SU547577A1

SU547577A1 - Constant speed hydrodynamic drive

Info

Publication number: SU547577A1
Application number: SU2029393A
Authority: SU
Inventors: Виктор Израилевич Думов; Юрий Николаевич Михайлов; Николай Николаевич Кутузов; Василий Григорьевич Курочкин
Original assignee: Предприятие П/Я А-1528
Priority date: 1974-06-04
Filing date: 1974-06-04
Publication date: 1977-02-25

Description

1one

Изобретение относитс к гидротрансформаггорам , в частности к приводам посто нных оборотов дл авиационных генераторов переменного тока стабильной частоты.This invention relates to hydrotransformers, in particular, constant speed drives for aircraft alternating current generators of stable frequency.

Известны гидродинамические приводы посто нных оборотов, преимущественно дл авиационных генераторов переменного тока стабильной частоты, содержащие гидротрансформатор и систему регулировани , включающую сервопривод с регулирующей полостью, чувствительный элемент и источник рабочей жидкости повьпиенного давлени til Hydrodynamic drives of constant speed are known, mainly for aviation alternating current generators of stable frequency, containing a torque converter and a control system including a servo drive with a regulating cavity, a sensing element and a source of working fluid of turned pressure.

Недостатком таких гидродинамических приводов вл етс конструктивна сложность системы регулировани .The disadvantage of such hydrodynamic drives is the structural complexity of the control system.

Известны также гидродинамические приводы посто нных оборотов, содержащие гидротрансформатор , в корпусе которого устано&лен двухпозидионный электромагнитный клапан с подвижным толкателем, св занный с каналом пониженного давлени , систему регулировани , включающую сервопривод с регулирующей полостью, чувствительный элемент и источник рабочей жидкости повышенного давлени .Hydrodynamic constant-speed drives are also known, which contain a torque converter, in the case of which a two-view solenoid valve with a movable pusher is installed, connected to a reduced pressure channel, a control system including a servo actuator with a regulating cavity, a sensing element and a pressurized source of pressurized fluid.

В таких гидродинамических приводах посТ05шных оборотов соединение регулирующей полости сервопривода с источником повышенного давлени осуществл етс через установленный в корпусе гидротрансформатора жиклер , а слив рабочей жидкости из системы регулировани - через двухпозиционный электромагнитный клапан 2 .In such hydrodynamic drives, after the rotational speed, the connection of the regulating cavity of the servo drive to the pressure source is carried out through the jet installed in the housing of the hydrotransformer, and the working fluid is drained from the control system through the two-position solenoid valve 2.

Однако такие приводы конструктивно услонены , так как в корпусе гидротрансформатора необходимо вьшолн ть большое количество каналов дл прохода жидкости. Это приводит к усложнению технологии изготовлени устройства, увеличению веса и габаритов и снижению надежности работы вследствие возможности засорени жиклера в эксплуатации.However, such drives are structurally conditional, since a large number of channels must be provided in the housing of the torque converter for the passage of fluid. This leads to the complication of the manufacturing technology of the device, an increase in weight and dimensions and a decrease in reliability due to the possible clogging of the jet in operation.

Цель изобретени - повышение надежности работы устройства.The purpose of the invention is to increase the reliability of the device.

