DE1200071B - Brennstoffanlage fuer Gasturbinen - Google Patents

Brennstoffanlage fuer Gasturbinen

Info

Publication number
DE1200071B
DE1200071B DER31418A DER0031418A DE1200071B DE 1200071 B DE1200071 B DE 1200071B DE R31418 A DER31418 A DE R31418A DE R0031418 A DER0031418 A DE R0031418A DE 1200071 B DE1200071 B DE 1200071B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
valve
fuel
pump
line
burner
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DER31418A
Other languages
English (en)
Inventor
Mark Cary Sedgwick Barnard
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rover Co Ltd
Original Assignee
Rover Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rover Co Ltd filed Critical Rover Co Ltd
Publication of DE1200071B publication Critical patent/DE1200071B/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/02Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type
    • F02M59/04Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type characterised by special arrangement of cylinders with respect to piston-driving shaft, e.g. arranged parallel to that shaft or swash-plate type pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/22Fuel supply systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D1/00Controlling fuel-injection pumps, e.g. of high pressure injection type
    • F02D1/02Controlling fuel-injection pumps, e.g. of high pressure injection type not restricted to adjustment of injection timing, e.g. varying amount of fuel delivered
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/20Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/20Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
    • F04B1/2014Details or component parts
    • F04B1/2042Valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/26Control
    • F04B1/30Control of machines or pumps with rotary cylinder blocks
    • F04B1/306Control of machines or pumps with rotary cylinder blocks by turning the swash plate, e.g. with fixed inclination
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/10Other safety measures
    • F04B49/103Responsive to speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/22Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by means of valves
    • F04B49/24Bypassing

