Блок электромагнитных клапанов

Блок электромагнитных клапанов обеспечивает:

Управление подачей топлива к пусковым форсункам воспламенителей при запуске двигателя;

Уменьшение давления топлива перед пусковыми форсунками до 3,5-4 кг\см2;

Продувку системы пускового топлива воздухом по окончаний ее работы.

Блок(рис.93) состоит из двух электромагнитных клапанов 1 и 2, клапана постоянного давления топлива, корпуса 13. Он установлен посредством специального кронштейна слева на корпусе компрессора. Электромагнитные клапаны 1,2 и клапан постоянного давления смонтирован на общим корпусе 13, выполненном литьем из алюминиевого сплава. С этой целью на корпусе имеются три прямоугольных фланца с цилиндрическими расточками. Уплотнение клапанов на корпусе осуществляется резиновыми уплотнительными кольцами 11 и 19. В цилиндрических расточках под электромагнитные клапаны установлены седла 16 клапанов, затянутые гайками 17.Гайки от проворачивания контрятся пластинчатыми замками 15. В корпус блока клапанов ввернут штуцер 12 подвода топлива к пусковым форсункам и штуцер 14 для отвода топлива из магистрали пусковой системы в дренажный бачок системы дренажа. По каналам, выполненным в корпусе блока клапанов, обеспечивается подвод топлива от клапанов постоянного давления к штуцеру 12 и далее к пусковым форсункам воспламенителей при запуске двигателя и от штуцера 12 к штуцеру 14 при продувке пусковой системы воздухом после включения пусковой топливной системы. Шпильки 23, ввернутые в корпус 13, служат для крепления блока клапанов на двигателе.

Электромагнитные клапаны 1 и 2 состоят из неподвижного и неподвижного сердечников 20, обмоток, резиновых клапанов 18, кожухов 22, пружин 21. В конце обмоток электромагнитов выведены на штепсельный разъем 24 для включения в общую электросистему двигателя. При подачи питания на обмотки электромагнитных клапанов подвижные сердечники 20 клапанов намагничиваются и сжимают пружины 21, поднимаются вверх. Герметичность магистрали пусковых форсунок обеспечивается посадкой клапанов 18 на седла 16 под действием пружины 21.

Клапан постоянного давления топлива состоит из корпуса 8, клапана гильзы 9, золотника 3, пружины 4, штуцера 6, регулировочных шайб 5, жиклера 7. На неработающем двигателе золотник 3 под действием пружины 4 находится в крайнем положении на упоре, обеспечивая свободный доступ топлива к электромагнитному клапану 1 управления подачей пускового топлива к воспламенителям.При увеличений давления топлива перед пусковыми форсунками до 3,5 – 4 кг\см2, золотник 3, продалевая силу пружины 4, поднимается вверх ограничивая количество топливо, а значит, и давление топлива в пусковой системе. Величина давления топлива на выходе из клапана постоянного давления определяется натяжением пружины 4 и регулируется подбором шайб 5. Жиклер 7 золотника перепуском части топлива магистраль слива повышает чувствительность клапана и исключают повышение давления топлива перед электромагнитным клапаном 2 до давления, создаваемого насосом-регулятором НР-40ВР на рабочих режимах. Повышение давления возможно в результате проникновение топлива по зазору между золотником 3 и гильзой 9. Это может вызвать подтекание топлива из пусковых форсунок воспламенителей и образование на них нагара ухудшающего распыл топлива и запуск двигателя. Наружние кольцевые проточки выполняют роль лабиринтного уплотнения. Кроме того, они уменьшают склонность золотника к зависанию при попадание в топливо твердых механических частиц.

В процессе эксплуатации разрешается замена клапана постоянного давления или блоков электромагнитных клапанов с клапаном постоянного давления топлива. После замены клапана постоянного давления и блоков клапанов необходимо проверить герметичность подсоединение трубопроводов и давления пускового топлива. Давление должно быть равно 3,5 – 4кг\см2. Блок дренажных клапанов

Блок дренажных клапанов (рис.96) обеспечивает слив топлива из коллекторов рабочих форсунок (при останове двигателя), корпусов камеры сгорания и сопловых аппаратов турбины компрессора. Он установлен посредством кронштейна внизу на корпусе компрессора. Блок дренажных клапанов состоит из корпуса 25, гильзы 5, клапанов 4, 20, 21, пробок 1 с жиклерами, штуцеров 3, 17, 18 , 23, 24, возвратных пружин 6 с тарелками, упорами 7 и регулировочными шайбами 8.

