Steuervorrichtung für eine durch Flüssigkeit betätigte Servovorrichtung. Die vorlie-ende Erfindun-- betrifft eine C, n Steuervorrielltun- für eine durch Flüssigkeit n betätigte Sei-vovorrieht-Lino, insbesondere zur Regelang der Zufuhr flüssigen Brennstoffes c# zu einer Düsenmaschine oder Gasturbine.
Be kannte Steuervorriehtungen dieser Art weisen zur Zuführung der Arbeitsflüssigkeit zur Servovorriehtung eine Flüssigkeitsleitung auf, die aus einem Paar cleichaehsiger Kanäle <B>n</B> gebildet ist, zwischen deren einander zuge wandten Mündungen ein Zwischenraum liegt. Diese Kanäle befinden sieh in einer Kammer mit offenem Auslass. In dieser Kammer ist bei den bekannten Vorriehtungen ein<B>Ab-</B> sperrorgan angeordnet, das in Abhängigkeit von einer beliebigen Betriebsgrösse quer durch den genannten Zwischenraum zwischen den Kanalmündun-.gen versehiebbar ist.
Diese Be triebsgrösse kann zum Beispiel d'er veränder- liehe Druck flüssigen Brennstoffes auf eine Membran oder auf einen Kolben. sein, an wel- ehem das Absperrorgan angesehlossen ist, wobei die durch den genannten Zwisehenraum nach einem 'Teil der Servovorriehtung geför derte Menge Arbeitsflüssigkeit. durehdie Stel lung, des Absperrorgans bestimmt wird.
Die vorliegende Erfindung bezweckt, bei einer Vorrichtung der genannten Art andere Mittel zur Beeinflussung derdureh den Zwi- sehenraum fliessenden Flüssigkeitsmenge zu el schaffen.
Die erfindungsgemässe Steuervorriehtung ist (,el,-ennzeiehnet, durch ein Paar gleiehach- sige, zur Zuführung der Arbeitsflüssigkeit zur Servovorrichtung dienende Kanäle, deren einander zugewandte 'i#,.lündungen durch einen Zwischenraum getrennt sind, durch minde stens eine Düse, durch welche ein steuernder Flüssigkeitsstrahl quer durch den genannten Zwischenraum geschickt, werden kann, und durch. ein Ventil, welches auf eine bestimmte Betriebsgrösse anspricht und den Zufluss 7u der genannten Düse steuert.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfiniclungs- gegenstandes, ist in der beiliegenden schema tischen Zeichnuno, dargestellt.
In der im Schema gezeigten Vorrichtung münden in eine mit einem Auslass versehene Kammer b zwei gleichaehsige Kanäle a, zwi- sehen deren einander zugewandten Mündun gen ein Zwischenraum liegt.
Die Kanäle a dienen, wie bei bekannten Vorrichtungen die ser Art, dem Durehstrom der Arbeitsflüssig keit zur Servovorrichtung. Auf einander ge genüberliegenden Seiten des genannten Zwi- sehenraumes sind ein Paar Düsen e ange bracht, welche einen Strahl der Steuerflüssig keit unter Druck quer durch den Zwischen raum hindurch richten, um auf diese Weise einen Teil oder die gesamte Arbeitsflüssigkeit von einem der mit. der Servovorrichtung ver bundenen Kanäle abzulenken.
In dem dargestellten Ausfülir-Lungsbeispiel wird der Durehfluss durch eine der Düsen von einem federbelasteten Ventil<B>f</B> gesteuert, das auf einen vorbestimmten, von der Dreh- zahl einer Pumpe abhängigen Flüssigl-,eits- draek anspricht.
Der Durehfluss durch die andere Düse wird von einem federbelasteten Ventil<B>g</B> gesteuert, das durch einen Elektro- niagneten h. in Öffnungsstellung # gebracht wer den kann, wobei der Magnet durch ein oder mehrere Thermoelernente i über einen Ver stärker<B>J</B> Strom empfängt.
