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La présente invention se rapporte à un dispositif de contrôle du combustible destiné à un ensemble moteur à turbine à gaz.
L'invention a pour objet - une soupape de dosage que l'on peut déplacer angulairement et longitudinalement pour faire varier le débit en fonction de la vitesse de la turbine, de la pression du compresseur et de la température du com- presseur, cette soupape servant à limiter le débit maximum du combustible destiné à l'ensemble moteur lors de conditions de fonctionnement statiques ou passagères.
Cette organisation sert à contrôler l'accélération de l'en- semble moteur de telle sorte que le combustible envoyé à l'ensemble moteur ne dépasse pas la quantité qui peut être brûlée sans danger; - l'agencement de lumières rectangulaires coopérantes dans la soupape de dosage et dans la partie qui l'entoure de manière que la section utile des lumières soit fonction du produit des déplacements angulaires et longitudinaux de la soupape;
- l'envoi de combustible par la soupape de dosage à débit maximum à une chambre d'où le débit se fait par des passages parallèles jus- qu'aux chambres de combustion, les divers débits parallèles étant individuellement contrôlés ou bien par des variables distinctes telles que la pression du compresseur et la vitesse du moteur en ce qùi concerne le ralentissement et en ce qui concerne le fonctionnement à vitesse'constante, ou ben par un orifice en ce qui concerne le débit minimum pendant le ralenti au sol de l'ensemble moteur.
D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront au cours de la description qui va suivre et qui sera faite en se référant au dessin annexé qui représente un mode de réalisation de l'invention.
- La figure 1 est une vue schématique du dispositif de contrôle du combustible, certaines pièces étant en coupe ; - la figure 2 est une vue schématique, à plus grande échelle, représentant la soupape de dosage en coupe.
Le système de contrôle du combustible est représenté dans son application à un ensemble moteur à turbine à gaz dans lequel la turbine 2 engendre assez d'énergie non seulement pour entrafner le compresseur , mais aussi pour fournir de l'énergie supplémentaire, par l'intermédiaire d'un réducteur de vitesse 6, à un arbre porte-hélice 8. De l'air sortant du compresseur 4 est envoyé à une chambre de combustion 1 0, dans laquelle du com- bustible est envoyé par des gicleurs 12 à partir d'un collecteur 14 de combustible primaire et d'un collecteur 16 de combustible secondaire. La combustion du combustible dans la chambre de combustion produit l'énergie destinée à la turbine et le gaz d'échappement sortant de la turbine est évacuée par une tuyère de-poussée 18.
Le combustible'destiné à la chambre de combustion est débité par des pompes 20 et 22, fonctionnant en série, la pompe '20 constituant la pompe à basse pression et servant à faire passer le combustible d'un conduit d'admission 24 à la pompe 22 par l'intermédiaire d'un conduit 26. Une soupape de décharge 28 située entre le conduit 26 et le conduit de retour 30 communiquant avec le conduit d'admission 24, contrôle normalement la pression régnant du côté aspiration de la pompe 22 à haute pression et une autre soupape de décharge 32, qui communique avec le conduit d'admission 24, limite la pression maximum de refoulement de la pompe à basse pression. Un conduit de retour 34, à haute pression, communique avec le conduit d'admission 26 de la pompe à haute pression, comme représenté.
Une autre soupape 36 de
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décharge de la pression est montée sur le conduit de refoulement de la pompe à haute pression et communique avec le conduit de retour 34, à haute pression, afin de limiter la pression maximum du refoulement de la pompe à haute pression à une valeur préalablement choisie. Le conduit 30, comporte une autre soupape de retenue 38 disposée de manière que si la pompe 20 vient à ne-plus fonctionner, la pompe 22 à pression élevée puisse aspirer le combustible directement à partir du conduit d'admission 24 par l'intermédiaire du conduit 30 et, après la soupape de retenue 38, l'envoyer dans le conduit 26 puis de là, le ramener à la pompe.
Le combustible sortant de la pompe 22 à haute pression passe par un conduit 42à haute pression pour parvenir à un espace annulaire 44 prévu dans la soupape de dosage principale 46. A partir de la soupape de dosage principale 46 l'écoulement se fait, en général, par un conduit de distribution 48 pour parvenir à une soupape d'arrêt 50 et, de là, par l'intermédiai- re d'un conduit 52, se rend à une soupape d'évacuation 54 pour le combustible. De la soupape 54, un conduit 56 amène le combustible, par l'intermédiaire d'une soupape 60 de mise sous pression au collecteur 14 de combustible primaire et au collecteur 16 de combustible secondaire.
En se référant maintenant à la soupape de dosage 46, on voit que cette soupape se compose d'un carter 62 (figure 1) comportant un alésage 63 qui reçoit une chemise fixe 64. Cette chemise com porte une lumière 66 qui communique avec l'espace annulaire 44 mentionné ci-dessus. Le courant passant de l'espace annulaire 44 dans la partie centrale creuse de la soupape de dosage est dosé par la lumière 66 et par une lumière coopérante 66 ménagée dans un manchon 70 logé dans la chemise 64.
Le manchon 70 peut être déplacé axialement et également être mis en rotation pour faire varier la section utile des lumières entre les lumières alignées 66 et 68 et c'est l'écoulement qui s'effectue par cette section de lumières qui sétermine le débit maximum de combustible admissible dans l'ensemble moteur pour toute condition passagère de fonctionnement.
Les déplacements du manchon 70 sont sensibles à certaines caractéristiques de fonctionnement de la turbine et, dans l'organisation représentée, le manchon se déplace en fonction des variations de la température d'admission du compresseur, des variations de la pression à la sortie du compresseur et des variations de la vitesse du rotor de la'turbine à gaz.
Dans l'organisation représentée, la rotation du manchon 70 se produit en fonction des variations de la pression à la sortie du compresseur et elle s'effectue par l'intermédiaire d'une crémaillère 72 engrènant avec un pignon 74 situé sur l'extrémité du manchon. La crémaillère est déplacée par l'intermédiaire d'un servomoteur 76 qui est commandé par la pression à la sortie du compresseur. Pour détecter la pression de sortie du compresseur, l'ensemble moteur comporte un robinet de pression 78 situé à l'extrémité aval du compresseur et ce robinet est relié, par un conduit 80, à un soufflet 82 sensible à la pression et disposé dans une enveloppe 83. Dans cette enveloppe est également disposé un soufflet 86 dont on a chassé l'air afin que le déplacement du bras 88 relié aux soufflets soit fonction de la pression absolue à la sortie du compresseur.
La chambre 90 dans laquelle sont logés les soufflets 82 et 86 peut être mise en communication par un conduit 92 et par la soupape d'arrêt 50 à un conduit d'évacuation 94, à basse pression ainsi que cela apparaîtra ci-après. Le bras 88 est relié au servomoteur 76 et le déplacement de ce bras sert, par l'intermédiaire du servomoteur, a obtenir un déplacement correspondant de la crémaillère 72.
