Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ СТВОРОК ВЫХЛОПНОГО СОПЛА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ
СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ СТВОРОК ВЫХЛОПНОГО СОПЛА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ СТВОРОК ВЫХЛОПНОГО СОПЛА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: в способах регулирования положения створок выхлопного сопла газотурбинного двигателя, оборудованного плоским соплом. Сущность изобретения: при регулировании положения створок газотурбинного двигателя по πт поддерживают их осесимметричное положение путем изменения давления в полостях гидроцилиндра, обеспечивающего открытие створок. 1 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

   С помощью Яндекс:  

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2038503
Класс(ы) патента: F02K1/18
Номер заявки: 92015529/06
Дата подачи заявки: 30.12.1992
Дата публикации: 27.06.1995
Заявитель(и): Лахонин Сергей Борисович
Автор(ы): Лахонин Сергей Борисович
Патентообладатель(и): Лахонин Сергей Борисович
Описание изобретения: Предлагаемое изобретение относится к способам и устройствам регулирования площади сечения выхлопного сопла газотурбинного двигателя (ГТД), в особенности к способам регулирования положения створок выхлопного сопла газотурбинного двигателя, оборудованного плоским соплом.
Известен способ регулирования положения створок выхлопного сопла газотурбинного двигателя, а следовательно, и изменения площади сопла ГТД, влияющего на противодавление газа за турбиной, которое в конечном итоге изменяет характер внутридвигательных процессов как в форсажной камере, так и в турбокомпрессорной части ГТД.
Известные способы в динамическом отношении могут выполняться замкнутыми по управляемым параметрам и незамкнутыми.
В замкнутых системах автоматического управления (САУ) изменение площади сечения сопла и соответствующее воздействие на внутридвигательные процессы используют для устранения отклонения выбранного управляемого параметра от его заданного значения.
Формирование управляющего сигнала на изменение площади сечения сопла в незамкнутых САУ осуществляют в соответствии с необходимостью получения заданной эффективности процессов в двигателе и установившихся и переходных режимах с учетом допустимых нагрузок и запасов устойчивости работы двигателя. Изменение площади сечения сопла используют и для задания форсажного режима работы двигателя, т. е. его тяги.
Описанные выше способы регулирования площади сечения сопла относятся к ГТД с круглыми соплами, в которых створки механически соединены между собой, например, при помощи силового кольца.
Указанные способы при проектировании конкретных САУ для изменения площади сечения сопла или/и поддерживания ее постоянной имеют большой вес и габариты, а самое главное не могут быть использованы для плоских сопл с механически не связанными между собой створками.
Наиболее часто встречающимся и наиболее близким к предлагаемому способу является способ регулирования положения створок выхлопного сопла газотурбинного двигателя по внутридвигательному параметру, например, по перепаду давлений газа на турбине (Пт) путем изменения давления рабочей жидкости в полостях гидроцилиндров, связанных со створками сопла.
Этот способ как и предыдущий не может быть использован поддержания осесимметричного положения створок плоского сопла, а при их жесткой связи резко увеличиваются габариты и вес всей системы управления плоского сопла.
Цель изобретения поддержание осесимметричного положения створок плоского сопла и снижение веса системы управления ими.
Для устранения указанного недостатка предлагается способ регулирования положения створок выхлопного сопла газотурбинного двигателя по внутридвигательному параметру, например, по перепаду давлений газа на турбине (Пт) путем изменения давления рабочей жидкости в полостях гидроцилиндров, связанных со створками сопла, в котором формируют сигнал отклонения створок от осесимметричного положения и по этому сигналу изменяют давление рабочей жидкости в полостях, обеспечивающих открытие створок сопла, увеличивая/уменьшая соответственно в верхнем или нижнем гидроцилиндре или изменяя давление в одном из них.
Указанная совокупность существенных признаков позволяет поддерживать осесимметричное положение створок плоского сопла и снизить вес системы управления ими.
