ОГ-8-4 – ограничитель оборотов свободной турбины

advertisement
СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ НК-12СТ
Конспект лекций
Екатеринбург
2013
1
Эксплуатация газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-6,3
Содержание
Перечень условных обозначений и сокращений ................................................. 3
Система регулирования двигателя ........................................................................ 5
Агрегаты топливо-регулирующей системы ......................................................... 6
Дозатор газа ДГ-12 .................................................................................................. 6
Дозаторы автомата запуска и основного топлива ............................................... 7
Управляющие клапаны дозаторов ....................................................................... 10
Дроссельные пакеты ............................................................................................. 12
Редукционный клапан ........................................................................................... 14
Ограничитель статического давления ................................................................. 14
Клапан гидроостанова .......................................................................................... 16
Электромагнитный клапан МКТ-361 .................................................................. 17
Регулятор оборотов ОГ-12 ................................................................................... 18
Работа регулятора оборотов ОГ-12 ..................................................................... 21
Ограничитель оборотов ОГ-8-4 ........................................................................... 21
Работа ограничителя оборотов ОГ-8-4 ............................................................... 24
Сигнализатор давления МСТ-15С ....................................................................... 24
Стопорный клапан................................................................................................. 24
Работа стопорного клапана .................................................................................. 27
Работа агрегатов топливо-регулирующей системы........................................... 28
Агрегаты системы механизации компрессора двигателя ................................. 31
Агрегат управления АУ-12СТМ .......................................................................... 31
Синхронизатор мощности СО-40 ........................................................................ 34
Воздушный редуктор ............................................................................................ 36
Гидроусилитель РВНА ......................................................................................... 37
Работа агрегатов механизации компрессора в системе регулирования и
управления двигателя ........................................................................................... 40
Работа системы регулирования при запуске двигателя ГПА-Ц-6,3 ................ 44
2
Эксплуатация газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-6,3
Перечень условных обозначений и сокращений
АЗ – автомат запуска ДГ-12,
АУ-10 – агрегат управления ВНА и КПВ,
АУП-10 – агрегат управления перепуском,
БУШДМ-1 – блок управления шаговым двигателем,
БТПГ – блок подготовки топливного и пускового газа,
ВНА – входной направляющий аппарат,
ВОУ – входное очистительное устройство,
ВС-12 – воздушный стартер,
ГГ – газогенератор,
ГПА – газоперекачивающий агрегат,
ГУ ВНА – гидроусилитель ВНА,
ГМФ – главный масляный фильтр,
Д – дроссельный пакет,
ДГ-12 – дозатор газа,
ДУС-3МС – дозатор управления стационарный,
ДОТ – дозатор основного топлива ДГ-12,
ЗИП – запасной инструмент и приспособления,
ЗОСТ – задняя опора свободной турбины,
КАО – кнопка аварийного останова,
КНО – кнопка нормального останова,
КОВ – клапан отбора воздуха,
КП – коробка приводов,
КПВ – клапан перепуска воздуха,
КПСТ – коробка приводов свободной турбины,
КТ – картер турбины,
КС – камера сгорания; компрессорная станция,
МКПТ-12А – электромагнитный клапан пускового топливного газа,
МСТ-15С – сигнализатор минимального давления масла,
ОГ-8-4 – ограничитель оборотов свободной турбины,
ОГ-12 – регулятор оборотов,
ПОСТ – передняя опора свободной турбины,
ППЗУ – перепрограммируемое запоминающее устройство,
ПрО – промежуточная опора двигателя,
ПУ – пульт управления,
РК-14 – редукционный клапан,
РПГ – регулятор подачи газа,
РС-2 – регистратор стружки,
САР – система автоматического регулирования,
СК – стопорный клапан; сигнал на останов двигателя, выдаваемый
УРТ-19А-ЗУ,
3
Эксплуатация газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-6,3
СО-40 – синхронизатор мощности,
ССК – сигнализатор давления дифференциальный,
СТ – свободная турбина,
УРТ – регулятор температуры,
Ф-С – фильтр-сигнализатор,
ЧС – сигнал на частичную срезку топливного газа,
Ш, ШР – штепсельный разъем,
ШД – шаговый двигатель,
ЭМТ-243 – электромагнит,
ЭПК – электропневмоклапан,
Мкр – крутящий момент,
Рн – давление атмосферного воздуха,
Р2 – давление воздуха за компрессором,
Р10 – давление воздуха из-за 10-й ступени компрессора,
Р15ред. – редуцированное давление воздуха из-за 15-й ступени компрессора,
Рм.вс – давление масла в ВС-12,
Рм.гг – давление масла на входе в двигатель,
Рм.ст – давление масла на входе в СТ,
Тн, tн – температура масла на входе в двигатель,
Т5 – температура газов перед СТ,
Тм вх – температура масла на входе в двигатель,
Тм вых – температура масла на выходе из двигателя,
nгг – частота вращения газогенератора,
nгг пр – приведенная частота вращения газогенератора,
nст пр – приведенная частота вращения свободной турбины.
4
Эксплуатация газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-6,3
Система регулирования двигателя
Система автоматического регулирования двигателя HK-14/12CT
предназначена для подачи топливного газа в камеру сгорания и для
получения требуемых параметров в заданных диапазонах изменения
внешних факторов и рабочих характеристик двигателя.
К внешним факторам относятся условия окружающей среды
(температура и давление воздуха), количество и параметры топливного газа и
масла, загрузка свободной турбины и т. п. Диапазоны изменения рабочих
характеристик (частоты вращения ротора газогенератора и свободной
турбины, температуры газов перед турбиной и др.) установлены, исходя из
условия оптимизации газодинамических и тепловых режимов, обеспечения
прочности и безопасной эксплуатации.
Основным регулируемым параметром системы является частота
вращения ротора газогенератора, величина которой устанавливается в
зависимости от потребной мощности газового нагнетателя и автоматически
поддерживается постоянной при изменении внешних условий.
Для расширения диапазона изменения мощностной характеристики
двигателя предусмотрено регулирование угла установки лопаток ВНА
газогенератора в зависимости от приведенной частоты вращения
(приведенных оборотов).
Система регулирования выполняет следующие функции:
- автоматическое изменение подачи топлива по времени при запуске
и выводе двигателя на режим;
- автоматическое поддержание минимальной частоты вращения
газогенератора на режиме холостого хода;
- управление механизацией компрессора клапанами перепуска
воздуха и входным направляющим аппаратом;
- ограничение максимальной частоты вращения газогенератора и
свободной турбины;
- ограничение статического давления воздуха за компрессором
(мощности двигателя);
- ограничение температуры газов перед свободной турбиной на
запуске и рабочем режиме;
- прекращение подачи топлива по командам от агрегатов системы
защиты двигателя и с пульта управления агрегатом.
Рабочим телом системы регулирования является масло, подаваемое из
масляной системы двигателя насосом агрегатов регулирования.
Систему регулирования структурно можно разделить на топливную
систему и систему управления механизацией компрессора.
5
Эксплуатация газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-6,3
Агрегаты топливо-регулирующей системы
К агрегатам топливо-регулирующей системы относятся:
- дозатор газа ДГ-12;
- регулятор оборотов ОГ-12;
- ограничитель оборотов ОГ-8-4;
- стопорный клапан СК.
Дозатор газа ДГ-12
Дозатор газа является основным исполнительным органом топливной
системы
двигателя
и,
совместно
с
регулятором
оборотов
турбокомпрессора ОГ-12, ограничителем оборотов свободной турбины
ОГ-8-4 и агрегатами системы защит, обеспечивает:
- включение и выключение подачи топливного газа в камеру
сгорания;
- поддержание постоянного давления масла в агрегатах системы
регулирования;
- автоматическое изменение подачи топливного газа по времени при
запуске и приемистости;
- ограничение расхода топлива в случае превышения допустимой
температуры газов перед свободной турбиной;
- поддержание постоянного весового расхода топлива при изменении
его температуры;
- ограничение расхода топлива в случае превышения допустимой
максимальной частоты вращения турбокомпрессора (nТК – 8500
об/мин), свободной турбины (nСТ – 8500 об/мин);
- ограничение расхода топлива в случае превышения допустимого
статического давления воздуха за компрессором (Р2–РН).
Дозатор газа (рис. 1) состоит из следующих основных узлов: корпуса,
переходного фланца, дозатора автомата запуска (3, 6), дозатора основного
топлива (22, 25), управляющих клапанов дозатора автомата запуска 12 и
дозатора основного топлива 15, дроссельных пакетов (Д1, Д2),
редукционного клапана 30, ограничителя статического давления, клапана
гидроостанова 29, электромагнитного клапана МКТ-361 (Эост).
Корпус служит для размещения узлов и деталей агрегата. На корпусе
расположены штуцеры:
- подвода масла от насоса системы регулирования (Рм);
- отвода масла на регулятор оборотов ОГ-12 и ограничитель оборотов
свободной турбины ОГ-8-4 (РТК);
- подвода воздуха (Рн);
6
Эксплуатация газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-6,3
-
замера давления на рабочих форсунках (отвода топлива на
дифференциальный датчик ССК) – (Ррф);
слива масла из агрегата (Рсл).
Дозаторы автомата запуска и основного топлива
Дозаторы предназначены для программного увеличения расхода
топлива в процессе запуска двигателя (дозатор автомата запуска) и в
процессе перехода с минимальных оборотов двигателя до рабочих (дозатор
основного топлива). На рабочих режимах дозатор основного топлива
определяет требуемую величину расхода топливного газа.
Конструкции дозаторов одинаковы (рис. 2). Каждый из них состоит:
- из дозатора 9;
- термокомпенсатора 20;
- сильфонного узла 36;
- электромагнитного клапана.
Дозатор установлен в корпусе 1 агрегата и закрыт крышкой 11
термокомпенсатора. Он состоит из наружной 3, промежуточной 6 и
внутренней 8 втулок и дозирующей иглы 9.
Промежуточная втулка установлена в наружную втулку до упора в
буртик. При помощи штифта и регулировочной шайбы 26 обеспечено
совпадение окон обеих втулок. Окна наружной и промежуточной втулок
предназначены для отвода газа на рабочие форсунки и управляющий клапан.