Bei einer andern Anordnung sind eine Mehrzahl von Düsen rings um den, Zwischen raum herum angebraeht, wobei der Durch- fluss durch jede, Düse von einem Ventil ge steuert wird, das jeweils auf eine besondere Betriebsgrösse anspricht..
Die Arbeitsflüssigkeit kann von einer Brennstoffpumpe oder irgendeiner andern Quelle zugeführt. werden-.
Die im Schema gezeigte Einrichtung dient dazu, einen Brenner K in der Brennkammer einer Düsenmaschine oder einer Gasturbine mit flüssiggem Brennstoff zu beliefern. Die Brennstoffpumpe weist ein hohles Gehäuse<B>d</B> auf, das einen Rotor m unischliesst, in wel- ehem eine Anzahl von Bohrungen vorhanden sind. In jeder Bohrung befindet sieh ein feder belasteter Kolben. 21-, der mit seinem äussern Ende gegen eine einstellbare Schwenkscheibe <B>0</B> stösst.
Der Einlasskanal der Pumpe ist mit c und ihr Auglasskanal mit<B>p</B> bezeichnet. Um den Neigungswinkel der Schwenkscheibe ein zustellen, ist innerhalb des Pumpengehäuses ein Zylinder q der Servovorriehtung, vorge- ,eben. <B>In</B> diesem Zylinder befindet sieh ein Kolben r, der mittels einer Feder s in der einen Richtun- versehiebbar ist.
Eine Stange t erstreckt sich von dein Kolben gegen die Sehwenkscheibe und ist an ihr angelenkt. Die beiden Enden des Servozylinders sind, wie schon erwähnt, durch Rohre, welche mit den beschriebenen Kanälen a in Verbindung ste hen, mit einer Steuervorrichtung verbunden. Das eine Ende dieses Zylinders. ist ferner durch einen Kanal u mit dem Pumpenauslass 2) verbunden. Im Rotor ist ein radialer Kanal v gebildet, der an einem Ende mit dem Pumpen- einlass <B>c</B> in Verbinduno, steht.
Wenn der Ro tor m umläuft, wird Flüssigkeit durch die radiale Leitung v mit einem Druck, der von der Rotordrehzahl abhän"-t, in das Gehäuse gepumpt, und dieser Druck wird dazu verwen det, um mittels eines in einem Zylinder x befind-lichen Kolbens u, das Ventil<B>f</B> zu betä tigen. Der Zylinder x steht an einem Ende in Verbindung mit dem Pumpengehäuse und ist am andern Ende mittels einer Rohrleitung<B>y</B> an den Pumpeneinlass angeschlossen.
Solange das Ventil<B>f</B> geschlossen bleibt, wirkt auf jede der entgegengesetzten, Seiten des Servokolbens <I>r</I> gleleher Flüssigkeitsdruek, und der Kol ben wird wie dar-estellt, durch eine auf ihn <B>5 kn</B> wirkende Feder s gegen das linke Ende des Z.vlinders gedrückt, wodurch die Schwenk scheibe in der Lage gehalten wird, in welcher die Pumpe ihre grösste Förderm#enige liefert.
Die von der Pumpe nach der Kammer<B>b</B> der Servoste-Liervorriehtung geförderte Flüssigkeit fliesst durch Leitung 2 züm Pumpeneinlass zurück, wobei der durch den Zwischenraum zwischen, den Mündungen der Kanäle a flie ssende Strahl dazu dient, am rechten Ende des Servozylinders q den vollen Druck auf- recht'zuerhalten. Wenn der auf den Kolben wirkende Flüssigkeitsdruek stark o- nug ist, ce n um,das Ventil<B>f</B> zu öffnen.,
fliesst die von der Pumpe aeförderte Flüssigkeit durch die Lei tung<B>3</B> und das Ventil und, von da durch eine Rohrleitung<B>5</B> nach einer der Düsen e. Da durch wird der Strahl der Servosteuervorrieh- tung, seitlich abgelenkt, wodurch eine Ver minderung des Flüssigkeitsdruckes am rechten Ende des Servozylinders q eintritt.