Корпус 25 клапана выполнен литьем из алюминиевого сплава. Он имеет три скозных ступенчатых расточки, в которые запрессованные стальные гильзы 5, играющие роль направляющей и седла клапана. В одну из расточек большего диаметра вворачивается штуцер 24 подвода топлива от насоса- регулятора НР-40ВР и две пробки 1 с жиклерами. Резиновые уплотнительные кольца 2, одно из которых установлено в расточку корпуса, а второе под бурт штуцера или пробки, образуют кольцевые полости. Сверлениями в корпусе эти полости сообщены между собой. Радиальными и осевыми калиброванными отверстиями (жиклерами) в пробках 1 и штуцере 24 кольцевые полости сообщены с полостью клапанов 4, 20, 21. С противоположной стороны в отверстия корпуса устанавливаются возвратные пружины 6, которые одним своим концом через тарелки опираются на острие клапанов 4, 20, 21, а вторым – на упоры. Два из этих отверстий глушатся пробками 19, а в среднее - вворачиваются штуцер 17 подвода топлива к блоку клапанов из корпусов 10 и 16 камеры сгорания и сопловых аппаратов турбины компрессора. Упор 9 пружины этого клапана имеет осевое отверстие и два боковых среза, обеспечивающих выход топлива из штуцера 17 в полость пружины клапана 20. В боковые отверстия корпуса ввернуты штуцера 3 и 23 подвода топлива из коллекторов рабочих форсунок. Штуцер 18, ввернутый в прилив корпуса, служит для отвода из блока дренажных клапанов в дренажный бачок. Болтами 26, пропущенными через отверстия корпуса, блок клапанов крепится к кронштейну 27.

Гильзы 5 и клапаны 4, 20, 21 изготовлены из стали. Гильзы имеют внутреннюю расточку, сообщенную с кольцевой расточкой корпуса. В осевые отверстия клапанов устанавливаются резиновые пробки 22, которые устраняют перетекание топлива от насоса-регулятора в коллекторы рабочих форсунок и систему дренажа при работе двигателя.

При останове двигателя давление топлива на выходе из насоса-регулятора падает(стоп- кран НР-40ВР сообщает линию высокого давления с линией всасывания) и под действием пружин клапаны 4 и 21 смещается влево. В результате кольцевые полости этих клапанов сообщается с полостью пружин. Откуда по штуцеру 18 топливо от первого и второго контуров рабочих форсунок сливается в дренажный бачок. Слив топливо из коллекторов рабочих форсунок исключает его подтекание и образования нагара ухудшается распыл топлива, что может вызвать прогар жаровой трубы и обгарание лопаток сопловых аппаратов турбины. При смещений влево клапан 20 полость пружины этого клапана также сообщается с линией слива и топливо из из корпусов 10 и 16 камеры сгорания и соплоых аппаратов турбины компрессора уходит в дренажный бачок. В корпусе камеры сгорания и сопловых аппаратов турбины компрессора топливо может оказаться при неудачном запуске двигателя, когда не произошло его воспламенения. Воспламенения скопившегося топлива при последующем запуске может вызвать местный перегрев деталей камеры сгорания и турбины и даже пожар. На пути топлива, сливающегося из корпусов камеры сгорания и сопловых аппаратов турбины компрессора, во избежение засорения дренажных клапанов в специальном дренажном штуцере 11 установлен сетчатый фильтр 12. К трубопроводу отвода топливаот блока дренажных клапанов подсоединяются трубопроводы дренажа корпуса опор свободной турбины и пусковой системы двигателя.

Дренажные клапаны закрываются в начальный момент запуска, когда давление топлива на выходе из насоса- регулятора НР-40ВР достигнет 2,5 – 3 кг\см2. давление топлива, при котором происходит закрытие клапанов, регулируется подбором регулировочных шайб 8. Жиклеры в штуцере 24 и пробках 1 обеспечивают плавное срабатывание клапанов.

В процессе эксплуатации разрешается замена блока дренажных клапанов. После замены необходимо проверить работу дренажного клапана по количеству вытекающего топлива при останове и запуске двигателя, герметичность подсоединения топливных трубопроводов.

Рабочая топливная форсунка

Замыкающим элементом системы топливопитания и автоматического регулирования и автоматического регулирования двигателя является топливная форсунка(рис. 53). Для получения равномерного поля температур газа перед турбиной компрессора на двигателе установлено восемь рабочих форсунок, которые обеспечивают распыл топлива, падаваемую в камеру сгорания. Поскольку расход топлива в камеру сгорания изменяется в широких пределах, то для обеспечения такого распыла топлива форсунки выполнены двухканальными, двухсопловыми, центробежными. Первый канал (контур) Форсунок обеспечивает подачу топлива в камеру сгорания в процессе запуска и работы двигателя на режим малого газа. Он включается в работу при открытии запорного клапана 43(см. рис. 45) агрегата НР-40ВА при достижении nтк= 19…21%. Второй канал (контур)включается в работу при выводе двигателя на повышенный режим открытием распределительного клапана 56, когда давление топлива за дозирующей иглой по прибору достигает 30 кгс\см²(30*10⁵ Па).

Основным элементом распыливающего устройства форсунки является завихритель, который имеет тангенциальные каналы 1 (рис. 54), завихрительную камеру 2 и сопло 3. Топливо в тангенциальным каналам 1 поступает в завихрительную камеру 2 и движется по спиральной траектории от периферии к центру. Выйдя из сопла 3, частицы топлива движутся по траекториям, образующим полый корпус распыленного топлива.