Description

  • Brennstoffanlage für Gasturbinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennstoffanlage für Gasturbinen mit einer Brennstoffpumpe, deren Rotor mehrere auf einem Kreis angeordnete, je einen unter Federvorspannung stehenden Kolben tragende Bohrungen aufweist, deren von den mit einer schrägstehenden Hubscheibe zusammenwirkenden Kolben entferntliegende Enden an einer Druckfläche anliegen, welche einen bogenförmigen Brennstoffeinlaßschlitz und einen bogenförmigen Brennstoffauslaßschlitz aufweist, der mit dem Brenner über eine Leitung verbunden ist, aus der bei einer vorbestimmten Triebwerksdrehzahl durch wenigstens ein vorgespanntes Ventil Brennstoff im Nebenschluß zum Pumpeneinlaß zurückströmen kann, nach Patent 1096 685.
  • Nach dem Hauptpatent wird das Ventil vollständig von einem vom Triebwerk angetriebenen, rotierenden Teil getragen und wird durch die Fliehkraft geöffnet. Ein derartiges Ventil ist nach dem Hauptpatent vorzugsweise durch seine Vorspannung so einstellbar, daß hierdurch die maximale Drehzahl des Triebwerks geregelt wird. Weiterhin kann ein zweites, durch Fliehkraft betätigtes Ventil vorgesehen sein, welches die Mindestdrehzahl regelt oder mit einer von Hand zu betätigenden Drehzahl-Sollwert-Einstellung verbunden ist.
  • Die von der Pumpe geförderte Brennstoffmenge wird dem bogenförmigen Auslaßschlitz zugeführt, der für die maximale Brennstoffmenge ausgelegt ist, so daß bei sehr kleinen Brennstoffmengen, wie sie beim Verzögern des Triebwerks erforderlich sind, die genaue Regelung schwierig wird.
  • Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, die Einrichtung nach dem Hauptpatent derart zu verbessern, daß dieser Nachteil vermieden wird.
  • Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß der bogenförmige Auslaßschlitz durch einen Steg, dessen Bogenlänge höchstens so groß wie der endseitige Durchmesser der Auslaßbohrung im Pumpenrotor ist, in zwei am Umfang im Abstand voneinander liegende Abschnitte aufgeteilt ist, die beide mit dem Brenner über je eine Leitung verbunden sind, von denen jedoch nur eine Leitung wenigstens ein vorbekanntes Pumpen-Nebenschlußventil aufweist.
  • Vorzugsweise sind, wenn zwei Schlitze vorgesehen werden, diese unterschiedlich lang ausgebildet, so daß im Betrieb durch den einen eine größere Menge austritt als durch den anderen.
  • Diese Einrichtung ist besonders geeignet für ein Gasturbinentriebwerk mit veränderlicher Drehzahl, da sie zwei unterschiedliche und getrennte Fördermengen mit einer einzigen Pumpe liefert. Beim Beschleunigen des Triebwerks, wenn also ein größerer Brennstoffstrom zu den Brennern erforderlich ist, kann die Liefermenge beider Auslaßschlitze zusammen den Brennern zugeführt werden. Wenn dagegen beim Verzögern die Brennstoffzufuhr wegen des sehr armen Brennstoff-Luft-Gemischs sehr genau geregelt werden muß, wird nur die Liefermenge des in der Bogenlänge kürzeref Abschnittes den Brennern zugeführt.
  • Nach einem weiteren Merkmal wird der Auslaßschlitz mit der größeren Bogenlänge mit dem fliehkraftbetätigten Ventil verbunden. Vorzugsweise ist die mit den Kolben im Pumpenrotor zusammenwirkende Hubscheibe in ihrer Umfangswinkellage relativ zu den bogenförmigen Ein- und Auslaßschlitzen einstellbar, wodurch die wirksamen Bogenlängen dieser Schlitze geändert werden.
  • Andererseits kann auch nach einem anderen Merkmal die den kürzeren Auslaßschlitz mit dem Brenner verbindende Leitung mit der den längeren Auslaßschlitz mit dem Brenner verbindenden Leitung durch eine ein Regelventil aufweisende Nebenschlußleitung in Verbindung stehen, wobei in der Leitung vor dem Brenner ein federbelastetes Rückschlagventil vorgesehen ist. Die Erfindung ist im folgenden an Hand eines Beispiels beschrieben, das eine Brennstoffpumpe für ein Gasturbinentriebwerk veränderlicher Drehzahl betrifft, welche gemäß der Erfindung mit zwei Auslaßöffnungen versehen ist.
  • F i g. 1 zeigt eine typische Mengencharakteristik der Brennstoffpumpe; F i g. 2 läßt schematisch die feststehende Druckfläche erkennen, welche mit der die Öffnungen der Bohrungen enthaltenden Endfläche des Rotors zusammenwirkt, wobei auch der zum Brenner des Triebwerks führende Brennstoffweg zu erkennen ist; F i g. 3 bis 5 sind Diagramme, die die Wirkung der Verstellung der Hubscheibe der Pumpe in Umfangsrichtung auf das Brennstoffmengenverhältnis des aus den beiden Auslaßöffnungen austretenden Brennstoffs zeigen; F i g. 6 ist ein Axialschnitt durch eine Ausführungsform einer Brennstoffpumpe, wobei im Schnitt weiterhin ein durch Druckmedium zu betätigendes Stellglied zum Regeln der Triebwerksdrehzahl dargestellt ist; F i g. 7 ist ein Schnitt nach der Linie VII-VII der F i g. 6; F i g. 8 ist ein Schnitt nach der Linie VIII-VIII der F i g. 6; F i g. 9 zeigt eine Ansicht in Richtung der Pfeile IX-IX der F i g. 6.
