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La présente invention concerne les systèmes de combustible des moteurs de turbines à gaz et se propose de réaliser un régulateur de vitesse agence de manière à comman- der le moteur de façon appropriée.
Selon l'invention, dans un système de combustible d'un moteur de turbins à gaz comprenant un régulateur de vi-
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tesso agence de manière à empêcher le moteur de dépasser une valeur maximrm donnée, on prévoit un.
dispositif de sollici- tation actionné par un dispositif sensible à la température à l'admission du moteur pour solliciter le régulateur de façon à accro-tr? la valeur maximum choisiede la vitesse lorsque la température détectée est supérieure à -une valeur choisie par rapport ?. la valeur maximum de la vitesse à la- quelle le régulateur fonctionslorsque la température déter- tée est au-dessous de la valeur choisie.
De préférence, l'invention est appliquée à des sys- tènes de combustible pour des moteurs de turbines à gaz du type connu dans lequel une pompe volumétrique à capacité va- riable, par exemple une pompe du type à plaque oscillante, comprend un dispositif asservi sensible à la pression d'un fluide pour commander le débit de la pompe, par exemple en commandant l'obliquité de la plaque oscillante.
Jusqu'à pré- sent, on a prévu habituellement un dispositif sensible à la pression, par exemple un diaphragme soumis à la pression d'un fluide qui est une fonction de la vitesse de rotation du mo- teur, ledit diaphragme étant chargé à l'aide d'un ressort, la disposition étant telle que lorsque la vitesse de rotation du moteur atteint une certaine valeur donnée, le diaphragme se meut pour actionner la soupape commandant la pression du fluide de la pompe, en réduisant ainsi la quantité de com- bustible fournie par la pompe.
Selon une forme préférée de l'invention, la charge du ressort chargeant le diaphragme ou son équivalent varie à l'aide d'un dispositif à piston auquel il est relié à l'une les extrémités de ce dispositif de façon à pouvoir être dé- placé par un système asservi à fluide sous pression commandé par une soupape actionnée par le dispositif sensible à la température.
Le dessin annexé représente un mode de réalisation
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ci<3 l'invention.
Lu Itlt7'tUtt' rt Lut bine 1 taz est j.rij].nii3 on.2...Q ds façon générale et. consiste en un compresseur 2 Ob recevant du l'air de l'?.'IIC7siVl'0 par une admission 2..Qa ût four[Íss:JJ1Í de L'air comprimé ? ,'-,' ,'a.15lT'C'.;..LJ7;i7 de comLu::.tiol1 20c, dans lequel on y brttia du compatible. Les produits de la cor.,L#- tison passent dans une tm'bina 2.Qd dont le rotor entraxe le ccr.:¯,r4sset2r et, après avoir quitté la turbine, les gaz d'échappement s'écoulent dans l'atmosphère à une vitesse ].
.vée à travers une tuyère de propulsion 2Je9 en exerçant
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ainsi une force do propulsion sur le moteur.
Le système à combustible est en principe de type
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connu et comporte un réservoir ±0 à combustible fournissant
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le combustible par l'intermédiaire d'une pompe de refoulement-
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'1 et d'un tuyau i5 à une pompe 53 à capacité variable du
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type à plaque oscillante entraînée par le moteur.
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La pompe comprend tr.e plaque oscillante 2ïL dont l'obliquité commande la course des pistons-plongeurs ji de la pearpe, montés dans le rotor '.1± de la pompe et qui sont ani- més d'tm mouvement alternatif sous l'effet de la plaque oscil- lante coopérant avec des ressorts Si pour aspirer du combus- tille. partir du conduit d'admission 8 d.. le carter de la pompe et le refouler par le conduit de sortie 53...
Un piston 6 d'un cylindre 61 est relié par une tige 62 et une bielle 63 à la plaque oscillante de façon à en faire varier l'obliquité et il est sollicité par un ressort ,'21a dans le sens d'une, augmentation de la coursa de la pompe, L'espace à délimité d't-n coté du piston 60 commu- n9c;tJf avec la sortie de la pompe p.. tJrÎ,/s;:'e 2.5:. L'espace O!.b situé de l'autre côté du piston colique avec la sortie la pompe par le pansage z et un étranglement z6' et le comln1fJ'f:;jb1.e :=;'8coI11e de cet espace de façon ré,lé7p.r un :,.i'1qJ l..Q ron'Pi:".n.Jé 1,:}1' #, G011n!'ro: rt bH10 s'. mi-spl)(r.iql1G Il.