Der am linken, Zviinderende Überwiegende Flüssieg- keitsdruck bewegt dann den Kolben r entge gen der Wirkung der Feder s nach rechts, wodurch die Schwenkseheibe o in, eine Stel lung für verminderte Fördermenge der Pumpe gebracht wird.
Die Servosteuervorriehtung spricht in der dargestellten Anlage, wie schon erwähnt, auch auf die Wirkunfy von Flüssigkeit an, welehe von der Pumpe durch 3ie Leitung<B>6</B> naeh dein Ventil<B>g</B> fliesst und unter dessen, Steuerwir- kun-(r durch, die andere Düse e austritt.
Das Ventil<B>g</B> wird seinerseits durch ein oder meh rere Thermoelemente i gesteuert, welche in der Breiankammer oder in anderil Teilen der An- Iage angeordtet sind und durch Öffnen des Ventils<B>g</B> eine Verminderung der von der Pumpe geförderten Brennstoffmenge bewir ken, wenn eine vorbestimmte Temperatur über schritten wird.
Gegebenenfalls können auch 7usätzliehe Düsen rings -um den, Zwischen raum zwischen den Mündungen der Kanäle a -eordnet und unter Beeinflussung & durch <B>i</B> anC Ventile, die auf andere als die erwähnten Be triebsgrössen ansprechen, mit Flüssigkeit be schickt werden.
Das Anwendungsgebiet der beschriebenen Steuervorrichtung ist jedoch nicht auf An- la,-en der in der schematischen Zeichnung dargestellten Art, beschränkt, sondern diese Vorrichtung kann auch für andere analoge Zwecke gebraucht werden.' So kann diese Vorriehtung züm Beispiel auch in einer Brennstoffzufuhranlage Verwendung linden, in welcher eine Pumpe mit konstanter Förder menge gebraucht wird, wobei die dem Brenner zu-eführte Brennstoffmenge von einem Servo- C meehanismus gesteuert.
wird, der ein, Über- strÖmventil betätigt, durch welches ein Teil <B>C</B> des durch die Pumpe geförderten Breunstof- fes wieder zur Pumpe oder zu einem Vorrats behälter zurüekkehrt, Ferner könnte die im Schema gezeigte Servovorrichtung auch zur Betätigung einer Drosselklappe in einer Brennstoffzuleitung oder anderer Mittel zur Regelung der einem Brenner zugeführten Brennstoffm,enge verwendet werden-.
Control device for a fluid operated servo device. The present invention relates to a C, n control device for a liquid n actuated pre-device, in particular for regulating the supply of liquid fuel c # to a jet engine or gas turbine.
Be known control devices of this type have for supplying the working fluid to the servo device on a fluid line which is formed from a pair of cleichaehsiger channels, between the mutually facing mouths a gap is. These channels are located in a chamber with an open outlet. In the known devices, a shut-off element is arranged in this chamber, which, depending on any operating size, can be displaced transversely through the space mentioned between the channel mouths.
This operating variable can, for example, change the pressure of liquid fuel on a membrane or on a piston. be to which the shut-off device is attached, the amount of working fluid conveyed through said intermediate space after a part of the servo device. is determined by the position of the shut-off device.
The aim of the present invention is to create other means for influencing the amount of liquid flowing through the intermediate space in a device of the type mentioned.
The control device according to the invention is (, el, -ennzeiehnet, by a pair of equiaxed channels serving to supply the working fluid to the servo device, the mutually facing channels of which are separated by a gap, by at least one nozzle through which a controlling liquid jet can be sent transversely through said intermediate space and through a valve which responds to a certain operating variable and controls the inflow 7u of said nozzle.
An embodiment of the subject of the invention is shown in the accompanying schematic drawing.
In the device shown in the diagram, two channels a of the same axis open into a chamber b provided with an outlet, between which there is a gap between the mouths facing one another.
The channels a serve, as in known devices of this type, the Durehstrom the working fluid speed to the servo device. A pair of nozzles e are placed on opposite sides of the said intermediate space, which direct a jet of the control fluid under pressure across the intermediate space in order to thereby remove part or all of the working fluid from one of the. deflect the servo device connected channels.