Это достигаетс тем, что толкатель двухпозидионного электромагнитного клапана установлен в корпусе с дросселирующим , через который чувствительный элемент и регулирующа полость сервопривода сообщены с источником рабочей жидкости повышенного давлени . На фиг. 1 изображена конструктивна схе ма предлагаемого гидродинамического привода посто нных оборотов дл авиационного генератора переменного тока стабильной частоты; на фиг. 2 - двухпозиционный электромаг нитный клапан в увеличенном масштабе. Гидродинамический привод содержит гидротрансформатор , имеющий корпус 1, центробежный насос 2, турбину 3, реактор 4 и систему регулировани с центробежным peryл торрм оборотов 5 и сервоприводов 6 с регулирующим элементом и электромагнитный клапан 7. Крут щий момент от двигател через рессору 8 передаетс на центробежный насос 2, который преобразует его в энернию рабочей жидкости. Система регулировани обеспечивает посто нство частоты вращени вала турбины 3 путем перемещени регулирующего элемента сервопривода 6, измен ющего сечение на входе в центробежный насос 2. Система регулировани включает в себ центробежный датчик оборотов 9, приводимы от вала турбины 3 через зубчатую передачу 10, и чувствительный элемент в виде сопла 11 и заслонки 12, вьшолненной в виде полусферы, свободно установленной в рычаге 13, упрбшл емом через иглу 14 центробежным датчиком оборотов 9. Питание системы регулировани осуществл етс насо- сом 15, размещенным на диске турбины 3. От насоса 15 рабоча жидкость поступает в канал 16, ведущий непосредственно в силовую полость 17 сервопривода 6, и канал 18 св занный с полостью двухпозиционного зпек тромагнитного клапана 7. Электромагнитный клапан 7 содержит (см фиг. 2) подвижный толкатель 19, установлен ный в корпусе 1 с калиброванным дросселирующи зазором 20, через который рабоча жидкость поступает в канал 21, соединенный каналом 22 с регулирующей полостью 23 сервопривода 6 и каналом 24 с соплом 11, прикрываемым заслонкой 12. Дл предотвращени утечек рабочей жидкости на валу турбины 3 и валу центробежного насоса 2 установлены уплотнени 25 и 26. Работает гидродинамический привод следующим образом. Гидродинамический привод посто нньк оборотов (см. фиг. 1, 2) представл ет собой регулируемый гидротрансформатор, обеспечивающий передачу мощнббтл гидродинамическими силами потока жидкости от колеса наcoca 2, приводимого от двигател , к турбине 3, св занной с генератором. Потери энергии , возникающие при работе привода, переход т в тепло, отводимое при прокачке рабочей жидкости. От насоса 15 рабоча жидкость поступает непосредственно в силовую полость 17 сервопривода 6 и затем через дросселирующий зазор 20, образованный толкателем 19 и корпусом 1, к регулирующей полости 23 сервопривода и чувствите/шному элементу, вьшолненному в виде сопла 11 и заслонки 12. Регулирование частоты вращени турбины 3 гидродинамического привода осуществл етс следующим образом. В установившемс режиме работы, когда частота вращени ротора турбины 3 равна заданной, центробежна сила грузиков датчика оборотов 9 уравновешена пружинами. В этом случае проходное сечение между соплом 11 и заслонкой 12 таково , что в регулирующей полости 23 сервоцилиндра б устанавливаетс такое давление рабочей жидкости, при котором силы, действующие на сервопривод , взаимноуравновещены, и он занимает определенное положение. При увеличении частоты вращени турбины 3 грузики центробежного датчика оборотов 9 расход тс и,перемеща иглу 14, заставл ют рычаг 13 и заслонку 12 приподниматьс .Крут щий момент на валу турбины 3 падает, соответственно уменьшаетс и частота вращени вала турбины . Перемещение регулирующего элемента сервопривода 6 вправо продолжаетс до тех пор, пока не установитс номинальна частота вращени вала турбины. При умень- шении частоты вращени турбины сервопри- вод 6 под воздействием системы регулировани перемещаетс BjjeBO, открыва проходное сечение на входе в насосное колесо и увеличива расход рабочей жидкости. С ростом расхода рабочей жидкости увеличивает- с энерги жидкости, передаваема турбине, и частота вращени турбины восстанавливаетс до номинальной величины. При возникновении неисправностей в системе регулировани привода а также при заклинивании подшипников выходного вала на двухпозиционный электромагнитный клапан 7 выдаетс сигнал от аппарата защиты и управлени генератора, Под действием электрического тока электромагнитный клапан 7 перекрывает канал 22, подпитывающий регулирующую полость 23 сервопривода 6 через калиброванный дросселирующий зазор 20. При этом одновременно регулирующа полость 23 сервопривода 6 соедин етс с дренажем или с системой пониженного давлени двигател . Давление в регулирующей полости 23 сервопривода падает до малой величины, и регулирующий элемент сервопривода перемещаетс вправо , в закрытое положение, перекрьта полностью вход в насосное колесо. Одновременно при падении давлени в регулируюшей полости 23 заслонка 12 под действие окружающего ее давлени рабочей жидкости прижщу аетс к соплу 11. Дл демпфировани перемещени регулирующего элемента сервопривода 6 на толкателе 19 двухпозиционного электромагнитного клапана 7 выполнен дополнительный цилиндрический по сок, образующий с корпусом 1 дросселирующее отверстие , сообщающее систему регулировани с каналом дренажа или системы пониженного давлени при включенном электромагнитном клапане.This is achieved by the fact that the pusher of a two-position electromagnetic valve is installed in a housing with a throttling valve, through which the sensitive element and the regulating cavity of the servo motor communicate with a source of working fluid of increased pressure. FIG. 1 shows the structural scheme of the proposed constant-speed hydrodynamic drive for an aircraft generator of alternating current at a stable frequency; in fig. 2 - two-way solenoid valve on an enlarged scale. The hydrodynamic drive contains a