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On voit que lorsque la restriction à l'écoulement dans le tryau 10 est diminuée du fait de l'ouverture de la soupape à bille 11, la pression dans l'espace 64a tend à surmonter le ressort 61a età déplacer le piston 60 dans la direction voulue pour réduire l'obliquité de la plaque oscil- lante et par suite le débit de la pompe.
Lorsque la restriction à l'écoulement par le tuyau
10 augmente, une pression s'établit dans l'espace 64b et cette pression et la charge du ressort 61a tendent en conséquence .à déplacer le piston dans la direction voulue pour augmenter l'obliquité de la plaque oscillante et par suite le débit de la pompe.
Le rotor 6 de la pompe est entraîné par l'intermé- diaire d'un pignon 69 à partir du rotor principal du moteur par l'intermédiaire de pignons coniques en prise. La pompe dé- bite par le conduit 59 dans un dispositif 73 de commande du combustible, puis par un conduit 72 dans l'appareillage de combustion 20c du moteur.
Dans la disposition représentés, le rotor 56 de la pompe fonctionne également comme un rotor centrifuge en rai- son d'un alésage axial 67 situé dans l'alignement du conduit d'admission de la pompe et de passages radiaux 68 partant de l'alésage 67.
La rotation du rotor de la pompe établit donc à l'intérieur du carter 53 de la pompe une pression qui est fonction de la vitesse de rotation de la pompe et par suite de celle du moteur.
La pression règnant à l'intérieur du carter 53 de la pompe communique par un tuyau avec un côté d'un diaphrag- me 13, dont l'autre côté communique avec l'admission de la pompe par le conduit 15.
Le diaphragme 13 porte une tige 75 qui s'appuie il
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un point 76 d'un Icvior 77 articulé sur une console 78 et portant à son autre extrémité la soupape 11 à bille semi- sphérique, laquelle est sollicitée contre son siège ménagé à l'extrémité du tuyau 10 par un ressort 79.
Le diaphragme 13 est charge par un ressort de ton- sion 16 et le fonctionnement est tel que lorsque la vitesse de rotation du moteur dépasse une valeur donnée, celle établie par les passages 68 du rotor 56 de la pompe, communiquée par le tuyau Il+ au côté de droite du diaphragme 13, surmonte l'ac- tion du ressort 16, de sorte que le diaphragme se déplace pour soulever la soupape 11 de son siège.
Les éléments décrits jusqu'ici illustrent le fonc- tionnement d'un système connu d'alimentation en combustible et de régulateur. Dans ce système, l'extrémité de droite du ressort 16 est ancrée à un point fixe.
Pour modifier selon l'invention ce système connu, on ancre le ressort 16 à un piston mobile 17 à surfaces diffé- rentielles de sorte que la position de ce piston détermine la charge du ressort.
Le réglage du piston 12 est commandé'comme suit.
Un dispositif sensible à la température comprend un élément 21 sensible à la température situé à l'entrée du com- presseur du moteur de turbine à gaz et un tube Bourdon ±la re- lié audit élément 21 et disposé de façon à s'allonger sous l'effet d'une augmentation de la température détectée par ledit élément. L'extrémité libre du tube Bourdon est reliée à un dispositif 23 à étrier actionné par un ressort 24 dans le sens voulu pour s'opposer à un allongent de ce tube. Le ressort a une butée fixe. L'étrier 23 supporte une soupape 25 à bille semi-sphérique qui commande l'écoulement d'un fluide comprimé a partir d'un conduit 26.
Ce conduit 26 est relié au conduit de sortie de la pompe 53 à combustible et contient un
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étranglement 22, un ra a ->rc3 de liaison 2B pn.;' C "1 tel conduit 26 en aval de l',?tl'anglurw:m; 72 f; al-ouLlffcaût un espace 2Q situé du cota [1 pltm F;I'ande tee du piston 12, le pao- 29 situa côt3 plui; r.-nde c'-''-ce piston IZ pas- sage 28 contenant un étrangement si opl-Smentalre 30, et un passage de-liaison 31 partant du codait 26 en amont de -L'e- tranglement 2.2 et aboutissant va ::g;zr:a a s1(;il; du côté a plus petite surraco du piston 1.2.