Внутренняя втулка запрессована в промежуточную до упора в буртик и
зафиксирована стопорным кольцом 10. Внутренняя втулка служит
направляющей для концевика дозирующей иглы. Для предотвращения
перетекания газа из полости «А» высокого давления в полость «Б»
пониженного давления на наружную и внутреннюю поверхности втулки 3
установлены резиновые уплотнительные кольца 2, 4, 5, 7 и 27.
Дозирующая игла 9 имеет двухседельную конструкцию, причем
диаметры седел разные. Это позволяет получить неуравновешенную силу,
прижимающую иглу к седлам. Со стороны направляющей на иглу через
опору 24 воздействует пружина 12, опирающаяся на крышку
термокомпенсатора 11. Со стороны седла к игле примыкает сильфонный
узел. Сильфонный узел является силовым приводным элементом, с помощью
которого при изменении командного давления масла изменяется положение
дозирующей иглы.
Сильфонный узел – неразъемный, состоит из штока 38, направляющей
штока 32 и приваренного к ним сильфона 36. Стальной подвижный шток 38,
имеющий на наружной поверхности ряд разгрузочных лабиринтных канавок,
вставлен в бронзовую втулку направляющей штока 32.
7
Эксплуатация газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-6,3
Рис. 1. Дозатор газа ДГ-12 и регулятор оборотов ОГ-12:
1, 27, 59 – термокомпенсаторы; 2, 10, 17, 26, 28, 60, 61 – пружины; 3 – игла автомата запуска; 4, 24 – опоры сильфонов; 6 – сильфон
автомата запуска; 7, 12, 13, 15, 21 – клапаны; 9, 19 – сильфоны управляющих клапанов; 22 – сильфон дозатора основного топлива;
25 – игла дозатора основного топлива; 29 – золотник клапана останова; 30 – золотник редукционного клапана; 52 – маятник;
57 – поводок; 58 – регулировочный винт максимальных оборотов; 62 – грузики; А1-А5, Н, 18 – регулировочные винты; Б, В – полости;
Д1, Д2 – дроссельные пакеты; Е, И – каналы; Ж1-Ж7 – жиклеры; Эср, Эпт, Эост – электромагнитные клапаны; Р – кромка маятника
8
Эксплуатация газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-6,3
Рис. 2. Дозаторы:
1 – корпус; 2, 4, 5, 7, 14, 18, 27, 28, 29, 30, 34 – уплотнительные кольца; 3, 6, 8 – втулки
наружная, промежуточная, внутренняя; 9 – игла дозирующая; 10, 23 – кольца стопорные;
11 – крышка термокомпенсатора; 12, 21 – пружины; 13, 24 – опоры пружин;
15 – колпачок; 16, 41 – гайка, шайба контровочные; 17 – винт регулировочный;
19, 33, 37 – втулки; 20 – пакет термокомпенсатора; 22, 25, 26, 31, 35 – шайбы
регулировочные; 32 – направляющая штока; 36 – сильфон; 38 – шток; 39 – крышка
сильфона; 40 – болт; А – полость высокого давления; Б – полость пониженного давления;
В – каналы подвода газа к термокомпенсатору
Через отверстия в направляющей штока 38 подводится масло после
жиклера Ж2 в полость сильфона.
Направляющая штока с уплотнительным кольцом 30 установлена в
корпусе через промежуточную втулку 33 с уплотнительными резиновыми
кольцами 29 и 34. Положение сильфонного узла в корпусе определяется
регулировочной шайбой 31, установленной в проточке втулки 33 и
регулировочной шайбой 35, которая размещена между крышкой 39 и
направляющей штока 32. Сильфонный узел закрыт крышкой 39, в которой
9
Эксплуатация газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-6,3
выполнены канал подвода масла в сильфон и проточка для установки
уплотнительного кольца 28.
Термокомпенсатор обеспечивает сохранение постоянным весового
расхода топлива при изменении температуры топлива и одновременно
является ограничителем хода дозирующей иглы. Он состоит из пакета
термокомпенсатора 20 с регулировочным винтом 17 и крышки 11. Пакет
термокомпенсатора представляет собой набор биметаллических пластин и
регулировочных шайб, опирающихся с одной стороны на буртик
регулировочного винта 17, а с другой – на опору пружины 13.
Пакет термокомпенсатора зафиксирован на регулировочном винте
стопорной шайбой. Опора пружины 13 центрируется на регулировочном
винте по внутренней расточке и поджимается к нему пружиной 21,
опирающейся на стопорное кольцо 23 и регулировочную шайбу 22, которые
установлены в проточке крышки термокомпенсатора 11, контрится гайкой 16
и
закрывается
колпачком
15.
Уплотнение
между
крышкой
термокомпенсатора, гайкой и контргайкой осуществляется уплотнительными
кольцами 14. Термокомпенсатор размещен в крышке 11. Между крышкой 11
и промежуточной втулкой 6 дозатора установлена регулировочная шайба 25,
фиксирующая дозатор в корпусе 1 агрегата от осевых перемещений. В
крышке выполнен канал «В» подвода газа для обдува термокомпенсатора,
который соединен с каналом в корпусе втулкой 19, уплотненной двумя
резиновыми кольцами 18. Крышки термокомпенсаторов прикреплены к
корпусу четырьмя винтами с пластинчатыми контровками.
Электромагнитные клапаны МКТ-4-2 (Эср и Эпт) предназначены
для дистанционного открытия и закрытия соответственно клапана слива
масла из сильфона автомата запуска и клапана слива масла из сильфона
дозатора основного топлива. Электромагнитный клапан МКТ-4-2 состоит из
корпуса, якоря с запорным устройством и обмотки.
Седло, на которое садится клапан запорного устройства, смонтировано
в корпусе дозатора газа в канале командного давления масла.
Подвод напряжения на обмотку выполнен через двухштырьковый
штепсельный разъем. При подаче напряжения на обмотку электромагнита
якорь с запорным устройством перемещается и открывает слив командного
масла из сильфонного узла дозатора. При снятии напряжения якорь под
действием пружины возвращается в исходное положение, т.е. прижимает
запорное устройство к седлу и перекрывает слив масла из сильфонного узла
дозатора.
Управляющие клапаны дозаторов
Управляющие клапаны дозаторов (рис. 3) предназначены для
обеспечения изменения расхода топлива по времени.
10
Эксплуатация газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-6,3
На агрегате установлены два управляющих клапана, сопряженных
соответственно с дозатором автомата запуска и дозатором основного
топлива. Управляющий клапан включает корпус 27, сильфон 28, рычаг 31,
клапан 22, регулировочный винт 37 и крышку 19. Корпус управляющего
клапана 27 прикреплен к фланцу корпуса дозатора газа тремя болтами и
центрируется по цилиндрическому пояску. К корпусу управляющего клапана
четырьмя болтами 33 прикреплен колпачок 35 регулировочного винта с
уплотнительным кольцом 32. Со стороны рычага и клапана корпус закрыт
крышкой 19, закрепленной с помощью четырех болтов 9 и уплотненной
паронитовой прокладкой 20. В корпусе управляющего клапана выполнены
расточки для установки радиальных подшипников рычага.
Сильфон разъединяет газовую и масляную полости. Одним концом
сильфон приварен к крышке 24, другим – к опоре пружины 29. На опору
одеты регулировочная шайба 30 и концевик рычага 31, а в отверстие
вставлен отогнутый виток пружины 2. Крышка сильфона 24 прикреплена к
корпусу управляющего клапана тремя болтами 25 с пластинчатыми замками
26 и уплотнена резиновым уплотнительным кольцом 23.
Рычаг управляет перепуском масла через клапан 22 из полости
высокого давления «Д» в полость «Г», соединенную с полостью сильфонного
узла дозатора. Ось рычага 8 опирается на два шарикоподшипника 7,
размещенных в корпусе клапана. На ось, помимо рычага 31, надеваются
проушины стакана 3. Стакан 3 совместно с приваренной к нему втулкой 4,
сильфоном 5 и уплотнительными кольцами 6 разделяет полости Г и Д.
Положение
рычага
31
относительно
стакана
обеспечивается
регулировочными шайбами 10, расположенными между каждым
подшипником и проушинами стакана.
Рычаг 31 под действием пружины 2 опирается на клапан 22. На
противоположное плечо рычага воздействует пружина 18. Один конец
пружины прикреплен к опоре 14, вставленной в отверстие плеча рычага 3,
другой конец крепится за штифт 15, установленный в крышке 19.
Предварительное натяжение пружины регулируется подбором шайб 17,
расположенных в расточке крышки 19, закрытой заглушкой 16 с
уплотнительным резиновым кольцом.
Клапан 22 представляет собой неразъемный узел, состоящий из гнезда
42, фильтра, втулки 41 с пружиной 39. Клапан ввернут в отверстие,
соединяющее полости «Г» и «Д» корпуса, и законтрен пластинчатым замком
21.
В гнездо клапана завальцован фильтр, состоящий из каркаса 44 и
напаянной на него сетки 45. На противоположную сторону гнезда одета и
завальцована втулка 41. Во втулке размещена пружина 39, под действием
которой клапан 42 упирается в стопорное кольцо 40, ограничивающее
открытое положение клапана.
11
Эксплуатация газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-6,3
Регулировочный винт 37 дает возможность изменять начальную
затяжку пружины 2.
Детали узла регулировочного винта расположены в колпачке 35 и
включают: собственно винт 37, контргайку 38, подвижную опору 36 и
уплотнительное кольцо 1. При повороте винта 37 опора перемещается по
резьбе вдоль продольной оси и изменяет усилие затяжки пружины 2. Буртик
регулировочного винта опирается на опорную поверхность колпачка 35 и
поджимает уплотнительное кольцо 1 в проточке колпачка.
Положение регулировочного винта фиксируется контровочной гайкой
38. Подвод масла из-за жиклера Ж2 (Ж7) (на рис. 1) к полости «Г»
осуществляется через втулку, установленную в расточки корпуса дозатора
газа и корпуса управляющего клапана. Втулка уплотнена резиновыми
кольцами. Уплотнение стыка канала отвода масла из полости «Д» в сливной
канал агрегата осуществляется также резиновым кольцом.