На чертеже представлена схема системы регулирования положения створок плоского выхлопного сопла газотурбинного двигателя, реализующая предложенный способ.
Система регулирования положения створок (панелей) 1 и 2 выхлопного сопла 3 газотурбинного двигателя включает гидроцилиндры 4 и 5, регулятор 6, связанный с полостями 7 и 8, обеспечивающими закрытие створок сопла, регулятор 9 положения створок сопла и датчики 10 и 11 положения створок.
Предложенный способ регулирования положения створок выхлопного сопла газотурбинного двигателя реализуется следующим образом.
К регулятору 6 поступают сигналы, пропорциональные давлению газа перед турбиной Р3 и пропорциональные давлению газа за турбиной Р4. Кроме того, регулятор 6 связан с гидравлическим источником высокого давления по магистрали Рн и низкого (сливного) давления по магистрали Рс. Регулятор 6 (в данном случае Пт) сравнивает сигналы Р3 и Р4 и при увеличении их разницы от заданной величины по трубопроводам 12 увеличивает давление в полостях 7 и 8 гидроцилиндров 4 и 5, которые перемещают створки 1 и 2 на прикрытие сопла 3 и тем самым уменьшают перепад давления газа на турбине ГТД. Давление в полостях 4 и 5 при этом поддерживают постоянным.
Раскрытие створок происходит за счет усилия, образующегося от действия давления выхлопного газа на створки 1 и 2 сопла и давления жидкости, действующего в полостях 13 и 14 гидроцилиндров, обеспечивающих открытие сопла.
Для поддержания осесимметричного положения створок 1 и 2 при изменении их положения относительно продольной оси 15 двигателя на последнем предусмотрены датчики 10 и 11 положения створок. Сигналы с датчиков поступают на регулятор 9 положения створок сопла, сравниваются между собой и при их отклонении от заданной величины повышается давление в полости 13 гидроцилиндра 4 и уменьшается в полости 14 гидроцилиндра 5, если створка 1 отклонилась от оси 15 двигателя в сторону прикрытия сопла, а створка 2 в сторону открытия.
При изменении положения створок 1 и 2 в противоположном направлении соответственно повышают давление в полости 14 и уменьшают в полости 13, в некоторых случаях достаточно повысить или понизить давление только в одной из полостей 13 или 14 гидроцилиндров 4 и 5. Изменение давлений в этих полостях производится регулятором 9 положения створок по трубопроводам 16 и 17. Регулятор 9 как и регулятор 6 связан с источником высокого давления по трубопроводам Рн и Рс (нагнетания и слива).
Регулятор 9 положения створок не только поддерживает их симметричное положение относительно продольной оси 15 двигателя, но и может отклонить вектор тяги относительно оси 15. Для этого в регулятор 9 подают командный сигнал Хк и в зависимости от его величины и знака изменяют давление в полостях 13 и 14, поворачивая створки 1 и 2 вверх или вниз на заданный угол. После этого регулятор 9 поддерживает осесимметричное положение створок относительно оси 18 вектора тяги.
При реализации предложенного способа регулятор 6 может поддерживать любой внутридвигательный параметр, который зависит от площади сечения сопла, а не только от Пт, а для перемещения створок может использоваться не один гидроцилиндр, а несколько.
Формула изобретения: СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ СТВОРОК ВЫХЛОПНОГО СОПЛА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ путем изменения давления в полостях гидроцилиндров привода створок сопла по внутридвигательному параметру, например, по πт, отличающийся тем, что при отклонении вектора тяги от оси двигателя формируют сигнал отклонения створок сопла от осесимметричного положения и по нему дополнительно изменяют давление в полостях гидроцилиндров створок сопла до совпадения вектора тяги с осью двигателя, а при изменении положения вектора тяги симметричное положение створок сопла поддерживают относительно измененного положения вектора тяги.