  • Das in F i g. 1 dargestellte Diagramm ist so aufgebaut, daß die zum Brenner fließende Menge über der Drehzahl der Pumpe, d. h. über einer Funktion der Triebwerksdrehzahl aufgetragen ist, wenn die Brennstoffpumpe vom Triebwerk angetrieben wird.
  • Die Charakteristik läßt vier Regellinien erkennen, und zwar a) Beschleunigung, b) Regelung auf maximale Drehzahl, die durch ein durch Fliehkraft betätigtes Ventil erreicht wird, wie es bei 40 in F i g. 8 dargestellt ist.
  • c) Verzögerung und d) Regelung auf minimale Drehzahl oder eine Zwischendrehzahl, die durch ein zweites durch Fliehkraft betätigtes Ventil erreicht wird, wie es bei 44 in den F i g. 6 und 8 dargestellt wird, das mit einem durch Druckmedium zu betätigenden Kolben 48 der Pumpe zusammenwirkt.
  • Die in F i g. 2 dargestellte Druckfläche der Brennstoffpumpe entspricht derjenigen, die im Hauptpatent 1096 685 dargestellt und beschrieben ist, jedoch ist im vorliegenden Fall die Auslaßöffnung in zwei in Umfangsrichtung im Abstand voneinander liegende bogenförmige Abschnitte 2, 3 unterteilt. In F i g. 2 ist der Einlaßschlitz mit dem Bezugszeichen 1 versehen. Der Auslaßschlitz 2 steht durch einen Kanal 4 mit einem kreisringförmigen Kanal 5 in Verbindung, der seinerseits mit einer zentralen Bohrung in der Rotorwelle verbunden ist, wie es auch im vorgenannten Patent und im folgenden unter Bezug auf die F i g. 6 bis 9 beschrieben ist. Aus dieser Bohrung kann Brennstoff über durch Fliehkraft betätigte Ventile zur Regelung der maximalen und minimalen Drehzahl zum Pumpeneinlaß zurückströmen. In F i g. 2 ist das Regelventil für die maximale Drehzahl mit 7 und das Regelventil für die minimale Drehzahl mit 8 bezeichnet. Diese Ventile entsprechen den Ventilen 40 und 44 in den F i g. 6 und B. Der mit dem Bezugszeichen 8 a in F i g. 2 bezeichnete Teil soll schematisch einen durch ein Druckmedium zu betätigenden Kolben bezeichnen, der dem Kolben 48 der in den F i g. 6 und 8 dargestellten Pumpe entspricht. Zur Vereinfachung sind in F i g. 2 die Ventile 7 und 8 schematisch in einer Leitung 6 dargestellt, die von der Öffnung 2 und den Kanälen 4 und 5 zum Brenner 11 führt; tatsächlich wirken sie als Rückläufe von der oben erwähnten axialen Bohrung. Die Auslaßöffnung 3 steht durch eine Rohrleitung 12 direkt mit dem Brenner 11 in Verbindung. Weiterhin ist die öffnung 3 durch eine Rohrleitung 13, welche ein Ventil 10 enthält, mit der Rohrleitung 6 verbunden. Die Strömung durch die Rohrleitung 6 stromabwärts der Verbindungsstelle mit der Rohrleitung 13 wird durch ein federbelastetes Rückschlagventil 9 geregelt. Die Öffnungen oder Schlitze 1, 2 und 3 sind in Umfangsrichtung durch Zwischenstege voneinander getrennt, deren Bogenlänge etwa dem Durchmesser der Öffnungen in den angrenzenden Enden der Pumpenbohrungen gleich oder kleiner als dieser ist. Die Bogenlänge der Zwischenstege wird nicht größer als der Durchmesser dieser Öffnungen gewählt, da sonst ein diskontinuierliches Fördern eintreten würde. Die Bogenlänge des Schlitzes 2 ist größer als die des Schlitzes 3, so daß der Mengenfluß durch die Öffnung 2 ebenfalls größer wird als der durch die Öffnung 3.
  • Bei einer Beschleunigung längs der Linie a der F i g. 1 sind die beiden Ventile 7 und 8 geschlossen und die dem Brenner 11 zugeführte Brennstoffmenge ist gleich der Summe der durch die Öffnungen 2 und 3 austretenden Mengen, so daß die Gesamtliefermenge der Pumpe etwa die gleiche ist wie die einer Pumpe, welche einen einzigen halbkreisförmigen Auslaßschlitz aufweist.
  • Bei Drehzahlen unterhalb der minimalen oder der Zwischendrehzahl, auf die das Ventil 8 eingestellt ist, wird der an die Brenner 11 gelangende Brennstoff aus beiden Öffnungen 2 und 3 über die Leitungen 6 bzw. 12 gefördert. Das Ventil 9 wird gegen die Federkraft durch die Differenz zwischen den Brennstoffdrücken der durch die Öffnungen 2 und 3 gelieferten Brennstoffmengen offengehalten. Wenn die Mindest- oder Zwischendrehzahl erreicht ist, öffnet sich das Ventil 8 und ein gewisser Teil des durch die Öffnung 2 austretenden Brennstoffs wird zum Einlaß der Pumpe zurückgefördert.
