ (на чертеже не показаны).

Устройство работает следующим образом.

РЭД 2 по информации из БД 1 по известным зависимостям (см., например, Шевяков А.А. «Теория автоматического управления силовыми установками летательных аппаратов», М.: «Машиностроение», 1976 г., с 123-144) формирует воздействия на ЭГП 3 для управления расходом топлива с помощью ДТ 4.

При малых расходах топлива (для большинства ГТД это режимы запуска или полетного «малого газа») с целью обеспечения качественного распыла топлива РК 5 обеспечивает подачу топлива только в форсунки первого коллектора: золотник 8 находится в крайнем левом положении и рабочая кромка 12 отсекает магистраль 10 подачи топлива в первый коллектор от магистрали 13 подачи топлива во второй коллектор.

При достижении заданной величины подачи топлива в первый коллектор (для большинства ГТД это режим земного «малого газа») перепад давлений топлива на мерном жиклере 6 и, соответственно, на торце золотника 8 позволяет создать усилие, превышающее первоначальную затяжку пружины 15, установленной в пружинной полости 11. Вследствие этого золотник 8 перемещается вправо и обеспечивает подачу топлива во второй коллектор форсунок посредством рабочей кромки 12, которая соединяет магистраль 10 с магистралью 13.

При достижении расхода топлива в первый коллектор форсунок величины, при которой перепад давлений топлива на форсунках второго коллектора достигает величины перепада давлений на форсунках первого коллектора (обычно, эта величина равна 1…2 кгс/см2) золотник 8 второй кромкой 14 начинает увеличивать подачу топлива в первый коллектор форсунок, минуя мерный жиклер 6. Тем самым золотник 8 обеспечивает необходимую величину превышения перепада давлений топлива на форсунках первого коллектора над перепадом давлений топлива на форсунках второго коллектора, чем обеспечивает требуемое качество распыла топлива в двухконтурных форсунках во всем диапазоне изменения расхода топлива в ГТД.

Это позволяет повысить надежность работы ГТД и безопасность ЛА.

Устройство для управления ГТД, содержащее последовательно соединенные блок датчиков параметров ГТД и воздушного потока на входе в ГТД, электронный регулятор двигателя, электрогидропреобразователь, дозатор топлива, распределительный клапан, содержащий мерный жиклер, установленный в магистрали подачи топлива в первый коллектор, соединяющий между собой первые контуры двухконтурных форсунок, и золотник распределения топлива по коллекторам, торцевая полость которого соединена с магистралью подачи топлива в первый коллектор до мерного жиклера, пружинная полость - с магистралью подачи топлива в первый коллектор после мерного жиклера, а рабочая кромка соединяет магистраль подачи топлива в первый коллектор до мерного жиклера с магистралью подачи топлива во второй коллектор, соединяющий между собой вторые контуры двухконтурных форсунок, отличающееся тем, что дополнительно на золотнике распределения выполнена вторая рабочая кромка для соединения при определенном расходе топлива в первый коллектор магистрали подачи топлива в первый коллектор до мерного жиклера с магистралью подачи топлива в первый коллектор после мерного жиклера.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в энергетических парогазовых установках с газотурбинными двигателями, паровыми турбинами и котлами-утилизаторами, снабженными блоками дожигающих устройств.

Изобретение относится к компрессору газотурбинного двигателя, оборудованного системой отбора воздуха, а также к газотурбинному двигателю, такому как авиационный турбореактивный или турбовинтовой двигатель, оборудованному компрессором этого типа.

Изобретение относится к устройству выравнивания давления в по меньшей мере одной камере для подшипников турбореактивного двигателя, содержащей средства для подачи жидкой смазки к подшипнику, средства для впуска воздуха, по меньшей мере одну систему уплотнения, расположенную между статором и ротором спереди и/или сзади подшипника, средства восстановления для восстановления жидкой смазки и средства удаления для удаления смеси воздуха и остатков жидкой смазки в направлении контура вентиляции.

Изобретение относится к области эксплуатации газоперекачивающих агрегатов на компрессорных станциях в системе магистральных газопроводов и может использоваться в системах автоматического управления газоперекачивающими агрегатами (САУ ГПА).

Изобретение относится к магнитной пробке с функцией сигнализации для жидкостного контура, причем упомянутая пробка включает в себя первый магнитный электрод и второй магнитный электрод, выполненные таким образом, чтобы в установленном положении магнитной пробки они соприкасались с жидкостью, протекающей в жидкостном контуре, так, чтобы детектировать присутствие металлических частиц, которые могут находиться в упомянутой жидкости.