Дроссельные пакеты
Дроссельные пакеты Д1 и Д2 в совокупности с полостями «Б» и «В»
(рис. 1) корпуса обеспечивают программное замедление нарастания давления
газа в сильфонах управляющих клапанов автомата запуска и дозатора
основного топлива.
Полости «Б» и «В» сообщаются с полостями сильфонов 9, 19
управляющих клапанов посредством угольников. В расточках корпуса
дозатора газа и крышки сильфонного узла управляющего клапана угольник
уплотнен резиновыми уплотнительными кольцами, расположенными в двух
кольцевых проточках на каждой соединительной втулке угольника.
Полость замедлителя закрыта крышкой, крепящейся к корпусу агрегата
шестью болтами. Уплотнение между крышкой и корпусом осуществлено
резиновым кольцом.
Дроссельный пакет (рис. 4) установлен в гнезде корпуса агрегата и
зафиксирован резьбовой втулкой. Между корпусом и дроссельным пакетом, а
также
между
дроссельным
пакетом
и
втулкой
установлены
герметизирующие резиновые кольца.
Дроссельный пакет состоит из стального цилиндрического корпуса 1,
на который напаяна крупноячеистая сетка 3 и фильтрующая мелкоячеистая
сетка 2, двух фильтров 4, пакета жиклеров 8 с разделительными шайбами 9,
проставок 5 и 6, гайки 7 и заглушки 10. Для подвода газа к набору жиклеров
и проставок в корпусе выполнены четыре радиальных отверстия.
Количество жиклеров и разделительных шайб в пакете устанавливается
в зависимости от необходимой производительности пакета. Общая длина
пакета выдерживается подбором проставок 5 и 6. Собранный пакет жиклеров
12
Эксплуатация газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-6,3
и шайб фиксируется гайкой 7, законтренной кернением. С другой стороны в
корпус завернута заглушка 10.
Рис. 3. Управляющий клапан:
1, 6, 23, 32 – уплотнительные кольца; 2, 18, 39 – пружина; 3 – стакан; 4, 41 – втулка;
5, 28 – сильфон; 7 – шарикоподшипник; 8 – ось рычага; 9, 25, 33 – болт; 10, 17, 30 – шайба
регулировочная; 11, 38 – гайка контровочная; 12, 21, 26, 34 – замок пластинчатый;
13 – упор; 14, 29 – опора пружины; 15 – штифт; 16 – заглушка; 19 – крышка;
20 – прокладка; 22, 42 – клапан; 24 – крышка сильфона; 27 – корпус; 31 – рычаг;
35 – колпачок; 36 – опора подвижная; 37 – регулировочный винт; 40 – кольцо стопорное;
43 – гнездо; 44 – каркас; 45 – сетка фильтрующая; Г, Д – полости
13
Эксплуатация газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-6,3
Рис. 4. Дроссельный пакет:
1 – корпус; 2 – сетка фильтрующая; 3 – сетка каркасная; 4 – фильтры; 5, 6 – проставки;
7 – гайка; 8 – жиклер; 9 – шайба; 10 – заглушка
Редукционный клапан
Редукционный клапан служит для поддержания постоянного давления
масла в агрегатах системы регулирования двигателя.
Клапан (рис. 5) смонтирован в корпусе дозатора газа и состоит из
золотника 1, пружины 2, втулки 39 и пробки 3. Втулка 39 редукционного
клапана имеет два сливных окна и уплотнена в корпусе дозатора двумя
резиновыми кольцами 38. Пружина 2 опирается одним торцом в буртик
золотника 1, а другим – в донышко пробки 3. Между донышком пробки и
торцом пружины установлена регулировочная шайба 4. Пробка 3
редукционного клапана, фиксирующая втулку золотника от осевого
перемещения, уплотнена резиновым кольцом.
Пружинная полость золотника сообщается со сливной полостью
дозатора газа посредством демпфера 5.
Ограничитель статического давления
Ограничитель статического давления воздуха за компрессором (рис. 5)
служит для ограничения мощности двигателя при низких температурах
окружающей среды. Он состоит из корпуса 14, узла сильфона 19, рычага 23,
клапана и регулировочного винта 9.
14
Эксплуатация газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-6,3
Рис. 5. Редукционный клапан и ограничитель статического давления:
1 – золотник; 2, 6, 13, 27 – пружина; 3, 11 – пробка; 4, 30 – шайба регулировочная;
5 – демпфер; 7, 15, 20, 26, 29, 34, 38, 40, 45 – уплотнительные кольца; 8, 18 – гайка;
9 – винт регулировочный; 10 – колпачок; 12, 24 – опора пружины; 14 – корпус
ограничителя Р2; 16 – крышка сильфона; 17 – упор сильфона; 19 – узел сильфона;
21 – сильфон; 22 – опора сильфона; 23 – рычаг; 25 – штуцер; 28 – замок пластинчатый;
31 – упор; 32 – крышка; 33 – винт прижимной; 35 – гнездо клапана; 36 – фильтр;
37 – клапан; 39 – втулка; 41 – кольцо стопорное; 42 – заглушка; 43 – шарикоподшипник;
44 – шайба
Корпус ограничителя литой, соединен с корпусом дозатора газа с
помощью четырех болтов. Уплотнение между корпусами обеспечивает
резиновое кольцо 34. В резьбовых отверстиях корпуса расположены: крышка
16 со штуцером подвода статического давления за компрессором (Р2), штуцер
25 подвода давления окружающей среды (Рн), крышка 32, являющаяся
опорой пружины 27. Штуцеры и крышки уплотнены резиновыми кольцами
15, 20, 26, 29. В крышку 16 ввернут упор 17, ограничивающий ход сильфона.
15
Эксплуатация газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-6,3
На упоре с двух сторон выполнены лыски для подвода давления воздуха в
полость сильфона 21. Упор законтрен гайкой 18 с пластинчатым замком.
В крышку ввернут упор 31, ограничивающий ход рычага 23. Упор
законтрен гайкой с пластинчатым замком 28.
Узел сильфона 19 разъединяет полость с давлением Р2 от полости Рн.
Он состоит из сильфона, концы которого приварены к переходной втулке и к
опоре сильфона 22. В переходную втулку с уплотнительным кольцом
упирается крышка 16. Рычаг 28 служит для управления сливом масла через
клапан ограничителя статического давления. Рычаг своими полуосями
установлен в радиальные шарикоподшипники 43, в один из которых
упирается заглушка 42 со стопорным кольцом 41, установленным в проточку
корпуса ограничителя. Заглушка уплотнена резиновым кольцом 40.
В цилиндрической расточке рычага установлена пружина 6, которая
одним торцом через опору 12 прижимает рычаг к клапану 37, а другим
опирается на опору пружины регулировочного винта 9. На противоположное
плечо рычага через опору 24 воздействует пружина 27. К опоре 24
примыкает пружина 13, которая прижимает две шайбы 44 и резиновое
уплотнительное кольцо 45 к буртику рычага. В опору 24 ввернут прижимной
винт 33, законтренный гайкой и пластинчатым замком 28. Прижимной винт
фиксирует опору на рычаге и при соприкосновении с упором 31
ограничивает поворот рычага. Предварительная затяжка пружины 27
регулируется шайбами 30, установленными в расточке крышки 32. Клапан 37
ограничителя статического давления по конструкции аналогичен клапану 22
(см. рис. 3). Регулировочный винт 9 служит для настройки давления
срабатывания ограничителя. Регулировочный винт заворачивается
в пробку 11, ввернутую в корпус дозатора газа. Уплотнение между пробкой и
корпусом дозатора выполнено резиновым кольцом. Регулировочный винт
контрится гайкой 8 и закрывается колпачком с уплотнительным кольцом.
Клапан гидроостанова
Клапан гидроостанова служит для прекращения подачи топливного
газа к форсункам камеры сгорания путем перепуска масла из сильфонов
дозатора автомата запуска и дозатора основного топлива на слив.
Клапан (рис. 6) состоит из втулки 1, золотника 5, пружины 8, пробки
12, упора 10 и регулировочных шайб 7 и 11. Втулка 1 клапана установлена в
корпус дозатора газа до упора в торец. На втулке в двух сечениях выполнены
по четыре радиальных окна для подвода и отвода масла и три канавки для
размещения уплотнительных резиновых колец 3, 4 и 6.
16
Эксплуатация газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-6,3
Рис. 6. Клапан гидроостанова:
1 – втулка; 2 – жиклер; 3, 4, 6, 9 – уплотнительные кольца; 5 – золотник; 7, 11 – шайба
регулировочная; 8 – пружина; 10 – упор; 12 – пробка
Золотник 5 имеет две кольцевые проточки, в которых выполнено по
четыре радиальных отверстия перепуска масла из пружинной полости на
слив при срабатывании клапана. В золотнике выполнено продольное
сверление для сообщения пружинной полости со сливом.
В буртик золотника упирается один торец пружины 8. Другим торцом
пружина упирается в упор 10, который одновременно является
ограничителем хода золотника. Затяжка пружины клапана регулируется
шайбой 11, установленной между упором 10 и торцом пробки 12. Пробка 12
с уплотнительным кольцом 9 через шайбу 7 фиксирует втулку золотника от
продольного перемещения. В канале подвода масла к торцу золотника
установлен жиклер 2, завернутый на сбег резьбы.
Электромагнитный клапан МКТ-361
Электромагнитный клапан МКТ-361 предназначен для дистанционного
управления клапаном останова путем открытия или закрытия канала слива
масла из пружинной полости клапана останова.
Конструкция и принцип работы ЭМК аналогичны конструкции клапана
МКТ-4-2 автомата запуска.
17
Эксплуатация газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-6,3
Регулятор оборотов ОГ-12
Регулятор оборотов ОГ-12 (рис. 7) предназначен для поддержания
заданной частоты вращения на режиме малого газа и для ограничения
максимальной частоты вращения турбокомпрессора на рабочих режимах.