Le manchon 70 se déplace axialement en fonction de la vitesse
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de la turbine par l'intermédiaire d'un servomoteur 96 relié a une tige 98 prévue sur la soupape à manchon (ou tiroir cylindrique). Le servomoteur est actionné par l'intermédiaire d'un doigt 100 portant contre une came à trois dimensions 102. Cette came est située entre des plongeurs 104 et 106 logés dans un alésage lU8 ménagé dans un carter 110. Les plongeurs, et la came qui les relie, constituent une structure formant un tout qui est sol- licité dans un sens par un ressort 112. La position de la came lU2 est contrôlée axialement par la vitesse de la turbine et, dans 1 organisation représentée, la vitesse de la turbine est indiquée par un générateur 114 du signal de vitesse qui indique la vitesse en fonction d'une pression.
Le générateur 114 du signal de vitesse comprend un rotor 116 pouvant être entraîné à une vitesse proportionnelle à la vitesse du rotor de la turbine par un pignon 118 qui en fait partie intégrante. Le rotor
116 tourne au moyen d'un roulement-124,dans un logement 120 pratiqué dans un carter 122, le rotor comporte un alésage diamétral 126 dans lequel est disposé un piston-valve chargé 128 déplacé dans un sens par un ressort
130. Il est bien entendu que ce ressort peut ëtre supporté de façon régla- ble par une vis-butée 132. Le piston-valve 128 est déplaçable radialement vers l'extérieur lorsque le rotoic 111 tourne et le déplacement vers l'ijntérieur est équilibré par la pression du fluide qui est contrôlée dans l'alé- sage 126 par la position- du piston-valve.
La chambre 120 est alimentée en fluide sous pression (ou utilise du combustible pour plus de commodité) par un conduit 134 partant de l'espace annulaire 44 de la soupape principale de dosage, ce qui fait que la chambre 120 se trouve à la même pression que la pression de refoulement de la pompe à haute pression. Le rotor 116 comporte un passage étranglé 136 par lequel le fluide provenant de la chambre 12U parvient à l'alésage 126 pour agir sur l'extrémité intérieure du piston-valve 128. Avec l'alésage 126 communique également, à l'extrémité intérieure de la soupape, un conduit 138 dans lequel la pression varie en fonction de la vitesse.
Pendant que le rotor 116 tourne à une vitesse fixe, les pressions grâce auxquelles le piston-valve 128 est équilibré restent constantes(, Toutefois, si le rotor 116 augmente de vitesse, le piston valve 128 se déplace vers l'extérieur et relie un passage de dérivation 140 (prévu dans le rotor 116) à un conduit d'évacuation 142. L'extrémité d'entrée du passage de dérivation 140 communique avec l'alésage 126 à la même position radiale que le conduit 138, ce qui fait que l'évacuation par ce passage de dérivation fait tomber la pression régnant dans l'alésage 126 et oblige le piston-valve 128 à se stabiliser, une pression plus basse régnant dans l'alésage 126 et une pression résultante plus basse régnant dans le conduit 138.
Si, d'autre part, le rotor 116 ralentit, les pressions agissant sur le piston-valve l'obligent à se déplacer vers l'intérieur, ce qui fait que le passage de dérivation 140 est mis en communication avec une chambre 144 (ménagée dans le rotor) par 1.intermédiaire du passage étranglé 136 et, ensuite, par un orifice 146 débouchant dans la chambre 120. Dans la chambre 12U règne, comme mentionné précédemment, la pression de la pompe à haute pression, ce qui fait que l'écoulement du fluide sous pression s'effec- tue alors par la chambre 144 et par le passage de dérivation 140 pour parvenir dans l'alésage 126, ce qui augmente la pression jusqu'à ce que le piston-valve soit de nouveau équilibré pour la vitesse inférieure, une pression plus élevée régnant, toutefois, dans l'alésage 126 et dans le conduit 138.
Le conduit d'évacuation 142 est relié à l'extrémité d'un alésage 148 ménagé dans le même carter 122. Cet alésage présente une lumière latérale 150 qui communique par un conduit 152 avec le conduit 92 et, de la, avec le conduit de retour 94 à basse pression. Un passage 154 relie la chambre 120 à l'extrémité de l'alésage 148 qui est éloignée du conduit 142.
Un piston-valve 156 est logé dans l'alésage 148 et est sollicité élastique
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ment vers la droite par un ressort 158 de manière à démasquer la lumière
150. Grâce à cette organisation, la pression agissant par la chambre . 120 et par le passage 154 maintient le piston-valve 156 dans une position dans laquelle il ferme la lumière 150 jusqu'à ce que soient développées des pressions de fonctionnement suffisantes dans le générateur du signal de vitesse. Ensuite, le piston-valve 156 agit, à la manière d'un obturateurd d'étranglement, pour maintenir la pression de commande nécessaire du fluide à l'intérieur du générateur du signal de vitesse.
Le conduit 138 est relié à l'une des extrémités (l'extrémité de droite, comme représenté) de lralésage 108 de manière à agir sur le plongeur 1U6, de telle sorte que des variations de la pression s'exerçant sur le plongeur, variations proportionnelles à une fonction de la vitesse déplaceront la came 102 par rapport au doigt 100. Etant donné que le signal de pression hydraulique provenant du générateur du signal de vitesse augmente à mesure que la vitesse diminue, il est évident que la pression variera en raison inverse de la vitesse.
L'extrémité opposée de la came 102, qui constitue le plongeur
104, èst soumise à la pression de la pompe à haute pression par un conduit 160 partant du conduit 134 pour aboutir à la partie ou enveloppe 110, à l'extrémité de gauche du plongeur 104. Ainsi, le déplacement de la came 102 s'effectue en raison directe de la vitesse de la turbine, telle que l'indique le générateur du signal de vitesse. Le manchon 70 est ainsi astreint à se déplacer axialement en suivant la rampe de la came par suite des variations de la vitesse de la turbine.
La came 102 est également obligée de tourner et cette rotation est fonction d'une température de compresseur qui, dans l'organisation re- présentée, est la température d'admission du compresseur. A cet effet, le plongeur 104 comporte un pignon 162 qui en fait partie intégrante et qui engrène avec une crémaillère 164 reliée à un servo-moteur 166. Le servomoteur est lui-même actionné par un doigt 168 portant contre une came 170 qui est mise en rotation par un élément 172 sensible à la température, et logé dans une chambre 174 ménagée dans un carter 176. Des conduits 178 et 180 permettent-qu'une circulation d'air s'effectue à partir de l'admission du compresseur, passe par la chambre 174 et revienne au compresseur.
Le conduit 178 est relié à une prise 182 débouchant vers l'avant prévue dans l'admission du compress eur et le conduit 180 est relié à un raccord d'ad- mission 184 qui est situé dans la paroi du compresseur et qui affleure cette paroi.
On voit ainsi que le manchon 70 qui comporte la lumière princi- pale 68 de dosage est déplacé angulairement en fonction de la pression de sortie du compresseur et se déplace axialement à la fois en fonction de la vitesse de la turbine et de la température d'admission du compresseur. L'ar- rivée du combustible dans la partie centrale de la soupape de dosage est, par conséquent, limitée par ces trois variables et la lumière de dosage
68 admet le débit maximum qui peut être permis pour n'importe quelle valeur instantanée de ces trois variables.