torque converter having a housing 1, a centrifugal pump 2, a turbine 3, a reactor 4 and a control system with centrifugal torque rev 5 and servo drives 6 with a regulating element and an electromagnetic valve 7. The torque from the engine through the spring 8 is transmitted to the centrifugal pump 2, which converts it to the energy of the working fluid. The control system provides a constant frequency of rotation of the shaft of the turbine 3 by moving the regulating element of the servo 6, which changes the cross section at the entrance to the centrifugal pump 2. The control system includes a centrifugal speed sensor 9, driven by the shaft of the turbine 3 through the gear 10, and the sensitive element in the form of a nozzle 11 and a damper 12, executed in the form of a hemisphere, freely installed in the lever 13, controlled through a needle 14 by a centrifugal speed sensor 9. The control system is powered by 15, located on the disk of the turbine 3. From the pump 15, the working fluid enters the channel 16 leading directly to the power cavity 17 of the servo 6, and the channel 18 is connected to the cavity of the two-position socket of the solenoid valve 7. The solenoid valve 7 contains (see FIG 2) movable pusher 19 mounted in housing 1 with a calibrated throttling gap 20 through which the working fluid enters channel 21 connected by channel 22 to the regulating cavity 23 of servo 6 and channel 24 to nozzle 11 covered by flap 12. To prevent working fluid leaks to the turbine shaft 3 and the shaft of the centrifugal pump 2 installed seal 25 and 26. It works as follows hydrodynamic drive. The constant-speed hydrodynamic drive (see Figs. 1, 2) is an adjustable torque converter, which provides the transmission of powerful hydrodynamic forces of fluid flow from the pump-2 wheel, driven from the engine, to the turbine 3, connected to the generator. The energy losses that occur during operation of the drive, goes t in the heat removed when pumping the working fluid. From the pump 15, the working fluid flows directly into the power cavity 17 of the servo 6 and then through the throttling gap 20 formed by the pusher 19 and the housing 1 to the regulating cavity 23 of the servo and feel the nozzle 11 and the flap 12. Adjusting the frequency of rotation turbine 3 hydrodynamic drive is carried out as follows. In steady state operation, when the rotational speed of the rotor of the turbine 3 is equal to the set one, the centrifugal force of the weights of the speed sensor 9 is balanced by the springs. In this case, the flow area between the nozzle 11 and the valve 12 is such that in the regulating cavity 23 of the servo cylinder b, the working fluid pressure is established at which the forces acting on the servo drive are mutually balanced and it takes a certain position. With an increase in the rotational speed of the turbine 3, the weights of the centrifugal speed sensor 9 are consumed and, by moving the needle 14, force the lever 13 and the flap 12 to lift. The torque on the turbine shaft 3 falls, respectively, and the frequency of rotation of the turbine shaft decreases. The movement of the regulating element of the servo 6 to the right continues until the nominal frequency of rotation of the turbine shaft is established. When the turbine speed decreases, the servo drive 6 under the influence of the control system moves BjjeBO, opening the flow area at the inlet to the pump wheel and increasing the flow rate of the working fluid. As the flow rate of the working fluid increases, the energy of the fluid transferred to the turbine increases, and the rotational speed of the turbine is restored to its nominal value. In the event of malfunctions in the drive control system, as well as when the output shaft bearings are jammed, the two-position solenoid valve 7 is given a signal from the generator protection and control device. Under electric current, the solenoid valve 7 closes the channel 22 feeding the regulating cavity 23 of the servo drive 6 through a calibrated throttling gap 20 Simultaneously, the regulating cavity 23 of the servo 6 is connected to the drainage or to the engine underpressure system. The pressure in the regulating cavity 23 of the servo drops to a small value, and the regulating element of the servo moves to the right, to the closed position, and the entrance to the pump wheel is completely shut off. Simultaneously, when the pressure in the regulating cavity 23 drops, the valve 12 is pressed against the nozzle 11 under the pressure of the surrounding fluid. To dampen the movement of the regulating element of the servo 6 on the pusher 19 of the on-off solenoid valve 7, an additional cylindrical juice is formed, which forms an orifice with the housing 1, communicating a control system with a drainage channel or a reduced pressure system with the solenoid valve turned on.

Таким образом, при осуществлении питани регулирующей полости 23 сервопривода 6 че1}ез калиброванный зазор 20, образовавный толкателем 19 и корпусом 1, повышаетс надежность работы системы регулировани привода вследствие самоочищени калибр| ванного зазора 20 при перемещении толкател 19. Также упрощаетс конструкци и уменьщаетс вес привода, к так как не требуетс выполнени специального дросселирующего элемента, например жиклера или щайбы.Thus, when powering the control cavity 23 of the servo 6 through 1} without a calibrated gap 20 formed by the pusher 19 and the housing 1, the reliability of the drive control system due to self-cleaning is improved. When the pusher 19 is moved, the gap 20 is also simplified and the weight of the actuator is reduced, since there is no need for a special throttling element, such as a jet or a thrust plate.

Claims

1.Avt. St. № 265639 cl. F16 H 41/00 1968.

2, Auth. No. 271986 Cl. F16 H 41/00 1970.

agwuoiu

ABOUT

2