Рис. 7. Регулятор оборотов ОГ-12:
1 – втулка с опорой; 2 – корпус датчика частоты вращения; 3 – рессора; 4 – вилка; 5 – блок
подшипников; 6 – стопорное кольцо; 7 – игла; 8 – центробежные грузики; 9, 12 – опора;
10 – регулировочный винт (Рв 18); 11 – рычаг; 13 – термокомпенсатор; 14 – корпус
ограничителя; 15 – рейка; 16, 17, 22 – пружины; 18 – подшипник; 19 – маятник; 20 –
фильтр; 21 – обратный клапан; 23 – крышка фильтра
18
Эксплуатация газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-6,3
Регулятор оборотов установлен на верхней коробке приводов двигателя
и получает вращение от коробки приводов через рессору 3.
Регулятор состоит из следующих основных элементов:
- корпуса 14;
- датчика частоты вращения 8;
- маятникового узла 19;
- реечного механизма 15;
- фильтра с обратным клапаном 20, 21;
- регулировочных элементов 4, 6, 10;
- электромеханизма МПК-14МТВ 3 серии.
Корпус агрегата состоит из двух частей: корпуса ограничителя 14 и
корпуса датчика частоты вращения 2. Корпуса соединены с помощью
шпилек и зафиксированы установочным штифтом. Уплотнение по фланцам –
обрезиненной латунной прокладкой.
В корпусах выполнены каналы для подвода масла к маятниковому узлу
и расточки для размещения деталей агрегата.
Датчик частоты вращения центробежного типа состоит из двух
грузиков 8, закрепленных в вилке 4, блока подшипников 5 и рессоры 3.
В пяте одного грузика запрессована опора иглы 7, в пяте другого
грузика – подшипник. Грузики имеют возможность поворачиваться вокруг
осей, установленных в вилке 4.
Вилка 4 с центробежными грузиками вращается в блоке подшипников
5. Рессора 3 служит для привода датчика.
Маятниковый узел состоит из маятника 19, подшипников 18, втулки с
опорой 1, опоры пружины 12 и пружин 16, 17.
Маятник 19, представляющий собой деталь с двумя рычагами,
поворачивается в подшипниках 18, запрессованных в опоре втулки 1.
В один рычаг маятника установлена опора 9 иглы 7. На другом рычаге
выполнена профилированная кромка, положение которой относительно
калиброванного отверстия во втулке 1 определяет расход масла на слив из
сильфона дозатора газа.
Рычаг через иглу 7 прижимается к центробежным грузикам пружинами
16 и 17. При этом пружина 17 опирается на опору 12, а пружина 16 на
термокомпенсатор 13.
Реечный механизм состоит из рейки 15 с термокомпенсатором 13
(рис. 7)
и валика 1 (рис. 8).
Рейка перемещается в направляющей втулке при вращении шестерни
валика 1, соединенного с валом 3 электромеханизма с помощью поводка 5.
Полость электромеханизма уплотнена сальником 2.
Термокомпенсатор 13 (рис. 7) представляет собой набор
биметаллических пластин, одетых на рейку и прижатых к пружине 16. При
19
Эксплуатация газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-6,3
изменении температуры масла меняется длина термокомпенсатора, что
влияет на затяжку пружины 16
и, соответственно, на положение кромки маятника.
К регулировочным элементам относятся винты 4, 6 (рис. 8) и винт 10
(рис. 7). Винты 4 и 6 ограничивают поворот валика и, следовательно,
перемещение рейки. Винт 4 – винт регулировки минимальной частоты
вращения – имеет обозначение «Н» (на рис. 1), винт 6 – винт регулировки
максимальной частоты вращения – имеет обозначение «58» (на рис. 1). Винт
10 служит для регулировки при отладке агрегата. При вращении винта 10
поворачивается
рычаг 11 и, соответственно, изменяется предварительная затяжка пружины
17.
Рис. 8. Узел перестройки агрегатов ОГ-12:
1 – валик; 2- сальник; 3 – вал электромеханизма; 4 – регулировочный винт (РвН);
5 – поводок; 6 – регулировочный винт (Рв 47)
20
Эксплуатация газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-6,3
Фильтр 20 (рис. 7) установлен на подводе масла к регулятору. Он
состоит из набора дисковых сетчатых фильтров, закрепленных на корпусе,
обратного клапана 21, крышки 23 и пружин 22.
От перемещения фильтр фиксируется пружиной 22, установленной
между фильтром и крышкой. Крышка уплотнена резиновым кольцом.
Обратный клапан 21 открывает доступ масла при засорении фильтра.
Работа регулятора оборотов ОГ-12
На заданном режиме работы двигателя усилие от центробежных
грузиков 62 (рис. 1) уравновешивается силой затяжки пружин 60 и 61. При
этом, положение кромки «Р» маятника 52 относительно канала подвода
масла обеспечивает слив масла, соответствующий заданной величине
командного давления масла в сильфоне дозирующее иглы дозатора
основного топлива ДГ-12.
В случае отклонения частоты вращения от заданной меняется усилие от
центробежных грузиков, что приводит к увеличению слива масла и,
соответственно, к снижению расхода топлива при отклонении частоты
вращения в сторону уменьшения.
Регулятор оборотов работает в следующих режимах:
- поддержания заданной частоты вращения режима малого газа
двигателя, при этом поводок привода электромеханизма находится на
нижнем упоре «Н»;
- поддержания заданной частоты вращения турбокомпрессора, при этом
поводок привода электромеханизма находится в промежуточном
положении между упорами «Н» и «58»;
- ограничения максимальной частоты вращения турбокомпрессора.
Поводок привода находится на верхнем упоре 58.
Режим работы регулятора оборотов определяется положением рейки 59
с термокомпенсатором.
Перемещение рейки, т.е. изменение режима, производится за счет
поворота поводка с валиком 57 при подаче напряжения на электромеханизм
МПК-14МТВ от системы автоматики ГПА-Ц-6,3.
Ограничитель оборотов ОГ-8-4
Агрегат ОГ-8-4 (рис. 9) предназначен для ограничения расхода
топливного газа при повышении допустимого значения максимальной
частоты вращения свободной турбины, т.е. при NСТ 8500±50 об/мин.
Ограничитель оборотов ОГ-8-4 работает совместно с дозатором газа
ДГ-12. Агрегат установлен на коробке приводов свободной турбины.
Ограничитель оборотов состоит:
21
Эксплуатация газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-6,3
из корпуса датчика;
датчика частоты вращения;
рычажного механизма с золотниковым клапаном;
термокомпенсатора с регулировочным винтом;
ручного механизма для контроля работы ограничителя на
работающем двигателе.
На агрегате установлены штуцер подвода масла «03» от ДГ-12, штуцер
слива масла из агрегата «02» и штуцер дренажа «04».
Корпус агрегата 17 литой с системой каналов для подвода, слива и
дренажа масла. В корпусе размещен датчик частоты вращения.
Датчик частоты вращения центробежного типа состоит из
центробежных грузиков 8, закрепленных в вилке 10, блока подшипников 11,
поводка 13 и рессоры 12. На рессоре установлено торцевое уплотнение,
которое дренажируется через штуцер «04». Фиксацию датчика в корпусе
осуществляет стопорное кольцо 9. К корпусу пристыкована крышка 5,
уплотненная по фланцу прокладкой. Рычажный механизм состоит из рычага
7 и иглы 18. Рычаг закреплен на оси подшипника 6. В рычаге завальцована
опора иглы и закреплена опора
ползушки 16.
Термокомпенсатор 20 представляет собой набор биметаллических
пластин, закрепленных на регулировочном винте 22. Термокомпенсатор
изменяет свою длину при изменении температуры масла. Между рычагом и
термокомпенсатором установлена пружина 19.
Золотниковый клапан состоит из золотника 15, в котором выполнены
четыре отверстия для слива масла (при превышении заданной частоты
вращения), и ползушки 16 с отверстиями, предупреждающими образование
гидроупора в полости над золотником. Золотник ввернут в корпус на резьбе.
На подводе масла к золотнику установлен фильтр. Положение ползушки
относительно сливных отверстий золотника при сборке регулируется
подбором толщины регулировочных колец.
Механизм изменения настройки, обеспечивающий возможность
проверки ограничителя оборотов на работающем двигателе на пониженной
частоте вращения, размещен в расточке крышки 5, прикрепленной на
шпильках к корпусу ограничителя.
В механизм входят крышка 3, регулирующая втулка 4, рычаг 1 с
фиксатором 2 и сектор 21. Крышка 3, прикрепленная к крышке 5, имеет паз
«07», резьбу для установки регулирующей втулки 4 и поясок для установки
сектора 21. На регулирующей втулке на шлицах установлен рычаг 1 с
фиксатором 2. Рычаг зафиксирован на втулке винтом. Сектор 21, надетый на
крышку 3, имеет паз «06». Сектор фиксируется в крышке замком, что
обеспечивает при сборке необходимое относительное положение пазов «06»
и «07».
-
22
Эксплуатация газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-6,3
Установка фиксатора в паз «07» соответствует положению рычага –
«рабочее», в паз «06» – «контроль».
Шариковый клапан 14, установленный в канале подвода масла к
золотнику, служит для стравливания воздуха из масляной магистрали.
Рис. 9. Ограничитель частоты вращения ОГ-8-4:
1, 7 – рычаги; 2 – фиксатор; 3, 5 – крышка; 4 – регулирующая втулка; 6 – подшипники;
8 – центробежные грузики; 9 – стопорное кольцо; 10 – вилка; 11 – блок подшипников;
12 – рессора; 13 – поводок; 14 – шариковый клапан; 15 – золотник; 16 – ползушка;
17 – корпус; 18 – игла; 19 – пружина; 20 – термокомпенсатор; 21 – сектор;
22 – регулировочный винт; «02» – штуцер слива масла; «03» – штуцер подвода масла от
МСТ-15С; «04» – штуцер дренажа; «06» –положение «контроль»; «07» – положение
«рабочее»
23
Эксплуатация газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-6,3
Работа ограничителя оборотов ОГ-8-4
При превышении допустимой частоты вращения свободной турбины
грузики 8 датчика, преодолевая усилие затяжки пружины 19, через иглу 18
поворачивают рычаг 7 вокруг оси. Это приводит к перемещению ползушки
16, которая открывает слив масла через отверстия в золотнике из сильфона
дозатора основного топлива.