La chute de pression dans les lumières coopérantes 66 et
68 est maintenue constante par un piston-valve 186 logé dans un alésage
188, le piston-valve étant normalement repoussé par un ressort 190 jusqu'en une position dans laquelle il ferme une lumière 192 disposée latéralement et communiquant avec le conduit de retour 34, à haute pression. L'extrémité de l'alésage 188, éloignée du ressort, est reliée, par un court passa- ge 194, au conduit 42 d'alimentation à haute pression et l'extrémité opposée de l'alésage est reliée, par un conduit 196, à une chambre 198 qui entoure l'extrémité inférieure du manchon 70 et communique avec l'intérieur du man- chon par des passages 200.
Ainsi, le piston-valve 186 est soumis, à l'une de ses extrémités, à la pression régnant en'amont des lumières et à son extrémi-
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té opposée, à la pression régnant en aval des lumières et sert à détourner assez de combustible du conduit principal d'alimentation 42 en raison du fait que le piston-valve obture plus ou moins la lumière 192, ce qui fait que la chute de pression dans les lumières-reste constante.
L'intérieur du manchon 70 sert de chambre dans laquelle est do- sé, au moment voulu, le débit maximum de combustible afin d'obtenir les conditions de fonctionnement instantanées de la turbine. a partie de cet- te chambre, des passages parallèles de débit du combustible dirigent le combustible vers le conduit d'alimentation 48. L'un de ces passages est constitué par un petit jeu de lumières 202 et par un jeu coopérant de lu- mères 204 ménagées dans la chemise 64. La forme des lumières 202 est telle que le mouvement de translation du manchon 70 n'ait aucun effet sur la section de passage bien que le mouvement de rotation du manchon 70 fasse varier cette section.
Ainsi qu'on l'a mentionné précédemment,le mouvement de rotation de ce manchon est fonction de la pression régnant à la sortie du compresseur, ce qui fait que le débit s'effectuant par les lumières 202 et 204 est proportionnel à la pression régnant à la sortie du compresseur, ce qui établit le débit minimum de combustible pendant le ralentissement et sert à empêcher le soufflage "pauvre" du brûleur. Des lumières 2U2 et 204, le combustible s'écoule par un passage 206 (figure 2) pour parvenir à une gorge annulaire 208 ménagée dans le carter 62 et entourant le manchon fixe 64. Le conduit principal 48 d'alimentation en combustible aboutit à cette gorge 208.
Un autre passage parallèle, par lequel peut passer le courant de combustible sortant de l'intérieur du manchon 70, est constitué par des lumières 210 (figure 2) de grande section pratiquée dans un manchon intérieur 212 logé dans le manchon 70. Ces lumières 210 n'étranglent pas le débit de combustible passant de l'intérieur du manchon 70 dans l'espace 214 prévu à l'extrémité supérieure de l'alésage 63. De la chambre 214, le combustible est envoyé par un conduit 216 à une soupape 218 régulatrice de la vitesse de ralenti, et, de là, par un autre conduit 220, au conduit d'alimentation 48. La soupape 218 régulatrice. de la vitesse de ralenti est logée dans un alésage 222 qui présente des lumières 224 et 226 axialement espacées communiquant respectivement avec le conduit 216 et avec le conduit 22U (figure 1).
La soupape 218 est déplacée vers la gauche de manière à masquer la lumière 224) par un régulateur 228 comprenant des masselottes 230 portées par un prolongement 232 prévu sur le rotor 116 du générateur du signal de vitesse.
A mesure que la vitesse du rotor de la turbine augmente, les mas- selottes tendent à déplacer une tige 234 vers la gauche, cette tige servant d'organe de liaison entre le régulateur 228 et la soupape 218. Un ressort 236 de contrôle de la vitesse s'oppose à l'action des masselottes et la tension de ce ressort de contrôle de la vitesse est réglée par un levier 238 relié, par l'intermédiaire d'un servo-moteur 240, à une came 242 montée sur l'arbre 254 portant le bras à commande manuelle 246 de contrôle de la vitesse de ralenti. Un ressort 248 sert d'organe de liaison élastique entre les masselottes et la soupape 218, ce qui fait que la soupape ne suit pas nécessairement le déplacement des masselottes pendant une réduction de la vitesse.
En plus du déplacement de la soupape 218 par les masselottes, la soupape est également déplacée en fonction du courant de combustible passant par le conduit 216. A cet effet, on prévoit un venturi 250 dans le conduit et la pression régnant dans l'étranglement du venturi est transmise à une chambre 252, par un conduit 254. La pression régnant dans le conduit, en amont du venturi, est transmise, par un conduit similaire 256, à une chambre 258. Un diaphragme 260 constitue une paroi de séparation entre les chambres 252 et 258 et le déplacement de ce diaphgrame est trans-
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mis, par un ressort 262, à la soupape 218, le ressort 262 étant normalement organisé pour déplacer la soupape 218 vers la droite dans son sens d'ouverture.
La soupape 218 et son mécanisme d'actionnement sont agencés de telle sorte que la soupape commence à réduire la section utile de la lumière 224 pour une vitesse dépendant du réglage du bras de contrôle 246 et cette réduction de la section se poursuit en fonction de l'augmentation de la vitesse jusqu'à ce qu'elle se ferme. En cours de fonctionnement, la soupape ne se ferme qu'au moment òù le débit de combustible dosé est rendu égal à celui exigé par le moteur, à la vitesse de ralenti choisie, par le réglage du bras 246.
Un autre passage du débit de combustible passant de la chambre dans l'intérieur du manchon 70 se fait par des lumières coopérantes 264 et 266 (figure 2) ménagées respectivement dans le manchon 70 et dans le manchon intérieur 212. Ces lumières communiquent (par des lumières 268, de grande section, pratiquées dans la chemise 64) avec l'espace annulaire 208.
La section utile des lumières coopérantes 264 et 266 varie en fonction de la vitesse du moteur par suite du mouvement de translation du manchon intérieur 212. On obtient ce résultat par un servomoteur 270 relié à une tige 272 faisant saillie à partir de la soupape intérieure 212 et comportant un doigt tâteur 274 portant contre une came 276 à trois dimensions. Cette came est située entre des plongeurs coopérants 278 et 280 logés dans un alésage 282 ménagé dans le carter 62. La pression du signal provenant du générateur de signal de vitesse par le conduit 138 est envoyée à l'extrémité de droite de l'alésage 282 par un conduit 284. Un ressort hélicoïdal 286 agit en combinaison avec cette pression pour déplacer vers la gauche les plongeurs et la came 276 qui leur est associée.
L'autre extrémité de l'alésage 282 est reliée par un conduit 288 au conduit 160 qui amène le combustible à la pression de refoulement de la pompe à haute pression. Grâce à cette organisation, à mesure que la vitesse du rotor augmente, la pression agissant sur le plongeur 280 diminue en provoquant le déplacement de la came 276 vers la droite, ce qui entraîne une diminution de la section utile des lumières 264 et 266 (figure 2). De cette façon, le manchon intérieur 212 est déplacé en fonction de la vitesse du rotor pour augmenter le débit du combustible, lorsque la vitesse décroit, ce qui maintient le débit de combustible choisi envoyé au brûleur de la turbine.
