Гидравлический усилитель системы регулирования турбомашины

 

ФМ1171- о- ".:".::;.

ЙСА н-и E

11 11 68266О

О П

ИЗОЬЕЕтЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.04.78 (2) ) 2606238/24-06 с присоединением заявки № (23) Приоритет (5)) Я Кл а

F 01D 17!08

Государственный комитет по делам изобретений (43) Опубликовано 30.08.79. Бюллетень № 32 (53) УДК 621.165-54 (088.8) открытий (45) Дата опубликования описания 30.08.79 (72) Авторы изобретения

Д. В. Перетятко и А. 3. Семенов (71) Заявитель (54) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЪ СИСТЕМЫ

РЕГУЛИРОВАНИЯ ТУРБОМАШ И Н Ъ|

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в гидравлических системах регулирования турбомашин.

Известны гидравлические усилители систем регулирования турбомашин, содержащие корпус с закрепленными в нем диафрагмой и дренажным соплом, тарельчатый клапан, образующий зазор с дренажным соплом, камеру над клапаном, подключенную к управляющему элементу и камеру под клапаном, подключенную к выходной линии (1).

При изменении давления над клапаном при действии управляющего элемента тарельчатый клапан изменяет слив из выходной линии в дренажное сопло, усиливая входной импульс.

В этих усилителях отсутствует обратная связь по положению тарельчатого клапана, что сужает их функциональные возможности.

Известен также гидравлический усилитель системы регулирования турбомашин, содержащий корпус с закрепленными в нем дроссельной диафрагмой и дренажным соплом и расположенный в корпусе тарельчатый клапан с конической боковой поверхностью, образующий зазоры с диафрагмой и дренажным соплом и разделяющий корпус на камеры, одна из которых, расположенная над клапаном, подключена к управляющему элементу, а другая к выходной линии (2). В этом усилителе обратная связь по положению клапана осущест5 вляется изменением сечения подвода рабочей жидкости в камеру над клапаном через зазор между конической боковой поверхностью клапана и дроссельной диафрагмой.

Указанный усилитель является ближай10 шим к данному по технической сущности и достигаемому результату.

Недостатком известного усилителя следует считать его несколько ограниченный диапазон настройки коэффициента усиления, 15 главным образом из-за нежелательности по соображениям надежности черезмерного уменьшения угла конуса на боковой поверхности клапана.

Цель данного изобретения — расшире20 ние возможностей настройки коэффициента усиления.

Для достижения этого усилитель снабжен дополнительным соплом, установленным внутри дренажного сопла и подключенным

25 к камере над клапаном. Для упрощения конструкции в центральной части клапана выполнено отверстие и дополнительное сопло подключено к камере над клапаном посредством последнего. На нижнем торце

30 клапана целесообразно выполнить кольце682660 вой выступ, расположенный между соплами.

На чертеже представлена схематически конструкция усилителя.

Усилитель содержит корпус 1, тарельчатый клапан 2, дренажное сопло 3, дрос- 5 сельную диафрагму 4, управляющий элемент 5 и дополнительное сопло 6, концентрично встроенное в дренажное сопло 3. Дополнительное сопло 6 подключено к камере

7 над тарельчатым клапаном. С целью уп- 10 рощения гидравлических связей это подключение выполнено через отверстие 8 в центре тарельчатого клапана. Кроме того, отверстие 8 в тарельчатом клапане уменьшает объем вытесняемой жидкости при пе- 15 ремещении самого клапана, что повышает быстродействие усилителя. Боковая поверхность 9 тарельчатого клапана выполнена конической и совместно с кромкой дроссельной диафрагмы 4 образует кольцевой 20 зазор подпитки камеры 7 над тарельчатым клапаном.

Для исключения влияния взаимодействия струй из дренажного и дополнительного сопел на работу усилителя на нижнем торце 25

10 тарельчатого клапана выполнен кольцевой выступ 11, расположенный между соплами.

Камера 12 под тарельчатым клапаном снаружи дренажного сопла получает рабо- 30 чую жидкость из выходной линии 13, связанной через дроссель 14 с напорной магистралью 15.

Равновесие тарельчатого клапана при любом его промежуточном положении определяется соотношением давлений в камерах на и под ним.

Изменение слива в управляющем элементе 5 приводит к изменению давления в камере 7 и к перемещению тарельчатого кла- .,р пана 2.

При своем перемещении тарельчатый клапан изменяет подпитку камеры 7 через зазор, образованный кромкой дроссельной диафрагмы 4 и боковой поверхностью 9 тарельчатого клапана и одновременно с этим изменяет слив из камеры 7 через дополнительное сопло 6 и из камеры 12 под тарельчатым клапаном через дренажное сонло 3. Перемещсние тарельчатого клапана будет происходить до тех пор, пока не восстановится соотношение давлений в камерах 7 и 12.

Величина перемещения тарельчатого клапана будет тем больше, чем больше диаметр дополнительного сопла. Выбирая соответствующим образом диаметр дополнительного сопла, можно получить необходимую величину хода тарельчатого клапана, а следовательно, и необходимый коэффици- 60 ент усиления. Кроме того, в данной конструкции усилителя увеличение размеров тарельчатого клапана не ограничено, так как увеличение расхода в камеру 7 может быть скомпенсировано сливом в дополнительном сопле. При этом угол дроссельного конуса может быть принят оптимальным (20 и более).

При диаметре дополнительного сопла, обеспечивающем равенство слива в нем и подвода в камеру 7 через сечение в дроссельной диафрагме, коэффициент усиления неограниченно возрастает и усилитель становится астатическим. При дальнейшем увеличении диаметра дополнительного сопла усилитель становится неустойчивым.

Таким образом, установка дополнительного сопла позволяет использовать усилитель как в схемах пропорционального регулирования с любым коэффициентом усиления, так и в схемах защит с релейными характеристиками благодаря широким возможностям выбора коэффициента усиления.

Формула изобретения

1. Гидравлический усилитель системы регулирования турбомашины, содержащий корпус с закрепленными в нем дроссельной диафрагмой и дренажным соплом и расположенный в корпусе тарельчатый клапан с конической боковой поверхностью, образующий зазоры с диафрагмой и дренажным соплом и разделяющий корпус на камеры, одна из которых, расположенная над клапаном, подключена к управляющему элементу, а другая — к выходной линии, о тличающийся тем, что, с целью расширения диапазона настройки коэффициента усиления, он снабжен дополнительным соплом, установленным внутри дренажного сопла и подключенным к камере над клапаном.

2. Усилитель по п. 1, о тл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью упрощения конструкции, в центральной части клапана выполнено отверстие, и дополнительное сопло подключено к камере над клапаном посредством последнего.

3. Усилитель по п. 1, отл и ча ющи йся тем, что на нижнем торце клапана выполнен кольцевой выступ, расположенный между сопл а ми.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 361296, кл. F 01D 21/02, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

М 511424, кл. F 01D 17/08, 1974.

682660 гг

Редактор Л. Гольдина

Заказ 2002/8 Изд. № 527 Тираж 621 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель А. Калашников

Техред Н. Строганова

Корректоры: P. Беркович и Л. Брахнина