Гидролопаточный привод постоянной скорости ПГЛ.

 

Гидравлический привод ПГЛ предназначен для стабилизации частоты вращения генератора переменного тока при изменении его нагрузки и частоты вращения авиадвигателя.

Конструктивная схема привода ПГЛ приведена на рис.2.2. В состав привода входят основные элементы: силовая часть, гидромеханический регулятор частоты вращения и устройство ограничения крутящего момента.

 

Рис.2.2.Конструктивная схема привода ПГЛ

 

Силовая часть состоит из центробежного насоса 15 и гидравлической турбины 14. Вал насоса сочленен с валом редуктора авиадвигателя, а вал турбины – с ротором генератора. Кинематическая энергия рабочей жидкости (керосин) преобразуется на лопатках турбины в механическую энергию, используемую для вращения ротора генератора. Частота вращения турбины 14 определяется расходом рабочей жидкости через насос, т.е. его производительностью.

В состав регулятора частоты вращения входят: центробежный тахометр 11, коромысло 7 с регулировочным винтом 8 и клапаном слива 9, цилиндрическая дроссельная заслонка 2, толкатели устройства обратной связи 4, вихревой насос 12, и жиклер (регулировочное отверстие) 10. Центробежный тахометр приводится во вращение при помощи зубчатой передачи 13 от вала турбины, частота вращения его грузиков пропорциональна частоте вращения ротора генератора. Положение коромысла 7 относительно сливного клапана 9 определяется величиной результирующей силы F_рез, равной разности двух мил – силы пружины F_пр. и силы F_ц.т., создаваемой центробежным тахометром. С помощью регулировочного винта 8 производится изменение величины силы пружины F_пр для задания требуемого уровня частоты вращения генератора. При работе привода величина зазора между коромыслом 7 и сливным клапаном 9 пропорциональна отклонению частоты вращения генератора от своего номинального значения. Дроссельная заслонка 2 перемещается в зависимости от соотношения давлений над поршнем (полость 1) и под поршнем (полость 3). При перемещении заслонки по ее конической части скользит толкатель 4 устройства обратной связи, в результате чего устраняются колебания коромысла 7 и обеспечивается устойчива работа привода. Вихревой насос 12 закреплен на корпусе турбины 14 и вращается практически с постоянной угловой скоростью, поэтому создаваемое им давление рабочей жидкости остается постоянным в процессе работы привода.

Устройство ограничения крутящего момента привода ПГЛ состоит из электромагнитного клапана 5 и гидравлического клапана 6. В нормальном режиме работы ПГЛ обмотка электромагнитного клапана обесточена и он открыт за счет воздействия возвратной пружины.

Полость над поршнем гидравлического клапана 6 через электромагнитный клапан сообщается с дренажной системой привода ПГЛ. Поэтому давление жидкости над поршнем меньше давления жидкости под поршнем и гидравлический клапан 6 находится в открытом положении. Через жиклер 10 и открытый клапан 6 рабочая жидкость от вихревого насоса 12 поступает в полость 3, расположенную под поршнем дроссельной заслонки 2. На эксплуатационных режимах работы привода ПГЛ расход рабочей жидкости через жиклер 10 практически не изменяется и поэтому давление жидкости в полости 3 дроссельной заслонки определяется только положением коромысла 7 относительно клапана 9.

Рассмотрим принцип работы привода ПГЛ. При нерабочем авиадвигателе толкатель 11 центробежного тахометра находится в крайнем правом положении и, следовательно, сливной клапан 9 закрыт коромыслом 7. При увеличении частоты вращения роторы авиадвигателя увеличивается давление рабочей жидкости как в полости 1, так и в полости 3 цилиндрической дроссельной заслонки.

Для уменьшения времени выхода привода ПГЛ на рабочий режим его запуск его запуск производится при холостом ходе генератора. С этой целью включение нагрузки осуществляется при достижении авиадвигателем частоты вращения N_с.д. ≥ 52% Nном. При номинальной частоте вращения турбины 14 устанавливается определенная величина зазора между сливным клапаном 9 и коромыслом 7. Отклонение частоты вращения турбины от номинального значения приводит к соответствующему перемещению штока 11 центробежного тахометра и, следовательно, к изменению зазора сливного клапана 9.

Так, например, при увеличении частоты вращения турбины шток 11 центробежного тахометра перемещается вверх, увеличивая зазор между коромыслом 7 и сливным клапаном 9. При этом возрастает расход рабочей жидкости через клапан 9 и уменьшается давление жидкости в полости 3 под поршнем по сравнению с давлением жидкости над поршнем (полость 1). Поршень дроссельной заслонки перемещается вправо и частично прикрывает лопатки насоса 15. Производительность насоса уменьшается, что приводит к уменьшению частоты вращения турбины 14 и генератора. При этом уменьшается усилие на толкателе 4 устройства обратной связи и коромысло 7 занимает положение, соответствующее новому режиму роботы привода ПГЛ.

Устройство ограничению крутящего момента привода ПГЛ вкл. в работу по сигналу от блоков БАР или БРЗУ, когда частота тока генератора превышает 480Гц или становится ниже 350Гц. При наличии такого сигнала закрывается электромагнитный клапан 5, увеличивается давление жидкости в полости над поршнем гидравлического клапана 6, и он закрывается. Это приводит к уменьшению давления жидкости в полости 3 под поршнем дроссельной заслонки и она перемещается вправо, перекрываю полностью лопатки гидравлического насоса. В Этом случае вращение турбины 14 привода ПГЛ прекращается.