En plus du mouvement de translation de la came 276, cette dernière peut être mise en rotation à partir d'un levier de commande du combustible 290 relié, par un arbre 292 et par des cannelures 294, au plongeur 278 (figure 1) .
La chute de pression dans l'orifice délimité entre les lumières coopérantes 264 et 266 (figure 2) est contrôlée par une soupape de dérivation se présentant sous la forme d'un piston 296 logé dans un alésage 298.
L'une des extrémités de l'alésage 298 communique, par un conduit 300, avec un conduit 216, et l'autre extrémité de l'alésage communique, par un conduit 302, avec un conduit 220 qui, à son tour,communique avec le conduit d'alimentation 48. Un ressort 304 tend à maintenir la-soupape 296 fermée mais à mesure qué la chute de pression dans les lumières 264 et 266 augmente, la soupape s'ouvre pour envoyer du combustible dans un conduit 306 communiquant avec le conduit de retour 34. Il y a lieu de noter que cette soupape 296 est organisée de manière à fonctionner à la fois pendant la chute de pression dans les lumières 264 et 266 et pendant la chute de pression dans la soupape 218 régulatrice de la vitesse de ralenti.
On peut noter qu'en plus du mouvement de translation du manchon intérieur 212 servant à contrôler la section utile des lumières 264 et 266, la compensation pour les conditions de vol est obtenue par les déplacements du manchon 70 en fonction à la fois de la température d'admission du compres-
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seur et de la pression régnant à la sortie du compresseur, ainsi qu'on l'a mentionné précédemment.
Une soupape 308 limitant l'excès de vitesse sert à dériver une partie du combustible dans le manchon 70 si le signal de pression provenant du générateur de signal de vitesse indique que la vitesse du rotor est supérieure à la vitesse établie. La soupape 308 est située dans un alésage 310 ménage dans un carter 62 et comporte une gorge 312, qui, dans sa position opérante, établit une communication pour le fluide entre des lumières espacées 314 et 316. La lumière 314 communique, par un conduit
318, avec la chambre 214 et la lumière 316 communique, par un conduit 320, avec le conduit de retour 306. Ainsi, lors d'un excès de vitesse de la turbine, le combustible s'écoule par cette soupape de manière à réduire la quantité de combustible envoyée à la turbine.
La soupape 308 est nor- malement immobilisée, dans la position inopérante représentée, par un ressort 322 position dans laquelle la soupape masque la lumière 314.
L'extrémité de l'alésage 310, voisine du ressort 322, communique par un conduit 325. avec le conduit de pression 138 partant du générateur du signal de vitesse. L'autre extrémité de l'alésage communique, par un conduit 326 avec le conduit de pression 288. Ainsi, lors d'un excès de vitesse de la turbine, le signal de pression provenant du générateur du signal de vitesse est suffisamment réduit par rapport à la pression agissant sur l'extrémité ouverte de la soupape 308 de manière à la déplacer vers le haut pour faire communiquer les lumières 314 et 316.
Ainsi qu'on l'a mentionné précédemmment, le combustible provenant du conduit d'alimentation 48 passe au delà de la soupape d'arrêt 50 et, de là, parvient à l'ensemble moteur. La soupape d'arrêt se présente sous la forme d'un plongeur 328 pouvant coulisser dans un manchon 330 qui, à son tour, est guidé dans un alésage 332 pratiqué dans un carter 334. Le déplacement vers le bas du plongeur 328 est limité par la venue en contact d'un épaulement 336 prévu sur le plongeur contre l'extrémité du manchon. Un ressort hélicoïdal 338,logé dans un espace 339 et entourant une tige 34U faisant saillie à partir du plongeur, repousse normalement le plongeur, vers.sa position .haute.
Le manchcn 330porte un axe 342 s'engageant dans une fente 344 d'un levier 346 comportant une poignée 348 faisant saillie au moyen de laquelle il est actionné. Le déplacement du levier dans le sens de la flèche 350 déplace le plongeur et le manchon vers le haut, de telle sorte que l'extrémité supérieure du plongeur porte contre un siège 352 ce qui a pour effet d'arrêter l'écoulement du combustible sortant du conduit d'alimentation 48 et pénétrant (fans l'alésage 332 (à l'une des extrémités) pour parvenir au conduit de sortie 52, pour arrêter efficacement l'envoi de combustible à l'ensemble moteur.
Lorsque le plongeur et le manchon sont amenés dans la position fermée, unegorge 356, prévue dans la surface extérieure du manchon, obture l'extrémité d'un conduit de pression 357 communiquant avec le conduit de pression 134 et établit la communication entre l'extrémité d'un conduit 358 et le conduit d'évacuation 94. Le conduit 358 aboutit à la soupape d'évacuation du combustible et dans la position normale de fonctionnement du levier d'arrêt, du combustible sous pression provenant du conduit 134, est amené par le conduit 358, jusqu'à l'extrémité de l'alésage 360 de la soupape de la soupape d'évacuation, ce qui permet d'immobiliser le plongeur 362 dans une certaine position pour faire passer du combustible par la soupape d'évacuation et, de là, l'envoyer à l'ensemble moteur.
Lorsque la soupape d'arrêt est fermée et que la pression tombe dans l'extrémité de l'alésage 360 de la soupape d'évacuation, un ressort 364 amène le plongeur 362 jusqu'à une position dans laquelle il évacue le système dù collecteur à fluide, en aval de la. soupape d'évacuation, ce qui empepche tout envoi nouveau de combustible à l'ensemble moteur. A cet effet, le
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plongeur 362 comporte un disque-tiroir 366 qui, pendant le fonctionnement, se trouve dans la position représentée en vue d'obturer une gorge annulaire 368 de manière à faire cesser sa communication avec l'extrémité du conduit d'alimentation 52 et à faire également cesser sa communication avec le conduit d'alimentation 56.
Dans la position représentée, le plongeur 362 permet l'écoulement direct du combustible jusqu'à la soupape d'évacuation, ce dernier passant du conduit 52 au conduit 56 et, de là, au moteur.
Toutefois, lorsque la soupape d'évacuation est ouverte, le disque-tiroir 366 se déplace dans un évidement 370 ce qui permet au combustible de passer de chacun des conduits 52 et 56 dans la gorge annulaire 368 et, de là, autour d'une gorge 372 prévue sur le plongeur, pour aboutir à un conduit d'évacuation 374. La soupape d'évacuation se trouvant dans la position permettant le passage du combustible, le combustible sort également du conduit 58, passe par les passages 376 ménagés dans la soupape d'évacuation et, de là, entre dans la gorge 368 et parvient au conduit d'évacuation 374.
En aval de la soupape d'évacuation se trouve la soupape 60 servant à mettre sous pression le collecteur à combustible; cette soupape comprend un plongeur 378 pouvant coulisser dans un alésage 380 et le carter 382, le plongeur étant repoussé par un ressort 384 jusqu'à une position dans laquelle il porte contre un siège 386 de soupape situé entre une chambre 388 de combustible primaire et une chambre 390 de combustible secondaire. La chambre 388 de combustible primaire communique avec le conduit 56 et avec un conduit d'alimentation primaire 392 partant de la soupape dé mise sous pression et aboutissant au collecteur 14 de combustible. La chambre 390 communique avec le conduit 58 et également avec un conduit 394 aboutissant au collecteur 16 de combustible secondaire.