Уменьшение давления масла в сильфоне приводит к уменьшению
расхода топлива.
Настройка ограничителя оборотов на допустимую частоту вращения
производится затяжкой пружины 19 регулировочным винтом 22 при
положении рычага 1 – «рабочее».
Проверка правильности срабатывания ограничителя на двигателях
производится на частоте вращения меньше допустимой, для чего рычаг 1
переводится в положение «контроль».
При повороте рычага 1 резьбовая втулка 4 перемещается и уменьшает
затяжку пружины 19, что приводит к снижению частоты вращения, при
которой срабатывает ограничитель оборотов ОГ-8-4.
В положении «контроль» частота вращения, при которой срабатывает
ограничитель, снижается примерно на 1050 об/мин.
Сигнализатор давления МСТ-15С
Сигнализатор МСТ-15С является одним из первичных органов
автоматической системы запуска газоперекачивающего агрегата и выдает
электрический сигнал (размыкание цепи) при достижении давления масла
15 кгс/см2 на входе в ДГ-12.
Принцип
работы
сигнализатора
основан
на
способности
чувствительного элемента (мембраны) прогибаться на определенную
величину в зависимости от величины давления. Прогибаясь, мембрана
перемещает пружину с подвижным контактом, и контакты замыкаются или
размыкаются.
Сигнализатор установлен в корпусе дозатора газа на резьбе с
уплотнением металлическим кольцом.
Стопорный клапан
Стопорный клапан (рис. 10) предназначен:
- для надежного запирания канала подвода топливного газа к
двигателю в период предпусковой подготовки и при запуске до
подачи электрической команды на открытие клапана;
24
Эксплуатация газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-6,3
открытия подвода топливного газа при запуске (при подаче
напряжения на электромагнит ЭМТ-243).
- прекращения подвода топливного газа и запирания канала при
аварийном и нормальном остановах;
- автоматического
останова
работающего
двигателя
при
исчезновении электропитания 27В в системе управления агрегата.
Стопорный клапан установлен в газоперекачивающем агрегате в
магистрали подачи топливного газа к дозатору газа ДГ-12.
Стопорный клапан включает в себя следующие узлы: запорный клапан,
электропневмоклапан (ЭПК) и соединительные трубопроводы.
Запорный клапан состоит из корпуса, клапана и фильтра.
Корпус запорного клапана литой, из алюминиевого сплава, состоит из
двух частей, входного корпуса 1 и выходного корпуса 5. Крепление одной
части к другой осуществлено восемью шпильками. Между собой корпуса
уплотнены резиновым кольцом 4. Оба корпуса имеют фланцы для крепления
фланцев трубопровода подвода газа.
Входной корпус имеет два канала. Канал «в» сообщает входную
полость с ЭПК через фильтр управляющего газа 12, трубопровод и штуцер
17. Канал «а» сообщает управляющую полость «б» через трубопровод с
полостью «ж» ЭПК.
Клапан 8 является запорным элементом и выполнен из стали. Уплотнение по
конусному седлу корпуса 5 и по торцевому седлу корпуса 1 осуществляют
резиновые кольца 6 и 9, завулканизированные в тело клапана. Клапан 8
поджимается пружиной 7 к седлу корпуса 5, обеспечивая герметичность
посадки на седло в закрытом положении клапана.
Для подсоединения трубопроводов в корпусе 1 ввернуты штуцеры 3 и
10. Уплотнение штуцеров осуществляют резиновые кольца 2 и 11.
Для фильтрации управляющего газа в корпусе 1 установлен сетчатый
фильтр 12, зафиксированный заглушкой 16. Заглушка 16 ввернута в
стальную футорку 13, которая предохраняет алюминиевый корпус с от
повреждения при регламентных осмотрах фильтра. Крышка и футорка
уплотнены резиновыми кольцами 14 и 15.
Электропневмоклапан
(ЭПК)
имеет
следующие
основные
элементы:
корпус 20, электромагнит ЭМТ-243 24, разгрузочный клапан 27 и основной
сдвоенный клапан 33.
Корпус ЭПК 20 штампованный, из алюминиевого сплава, имеет два канала
«г» и «д» для подвода давления газа в полость «е» при отключенном
электромагните и отвода газа из полости «е» через канал «д» и отверстие в
переходнике 22 в атмосферу при включенном электромагните 24. В корпусе с
одной стороны установлен штуцер 17 для подсоединения трубопровода
подвода газа, с другой – заглушка 30, являющаяся опорой пружины 29.
-
25
Эксплуатация газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-6,3
Рис. 10. Стопорный клапан:
1, 5 – корпуса входной и выходной; 2, 4, 6, 9, 11, 14, 15 – резиновые уплотнительные кольца; 3, 10, 17 – штуцеры; 7, 28, 29 – пружина;
8, 19, 33 – клапан; 12 – фильтр; 13 – футорка; 16, 30 – заглушка; 18, 21, 31 – уплотнительные кольца; 20 – корпус; 22, 35 – переходники;
23 – кольцо; 24 – электромагнит; 25 – толкатель; 26 – седло; 27 – клапан разгрузочный; 32 – манжета; 34 – трубопровод; 36 – колпачок;
37 – кольцо; а, в, г, д – каналы; б, е, ж – полости
26
Эксплуатация газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-6,3
В верхней части корпуса ввернут переходник 22, к которому крепится
электромагнит 24. Переходник 22 прижимает седло 26 к корпусу через
алюминиевое кольцо 21, с помощью которого осуществляется регулировка
хода разгрузочного клапана и уплотнение.
Разгрузочный клапан 27 пружиной 28 прижимается к седлу 26.
Основной сдвоенный клапан состоит из 2-х частей: клапан 33 и клапана 19,
соединенных резьбой.
При отсутствии давления в ЭПК пружина 29 поджимает клапан 33
к седлу корпуса ЭПК.
Уплотнением клапанов 19, 27 и 33 служит завулканизированная в тело
клапанов резина. Резиновое кольцо 23 предохраняет внутреннее полости
ЭПК от попадания влаги, пыли и грязи.
Работа стопорного клапана
Топливный газ, подведенный во входную полость запорного клапана,
через канал «в» в корпусе 1, фильтр 12, трубопровод и штуцер 17 поступает в
электропневмоклапан. При отсутствии напряжения на электромагните 24
пружина 28 поджимает разгрузочный клапан 27 к седлу 26. Газ по каналам
«г» и «д» поступает в полость «е» ЭПК. Под действием давления газа в
полости «е» и усилия пружины 29 клапан 33 прижимается к седлу корпуса 20
и перекрывает доступ газа из полости «ж» в «Дренаж», а клапан 19 открывает
доступ газа в полость «ж» и, далее, по трубопроводу и каналу «а» в
управляющую полость «б» запорного клапана.
Входное давление газа в управляющей полости совместно с пружиной
7 создает усилие, которое прижимает клапан 8 к конусному седлу корпуса 5.
В таком положении запорный клапан закрыт, магистраль подачи топливного
газа в двигатель – перекрыта.
Открытие запорного клапана происходит при подаче напряжения на
электромагнит 24. Шток электромагнита перемещается вниз и через
толкатель 25 прижимает разгрузочный клапан к седлу корпуса 20.
Разгрузочный клапан перекрывает доступ газа в полость «е» и одновременно
открывает сообщение этой полости по каналу «д», кольцевой щели седла 26
и отверстиям переходника 22 с атмосферой.
Под действием перепада давления газа клапаны 19 и 33, преодолев
усилие пружины 29, перемещаются вправо.
Клапан 19 перекроет подвод газа в управляющую полость «б»
запорного клапана, клапан 33 откроет сообщение этой полости с атмосферой
через «Дренаж».
Вследствие падения давления газа в управляющей полости «б» клапан 8
начинает открываться, преодолевая усилие пружины 7. Открытие клапана
осуществляется от усилия входного давления, действующего на
27
Эксплуатация газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-6,3
неуравновешенную площадь клапана 8. По мере открытия это усилие
возрастает до величины действия входного давления на всю площадь
клапана. Перемещение клапана 8 будет происходить до упора его в торец
корпуса 1 – положение полного открытия. При работе двигателя
электромагнит 24 все время находится под напряжением.
Для закрытия запорного клапана по команде от системы автоматики
агрегата снимается напряжение с электромагнита 24 и с помощью ЭПК в
управляющую полость «б» запорного клапана подводится входное давление
газа. Под действием этого давления и пружины 7 клапан 8 закрывается.
Аналогично клапан закроется и при аварийном отключении электропитания в
системе управления агрегата.
Работа агрегатов топливо-регулирующей системы
Дозатор газа (рис. 1) двигателя вступает в работу с момента подачи
топливного газа на вход двигателя. В исходном положении дозирующие
иглы обеспечивают перекрытие подачи топливного газа в камеру сгорания.
Перекрытие топливного тракта в процессе запуска осуществляется
подачей напряжения на электромагнитные клапаны МКТ-4-2 (Эср и Эпт),
которые соединяют полости сильфонов дозирующих игл автомата запуска 6
и дозатора основного топлива 22 со сливом.
Из-за разности площадей седел игл под действием давления
топливного газа создается усилие, прижимающее иглы 3 и 25 к втулкам
дозаторов, т.е. отсекается подвод топливного газа к камере сгорания.
Давление масла Рм, подаваемого на вход агрегата через жиклер Ж3 от
маслонасоса
системы
регулирования,
нарастает
при
раскрутке
турбокомпрессора стартером ВС-12 до давления настройки редукционного
клапана 30. Через жиклеры Ж2, Ж4, Ж6 и Ж7 масло поступает в сильфоны
автомата запуска и дозатора основного топлива, а через жиклер Ж1 – к
золотнику клапана
останова 29.
При снятии напряжения с электромагнита МКТ-4-2 (Эср) в момент
достижения ротором турбокомпрессора оборотов 1600÷1800 об/мин вступает
в работу автомат запуска. При этом закрывается клапан 7 и начинается рост
давления масла за жиклером Ж2.
