Материал для изучения

Стабилизатор газогенератора двигателя Р01

([2], лист 47)

Стабилизатор газогенератора предназначен для поддержания заданного соотношения компонентов топлива, подающихся в регу­лируемый (неотключаемый) газогенератор на различных режимах работы двигателя.

Принцип стабилизации соотношения компонентов основан на поддержании перед этим газогенератором давления горючего (компонент 1) равным давлению окислителя (компонент 2) путем изме­нения дросселирующего сечения стабилизатора.

Это изменение происходит при нарушении соотношения сил, действующих на мембрану стабилизатора со стороны горючего и окислителя.

Стабилизатор газогенератора представляет собой регулятор давления жидкости прямого действия, переменной настройки, с мембранным чувствительным и силовым элементом.

Основные технические данные

Наименование, размерность	Режимы
миним.	средн.	макс.
Управляющее давление – командное давление окислителя (рк-2), кГ/см2	11,3	12,3	88
Давление горючего на входе в стабилизатор, кГ/см2	21,1	32,7	112
Давление горючего на выходе из стабилизатора, кГ/см2	11,3	12,3	88
Перепад давления горючего на стабилизаторе, кГ/см2	9,8	20,4	24
Расход горючего через стабилизатор, кг/с	0,092	0,098	0,397
Сухая масса стабилизатора, не более, кг	1,2

Описание конструкции

Стабилизатор состоит из следующих основных частей: корпуса (1) и фланца (11), между которыми зажата мембрана (10) с по­мощью гайки (12) и плунжера (2).

Мембрана является чувствительным и силовым элементом ста­билизатора, реагирующим на изменение давления окислителя и го­рючего на входе в регулируемый газогенератор двигателя. Она имеет плоскую форму и выполнена из ленточной нержавеющей стали толщиной 0,5 мм. Края мембраны по месту посадки ее в корпус и фланец покрыты слоем свинца толщиной 0,010…0,015 мм для улучшения герметичности соединения.

Плунжер является исполнительным элементом стабилизатора, изменяющим площадь его дросселирующего сечения. Дроссели­рующая часть плунжера – конической формы. По оси плунжера просверлено отверстие для разгрузки его от осевых сил гидравлического давления.

Для обеспечения зазора (0,005…0,012 мм) в паре «плунжер – корпус» эти детали подбираются индивидуально. Корпус и плунжер изготовлены из одинаковой стали.

Настроечным элементом стабилизатора являются пружины (13), установленная во фланце (11), и (4), установленная в корпу­се. Пружина (4) опирается на тарель (3). Настройка производится с помощью винта (7), изменяющего затяжку пружин и величину дросселирующего зазора между плунжером и корпусом.

В выбранном положении винт (7) фиксируется штифтом (6) (сеч. Б–Б), а герметичность корпуса обеспечивается гайкой (5) с установленными между ней и корпусом прокладками.

Упор (14) служит для регулирования положения дросселирую­щего профиля плунжера относительно мембраны. Регулирование достигается выбором нужного упора из комплекта упоров с различ­ной высотой его головки.

Штуцер (8) служит для подвода горючего в стабилизатор, а штуцер (1) – для отвода горючего. В штуцере (8) установлен фильтр (9). Через штуцер (В) подводится командное (управляю­щее) давление окислителя. В корпусе просверлено отверстие (Д) для подвода давления горючего в полость под мембраной.

Высокая антикоррозионная стойкость деталей стабилизатора обеспечивается выполнением пружин (13) и (4) и упора (14) из нержавеющей стали, а также электрополировкой корпуса и плун­жера.

Работа стабилизатора

Стабилизатор газогенератора устанавливается на линии пита­ния горючим регулируемого газогенератора после стабилизатора камеры.

Из насоса, пройдя стабилизатор камеры, горючее поступает в стабилизатор газогенератора через штуцер (8). Одновременно через штуцер (В) в полость над мембраной стабилизатора подво­дится управляющее давление окислителя (давление окислителя перед регулируемым газогенератором).