Изобретение относится к электротехнике и электроэнергетике, а именно к системам генерирования электроэнергии. .

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в электронных системах (САУ) автоматического управления газотурбинными двигателями (ГТД).

Изобретение относится к области газотурбинного двигателестроения и может быть использовано в автоматизированных системах управления (АСУ) электростанций собственных нужд (ЭСН) компрессорных станций магистральных трубопроводов и небольших предприятий.

Изобретение относится к области управления работой газотурбинных двигателей и может быть использовано для управления авиационными газотурбинными двигателями

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в электронно-гидромеханических системах (САУ) автоматического управления ГТД

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в электронных системах (САУ) автоматического управления газотурбинными двигателями (ГТД)

Изобретение относится к автоматическому регулированию подачи топлива в камеру сгорания газотурбинного двигателя

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в электронных системах (САУ) автоматического управления газотурбинными двигателями (ГТД)

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в электронно-гидромеханических системах автоматического управления (САУ) турбовинтовыми силовыми установками (СУ) самолетов. Сущность изобретения заключается в том, что дополнительно контролируют величину рассогласования между заданным и измеренным значениями угла установки лопастей воздушного винта (ВВ), если рассогласование превышает наперед заданную величину, определяемую расчетно-экспериментальным путем, корректируют темп изменения расхода топлива. Повышается надежность работы СУ и безопасность полетов самолета за счет обеспечения баланса между располагаемой мощностью свободной турбины и потребной мощностью, «снимаемой» ВВ с вала свободной турбины. 1 ил.

Изобретение относится к области газотурбинного двигателестроения и может быть использовано в локальных системах управления (ЛСУ) газотурбинными силовыми установками (ГТУ) судов различного назначения. Сущность изобретения заключается в том, что дополнительно в процессе эксплуатации ГТУ при работе на режимах от номинального и выше вычисляют отношение температуры газов за ТВД к температуре газов за ТНД и сравнивают его с наперед заданным предельным значением, определяемым расчетным путем для каждого тина двигателей и уточняемым в процессе ПСИ конкретного двигателя, если разница между вычисленным и предельным значением становится меньше первой наперед заданной величины, формируют сообщение в судовую систему управления «Минимальный остаток ресурса горячей части ГТУ», если разница между предельным и вычисленным значением становится меньше второй наперед заданной величины, формируют сообщение в судовую систему управления «Необходим останов ГТУ», выключают ГТУ и проводят регламентные работы по газогенератору. Технический результат изобретения - повышение надежности работы ГТУ и безопасности судна за счет повышения качества контроля технического состояния ГТУ. 1 ил.
Изобретение относится к области стендовых испытаний двухкаскадных газотурбинных двигателей, в частности к стендовым испытаниям газотурбинных двигателей после восстановительного ремонта, и предназначено для обеспечения запасов устойчивой работы компрессора высокого давления КВД и тяги (мощности) двигателя в процессе эксплуатации двигателя после восстановительного ремонта. При стендовых испытаниях двухкаскадных газотурбинных двигателей после восстановительного ремонта без разборки узлов и замены деталей проточной части отладку скольжения роторов, а также тяги на взлетном режиме (мощности на максимальном режиме) производят на значения, полученные в эксплуатации перед восстановительным ремонтом. В случае выхода значений этих параметров за границы эксплуатационного допуска отладку параметров производят на значения, соответствующие ближайшей (верхней или нижней) границе их эксплуатационного допуска.

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в электронно-гидромеханических системах (САУ) автоматического управления ГТД. Сущность изобретения заключается в том, что дополнительно замеряют частоту вращения компрессора ГТД, сравнивают ее с наперед заданным значением, определяемым расчетно-экспериментальным путем для каждого типа ГТД, уточняемым в процессе приемосдаточных испытаний (ПСИ) для каждого конкретного ГТД и корректируемым в зависимости от положения рычага управления двигателя (РУД), температуры и давления воздуха на входе в ГТД, скорости полета самолета и величины отборов воздуха из компрессора ГТД на самолетные нужды, в случае если частота вращения компрессора ГТД растет и становится больше наперед заданного значения, уменьшают расход топлива в КС ГТД с помощью резервного устройства дозирования до тех пор, пока частота вращения компрессора ГТД не снизится до наперед заданного значения, обеспечивающего тягу ГТД требуемого уровня. Технический результат изобретения - повышение надежности работы ГТД и безопасности самолета за счет повышения качества работы САУ в части защиты ГТД от неконтролируемого роста тяги на критичных режимах полета самолета. 1 ил.
Наверх