По мере роста давления масла сильфон автомата запуска, преодолевая
сопротивление пружины 2, а также усилие от воздействия топливного газа на
дозирующую иглу 3, начинает перемещать шток 4 и открывает подачу
топливного газа к форсункам.
Давление масла в сильфоне 6 возрастает до момента открытия
управляющего клапана 12 автомата запуска, который открывает слив масла,
тем самым прекращая дальнейший рост давления в сильфоне 6. Раскрытие
28
Эксплуатация газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-6,3
иглы при этом соответствует минимальному расходу топливного газа через
автомат запуска. Топливный газ через дроссельный пакет Д1 и полость «Б»
заполняет полость сильфона 9 управляющего клапана автомата запуска, что
приводит к повышению давления газа в нем, закрытию управляющего
клапана 12 и дальнейшему открытию дозирующей иглы.
Предварительная настройка замедлителя определяет характер
увеличения расхода топлива по времени в процессе запуска. Максимальный
расход топлива через автомат запуска соответствует положению дозирующей
иглы 3 «на упор» в опору термокомпенсатора.
Корректировка
величины
максимального
расхода
топлива,
проходящего через автомат запуска, может быть произведена изменением
положения опоры термокомпенсатора регулировочным винтом А4.
Весовой расход топливного газа при изменении температуры газа за
счет изменения длины биметаллического пакета термокомпенсатора 1. При
этом происходит соответствующее перемещение дозирующей иглы.
Демпферы Ж4 и Ж6 служат для предотвращения передачи пульсаций
давления в маслосистеме на исполнительные узлы автомата запуска и
дозатора основного топлива.
Максимальный расход топлива через автомат запуска обеспечивает
достижение турбокомпрессором двигателя оборотов n = 4500÷5000 об/мин,
при этом снимается напряжение с электромагнита малого газа Эпт.
Дальнейшее увеличение расхода топлива производится через дозатор
основного топлива (ДОТ). До вступления в работу регулятора оборотов
малого газа ОГ-12 на оборотах n = 6600+200 об/мин работа ДОТ аналогична
работе автомата запуска.
При достижении расхода топлива, необходимого для поддержания
режима малого газа, рост давления в сильфоне 22 ДОТ прекращается
перепуском масла за жиклером Ж7 через маятниковый узел регулятора ОГ12. Время изменения расхода топлива с режима малого газа на рабочий
определяется характеристикой замедлителя, состоящего из дроссельного
пакета Д2 и полости «В», работающего аналогично замедлителю автомата
запуска. Задание требуемого режима работы двигателя осуществляется
оператором настройкой регулятора оборотов турбокомпрессора ОГ-12, с
помощью электромеханизма МПК-14МТВ.
При достижении расхода топлива, соответствующего настройке
ограничителя оборотов ОГ-8-4, рост давления за жиклером Ж7 прекращается
перепуском масла через его маятниковый узел. Величина максимального
расхода топливного газа через ДОТ соответствует упору дозирующей иглы
25 в опору термокомпенсатора 27. Корректировка величины максимального
расхода топлива через ДОТ, при необходимости, производится изменением
положения опоры термокомпенсатора 27 регулировочным винтом А5.
Корректирование весового расхода топлива при изменении его температуры
29
Эксплуатация газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-6,3
производится термокомпенсатором аналогично работе термокомпенсатора
автомата запуска.
В случае превышения допустимой температуры газов Т5 перед
свободной турбиной, по команде усилителя регулятора температуры УРТ19А-3У на обмотку электромагнита «Эср» автомата запуска ДГ-12 подается
напряжение в виде импульсов определенной последовательности. При
подаче напряжения электромагнит открывает слив масла через клапан 7 из
сильфона дозирующей иглы автомата запуска.
Периодическое открытие слива масла приводит к уменьшению подачи
(«частичная срезка») топливного газа и соответственно ограничивает рост
температуры газов перед турбиной, как на запуске, так и при работе на
режиме.
При низких температурах воздуха, поступающего в компрессор,
двигатель может развить мощность, превышающую максимальную.
Пропорционально увеличению мощности растет и статическое
давление воздуха на выходе из компрессора (Р2 ст).
При превышении статического давления воздуха за компрессором
относительно заданного срабатывает ограничитель статического давления
воздуха дозатора газа.
Он настроен на перепад между давлением за компрессором и
давлением на входе в компрессор (Р = Р2 ст – Рн). При срабатывании
ограничителя открывается управляющий клапан 15 слива масла за жиклером
Ж7, что приводит к уменьшению расхода топлива.
Регулирование величины перепада давления, при котором происходит
срабатывание ограничителя «Р2», производится винтом А3 дозатора газа ДГ12.
Редукционный клапан 30 дозатора поддерживает на входе в агрегаты
системы регулирования давление масла, равное:
Рм = Рвх – Рсл = 30 кгс/см2, где
Рвх – давление масла на входе в дозатор газа,
Рсл – давление масла в дозаторе газа.
При возрастании давления масла на входе в агрегат золотник клапана,
преодолевая усилие затяжки пружины 31, перемещается, увеличивая слив
(перепуск) масла, – давление восстанавливается. При уменьшении давления
на входе слив (перепуск) уменьшается, и давление в системе также остается
постоянным.
Усилие затяжки пружины 31, а соответственно и величина
настроечного давления, регулируется с помощью регулировочных шайб.
Для устранения влияния пульсаций давления масла за насосом на
работу клапана полость пружины 31 соединена со сливом через демпфер.
30
Эксплуатация газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-6,3
При необходимости останова двигателя подается напряжение на
электромагнитный клапан МКТ-361, который открывает слив масла за
жиклером Ж1 через клапан 13.
Давление масла в полости пружины 28 клапана снижается, и золотник
29 под давлением масла, действующим на торец золотника, преодолевая
усилие затяжки пружины, перемещается, открывая перепуск масла за
жиклером Ж3 на слив.
Падение давления за жиклером Ж3 приводит к резкому снижению
давления масла в сильфонах дозирующих игл. Под действием давления газа
иглы перемещаются и перекрывают доступ топлива в камеру сгорания, –
двигатель останавливается. Клапан останова срабатывает при разности
давлений под золотником и в полости пружины равной 3 кгс/см2.
Агрегаты системы механизации компрессора двигателя
Система механизации компрессора предназначена для оптимизации газодинамических и прочностных характеристик компрессора на различных режимах его работы путём перепуска части воздуха через специальные
клапаны перепуска воздуха (КПВ) при запуске двигателя, а также для
обеспечения регулирования по мощности за счет изменения положения
лопаток регулируемого входного направляющего аппарата (РВНА).
Для осуществления указанных функций в системе регулирования и
управления двигателя предусмотрены следующие агрегаты:
- агрегат управления АУ-12СТМ;
- воздушный редуктор ВР;
- гидроприводы КПВ;
- гидроусилитель ВНА.
Агрегат управления АУ-12СТМ
Агрегат управления АУ-12СТМ предназначен для дистанционного
управления механизацией компрессора: поворотом лопаток ВНА, закрытия и
открытия КПВ.
Агрегат управления работает совместно с воздушным редуктором,
гидроприводами КПВ и гидроусилителем ВНА. Агрегат установлен на
нижней половине картера компрессора. Конструктивно он (рис. 11) состоит
из электрогидравлического узла 1, переходника 2, синхронизатора мощности
5 и электромагнита МКТ-14.
Электрогидравлический узел 6 (рис. 12) состоит из трех
золотниковых механизмов управления клапанами перепуска воздуха,
смонтированных в литом алюминиевом корпусе 7 и трех электромагнитов
ЭМТ-4А.
31
Эксплуатация газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-6,3
Рис. 11. Агрегат управления АУ-12СТМ:
1 – электрогидравлический узел; 2 – переходник; 3 – кольцо уплотнительное; 4 – жиклер; 5 – синхронизатор мощности;
6 – электромагнит; 7 – седло
32
Эксплуатация газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-6,3
Рис. 12. Электрогидравлический узел:
1 – электромагнит; 2, 5 – кольцо уплотнительное; 3 – наконечник; 4 – гайка; 6 – пружина;
7 – корпус; 8 – золотник; 9 – втулка; 10, 11, 12 – угольник ввертной; 13 – тройник;
14 – штуцер
Каждый золотниковый механизм состоит из втулки 9, золотника 8,
пружины 6, наконечника 3 и гайки 4. Втулка 9 установлена в корпус,
33
Эксплуатация газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-6,3
уплотнена тремя резиновыми кольцами 5 и закреплена гайкой 4. Втулка
имеет три ряда отверстий – «А», «Б» и «В».
К отверстиям «А» (со стороны электромагнита) подводится рабочее
давление масла через штуцер 14. Отверстия ряда «Б» соединены сверлениями
в корпусе с угольниками 10, 11 и 12 отвода масла к гидроприводам КПВ.
Третий ряд «В» соединен с каналом слива масла в двигатель через тройник
13.
Золотник 8 установлен в расточке втулки 9. С торца золотника сделано
отверстие под пружину 6, которое соединено со сливом.
Хвостовик золотника (со стороны электромагнита) имеет резьбовую
часть и шариковый фиксатор для навертывания и контровки наконечника 3.
Наконечник служит для регулирования положения кромок золотника 8
относительно проточек внутри втулки 9 при сборке агрегата. Золотниковые
пары изготовлены из высоколегированной цементируемой стали.
Электромагнит ЭМТ-4А предназначен для управления перемещением
золотников электрогидравлического узла. Электромагнит ЭМТ-4А –
толкающего типа, т.е. при подаче напряжения шток перемещается в сторону
золотника, передвигая его и сжимая пружину. При снятии напряжения
пружина возвращает золотник в исходное положение.
Электромагнит ввернут на резьбу в корпусе и уплотняется резиновым
кольцом 2.
Синхронизатор мощности СО-40
Синхронизатор мощности СО-40 (рис. 13) состоит из мембранного и
золотникового узлов.