  • Wenn sich das Ventil 8 geöffnet hat, erfolgt die Förderung der Pumpe entlang der Linie b. Das Ventil 9 ist durch seine Feder geschlossen; unter der Annahme, daß auch das Ventil 10 geschlossen ist, wird der Brenner 11 nur den aus der Öffnung 3 austretenden Brennstoff über die Leitung 12 erhalten und das Triebwerk wird entlang der Linie c verzögert. Wenn das Ventil 10 geöffnet wird, nachdem das Ventil 8 geöffnet wurde, strömt ein Teil des aus der Öffnung 3 austretenden Brennstoffs durch die Leitung 13 und wird über das Ventil 8 zum Einlaß der Pumpe zurückgeleitet. Dadurch wird die dem Brenner zugeführte Brennstoffmenge gleich der durch die Öffnung 3 tretenden Menge, vermindert um die durch die Leitung 13 zurückströmenden Menge. Dadurch wird die Linie c in F i g. 1 abgesenkt. Durch das Ventil 10 wird also eine niedrigere Betriebslinie c ermöglicht, wenn das Ventil 8 geöffnet ist. Das Regelventil 7 für die Maximaldrehzahl ist so eingestellt, daß es bei einer höheren Drehzahl als das Ventil 8 öffnet. - Es öffnet nur dann, wenn das Ventil 8 durch den Kolben 8 a geschlossen gehalten wird. Wenn das Ventil 7 offen ist, wird der durch die Öffnung 2 austretende Brennstoff in gleicher Weise durch das Ventil 7 im Nebenstrom zurückgeleitet. Das Ventil 10 übt keine Wirkung auf die dem Brenner 11 zuströmende Menge aus, wenn die Ventile 7 und 8 beide geschlossen sind, da dieselbe Menge zum Brenner gelangt, gleichgültig, ob das Ventil 10 offen oder geschlossen ist.
  • Die Hubscheibe, die gegen die Kolben der Pumpe drückt, ist bei der in F i g. 2 schematisch dargestellten Pumpe feststehend angeordnet, sie kann jedoch auch in beiden Umfangsrichtungen in der Winkellage verstellbar ausgebildet werden, und zwar aus einer Normalstellung heraus, in der eine Axialebene AB durch die Hubscheibe längs eines Durchmessers durch die Zwischenstege zwischen den Schlitzen 1, 2 bzw. 1, 3 verläuft, wie es links in F i g. 3 zu erkennen ist. In diesem Fall werden das Ventil 10 und die Leitung 13 nicht benötigt, wie weiter unten noch erläutert wird. Eine in ihrer Winkellage einstellbare Hubscheibe ist bei 31 in den F i g. 6 und 7 dargestellt. Die rechte Seite der F i g. 3 zeigt in einem Diagramm den Mengenfluß durch die Schlitze 1, 2 und 3 für alle Stellungen eines Kolbens, der im Uhrzeigersinn von A nach B und von B nach A um die Druckfläche herumläuft. Die durch den Schlitz 1 angesaugte Menge erscheint unterhalb der horizontalen Achse, während die ausgestoßene Menge durch die Schlitze 2 und 3 oberhalb der horizontalen Achse angedeutet ist. Das relative Verhältnis des durch den Schlitz 3 tretenden Mengenstroms zur gesamten durch die Schlitze 2 und 3 tretenden Menge ist aus dem Vergleich der im rechten Diagramm ersichtlichen entsprechenden Flächen zu erkennen.
  • F i g. 4 zeigt die Wirkung einer derartigen Veränderung der Winkellage der Hubscheibe im Uhrzeigersinn, daß die wirksame Bogenlänge des Auslaßschlitzes 2 verkleinert wird. Aus dem rechts dargestellten Diagramm ist zu erkennen, daß das Verhältnis der Fläche 3 zur Fläche 2 -I- 3 größer wird.
  • F i g. 5 läßt die Wirkung einer Winkeländerung der Hubscheibe in Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn erkennen, wobei die wirksame Bogenlänge des Auslaßschlitzes 3 verkleinert wird. Aus dem rechts danebenliegenden Diagramm ist zu erkennen, daß das Verhältnis der Fläche 3 zur Fläche 2 -I- 3 kleiner wird. Somit kann durch ein Verdrehen der Hubscheibe das Verhältnis der wirksamen Bogenlänge des Schlitzes 3 zur gesamten wirksamen Bogenlänge der Schlitze 2 und 3 geändert werden, so daß auch die Neigung der Linie c in F i g. 1 vergrößert oder verkleinert werden kann. Diese Art der Verstellung kann an Stelle der Rohrleitung 13 und des Ventils 10, die in F i g. 2 dargestellt sind, vorgesehen werden. Sie ist deshalb vorzugsweise anzuwenden, weil die Neigung der Linie c vergrößert oder verkleinert werden kann, während durch das Ventil 10 die Linie c nur abgesenkt werden kann. Andererseits beeinflußt die Umfangswinkelverstellung der Hubscheibe in geringem Maß die Lage der Linie a der F i g. 1, da wegen der Verringerung der wirksamen Bogenlänge der Schlitze 2 und 3 der Gesamtmengenstrom aus den Schlitzen 2 und 3 verringert wird, wie aus einem Vergleich der Diagramme in den F i g. 3 bis 5 hervorgeht.