Производительность форсунки Gт, кг\ч, зависит от площади тангенциальных каналов, радиуса камеры закручивания и диаметра сопла:

Gт=µFс ,

Где µ- коэффициент расхода, зависящий от геометрических размеров форсунки; Fс- площадь сечения сопла, м²; y_т- плотность топлива, кг\м³; - разность давлений топлива перед форсунками и воздуха камере сгорания, т.е. перепад давлений,Па. При перепаде давлений на форсунке меньше 3*10⁵ Па топливо плохо распыляется , что может привести к срыву пламени и выключению двигателя. Поэтому производится ограничения минимального давления топлива перед форсунками клапаном минимального давления агрегата НР-40ВА. Если на неработающем двигателе в форсунках, а также в коллекторных трубопроводах находиться топливо, то это может привести к закоксованности форсунок вследствие испарения топлива. Поэтому форсунки и коллекторные трубопроводы соединены с дренажной системой.

Дренажная система (рис.55) – составная часть систем топливопитания и регулирования двигателя. Она обеспечивает слив в дренажный бачок топлива из внутренних полостей двигателя, коллекторов рабочих форсунок, пусковой системы и уплотнений агрегатов.

Для предупреждения попадания топлива через уплотнения агрегатов систем, установленных на двигателе, в масляной полости двигателя предусмотрен слив просочившегося топлива в дренажный бачок 13. В этот же бачок сливается топливо из внутренней полости корпуса камеры сгорания 4, полостей корпусов турбин 1 и коллекторов форсунок. Топливо, просочившееся через уплотнения агрегатов, сливается непрерывно, а топливо из внутренних полостей двигателя и коллекторов форсунок- только на неработающем двигателе, когда дренажные клапаны 5 пружинами удерживается в открытом положении.

Дренажные клапаны закрываются и соответственно прекращает слив топлива в момент запуска двигателя под действием давления топлива, поступающего к торцам золотников клапанов, когда оно достигает (2,5…3) 10⁵ Па. Количество топлива, поступающего в дренажный бачок на работающем двигателе, определяется состоянием уплотнений агрегатов топливной и гидравлической систем, установленных на двигателе.

Пусковой воспламенитель

Воспламенения топливо-воздушной смеси рпи запуске двигателя производится двумя пусковыми воспламенителями (рис.94), установленными на наружном корпусе диффузора камеры сгорания. Левый и правый воспламенителя двигателя ввиду различного расположения пусковых форсунок 1, 3 и запальных свечей 2 невзаимозаменяемые.

Пусковой воспламенитель (рис.95) состоит из корпуса 4 с переходником 6, пусковой форсунки и запальной свечи СП-18УА.

Корпус 4 воспламенителя выполнен литьем из жаропрочной стали и имеет форму сферы с фланцем 5 и приливами монтажа узла форсунки и свечи. С внутренней стороны к корпусу приварен переходник 6 с экраном 7. Цилиндрической частью переходник входит во втулку жаровой трубы и соединяет таким образом, полость жаровой трубы с плоскостью воспламенителя. При этом два отверстия 8 переходника находится в наружном кольцевом канале воздушного потока. Через эти отверстия воздух поступает внутрь переходника и направляется экраном 7 к соплу пусковой форсунки, где происходит образование топливо-воздушной смеси, которая затем поступает к запальной свече СП-18УА. Факел топливо – воздушной смеси, подожженной в воспламенителе, выбрасывается в жаровую трубу и воспламеняет топливо, поступающие из рабочих форсунок. При работе двигателя на рабочих режимах воздухом, поступающем через отверстия 8, осуществляется охлаждение свечи и обдувка сопла пусковой форсунки с целью предохранения от образование на нагара.

Пусковая форсунка состоит из штуцера 1 с повторным ниппелем 2. фильтра3, сопла 13, заглушки 12, пружины 10 и прокладки 9. Фильтры 3 представляет собой точно посажены в отверстия штуцеры стержень, на наружной цилиндрической поверхности которого нарезана мелкая резьба и продольные шлицы; фильтр поджат пружины 10. Продольные пазы на стержне выполнены с заходами попеременно с разных концов стержня. Фильтрация топлива происходит при перетекании топлива из шлиц, имеющих заход со стороны повторного ниппеля , в шлицы с противоположным заходом по каналам резьбы. Сопло 13 форсунки имеет торцовую кольцевую проточку, совпадающую с отверстиями заглушки 12. Кольцевая проточка соединена с его конусной завихрительной камерой тангенциальными канавками, обеспечивающими закрутку топлива. К распылительному устройству форсунки топлива поступает от клапана постоянного давления блока клапанов через повторный ниппель2. штуцер 1, и фильтры 3.

Внутренняя герметичность пусковой форсунки обеспечивается постановкой медной уплотнительной прокладки 9 и тарированной затяжкой штуцера 1. Ниппель 2 уплотняется двумя резиновыми уплотнительными кольцами.

В процессе эксплуатации разрешается замена свечи СП-18АУ и пускового воспламенителя в целом.При установки воспламенителя необходимо смазать новую паранитовую прокладку уплотнительной мастикой на основе клея ГФ-024, а резьбу винтов – смазкой ЖС. Прокладку, которая устанавливается под фланец свечи (при замене свечи), необходимо смазать графито-резиновой смесью, а резьбу винтов – смазкой ЖС.