Мембранный узел состоит из корпуса 27 и крышки 1, между которыми
зажата мембрана 7. К мембране шестью заклепками прикреплен
металлический диск 6, который имеет углубление для установки опорной
иглы 26. Другой конец иглы входит в углубление рычага 25. Рычаг
установлен во втулке 20 и на оси 22 и может свободно поворачиваться вокруг
оси на величину хода золотника. Рычаг во втулке уплотнен резиновым
кольцом 23, чтобы предотвратить попадание воздуха в масляную полость.
Корпуса мембранного и золотникового узлов скреплены между собой
шпильками и уплотнены резиновым кольцом 21.
Золотниковый узел состоит из корпуса 8, втулки 9 и золотника 15.
В сверление корпуса установлена втулка 9, уплотнение которой
осуществлено резиновыми кольцами 14. Фиксацию втулки от осевого
перемещения обеспечивает пробка 10, законтренная гайкой. Втулка имеет
два ряда отверстий. К первому ряду отверстий через фильтрующую сетку,
напаянную на втулку, и через жиклер подведено масло от переходника 2
(рис. 11). Второй ряд отверстий соединен со сливом.
34
Эксплуатация газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-6,3
Рис. 13. Синхронизатор мощности СО-40:
1 – крышка; 2, 11 – пружины; 3 – футорка; 4 – регулировочный винт; 5 – колпачок; 6 – диск мембраны; 7 – мембрана; 8 – корпус
золотникового узла; 9 – втулка; 10 – пробка; 12, 17, 26 – опорные иглы; 13 – штуцер; 14, 21, 23, 2 – резиновые уплотнительные кольца;
15 – золотник; 16 – втулка золотника; 18 – сверление; 19 – регулировочная шайба; 20 – втулка рычага; 22 – ось рычага; 25 – рычаг;
27 – корпус мембранного узла
35
Эксплуатация газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-6,3
В центральное сверление втулки, в котором перпендикулярно оси
выполнены проточки, установлен золотник 15 (рис. 13). В торцах золотника
сделаны глухие отверстия под опорные иглы 12 и 17.
С помощью пружин 2 и 11 устанавливается нейтральное положение
мембраны и золотника. Требуемая затяжка пружины 2 осуществляется
регулировочным винтом 4, ввернутым в футорку 3 крышки 1 мембранного
узла. Регулировочный винт контрится гайкой и закрывается колпачком 5.
Все ввернутые в корпуса детали уплотнены резиновыми кольцами.
Полость под золотником и полость пружины в золотниковом узле соединены
между собой продольным сверлением 18 в корпусе 8.
Переходник 2 (рис. 11) отлит из алюминиевого сплава, с помощью
шпилек соединяет синхронизатор мощности и электрогидравлический
агрегат. В переходнике имеются каналы для подвода и отвода масла к
электрогидравлическому узлу и синхронизатору мощности и резьбовые
отверстия для размещения жиклера 4 и электромагнита 6 (МКТ-14). Масло к
синхронизатору мощности поступает через отверстия в жиклере 4 и седло 7
электромагнита.
К гидроприводам КПВ масло подводится от переходника через
золотники электрогидравлического агрегата, минуя жиклер.
Все ввернутые детали на переходнике уплотнены резиновыми
кольцами.
Воздушный редуктор
Воздушный редуктор (рис. 14) установлен на нижней половине картера
компрессора и предназначен для понижения давления воздуха,
поступающего к синхронизатору мощности СО-40 из-за четырнадцатой
ступени компрессора, на заданную системой регулирования величину.
Воздушный редуктор состоит из сварного корпуса 1, в котором
смонтированы все узлы и детали. В корпус на резьбе ввернута крышка 2, в
которой установлены жиклер 4 и угольник 3. В стальной футорке 7
смонтировано сменное сопло 6. Отвод воздуха к синхронизатору мощности
СО-40 осуществляется через угольник 8.
Для обеспечения герметичности редуктора все вворачиваемые детали
уплотнены резиновыми кольцами 5.
Воздушный редуктор снижает давление воздуха при изменении
режимов на одну и ту же величину, называемую коэффициентом редукции.
Это достигается созданием критического перепада на выходном сопле.
Коэффициент редукции зависит от соотношения величин проходных
сечений жиклера и сопла.
Он подбирается в процессе отладки двигателя из условия соответствия
начала перекладки ВНА (с угла 36º) требуемой частоте вращения ротора
газогенератора.
36
Эксплуатация газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-6,3
Регулирование коэффициента редукции осуществляется заменой сопла.
При увеличении сопла коэффициент редукции увеличивается.
Рис. 14. Воздушный редуктор:
1 – корпус; 2 – крышка; 3, 8 – угольник ввертной; 4 – жиклер; 5 – кольцо уплотнительное;
6 – сопло; 7 – футорка
Гидроусилитель РВНА
Гидроусилитель ВНА установлен на передней опоре и предназначен
для изменения угла установки лопаток входного направляющего аппарата
двигателя по командам агрегата управления АУ-12СТМ.
Гидроусилитель (рис. 15) состоит из силового механизма, фильтра 2 и
сигнализатора крайних положений поршня. Все узлы и детали смонтированы
в корпусе 1.
37
Эксплуатация газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-6,3
Силовой механизм состоит из втулки 9, поршня 12, тяги 15, валика 17,
пружин 4 и 5, упорных винтов 7 и 16.
Втулка силового механизма смонтирована в корпусе с зазором и
уплотнена резиновыми кольцами 13.
Во втулке перемещается поршень двухстороннего действия. Для
уменьшения утечек масла в поршне и во втулке установлены резиновые 10 и
фторопластовые 11 уплотнительные кольца. На боковой поверхности втулки
имеются кольцевые проточки и лыски для перепуска масла.
К поршню прикреплено корончатой гайкой 8 ушко14, в расточку
которого завальцован сферический подшипник. Внутреннее кольцо
подшипника штифтом 26 соединено с тягой. Другим концом тяга соединена с
внутренним кольцом сферического подшипника, завальцованного в расточку
рычага.
Рычаг 18 имеет удлинённую втулку, упирающуюся своими концами на
шариковые подшипники 27. Один из них установлен в крышке 24 и
зафиксирован стопорным кольцом 19. Рычаг зафиксирован относительно
этого подшипника стопорным кольцом 20. Другой подшипник установлен в
корпусе. Во втулке рычага выполнены шлицы, которые входят в зацепление
со шлицами на валике 17. Втулка 23, свободно надетая на валик и
зафиксированная шплинтами 22, ограничивает перемещение рычага влево
(по чертежу).
На другом конце валика выполнены внутренние шлицы, которыми он
входит в зацепление с валиком привода ВНА.
Полость рычага в корпусе закрыта крышкой 24, которая центрируется
относительно корпуса с помощью
двух втулок 25 и крепится
шпильками.
Крышка 24 имеет с наружной стороны прилив с резьбой, на которую
навертывается крышка 21.
Полость поршня закрыта крышкой 6, которая прикреплена к корпусу
при помощи шпилек. Между крышкой и поршнем установлены пружины 4 и
5. В крышку ввернут упорный винт 7, ограничивающий перемещение
поршня. С помощью винта устанавливается максимальное открытие РВНА.
Минимальное открытие РВНА устанавливается винтом 16, ввернутым в
корпус и служащим ограничителем поворота рычага. Оба винта имеют
четырехгранник под ключ.
На входе масла в расточке корпуса помещен сетчатый фильтр 2,
закрытый крышкой 3. Герметичность агрегата по крышкам и штуцерам
достигается резиновыми уплотнительными кольцами и паронитовыми
прокладками.
Для крепления агрегата на передней опоре корпус имеет фланец с
одним глубоким отверстием под болт и с тремя отверстиями под шпильки.
При монтаже гидроусилителя на двигатель снимается крышка 21, и
валик 17 выводится из зацепления со шлицами рычага 18.
38
Эксплуатация газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-6,3
Рис. 15. Гидроусилитель ВНА (продольный разрез):
1 – корпус; 2 – фильтр; 3, 6, 21, 24 – крышка; 4, 5 – пружина; 7, 16 – винт упорный; 8 – гайка корончатая; 9, 23, 25 – втулка; 10, 13 – кольцо
уплотнительное; 11 – кольцо защитное; 12 – поршень; 14 – ушко; 15 – тяга; 17 – валик; 18 – рычаг; 19, 20 кольцо стопорное; 22 – шплинт;
26 – штифт; 27 – шарикоподшипник
39
Эксплуатация газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-6,3
После установки рычага на упор, а валика привода ВНА в
определенное положение, валик снова вводится в зацепление. Крышка 21
ограничивает осевое перемещение валика.
Схема работы гидроусилителя РВНА следующая.
Масло, подводимое к гидроприводу (Рп), через фильтр поступает в
полость над поршнем 12 гидроусилителя, при этом полость пружины
соединена со сливом. При повышении командного давления масла поршень
12, преодолевая усилие пружин 4 и 5, перемещается, и лопатки РВНА
устанавливаются на угол, соответствующий данному режиму работы
двигателя.
При достижении поршнем упора 7 («открыт») угол установки РВНА
становится равным 20º, при дальнейшем увеличении командного давления
масла угол установки РВНА не изменяется.
При понижении давления в полости над поршнем под действием
усилия пружин происходит обратное перемещение поршня. Промежуточное
положение лопаток РВНА определяется соотношением величин командного
давления и суммарного усилия пружин 4 и 5. Положение РВНА «закрыто»
соответствует достижению поршнем упора 16 (угол установки РВНА
становится равным 36°).
Работа агрегатов механизации компрессора в системе регулирования
и управления двигателя
Рабочее масло Рм к агрегатам механизации компрессора поступает от
насоса САР через агрегат АУ-12СТМ под постоянным давлением
3 МПа (30 кгс/см2), которое поддерживается редукционным клапаном
дозатора газа ДГ-12.
Рабочее масло, поступающее в АУ-12СТМ, разделяется: одна часть
подводится к электрогидравлическому узлу управления КПВ, а другая –
через жиклер, понижающий давление масла, к синхронизатору мощности
системы управления ВНА.
Подвод воздуха к синхронизатору мощности осуществляется из-за
десятой и четырнадцатой ступеней компрессора.