  • Durch eine Unterteilung des Auslaßschlitzes in zwei Abschnitte gemäß der Erfindung können mit einer einzigen Pumpe zwei getrennte Fördermengen erreicht werden. Da außerdem die Pumpe in beiden Abschnitten mit gutem Wirkungsgrad betrieben werden kann, ist es möglich, eine gewünschte Regelung über einen weiten Bereich von Bedingungen für das Triebwerk, wie beispielsweise veränderliche Höhen, beizubehalten.
  • Obwohl nach der Beschreibung der Auslaßschlitz in zwei Abschnitte unterteilt ist, kann er natürlich auch in mehr als zwei Abschnitte aufgeteilt werden, wie es beispielsweise bei einem Gasturbinentriebwerk mit zwei oder mehr Brennkammern erforderlich ist. In einigen Fällen kann es wünschenswert sein, auch den Einlaßschlitz in zwei oder mehr Abschnitte zu unterteilen.
  • In den F ig. 6 bis 8 ist eine praktische Ausführungsform einer Brennstoffpumpe mit in der Umfangswinkellage verstellbarer Hubscheibe 31 dargestellt, welche ein etwa zylindrisches Gehäuse 20 aufweist, das mit Deckeln 21 und 22 versehen ist. Der Deckel 21 weist einen nach innen ragenden zentralen Teil 23 auf, der mit einer Bohrung versehen ist, welche ein Lager für die Rotorwelle 24 der Pumpe bildet. Das äußere Ende der Welle 24 ist so ausgebildet, daß es bei 25 von der Hauptwelle des nicht dargestellten Triebwerks angetrieben werden kann, wodurch die Drehzahl und damit die Fördermenge der Pumpe von der Triebwerksdrehzahl abhängen. Das innenliegende Ende der Welle ist bei 26 mit einem Flansch versehen und trägt einen Rotor 27, der mit drei zur Rotorachse parallel liegenden Bohrungen versehen ist, welche in Umfangsrichtung in gleichem Abstand voneinander liegend im Rotor vorgesehen sind. Jede Bohrung enthält einen Kolben 28. Der von der Welle 24 entfernt liegende obere Teil jedes Kolbens ist mit einer teilkugeligen Ausnehmung versehen, in der eine Kugel 29 liegt, welche in eine entsprechende Ausnehmung in einem Druckstück 30 einfaßt, welches von einer Hubscheibe 31 getragen wird. Die Hubscheibe 31 ist auf einem Zahnrad 32 angebracht, welches auf einer Welle 34 sitzt, die in einem im Deckel 22 vorgesehenen Lager gelagert ist.
  • Jeder Kolben 28 wird durch eine Feder 33 gegen die zugehörige Kugel 29 gedrückt. Die Feder liegt in der Bohrung im Rotor 27 und liegt am Kolben 28 und am Flansch 26 an. Es ist zu erkennen, daß bei einer Drehung der Welle 24 und des Rotors 27 die Kolben durch gemeinsame Wirkung der Hubscheibe 31 und der Federn 33 hin und her bewegt werden.
  • Aus einem nicht dargestellten Vorratsbehälter wird flüssiger Brennstoff in das Innere des Pumpengehäuses 20 eingeführt. Die innenliegende Endfläche des Lagers 23 bildet die schon oben erwähnte Druckfläche, welche gemäß der Erfindung mit dem bogenförmigen Einlaßschlitz 1 und den bogenförmigen Auslaßschlitzabschnitten 2 und 3 versehen ist, die in den F i g. 2 bis 5 dargestellt und auch in F i g. 9 zu erkennen sind. Der Einlaßschlitz 1 steht über einen Kanal 35 im Lager 23 mit dem Inneren des Pumpengehäuses 20 in Verbindung. Jedesmal, wenn sich gemäß F i g. 6 ein Kolben 28 unter der gemeinsamen Wirkung der Feder 33 und der Hubscheibe 31 nach rechts bewegt, wird durch die Einlaßöffnung 1 und eine Verbindungsöffnung 36 im Flansch 26 in die den Kolben 28 enthaltende Bohrung eine Brennstoffmenge eingesaugt. Jedesmal, wenn sich ein Kolben 28 aus der in F i g. 6 dargestellten Lage nach links bewegt, wird eine Menge unter Druck stehenden Brennstoffs durch eine Öffnung 36 im Flansch 26 in die Abschnitte 2 und 3 der Auslaßschlitze und durch Kanäle 37 im Lager 23 in einen Auslaßkanal 38 gedrückt (s. F i g. 6). Der Abschnitt 2 des Auslaßschlitzes steht weiterhin durch einen Kanal 39 in der Welle 24 mit einer zentralen Bohrung 41 in Verbindung, welche ihrerseits mit den durch Fliehkraft betätigten Ventilen 40 und 44, die den schematisch in F i g. 2 dargestellten Ventilen 7 und 8 entsprechen und zur Regelung der maximalen und minimalen Drehzahl dienen, verbunden sind. In F i g. 6 ist nur das Ventil 44 dargestellt; in F i g. 8 ist jedoch auch das durch FIiehkraft betätigte Ventil 40 zur Regelung der Maximaldrehzahl zu erkennen. Wenn eines dieser Ventile geöffnet ist, leitet es Brennstoff aus der zentralen Bohrung 41 in das Innere des Pumpengehäuses 20 zurück. Jedes durch Fliehkraft betätigte Ventil ist mit einem halbkugeligen Ventilglied versehen, welches am Ende einer Blattfeder 42 angebracht ist, die an einem Halter 70 befestigt ist, welcher am Flansch 26 der Welle 24 sitzt. Nach F i g. 8 ist der Rotor 27 weiterhin mit einem Ausgleichsgewicht 43 versehen, welches unter gleichen Winkeln zwischen den beiden halbkugeligen Ventilgliedern der Ventile 40 und 44 angeordnet ist.