При неработающем двигателе плунжер стабилизатора занимает положение, при котором площадь дросселирующего сечения ста­билизатора имеет промежуточное значение между минимальной и максимальной.

При запуске двигателя давление окислителя над мембраной (на входе в регулируемый газогенератор) возрастает более интен­сивно, чем давление горючего, которое дросселируется в проходном сечении стабилизатора и подается в полость под мембраной через сверление (Д) в корпусе. Вследствие этого мембрана прогибается, сжимает пружину (4), плунжер (2) перемещается и раскрывает дросселирующее сечение стабилизатора. Давление горючего на вы­ходе из стабилизатора возрастает и сравнивается с давлением окислителя на входе в регулируемый газогенератор.

На заданном режиме действующие на мембрану (10) силы от давления окислителя и горючего, а также от пружин (13) и (4) взаимно уравновешены и плунжер (2) занимает определенное по­ложение.

При изменении соотношения давлений горючего и окислителя по обе стороны мембраны равновесие сил, действующих на мембрану, нарушается, мембрана прогибается в ту или другую сторону, сжи­мает пружину (4) или (13), плунжер (2) перемещается, прикрывая или раскрывая дросселирующее сечение стабилизатора. Переме­щение плунжера происходит до тех пор, пока давление окислителя и горючего перед регулируемым газогенератором не станут рав­ными.

Переход на новый режим работы газогенератора производится изменением давления окислителя. Поэтому подводимое к стабили­затору давление окислителя является командным.

Материалы

Основные детали стабилизатора газогенератора выполнены из материалов, приведенных в таблице.

Деталь	Материал
Корпус, плунжер	ст. 2Х13
Мембрана, пружины, упор	ст. Х18Н9Т

Стабилизатор камеры двигателя С5–5А

([2], листы 48, 49)

Стабилизатор камеры поддерживает давление горючего на вхо­де в камеру равным давлению окислителя на входе в камеру путем воздействия на гидравлическое сопротивление линии питания ка­меры.

Основные технические данные

Наименование, размерность	Режимы
миним.	средн.	макс.
Задающее давление – давление на выходе из на­соса «О», кГ/см2	94,6	111,8	130,2
Давление горючего на входе в стабилизатор, кГ/см2	106,9	126,8	148,0
Давление горючего на выходе из стабилизатора, кГ/см2	94,6	111,8	130,2
Перепад давления горючего на стабилизаторе, кГ/см2	12,3	15,0	17,8
Расход горючего через дросселирующую часть стабилизатора, кг/с	3,47	3,95	4,43
Расход горючего через сервопривод, кг/с	0,05	0,05	0,05
Сухая масса стабилизатора, не более, кг	1,1

Описание конструкции

Стабилизатор камеры состоит из корпуса основной магистра­ли (1), корпуса сервопоршня (11) и крышки окислителя (18).

Корпус основной магистрали имеет патрубок подвода (Г) и приварной патрубок отвода (Д), На патрубке отвода предусмотрен штуцер отбора давления горючего (26) на выходе из стабилиза­тора. Этот штуцер приварен к специальному коллектору (25), сооб­щающемуся с магистралью отвода отверстиями.

В корпусе сервопоршня, между ним и крышкой (3), помещены дроссель–сервопоршень (8) и пружина (7). Крышка (3) крепится к корпусу (11) винтами (24) и уплотнение стыка осуществляется прокладкой (6).

Шток дросселя–сервопоршня имеет профилированную часть – иглу (Б). Диаметр штока, т.е. наибольший диаметр иглы – 14 мм.

Противоположная сторона штока представляет собой поршень (П) диаметром 40 мм. С этой стороны на резьбе устанавливается жиклер (8), контровка которого осуществляется кернением материала буртика жиклера в специальные глухие отверстия поршня. Минимальный диаметр отверстия жиклера – 1,2 мм. Из полости, образованной поршнем и жиклером, имеется выход через отвер­стия (Ж).

На поршне установлено манжетное уплотнение (10), а шток уплотняется манжетой (2), установленной в крышке (3).