In the exemplary embodiment shown, the flow through one of the nozzles is controlled by a spring-loaded valve which responds to a predetermined liquid flow rate that is dependent on the speed of a pump.
The flow through the other nozzle is controlled by a spring-loaded valve <B> g </B>, which is controlled by an electronics h. can be brought into the open position #, whereby the magnet receives current through one or more thermal elements i via an amplifier <B> J </B>.
In another arrangement, a plurality of nozzles are sprayed around the intermediate space, the flow through each nozzle being controlled by a valve that responds to a particular operating variable.
The working fluid can be supplied from a fuel pump or some other source. will-.
The device shown in the diagram serves to supply a burner K in the combustion chamber of a jet engine or a gas turbine with liquid fuel. The fuel pump has a hollow housing which includes a rotor m in which a number of bores are present. There is a spring loaded piston in each bore. 21-, which pushes with its outer end against an adjustable swivel plate <B> 0 </B>.
The inlet channel of the pump is designated with c and its outlet channel with <B> p </B>. In order to set the angle of inclination of the swivel plate, a cylinder q of the servo device is located inside the pump housing, in front, evenly. <B> In </B> this cylinder there is a piston r, which can be moved in one direction by means of a spring s.
A rod t extends from the piston against the pivoting disk and is hinged to it. As already mentioned, the two ends of the servo cylinder are connected to a control device by tubes which are connected to the described channels a. One end of that cylinder. is also connected to the pump outlet 2) by a channel u. A radial channel v is formed in the rotor, which is in connection at one end with the pump inlet <B> c </B>.
When the rotor rotates, liquid is pumped into the housing through the radial line v at a pressure that depends on the rotor speed, and this pressure is used to control a cylinder x located in a cylinder x Piston u to actuate valve f. The cylinder x is connected at one end to the pump housing and at the other end is connected to the pump inlet by means of a pipeline <B> y </B>.
As long as the valve <B> f </B> remains closed, fluid pressure acts on each of the opposite, sides of the servo piston <I> r </I>, and the piston is, as shown, by an on it <B > 5 kn </B> acting spring s pressed against the left end of the Z.vinder, whereby the swivel disc is held in the position in which the pump delivers its largest delivery rate.
The liquid conveyed by the pump to the chamber b of the servoste-Liervorriehtung flows back through line 2 to the pump inlet, the jet flowing through the space between the mouths of the channels a serving at the right end of the servo cylinder q to maintain full pressure. When the liquid pressure acting on the piston is strong enough, ce n to open the valve <B> f </B>.,
the liquid delivered by the pump flows through the pipe <B> 3 </B> and the valve and from there through a pipe <B> 5 </B> to one of the nozzles e. As a result, the jet of the servo control device is deflected laterally, whereby a reduction in the fluid pressure occurs at the right end of the servo cylinder q.
The predominant liquid pressure at the left end of the valve then moves the piston r to the right counter to the action of the spring s, whereby the swivel disk o is brought into a position for a reduced delivery rate of the pump.
In the system shown, the servo control device also responds, as already mentioned, to the effect of liquid which flows from the pump through the line <B> 6 </B> near your valve <B> g </B> and under it , Control effect (r through, the other nozzle e exits.
The valve <B> g </B> is in turn controlled by one or more thermocouples i, which are arranged in the pulp chamber or in other parts of the system, and a reduction is achieved by opening the valve <B> g </B> the amount of fuel delivered by the pump bewir ken when a predetermined temperature is exceeded.
If necessary, additional nozzles can be arranged around the gap between the mouths of the channels and, under the influence of valves that respond to operating parameters other than those mentioned, be sent with liquid will.
The field of application of the control device described is not limited to systems of the type shown in the schematic drawing, but this device can also be used for other analogous purposes. For example, this device can also be used in a fuel supply system in which a pump with a constant delivery rate is used, the amount of fuel supplied to the burner being controlled by a servo mechanism.
which actuates an overflow valve through which part of the pulp conveyed by the pump returns to the pump or to a storage container. Furthermore, the servo device shown in the diagram could also be used for actuation a throttle valve in a fuel supply line or other means for controlling the fuel supplied to a burner, can be used closely.