  • Das durch Fliehkraft betätigte Ventil 40 zur Regelung der Maximaldrehzahl ist so eingestellt, daß es bei der Maximaldrehzahl öffnet, während das durch Fliehkraft betätigte Ventil 44 zur Regelung der Mindestdrehzahl derart eingestellt ist, daß es bei einer vorbestimmten geringeren Drehzahl öffnet. Die auf das Ventilglied des Ventils 44 einwirkende Federkraft ist jedoch durch eine mittels Druckmedium betätigte Vorrichtung veränderlich, welche in Abhängigkeit von einem Regelglied betätigt werden kann, wie beispielsweise einem Gaspedal eines vom Triebwerk angetriebenen Fahrzeugs oder einer anderen geeigneten Drosseleinrichtung. Der Rotor 27 ist mit einer weiteren Bohrung 45 in dem Ende versehen, das in der Nähe der Hubscheibe 31 liegt. Diese Bohrung steht über einen radialen Kanal 46 mit einer Kammer 47 in Verbindung, die vom Rotor 27 getragen wird und einen Kolben 48 enthält, welcher auf die Rückseite des halbkugeligen Ventilglieds des Ventils 44 einwirkt und dadurch die durch die Feder 42 gegebene Vorspannung ändert. Die Bohrung 45 steht durch eine Rohrleitung 49 weiterhin mit einer Betätigungseinrichtung in Verbindung, welche einen Vorratsbehälter für Öl oder eine andere geeignete Flüssigkeit zur Betätigung des Kolbens 48 enthält. Eine Stange 52, die mit dem Gaspedal des Fahrzeugs oder einer anderen Regelung verbunden ist, ist mit einem kugeligen Ende 53 versehen, welches in einen Kolben 54 eingreift, der einen Halter 55 für das eine Ende einer Druckfeder 56 aufweist, deren anderes Ende gegen ein Ventilglied 57 drückt, das einen Kanal 58 abdichtet, der zum Vorratsbehälter 50 führt. Das Ventilglied 57 sitzt auf einer Stange 60 mit einem Kopf 61, der in einer Bohrung 62 des Kolbens 54 geführt ist. Die Anordnung der Betätigungseinrichtung ist derart getroffen, daß, wenn der Kolben in F i g. 6 durch die Stange 52 nach links gedrückt wird, der Kanal 58 geschlossen wird und das Öl oder die andere Flüssigkeit in dem von der Feder 56 eingenommenen Raum durch die Rohrleitung 49 hinausgedrückt wird, so daß der auf den Kolben 48 einwirkende Druck geändert wird. Wenn die Stange 52 in entgegengesetzter Richtung bewegt wird, wird der Kopf 55 der Stange 60 vom Kolben 54 mitgenommen, so daß der Kanal 58 geöffnet wird, wodurch das Öl aus dem Vorratsbehälter 50 austreten und die Verluste im Arbeitsraum ersetzen kann.
  • Wie schon oben erwähnt, kann die Hubscheibe in ihrer Umfangswinkellage verstellt werden, um durch Änderung der Neigung der Linie c in F i g. 1 Beginn und Ende des Saug- und Ausschiebehubs der Kolben 28 relativ zu den bogenförmigen Einlaß-und Auslaßschlitzen zu ändern, so daß die wirksame Bogenlänge dieser Schlitze verändert wird. Das wird dadurch erreicht, daß die Hubscheibe 31 auf einem Zahnrad 32 angebracht ist, welches mit einer Schnecke 65 in Eingriff steht, die auf einer Welle 66 sitzt. Ein der Regelung dienendes Ende 67 dieser Welle ist von außen zugänglich. Die Welle 66 kann in jeder gewünschten Lage mit Hilfe einer Feststellschraube 68 (F i g. 7) festgestellt werden.
  • Bei der in den F i g. 6 bis 9 dargestellten Pumpe ist die Auslaßleitung des Schlitzabschnitts 2 und ein weiterer Auslaß vom Schlitzabschnitt 3 (s. F i g. 9) wie in F i g. 2 durch Leitungen 6 und 12 mit einem Brenner 11 verbunden, wobei allerdings die Rohrleitung 13 und das Ventil 10 fehlen. Die durch Fliehkraft betätigten Ventile 40, 44 sind im Inneren der Pumpe untergebracht und nicht, wie es in F i g. 2 bei den Ventilen 7 und 8 dargestellt ist, außerhalb derselben. Das Ventil 40 ist so eingestellt, daß es bei einer vorbestimmten Maximaldrehzahl öffnet, während das Ventil 44 so eingestellt ist, daß es bei einer vorbestimmten minimalen Drehzahl öffnet. Durch den Kolben 48 und die zugehörige Betätigungseinrichtung ist es aber- möglich, die Vorspannung des Ventils 44 zu ändern, so daß es bei jeder Zwischendrehzahl öffnet. Durch Drehen der Welle 66 kann die Hubscheibe 31 in ihrer Winkellage so eingestellt werden, daß die in den F i g. 3 bis 5 dargestellten Wirkungen erzielt werden. Wie oben schon erwähnt, wird hierdurch die Neigung der Linie c in F i g. 1 geändert.