В корпусе сервопоршня установлено сопло (13), закрепленное развальцовкой (см. место I) и седло (12), зафиксированное разрез­ным кольцом. Минимальный диаметр отверстия сопла – 1,5 мм.

Кроме того, на корпусе сервопоршня установлен штуцер (22) подвода горючего в камеру (Н) с фильтром (23) и имеется штуцер (В) слива горючего из полости сервопоршня (И).

Корпус основной магистрали (1) соединяется с корпусом сервопоршня (11) шпильками (5) и стык между ними уплотняется прокладкой (4).

Крышка окислителя (18) имеет штуцер подвода окислителя (А) в полость (М). Крышка окислителя присоединяется к корпусу сервопоршня шпильками (15). В разъеме установлена мембрана (21), диаметр которой (по зажатию) – 34 мм (эффективная площадь – 9,1 см²). Дросселирующее сечение между мембраной и соплом (13) устанавливается взаимным положением (натяжением) пружинок (14) и (16). Их натяжение изменяется гайкой (20) через три иглы (19), упирающиеся в кольцо (17).

Работа стабилизатора

Горючее после насоса через патрубок (Г) поступает в стабили­затор, проходя дросселирующее сечение, образованное иглой што­ка (Б) и кромкой (2) корпуса (1). Диаметр дросселирующего отверстия (кромки Е) – 15,8 мм; проходное сечение серводросселя меняется от 0,447 до 1,96 см².

Через патрубок (Д) горючее отводится к камере.

Задающее давление окислителя подводится через штуцер (А) крышки (18) в полость (М) над мембраной (21).

Регулирующее давление – давление горючего на входе в каме­ру двигателя – подводится через штуцер (22) в полость (Н) под мембраной (этот штуцер соединен трубопроводом со штуцером (26) отбора давления горючего на выходе стабилизатора).

Из полости (Н) горючее через дросселирующее сечение, обра­зованное мембраной (21) и соплом (13), через жиклер (9) и свер­ления (Ж) в поршне (8) попадает в полость (П), откуда через штуцер (В) корпуса (11) сливается на вход насоса горючего.

При уменьшении давления горючего на входе в камеру двигате­ля относительно давления подачи окислителя, т.е. если давление в полости (Н) уменьшается относительно давления в полости (М), мембрана (21) под действием перепада давления прогибается в сторону уменьшения площади дросселирующего сечения между соплом (13) и мембраной (21). В результате давление над порш­нем (8) уменьшается (давление под поршнем в полости (И) посто­янно и равно давлению на входе в насос) и он под действием пру­жины (7) (жесткость пружины дросселя – 1,03 кГ/мм) переме­щается в сторону увеличения площади дросселирующего сечения между иглой (Б) и кромкой (Е). Гидравлическое сопротивление линии питания камеры горючим уменьшается, давление горючего на входе в камеру двигателя увеличивается и приходит в соответствие с давлением подачи окислителя.

И наоборот, при увеличении давления горючего на входе в ка­меру двигателя относительно давления подачи окислителя проис­ходят соответственно обратные изменения.

При максимально открытом проходном сечении стабилизатора жиклер (9) поршня штока упирается в седло (12). Ход штока меж­ду максимально открытым и минимально закрытым сечением сер­водросселя – 16 мм.

Контрольные вопросы:

1. Поясните назначение стабилизатора газогенератора двигателя Р01.

2. Перечислите основные технические данные стабилизатора газогенератора двигателя Р01.

3. Опишите конструкцию стабилизатора газогенератора двигателя Р01.

4. Поясните принцип работы стабилизатора газогенератора двигателя Р01.

5. Из каких материалов выполнены основные элементы стабилизатора газогенератора двигателя Р01?

6. Поясните назначение стабилизатора камеры двигателя С5-5А.

7. Перечислите основные технические данные стабилизатора камеры двигателя С5-5А.

8. Опишите конструкцию стабилизатора камеры двигателя С5-5А.

9. Поясните принцип работы стабилизатора камеры двигателя С5-5А.