A mesure que la pression augmente dans la chambre 388 de combustible primaire, le plongeur 378 est déplacé contre l'action antagoniste du ressort 384 pour dégager un orifice destiné au combustible et situé entre les chambres 388 et 390 ce qui fait que le combustible est divisé entre les chambres de combustible primaire et secondaire. Il est évident que le conduit 58 sert de conduit d'évacuation du conduit 394 de combustible secondaire.
La pression du combustible, utilisée pour déplacer le plongeur 378 afin de permettre l'écoulement entre les chambres 388 et 390 varie en fonction de la pression régnant dans la chambre de combustion. A cet effet, une prise de pression 396 (dans la chambre de combustion) communique, par exemple, par un conduit 398, avec l'alésage 380, à l'extrémité opposée au siège 386 de soupape, de telle sorte que, à mesure que la pression augmente dans la chambre de combustion, cette pression élève la tension du ressort afin d'obliger le plongeur à ne se déplacer qu'après une pression plus élevée règne dans le collecteur de combustible primaire.
En se référant de nouveau à la soupape d'arrêt 50, on voit que cette soupape est organisée de telle sorte qu'une fois qu'elle a été fermée, elle reste fermée jusqu'à ce que l'opérateur déplace intentionnellement le levier d'arrêt 348. A cet effet, le manchon 330 comporte des lumières 400 permettant de mettre en communication l'espace 339 et la gorge 402 prévue dans la partie 334. Cette gorge communique avec les conduits d'évacuation 92 et 94, ce qui fait que la pression régnant dans l'espace 339 est la même que la pression régnant dans le conduit 94. Lorsque le piston-valve 328 est en position de fermeture, les lumières 404, pratiquées dans le plongeur, communiquent avec une gorge 406 ménagée dans la partie 334 et, de là (après la nervure 408 prévue sur le manchon 330), elles communiquent avec la gorge 402.
La pression agissant sur l'extrémité du plongeur est, en conséquence, la même que celle régnant dans l'espace 339, ce qui fait que le ressort 338 maintient le plongeur élastiquement contre le siège 352. Grâce à cette or- ganisation, le plongeur reste en position de fermeture jusqu'à ce que le manchon et le plongeur se trouvent tous deux intentionnellement déplacés vers le bas par l'amenée du levier d'arrêt dans la position "ouvert". Lorsque
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ceci se produit une butée 410 prévue sur l'extrémité inférieure de la tige
340 du plongeur porte contre le manchon et oblige le plongeur et le man- chon à se déplacer vers le bas comme un tout, ce qui permet l'ouverture de la soupape d'arrêt.
Le mécanisme précis de cette soupape d'arrêt ne constitue pas en lui-même une caractéristique de la présente invention. De même, les organisations particulières de la soupape d'évacuation et de la soupape de mise sous- pression ne font pas partie de la présente invention. Ces dis- positifs ont été décrits dans le but de rendre plus clair tout le système de contrôle du combustibleo
Il est bien évident que le mode de réalisation décrit ci-des- sus et représenté sur le dessin annexé n'est donné qu'à titre indicatif et non limitatif et que l'on peut y apporter diverses modifications sans s'écarter pour cela de l'esprit èt de la portée de l'inventiono
REVENDICATIONS.
1. - Dispositif de contrôle de combustible destiné à un ensem- ble moteur à turbine à gaz, caractérisé en ce qu'un conduit , partant d'une source de combustible sous pression pour aboutir à plusieurs ajutages à combustible, comporte une soupape de dosage comprenant un carter présentant un alésage à une ou plusieurs lumières et un manchon ou soupape) déplacàble s'ajustant dans ledit alésage et comportant une ou plusieurs lumières, des dispositifs étant prévus pour déplacer ce manchon (ou cette soupape) angulairement et axialement de manière à faire varier la section utile des lumières coopérantes.
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The present invention relates to a fuel control device intended for a gas turbine engine assembly.
The object of the invention is - a metering valve which can be moved angularly and longitudinally to vary the flow rate as a function of the speed of the turbine, the pressure of the compressor and the temperature of the compressor, this valve used to limit the maximum flow rate of fuel intended for the engine assembly during static or transient operating conditions.
This organization serves to control the acceleration of the engine assembly so that the fuel sent to the engine assembly does not exceed the quantity which can be burned without danger; - The arrangement of cooperating rectangular slots in the metering valve and in the part which surrounds it so that the useful section of the slots is a function of the product of the angular and longitudinal movements of the valve;
- fuel is sent by the metering valve at maximum flow to a chamber from which the flow is made through parallel passages to the combustion chambers, the various parallel flow rates being individually controlled or else by separate variables such as the pressure of the compressor and the speed of the engine as regards the deceleration and as regards the operation at constant speed, or ben by an orifice as regards the minimum flow rate during the idling on the ground of the assembly engine.
Other characteristics and advantages will become apparent during the description which will follow and which will be given with reference to the appended drawing which represents an embodiment of the invention.
- Figure 1 is a schematic view of the fuel control device, some parts being in section; - Figure 2 is a schematic view, on a larger scale, showing the metering valve in section.
The fuel control system is shown in its application to a gas turbine engine assembly in which the turbine 2 generates enough energy not only to drive the compressor, but also to supply additional energy, via from a speed reducer 6 to a propeller shaft 8. The air leaving the compressor 4 is sent to a combustion chamber 10, in which fuel is sent through jets 12 from a primary fuel collector 14 and a secondary fuel collector 16. The combustion of the fuel in the combustion chamber produces the energy intended for the turbine and the exhaust gas leaving the turbine is discharged by a thrust nozzle 18.
The fuel 'intended for the combustion chamber is delivered by pumps 20 and 22, operating in series, the pump '20 constituting the low pressure pump and serving to pass the fuel from an intake duct 24 to the pump. 22 through a conduit 26. A relief valve 28 located between the conduit 26 and the return conduit 30 communicating with the inlet conduit 24, normally controls the pressure on the suction side of the pump 22 at high. pressure and another relief valve 32, which communicates with the inlet duct 24, limits the maximum discharge pressure of the low pressure pump. A return duct 34, at high pressure, communicates with the inlet duct 26 of the high pressure pump, as shown.
Another valve 36 of
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pressure relief is mounted on the discharge pipe of the high pressure pump and communicates with the return pipe 34, at high pressure, in order to limit the maximum pressure of the discharge of the high pressure pump to a previously chosen value. The line 30 has a further check valve 38 so arranged that if the pump 20 stops working, the high pressure pump 22 can suck the fuel directly from the inlet line 24 through the pump. conduit 30 and, after the check valve 38, send it to the conduit 26 and then from there, return it to the pump.