Claims (1)

  1. Patentansprüche: 1. Brennstoffanlage für Gasturbinen mit einer Brennstoffpumpe, deren Rotor mehrere auf einem Kreis angeordnete, je einen unter Federvorspannung stehenden Kolben tragende Bohrungen aufweist, deren von den mit einer schrägstehenden Hubscheibe zusammenwirkenden Kolben entferntliegende Enden an einer Druckfläche anliegen, welche einen bogenförmigen Brennstoffeinlaßschlitz und einen bogenförmigen Brennstoffauslaßschlitz aufweist, der mit dem Brenner über eine Leitung verbunden ist, aus der bei einer vorbestimmten Triebwerksdrehzahl durch wenigstens ein vorgespanntes Ventil Brennstoff im Nebenschluß zum Pumpeneinlaß zurück strömen kann, nach Patent 1096 685, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß der bogenförmige Auslaßschlitz durch einen Steg, dessen Bogenlänge höchstens so groß wie der endseitige Durchmesser der Auslaßbohrung im Pumpenrotor ist, in zwei am Umfang im Abstand voneinander liegende Abschnitte (2, 3) aufgeteilt ist, die beide mit dem Brenner (11) über je eine Leitung verbunden sind, von denen jedoch nur eine Leitung wenigstens ein vorbekanntes Pumpen-Nebenschlußventil (40 bzw. 44) aufweist. z. Brennstoffanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Auslaßschlitze (2, 3) unterschiedliche Bogenlängen aufweisen. 3. Brennstoffanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaßschlitz (2) mit der größeren Bogenlänge mit dem Ventil (40; 44) verbunden ist. 4. Brennstoffanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangswinkellage der mit den Kolben (28) im Pumpenrotor (27) zusammenwirkenden schrägstehenden Hubscheibe (31) relativ zu den bogenförmigen Ein- und Auslaßschlitzen verstellbar ist. 5. Brennstoffanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubscheibe (31) auf einem Zahnrad (32) sitzt, welches mit einem weiteren Zahnrad (65) in Eingriff steht, das von außerhalb des Pumpengehäuses (20) verdreht werden kann. 6. Brennstoffanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den kürzeren Auslaßschlitz (3) mit dem Brenner (11) verbindende Leitung (12) mit der den längeren Auslaßschlitz (2) mit dem Brenner (11) verbindenden Leitung (6) durch eine ein Regelventil (10) aufweisende Nebenschlußleitung (13) in Verbindung steht, wobei in der Leitung (6) vor dem Brenner ein federbelastetes Rückschlagventil (9) vorgesehen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 282 501.
DER31418A 1960-11-08 1961-11-07 Brennstoffanlage fuer Gasturbinen Pending DE1200071B (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB38263/60A GB926937A (en) 1960-11-08 1960-11-08 Improvements in or relating to a rotary fuel pump of the kind including cam-operatedpistons