Le piston Oit aus-ji sooruis s\ # mi-3 surface égale la différence des deux surfaces ci-d' . #. :ns mentionnées à .une pression qui est fonction de la vit6<-.e de rotation du moteur, mais cette pression est f"" ib13 pa- rapport à celle qui règne dans le conduit 26 et peut être 116g1 ée.
Une butée réglable 32 limite le déplacement du piston 17 dans un sens.
On voit que lorsque la soupape de décharge 25 est fermée, il s'établit dans l'espace 29 une pression qui est égale à celle régnant dans l'espace 31a et le piston 12 se déplace vers la gauche en raison de la différence des surfaces des deux côtés du piston, en diminuant ainsi la charge impo-
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sée au diaphragme 13 par le ressort 16. Lorsque la soupape 2 s'ouvre, l'écoulement du fluide comprimé à partir de l'espace permet au piston 17 de sa déplacer vers la droite sous l'effet de la charge imposée par le liquide à haute pression qui fonctionne dansl'espace cylindrique annulaire 31a. La charge imposée par le ressort attente donc.
Dans l'application de Moteurs à turbines à ga:: à la propulsion d'avions, la diminution de la température de l'air ambiant aux altitudesélevées pont provoquer le dépassement
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d'une valeur il/ , II 0 liant la vitesse de rotation du mo- teur et T la température à l'admission du compresseur du moteur. Il s'ensuit un emballement du compresseur du moteur.
Ainsi, dans le système décrit, le régula beur normal de vitesse
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11. 9 qui fO;ZC t,.LCW2:1 pour 17=t I.l .'..., -10 r ' t : ;'rs L ;L a ' ):m i . ',1] - :)[;(1.1!', peut ÎOïtc:î;lCtiIE71 au sol oh à faible ultiL'd.'3, 1-3 pis bon 12 reposant contre la 1 t:i-'r r,t; F"; la 11 la -1 du 1':). i t q u"'; la soupape 2± est ouvorte som l'influence du tube Bourdon, '11 Toutefois, lorsque l'<zlGîp IE: aDHlGl1!jG et qui la t 1- peratuve à l'admission du compresse ver décroît en co#::'':l1J'3:v;e, le tubs Botü?doii 91.a. se contracte et; l'étrior z na meut sous l'iûfluonca du ressort 2 nour fermer la soupape 25.
La va- leur de la température à l'admission du compresseur par laquelle la soupape 25 se ferme est déterminée par les carac- téristiques du dispositif sensible à la température, compre- nant le tube Bourdon, et du ressort 24. On voit que le trajet
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d'- 1a soupape 25' entre sa position d'ouverture en grand et celle où elle est entièrement fermée peut être rendu très faible, par exemple de l'ordre de quelques centièmes de milli- mètre,
ot qu'on peut faire en sorte qu'une faible augmentation de la pression dans l'espace 29 situé du côté à plus grande surface du piston puisse surmonter la charge due à la pres- sion régnant dans l'espace cylindrique annulaire ]la. Lorsque la température à l'admission du compresseur s'abaisse au-des- sous d'une valeur donnée, le piston se meut donc brusquement vers la gauche de façon à venir s'appliquer contre le rebord 33.
Le réglage auquel le régulateur de vitesse fonctionne se trouve ainsimodifié du fait que la charge du ressort 16 qui détermine la vitesse pour laquelle le régulateur fonctionne est Plus petite qu'au sol et à faible altitude, de sorte que la vitesse que le moteur ne peut' pas dépasser est plus
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faible à hauto altitu,10. On peut donc faire en sort.. que la v3lezar de m, , pour .L.cjualla le motour tend a s'exiler no soit pas dépassée. En d'autres torwos, la vlt(h;>o m:x 3-r,n'i réglée que la moto!)!' peut attoindra Qflt plus faible o bauho ali;.1:I:a),]o, où un cJribal1.11nJ(Jllt ost ::;ucopi;lbl(3 a, s,; pl'lmllljrs
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qu'à faible altitude.