The fuel exiting the high pressure pump 22 passes through a high pressure line 42 to an annular space 44 provided in the main metering valve 46. From the main metering valve 46 the flow is generally made. , through a distribution conduit 48 to reach a shut-off valve 50 and thence through a conduit 52 to a discharge valve 54 for the fuel. From the valve 54, a conduit 56 delivers the fuel, via a pressurizing valve 60, to the primary fuel manifold 14 and to the secondary fuel manifold 16.
Referring now to the metering valve 46, it can be seen that this valve consists of a housing 62 (FIG. 1) having a bore 63 which receives a fixed liner 64. This liner has a light 66 which communicates with the liner. annular space 44 mentioned above. The current passing from the annular space 44 in the hollow central part of the metering valve is metered by the lumen 66 and by a cooperating lumen 66 formed in a sleeve 70 housed in the jacket 64.
The sleeve 70 can be moved axially and also be rotated to vary the useful section of the lumens between the aligned lumens 66 and 68 and it is the flow which takes place through this section of lumens that determines the maximum flow rate of admissible fuel in the engine assembly for any transient operating condition.
The movements of the sleeve 70 are sensitive to certain operating characteristics of the turbine and, in the organization shown, the sleeve moves according to variations in the inlet temperature of the compressor, changes in the pressure at the outlet of the compressor. and variations in the speed of the rotor of the gas turbine.
In the organization shown, the rotation of the sleeve 70 occurs as a function of the variations in the pressure at the outlet of the compressor and is effected by means of a rack 72 meshing with a pinion 74 located on the end of the compressor. muff. The rack is moved by means of a servomotor 76 which is controlled by the pressure at the outlet of the compressor. To detect the output pressure of the compressor, the motor assembly comprises a pressure valve 78 located at the downstream end of the compressor and this valve is connected, by a conduit 80, to a bellows 82 sensitive to the pressure and disposed in a envelope 83. In this envelope is also disposed a bellows 86 from which the air has been expelled so that the displacement of the arm 88 connected to the bellows is a function of the absolute pressure at the outlet of the compressor.
The chamber 90 in which the bellows 82 and 86 are housed can be placed in communication by a duct 92 and by the shut-off valve 50 to an exhaust duct 94, at low pressure, as will appear below. The arm 88 is connected to the servomotor 76 and the movement of this arm serves, via the servomotor, to obtain a corresponding movement of the rack 72.
The sleeve 70 moves axially as a function of the speed
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of the turbine via a servomotor 96 connected to a rod 98 provided on the sleeve valve (or cylindrical spool). The servomotor is actuated by means of a finger 100 bearing against a three-dimensional cam 102. This cam is located between plungers 104 and 106 housed in a bore lU8 formed in a housing 110. The plungers, and the cam which connects them, constitute a whole structure which is solicited in one direction by a spring 112. The position of the cam lU2 is controlled axially by the speed of the turbine and, in the organization shown, the speed of the turbine is indicated by a generator 114 of the speed signal which indicates the speed as a function of a pressure.
The speed signal generator 114 comprises a rotor 116 capable of being driven at a speed proportional to the speed of the turbine rotor by an integral pinion 118 thereof. The rotor
116 rotates by means of a bearing-124, in a housing 120 formed in a housing 122, the rotor has a diametral bore 126 in which is disposed a loaded piston-valve 128 moved in one direction by a spring
130. It is understood that this spring can be supported in an adjustable manner by a stop screw 132. The piston-valve 128 is movable radially outward when the rotor 111 rotates and the inward movement is balanced. by the pressure of the fluid which is controlled in the bore 126 by the position of the piston-valve.
The chamber 120 is supplied with pressurized fluid (or uses fuel for convenience) through a conduit 134 extending from the annular space 44 of the main metering valve, so that the chamber 120 is at the same pressure. than the discharge pressure of the high pressure pump. The rotor 116 has a constricted passage 136 through which the fluid from the chamber 12U reaches the bore 126 to act on the inner end of the piston-valve 128. With the bore 126 also communicates, the inner end of the valve, a conduit 138 in which the pressure varies as a function of the speed.
While the rotor 116 rotates at a fixed speed, the pressures by which the valve piston 128 is balanced remain constant (, however, if the rotor 116 increases speed, the valve piston 128 moves outward and connects a passage bypass 140 (provided in rotor 116) to an exhaust duct 142. The inlet end of bypass passage 140 communicates with bore 126 at the same radial position as duct 138, so that Venting through this bypass passage drops the pressure in bore 126 and causes piston-valve 128 to stabilize, with a lower pressure prevailing in bore 126 and a resulting lower pressure prevailing in conduit 138.
If, on the other hand, the rotor 116 slows down, the pressures acting on the piston-valve force it to move inwardly, so that the bypass passage 140 is placed in communication with a chamber 144 (provided in the rotor) by 1.intermediate the constricted passage 136 and, then, by an orifice 146 opening into the chamber 120. In the chamber 12U prevails, as mentioned previously, the pressure of the high-pressure pump, which means that l The pressurized fluid then flows through chamber 144 and bypass passage 140 into bore 126, which increases the pressure until the piston-valve is again balanced to achieve this. the lower speed, a higher pressure prevailing, however, in the bore 126 and in the conduit 138.
The discharge duct 142 is connected to the end of a bore 148 formed in the same casing 122. This bore has a lateral opening 150 which communicates via a duct 152 with the duct 92 and, from there, with the duct. return 94 at low pressure. A passage 154 connects the chamber 120 to the end of the bore 148 which is remote from the duct 142.
A piston-valve 156 is housed in the bore 148 and is resiliently biased
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ment to the right by a spring 158 so as to unmask the light
150. Through this organization, the pressure acting through the chamber. 120 and through passage 154 maintains piston-valve 156 in a position in which it closes lumen 150 until sufficient operating pressures are developed in the speed signal generator. Then, the piston-valve 156 acts, like a throttle valve, to maintain the necessary control pressure of the fluid within the speed signal generator.
The conduit 138 is connected to one of the ends (the right end, as shown) of the bore 108 so as to act on the plunger 1U6, such that variations in the pressure exerted on the plunger, variations proportional to a function of speed will move cam 102 relative to finger 100. Since the hydraulic pressure signal from the speed signal generator increases as the speed decreases, it is evident that the pressure will vary inversely. speed.
The opposite end of the cam 102, which constitutes the plunger
104, is subjected to the pressure of the high pressure pump by a duct 160 starting from the duct 134 to terminate at the part or envelope 110, at the left end of the plunger 104. Thus, the displacement of the cam 102 s' performs as a direct result of the turbine speed as indicated by the speed signal generator. The sleeve 70 is thus constrained to move axially along the ramp of the cam as a result of variations in the speed of the turbine.
Cam 102 is also forced to rotate and this rotation is a function of a compressor temperature which, in the arrangement shown, is the inlet temperature of the compressor. For this purpose, the plunger 104 comprises a pinion 162 which forms an integral part thereof and which meshes with a rack 164 connected to a servomotor 166. The servomotor is itself actuated by a finger 168 bearing against a cam 170 which is set. rotating by a temperature-sensitive element 172, and housed in a chamber 174 formed in a housing 176. Ducts 178 and 180 allow air circulation to take place from the compressor inlet, pass through chamber 174 and back to the compressor.
