劉闖 芮剛

(中航工業(yè)沈陽黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)有限責(zé)任公司,遼寧沈陽 110043)

發(fā)動(dòng)機(jī)消喘系統(tǒng)工作原理

劉闖 芮剛

(中航工業(yè)沈陽黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)有限責(zé)任公司,遼寧沈陽 110043)

喘振的產(chǎn)生與流體機(jī)械和管道的特性有關(guān),管道系統(tǒng)的容量越大,則喘振越強(qiáng),頻率越低。流體機(jī)械的喘振會(huì)破壞機(jī)器內(nèi)部介質(zhì)的流動(dòng)規(guī)律性,產(chǎn)生機(jī)械噪聲,引起工作部件的強(qiáng)烈振動(dòng),加速軸承和密封的損壞。一旦喘振引起管道、機(jī)器及其基礎(chǔ)共振時(shí),還會(huì)造成嚴(yán)重后果。為防止喘振,必須使流體機(jī)械在喘振區(qū)之外運(yùn)轉(zhuǎn)。在壓縮機(jī)中,通常采用最小流量式、流量-轉(zhuǎn)速控制式或流量-壓力差控制式防喘振調(diào)節(jié)系統(tǒng)。本文主要闡述發(fā)動(dòng)機(jī)消喘系統(tǒng)工作原理。

消喘 噴口 調(diào)節(jié)

1 消喘系統(tǒng)的功用

發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)喘振時(shí)自動(dòng)退出喘振狀態(tài),所采取的措施：

①短時(shí)間接通消喘系統(tǒng)的同時(shí),轉(zhuǎn)動(dòng)高壓壓氣機(jī)靜子葉片;

②增大尾噴口臨界截面積;

③接通遭遇起動(dòng),隨后恢復(fù)發(fā)動(dòng)機(jī)原來的工作狀態(tài)。

2 消喘系統(tǒng)的組成

①合調(diào)節(jié)器。綜合調(diào)節(jié)器防喘保護(hù)通道的功用是,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)喘振和超溫時(shí),通過控制發(fā)動(dòng)機(jī)燃油通道和幾何通道,來消除發(fā)動(dòng)機(jī)喘振和超溫,并將發(fā)動(dòng)機(jī)恢復(fù)到原穩(wěn)定狀態(tài)。

②空氣壓力受感部。接收高壓壓氣機(jī)后的空氣總壓(P02)和靜壓(P2),并把空氣總壓和靜壓輸送到喘振信號(hào)器。安裝位置在高壓壓氣機(jī)第九級(jí)整流葉片中間的通道內(nèi)。

③喘振信號(hào)器。變壓器式,測(cè)量壓差的工作范圍0.1～2.2千克力/厘米2。測(cè)量壓差△PCK的數(shù)值和符號(hào),并向防喘保護(hù)裝置傳輸電信號(hào)。安裝位置外涵道的前機(jī)匣上。

④主泵調(diào)節(jié)器。

3 消喘系統(tǒng)工作過程

當(dāng)出現(xiàn)喘振征兆時(shí),壓差△PCK發(fā)生變化。在△PCK作用下,喘振信號(hào)器的膜片變形。膜片的變形通過頂桿傳到銜鐵上,當(dāng)銜鐵移動(dòng)時(shí)就改變了線圈的磁回路的間隙,因此喘振信號(hào)器的輸出電壓發(fā)生變化,該輸出電壓被傳輸?shù)桨l(fā)動(dòng)機(jī)綜合調(diào)節(jié)器的防喘保護(hù)裝置。