Управление КПВ. При отсутствии напряжения на электромагнитах 3
золотники 1 усилием пружин 13 смещаются в крайнее верхнее положение
(рис. 16), открывая при этом каналы подвода рабочего масла Рм к золотникам
гидроприводов клапанов перепуска воздуха.
При частоте вращения компрессора 1800…2000 об/мин давление масла
достигает величины, достаточной для преодоления усилия пружины 33
(рис. 17), и золотник гидропривода КПВ открывает доступ масла в полость
над поршнем гидропривода. Поршень перемещается, что приводит к
открытию клапана перепуска воздуха.
40
Эксплуатация газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-6,3
Рис. 16. Схема агрегата управления АУ-12СТМ:
1 – золотник; 2 – наконечник; 3, 11 – электромагниты; 4 – жиклер; 5 – рычаг; 6 – мембрана; 7 – винт регулировочный; 8 – колпачок;
9 –гайка; 10 – золотник; 12 – седло; 13 – пружина
41
Эксплуатация газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-6,3
Рис. 17. Гидропривод клапана перепуска воздуха:
1, 20, 30 – резиновые кольца; 2, 14, 25, 28 – резьбовые втулки; 3 – уплотнительное кольцо; 4 – упорный болт; 5 – стопорное кольцо;
6 – поршень; 7, 32 – тарелка; 8, 11 – шайба; 9 – толкатель; 10 – крышка; 12 – гайка; 13, 18 – шпилька; 15 – отверстие; 16 – заслонка;
17 – разделительная стенка; 19 – бронзовая втулка; 21 – фланец; 22, 23, 33 – пружины; 24, 31 – полые болты; 26 – золотник; 27 – гильза;
29 – ниппель; 34 – корпус; А, Б – отверстия; В – канал
42
Эксплуатация газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-6,3
Для закрытия клапана необходимо подать напряжение на
электромагниты ЭМТ-4А. При этом шток управления электромагнита,
преодолевая усилие пружины 13 (рис. 16), перемещает золотник 1 в нижнее
положение, перекрывая подвод рабочего масла к золотнику гидропривода
КПВ. Прекращение подачи масла в гидропривод КПВ приводит к падению
давления масла перед золотником гидропривода, золотник усилием пружины
перемещается вниз, открывая слив масла из полости под поршнем. Поршень
возвращается в исходное положение, закрывая при этом клапан перепуска
воздуха.
Напряжение на электромагниты электрогидравлического узла агрегата
АУ-12СТМ
подается
по
командам
от
системы
автоматики
газоперекачивающего агрегата.
Управление ВНА. Изменение угла установки лопаток ВНА
компрессора в заданном диапазоне производится по приведенным оборотам
ротора газогенератора. В качестве сигнала приведенных оборотов
используется соотношение давлений воздуха за десятой и четырнадцатой
ступенями компрессора.
Датчиком командного давления масла, пропорционального отношению
давлений воздуха, является синхронизатор мощности СО-40 агрегата АУ12СТМ.
Перепад давления воздуха на мембране синхронизатора СО-40 определяет
величину командного давления масла и, соответственно, угол установки
лопаток ВНА.
При превышении давления редуцированного воздуха в полости «А»
над давлением в полости «Б» мембрана синхронизатора СО-40 прогибается и
перемещает золотник 10 через рычаг 5 (рис. 16). Это приводит к увеличению
давления масла, подводимого к гидроусилителю ВНА за счет уменьшения
слива через отверстия во втулке 16 синхронизатора мощности (рис. 13).
Повышение давления масла приводит к перемещению поршня
гидроусилителя ВНА, а через привод – к изменению угла установки лопаток
ВНА.
При снижении режима работы двигателя давление воздуха в полости
«А» синхронизатора уменьшается. Это приводит к перемещению золотника
10
(рис. 16) на увеличение слива масла, а поршня гидроусилителя ВНА –
на увеличение угла установки лопаток ВНА.
Для обеспечения угла установки лопаток ВНА в положение «открыт»
(угол 20º) при запуске и остановке в агрегате предусмотрен
электромагнитный клапан 11 МКТ-14.
При подаче напряжения на электромагнит якорь электромагнита
перемещает запорное устройство и перекрывает подвод масла через седло 12
к золотнику синхронизатора. В результате этого прекращается слив масла и
нарастает давление масла, подводимого к гидроусилителю ВНА, поршень
которого перемещается до упора.
43
Эксплуатация газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-6,3
После выхода двигателя на режим малого газа (и после полного
останова) напряжение с электромагнита снимается, и полость
гидроусилителя сообщается со сливом через золотник СО-40. Лопатки ВНА
устанавливаются на угол 36º.
Агрегаты механизации управления ВНА настраиваются на обеспечение
начала перекладки лопаток ВНА (с угла 36º) при частоте вращения
компрессора nотк = 7800 об/мин. Заканчивается перекладка (до угла 20º) при
nотк = 8000 об/мин. Обратная перекладка (с 20º на 36º) должна заканчиваться
при nотк = 7600 об/мин.
При несоответствии перекладки ВНА заданной частоте вращения
производится поднастройка за счет изменения коэффициента редукции
воздушного редуктора.
Работа системы регулирования при запуске двигателя
ГПА-Ц-6,3
Запуск двигателя автоматический. Управление процессом запуска
двигателя осуществляется системой автоматики агрегата ГПА-Ц-6,3.
По готовности агрегата к пуску и после выполнения необходимых
пусковых операций по системам нагнетателя и компрессорной станции
подается напряжение на электромеханизм МПК-17 для открытия заслонки
регулятора подачи газа (РПГ) в воздушный стартер ВС-12. Под действием
давления газа турбина стартера через редуктор и привод ВС-12 раскручивает
ротор турбокомпрессора двигателя. Одновременно подается напряжение 27 В
на следующие агрегаты:
- электромагнит МКТ-4 клапана перепуска ВС-12 для открытия
подвода масла от маслосистемы двигателя;
- электромагниты МКТ-4-2 дозатора газа ДГ-12 для перекрытия
доступа топливного газа в камеру сгорания;
- электромагнит МКТ-14 агрегата управления АУ-10 для обеспечения
положения лопаток ВНА на угол 16 град. в процессе запуска;
- дифференциальный датчик давления ССК для контроля
герметичности дозатора газа.
После достижения ротором компрессора частоты вращения
nТК = 1800…2000 об/мин (срабатывание микровыключателя ступени «З»
центробежного выключателя ВЦ-22Б), давления масла перед дозатором газа
не менее 15 кгс/см2 (уровень срабатывания датчика МСТ-15С), давления газа
перед ДГ-12, равном 20 кгс/см2 – выдается команда на включение
электромагнитного клапана пускового топливного газа МКПТ-12А и агрегата
зажигания КНПС-22 (подается напряжение 27 В), и воспламеняется пусковой
топливный газ в двух воспламенителях камеры сгорания двигателя.
Через 0…3 сек с момента включения электромагнита, МКПТ-12А
снимается напряжение с электромагнита МКТ-4-2 автомата запуска ДГ-12
44
Эксплуатация газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-6,3
для открытия подачи топливного газа на рабочие форсунки камеры сгорания
двигателя.
С воспламенителей пламя перебрасывается по кольцевой камере
сгорания в остальные головки, в ней начинается рабочий процесс, и вступает
в работу турбина турбокомпрессора, более интенсивно раскручивая ротор
турбокомпрессора.
С момента поступления газа на рабочие форсунки регулятор
температуры УРТ-19А-3У обеспечивает ограничение температуры Т5 газов
перед
свободной
турбиной
путем
периодического
включения
электромагнитного клапана МКТ-4-2 автомата запуска в случае превышения
допустимой температуры.
При достижении ротором турбокомпрессора частоты вращения
4500…5000 об/мин отпадает необходимость сопровождения двигателя
воздушным стартером, и центробежный выключатель ВЦ-22Б контактами
микровыключателя ступени «ТС» подает команду на разрыв следующих
цепей питания:
- электромагнитного стопора электромеханизма МПК-17 для
закрытия подвода газа к воздушному стартеру ВС-12;
- клапана пускового топливного газа МКПТ-12А, который
перекрывает доступ газа к пусковым форсункам воспламенителей
камеры сгорания;
- электромагнита МКТ-4, перекрывающего подвод масла к ВС-12 от
маслосистемы двигателя;
- электромагнита МКТ-4-2 дозатора газа, что приводит к открытию
иглы дозатора основного топлива, в результате чего обеспечивается
расход газа, необходимый для выхода двигателя на режим малого
газа.
Одновременно подается напряжение на агрегат зажигания КНПС-22
для «тренировки» свечей СПН-4-3Т – розжига без подачи газа в
воспламенители с целью восстановления полупроводникового слоя на
рабочем торце свечи для обеспечения последующего запуска.
Через 10 сек после достижения ротором турбокомпрессора частоты
вращения 4500…5000 об/мин выполняется следующее:
- подается питание на электромагниты ЭМТ-4А агрегата управления
АУ-10 для закрытия клапанов перепуска воздуха № 2, 3, 4;
- снимается напряжение с электромагнита МКТ-14, и лопатки ВНА
устанавливаются на угол 28 град.
Двигатель выходит на режим малого газа, соответствующий частоте
вращения ротора турбокомпрессора 6600…6800 об/мин.
После отработки на режиме малого газа 300 сек и прогрева масла на
входе в турбокомпрессор до температуры +35…+40ºС с помощью
электромеханизма МПК-14МТВ регулятор оборотов ОГ-12 перестраивается в
течение 10…15 сек в сторону увеличения оборотов турбокомпрессора
45
Эксплуатация газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-6,3
до 8000…8200 об/мин, после чего подается напряжение на электромагнит
МКТ-14 агрегата управления перепуском АУП-10 для закрытия клапанов
перепуска воздуха № 1 и 5.
С этого момента двигатель работает под контролем регулятора оборотов
ОГ-12. Дальнейшие изменения режима работы двигателя и агрегата
ГПА-Ц-6,3 осуществляются изменением настройки регулятора ОГ-12, то есть
подачей оператором (или автоматически от систем компрессорной станции)
электрического сигнала на электромеханизм МПК-14МТВ.
46
Download