The duct 178 is connected to an outlet 182 opening towards the front provided in the inlet of the compressor and the duct 180 is connected to an inlet fitting 184 which is situated in the wall of the compressor and which is flush with this wall. .
It can thus be seen that the sleeve 70 which includes the main metering lumen 68 is angularly displaced as a function of the compressor outlet pressure and moves axially as a function of both the speed of the turbine and the temperature of the compressor. compressor intake. The arrival of fuel in the central part of the metering valve is, therefore, limited by these three variables and the metering port.
68 admits the maximum flow that can be allowed for any instantaneous value of these three variables.
The pressure drop in the cooperating ports 66 and
68 is kept constant by a piston-valve 186 housed in a bore
188, the piston-valve being normally pushed back by a spring 190 to a position in which it closes a lumen 192 disposed laterally and communicating with the return duct 34, at high pressure. The end of the bore 188, remote from the spring, is connected, by a short passage 194, to the high pressure supply duct 42 and the opposite end of the bore is connected, by a duct 196, to a chamber 198 which surrounds the lower end of the sleeve 70 and communicates with the interior of the sleeve through passages 200.
Thus, the piston-valve 186 is subjected, at one of its ends, to the pressure prevailing upstream of the ports and at its extremity.
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tee opposite, to the pressure prevailing downstream of the ports and serves to divert enough fuel from the main supply duct 42 due to the fact that the piston-valve more or less closes the port 192, which causes the pressure drop in the lights-remains constant.
The interior of the sleeve 70 serves as a chamber into which the maximum fuel flow rate is dosed at the desired moment in order to obtain the instantaneous operating conditions of the turbine. Part of this chamber, parallel fuel flow passages direct the fuel towards the supply duct 48. One of these passages is formed by a small set of lights 202 and by a cooperating set of lights. 204 provided in the sleeve 64. The shape of the slots 202 is such that the translational movement of the sleeve 70 has no effect on the passage section although the rotational movement of the sleeve 70 varies this section.
As mentioned above, the rotational movement of this sleeve is a function of the pressure prevailing at the outlet of the compressor, which means that the flow taking place through the ports 202 and 204 is proportional to the pressure prevailing. at the compressor outlet, which establishes the minimum fuel flow during deceleration and serves to prevent "lean" blowing of the burner. From the slots 2U2 and 204, the fuel flows through a passage 206 (FIG. 2) to reach an annular groove 208 formed in the casing 62 and surrounding the fixed sleeve 64. The main fuel supply duct 48 ends at this. throat 208.
Another parallel passage, through which the flow of fuel exiting from the inside of the sleeve 70 can pass, is formed by openings 210 (FIG. 2) of large section made in an internal sleeve 212 housed in the sleeve 70. These slots 210 do not restrict the flow of fuel passing from the interior of the sleeve 70 into the space 214 provided at the upper end of the bore 63. From the chamber 214, the fuel is sent through a pipe 216 to a valve 218 regulator of the idle speed, and, from there, through another duct 220, to the supply duct 48. The regulating valve 218. of the idle speed is housed in a bore 222 which has axially spaced openings 224 and 226 communicating respectively with the duct 216 and with the duct 22U (FIG. 1).
The valve 218 is moved to the left so as to mask the light 224) by a regulator 228 comprising weights 230 carried by an extension 232 provided on the rotor 116 of the speed signal generator.
As the speed of the turbine rotor increases, the flywheels tend to move a rod 234 to the left, this rod serving as a connecting member between the regulator 228 and the valve 218. A spring 236 for controlling the pressure. speed opposes the action of the weights and the tension of this speed control spring is regulated by a lever 238 connected, through a servo motor 240, to a cam 242 mounted on the shaft 254 carrying the manually operated idle speed control arm 246. A spring 248 serves as a resilient linkage member between the weights and the valve 218, so the valve does not necessarily follow the movement of the weights during a reduction in speed.
In addition to the displacement of the valve 218 by the weights, the valve is also displaced according to the flow of fuel passing through the duct 216. For this purpose, a venturi 250 is provided in the duct and the pressure prevailing in the throttle of the duct. venturi is transmitted to a chamber 252, through a duct 254. The pressure prevailing in the duct, upstream of the venturi, is transmitted, through a similar duct 256, to a chamber 258. A diaphragm 260 constitutes a partition wall between the chambers 252 and 258 and the displacement of this diaphgrame is trans-
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set, by a spring 262, to the valve 218, the spring 262 being normally arranged to move the valve 218 to the right in its opening direction.
The valve 218 and its actuating mechanism are arranged such that the valve begins to reduce the effective area of the lumen 224 at a speed dependent on the setting of the control arm 246 and this reduction of the area continues depending on the speed. 'speed increase until it closes. During operation, the valve only closes when the metered fuel flow is made equal to that required by the engine, at the chosen idle speed, by adjusting arm 246.
Another passage of the fuel flow passing from the chamber into the interior of the sleeve 70 is made by cooperating openings 264 and 266 (FIG. 2) formed respectively in the sleeve 70 and in the internal sleeve 212. These openings communicate (by means of openings 268, of large section, made in the sleeve 64) with the annular space 208.
The useful section of the cooperating lights 264 and 266 varies as a function of the speed of the engine as a result of the translational movement of the inner sleeve 212. This result is obtained by a servomotor 270 connected to a rod 272 projecting from the inner valve 212. and comprising a feeling finger 274 bearing against a three-dimensional cam 276. This cam is located between cooperating plungers 278 and 280 housed in a bore 282 formed in the housing 62. The pressure of the signal from the speed signal generator through conduit 138 is sent to the right end of bore 282. through a conduit 284. A coil spring 286 acts in combination with this pressure to move the plungers and their associated cam 276 to the left.
The other end of the bore 282 is connected by a conduit 288 to the conduit 160 which supplies the fuel to the discharge pressure of the high pressure pump. Thanks to this organization, as the speed of the rotor increases, the pressure acting on the plunger 280 decreases causing the displacement of the cam 276 to the right, which results in a decrease in the useful section of the slots 264 and 266 (figure 2). In this way, the inner sleeve 212 is moved according to the speed of the rotor to increase the fuel flow rate, as the speed decreases, which maintains the selected fuel flow rate sent to the turbine burner.
In addition to the translational movement of the cam 276, the latter can be rotated from a fuel control lever 290 connected, by a shaft 292 and by splines 294, to the plunger 278 (FIG. 1).
The pressure drop in the orifice delimited between the cooperating ports 264 and 266 (Figure 2) is controlled by a bypass valve in the form of a piston 296 housed in a bore 298.
One end of bore 298 communicates, through conduit 300, with conduit 216, and the other end of the bore communicates, through conduit 302, with conduit 220 which, in turn, communicates with supply line 48. A spring 304 tends to keep valve 296 closed, but as the pressure drop across ports 264 and 266 increases, the valve opens to send fuel into line 306 communicating with the valve. return line 34. It should be noted that this valve 296 is organized to operate both during the pressure drop in the ports 264 and 266 and during the pressure drop in the speed regulating valve 218. slow motion.