防喘保護(hù)裝置發(fā)出接通發(fā)動(dòng)機(jī)防喘保護(hù)系統(tǒng)并恢復(fù)原有工作狀態(tài)的“K1”指令。 “K1”指令接通電磁活門ИМ3(接通1.5±0.2秒,斷開0.5±0.2秒),電磁活門ИМ3接通從定壓活門向發(fā)動(dòng)機(jī)斷油活門分流活門控制腔的供油。分油活門向上移動(dòng)到限動(dòng)位置的同時(shí),接通從計(jì)量開關(guān)的活塞控制腔的放油、接通從齒輪泵向燃油分配器的分配油針控制腔的供油、并接通從定壓活門向活塞和噴口加力調(diào)節(jié)器活塞的控制腔的供油。隨動(dòng)活塞移動(dòng)到最小燃油流量限動(dòng)器處,燃油分配器的分配油針中斷對(duì)主燃燒室的供油,這導(dǎo)致n1和n2下降。“K1”指令從電磁活門ИМ3上取消之后,消喘系統(tǒng)的所有元件均恢復(fù)原位。發(fā)動(dòng)機(jī)以加速自動(dòng)器的供油規(guī)律所確定的速度恢復(fù)到原來的工作狀態(tài)。

如果在取消指令“K1” 之后電磁活門ИМ3仍然保持接通狀態(tài),則由液壓繼電器的分流活門斷開系統(tǒng),在來自定壓活門經(jīng)層板節(jié)流器P41進(jìn)入的燃油的壓力的作用下分油活門向上移動(dòng),遮蓋從隨動(dòng)活塞控制腔的放油,遮住從定壓活門向活塞和盆口加力調(diào)節(jié)器活塞控制腔的供油,擋住從汲油部件向燃油分配器控制腔的供油。發(fā)動(dòng)機(jī)以加速自動(dòng)器的供油規(guī)律所確定的速度恢復(fù)到原來的工作狀態(tài)。發(fā)動(dòng)機(jī)切油周期(0.5±0.2)秒,恢復(fù)(1.5±0.2)秒。

4 發(fā)動(dòng)機(jī)氣流通道調(diào)節(jié)過程

4.1 噴管臨界截面面積重調(diào)機(jī)構(gòu)的工作

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)消除喘振系統(tǒng)工作時(shí),油泵調(diào)節(jié)器輸出定壓油信號(hào),該定壓油作用在噴管重調(diào)機(jī)構(gòu)活塞下腔?；钊谟蛪毫ψ饔孟?克服彈簧力帶動(dòng)傳動(dòng)撥桿上移,由于傳動(dòng)撥桿與差動(dòng)機(jī)構(gòu)齒輪軸不在一個(gè)平面內(nèi),使傳動(dòng)撥桿繞齒輪軸轉(zhuǎn)動(dòng),通過差動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)帶誤差凸輪的齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),并使誤差凸輪也轉(zhuǎn)動(dòng),誤差凸輪杠桿再帶動(dòng)分油活門襯筒上移,打開活塞上腔的回油路,使分油活門上移,開大噴管臨界截面面積,增大發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)的穩(wěn)定裕度。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)消除喘振系統(tǒng)退出工作時(shí),油泵調(diào)節(jié)器輸出的定壓油信號(hào)取消,噴管重調(diào)機(jī)構(gòu)活塞下腔通低壓油,活塞在彈簧力作用下下移,傳動(dòng)撥桿退出對(duì)差動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用,噴管臨界截面面積恢復(fù)原來狀態(tài)。

4.2 高壓壓氣機(jī)導(dǎo)流葉片調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工作

當(dāng)消除喘振系統(tǒng)工作時(shí),重調(diào)電磁活門ИМ3通電,定壓活門來油輸入到高壓壓氣機(jī)導(dǎo)流葉片重調(diào)器重調(diào)機(jī)構(gòu)活塞右腔,使活塞左移,通過杠桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)分油活門右移,作動(dòng)筒活塞左腔來油,右腔回油,作動(dòng)筒活塞右移,使導(dǎo)流葉片朝減小發(fā)動(dòng)機(jī)空氣流量方向轉(zhuǎn)動(dòng),增大了發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定工作裕度。當(dāng)重調(diào)電磁活門斷電時(shí),電磁活門切斷定壓活門的來油,重調(diào)機(jī)構(gòu)活塞在彈簧力作用下,恢復(fù)到原工作狀態(tài)。