It can be noted that in addition to the translational movement of the inner sleeve 212 serving to control the useful section of the slots 264 and 266, the compensation for the flight conditions is obtained by the movements of the sleeve 70 as a function of both the temperature. admission of the compress-
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sor and the pressure prevailing at the outlet of the compressor, as mentioned previously.
An excess speed limiting valve 308 serves to bypass some of the fuel in the sleeve 70 if the pressure signal from the speed signal generator indicates that the rotor speed is greater than the set speed. The valve 308 is located in a bore 310 housed in a housing 62 and has a groove 312, which, in its operative position, establishes communication for the fluid between spaced ports 314 and 316. The port 314 communicates, through a conduit.
318, with the chamber 214 and the lumen 316 communicates, by a duct 320, with the return duct 306. Thus, when the turbine is too fast, the fuel flows through this valve so as to reduce the pressure. amount of fuel sent to the turbine.
The valve 308 is normally immobilized, in the inoperative position shown, by a spring 322 in which position the valve masks the lumen 314.
The end of the bore 310, adjacent to the spring 322, communicates by a duct 325 with the pressure duct 138 starting from the speed signal generator. The other end of the bore communicates, via a duct 326 with the pressure duct 288. Thus, when the turbine is too fast, the pressure signal coming from the generator of the speed signal is sufficiently reduced compared to to the pressure acting on the open end of the valve 308 so as to move it upwards to communicate the ports 314 and 316.
As mentioned above, the fuel from the feed line 48 passes past the shut-off valve 50 and from there to the engine assembly. The shut-off valve is in the form of a plunger 328 slidable in a sleeve 330 which, in turn, is guided through a bore 332 formed in a housing 334. The downward movement of the plunger 328 is limited by the coming into contact of a shoulder 336 provided on the plunger against the end of the sleeve. A coil spring 338, housed in a space 339 and surrounding a rod 34U protruding from the plunger, normally pushes the plunger back to its up position.
The sleeve 330 carries a pin 342 engaging a slot 344 of a lever 346 having a protruding handle 348 by means of which it is actuated. Movement of the lever in the direction of arrow 350 moves the plunger and sleeve upward so that the upper end of the plunger bears against a seat 352 which has the effect of stopping the flow of outgoing fuel. from the supply duct 48 and penetrating (through the bore 332 (at one end) to the outlet duct 52, to effectively stop the supply of fuel to the engine assembly.
When the plunger and sleeve are brought into the closed position, a throat 356, provided in the outer surface of the sleeve, closes the end of a pressure conduit 357 communicating with the pressure conduit 134 and establishes communication between the end. of a conduit 358 and the discharge conduit 94. The conduit 358 terminates at the fuel discharge valve and in the normal operating position of the stop lever, pressurized fuel from the conduit 134 is supplied by the conduit 358, to the end of the bore 360 of the discharge valve valve, which allows the plunger 362 to be immobilized in a certain position to pass fuel through the discharge valve and , from there, send it to the engine assembly.
When the shut-off valve is closed and pressure drops in the end of the bore 360 of the drain valve, a spring 364 moves the plunger 362 to a position in which it evacuates the manifold system. fluid, downstream of the. evacuation valve, which prevents any new delivery of fuel to the engine assembly. For this purpose, the
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plunger 362 comprises a disc-slide 366 which, during operation, is in the position shown in order to close an annular groove 368 so as to stop its communication with the end of the supply duct 52 and also to make cease communication with the supply line 56.
In the position shown, the plunger 362 allows the direct flow of fuel to the discharge valve, the latter passing from the duct 52 to the duct 56 and, from there, to the engine.
However, when the discharge valve is open, the spool disc 366 moves in a recess 370 allowing fuel to pass from each of the conduits 52 and 56 into the annular groove 368 and, from there, around a groove 372 provided on the plunger, to end in an evacuation duct 374. The evacuation valve being in the position allowing the passage of the fuel, the fuel also leaves the duct 58, passes through the passages 376 formed in the valve evacuation and, from there, enters the groove 368 and arrives at the evacuation duct 374.
Downstream of the discharge valve is the valve 60 serving to pressurize the fuel manifold; this valve comprises a plunger 378 slidable in a bore 380 and the housing 382, the plunger being urged by a spring 384 to a position in which it bears against a valve seat 386 located between a primary fuel chamber 388 and a secondary fuel chamber 390. The primary fuel chamber 388 communicates with the conduit 56 and with a primary supply conduit 392 extending from the pressurization valve and terminating at the fuel manifold 14. The chamber 390 communicates with the conduit 58 and also with a conduit 394 leading to the collector 16 of secondary fuel.
As the pressure increases in the primary fuel chamber 388, the plunger 378 is moved against the counteracting action of the spring 384 to disengage a fuel port located between the chambers 388 and 390 causing the fuel to be split. between the primary and secondary fuel chambers. It is obvious that the conduit 58 serves as an evacuation conduit from the conduit 394 of secondary fuel.
The fuel pressure, used to move the plunger 378 to allow flow between the chambers 388 and 390, varies according to the pressure in the combustion chamber. For this purpose, a pressure tap 396 (in the combustion chamber) communicates, for example, via a duct 398, with the bore 380, at the end opposite the valve seat 386, so that, as As pressure increases in the combustion chamber, this pressure raises the spring tension to force the plunger to move only after higher pressure exists in the primary fuel manifold.
Referring again to the shut-off valve 50, it is seen that this valve is organized such that once it has been closed, it remains closed until the operator intentionally moves the lever d. 'stop 348. For this purpose, the sleeve 330 comprises slots 400 making it possible to put the space 339 and the groove 402 provided in the part 334 in communication. This groove communicates with the discharge ducts 92 and 94, which makes that the pressure prevailing in the space 339 is the same as the pressure prevailing in the duct 94. When the piston-valve 328 is in the closed position, the openings 404, made in the plunger, communicate with a groove 406 formed in the part 334 and, from there (after the rib 408 provided on the sleeve 330), they communicate with the groove 402.
The pressure acting on the end of the plunger is, therefore, the same as that prevailing in the space 339, so that the spring 338 holds the plunger resiliently against the seat 352. Thanks to this organization, the plunger remains in the closed position until both the sleeve and plunger are intentionally moved downward by moving the stop lever to the "open" position. When
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this occurs a stop 410 provided on the lower end of the rod
340 of the plunger bears against the sleeve and forces the plunger and sleeve to move downward as a whole, allowing the shut-off valve to open.
The precise mechanism of this shut-off valve is not in itself a feature of the present invention. Likewise, the particular arrangements of the discharge valve and the pressurizing valve do not form part of the present invention. These devices have been described in order to make the whole fuel control system clearer.
It is obvious that the embodiment described above and shown in the appended drawing is given only as an indication and not limiting and that various modifications can be made to it without departing for this from the spirit and the scope of the invention
CLAIMS.
1. - Fuel control device intended for a gas turbine engine assembly, characterized in that a duct, starting from a source of pressurized fuel to end at several fuel nozzles, comprises a metering valve comprising a housing having a bore with one or more lumens and a movable sleeve or valve fitting in said bore and comprising one or more lumens, devices being provided to move this sleeve (or this valve) angularly and axially so as to vary the useful section of the cooperating lights.