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1200071B true DE1200071B (de) 1965-09-02

Family

ID=10402326

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DER31418A Pending DE1200071B (de) 1960-11-08 1961-11-07 Brennstoffanlage fuer Gasturbinen

Country Status (4)

Country Link
US (1) US3160104A (de)
CH (1) CH376718A (de)
DE (1) DE1200071B (de)
GB (1) GB926937A (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1002430C2 (nl) * 1996-02-23 1997-08-26 Innas Free Piston Ifp Bv Inrichting voor het opwekken, gebruiken of transformeren van hydraulische energie.
DE10037114B4 (de) * 2000-01-25 2010-07-22 Bosch Rexroth Aktiengesellschaft Hydrotransformator

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3126376A (en) * 1962-08-04 1964-03-24 Fluorinated anbrostenes and inter-
US3272128A (en) * 1964-06-15 1966-09-13 Emerson Electric Co Variable volume reversible hydraulic device
DE10216205B4 (de) * 2002-04-12 2007-04-05 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffhochdruckpumpe mit Fördermengenregelung
SE534209C2 (sv) * 2009-10-06 2011-05-31 Haldex Traction Ab Hydraulpumpaggregat

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH282501A (de) * 1948-08-23 1952-04-30 Rolls Royce Brennstoffzuführungs- und Steuereinrichtung einer Gasturbinenanlage.

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA556825A (en) * 1958-05-06 E. Olzon Nils Piston pumps
US1912738A (en) * 1930-03-22 1933-06-06 Ernest J Svenson Multipressure gear pump
US2117512A (en) * 1935-03-28 1938-05-17 Lewis L Scott Oil burner
US2452470A (en) * 1946-01-17 1948-10-26 James P Johnson Distributing device
US2665637A (en) * 1947-05-07 1954-01-12 Borg Warner Pumping system
US2749844A (en) * 1951-11-01 1956-06-12 Bendix Aviat Corp Pump
US2716946A (en) * 1952-10-14 1955-09-06 Schwitzer Cummins Company Hydraulic control system
US2887060A (en) * 1953-06-22 1959-05-19 American Brake Shoe Co Variable volume pumping mechanism
US2835323A (en) * 1953-10-13 1958-05-20 Plessey Co Ltd Fuel systems for internal combustion engines and gas turbines
US3007513A (en) * 1955-05-19 1961-11-07 Thompson Ramo Wooldridge Inc Pump assembly for a fuel system
US2993445A (en) * 1955-07-23 1961-07-25 Teves Kg Alfred Pump, in particular for control systems
US2896546A (en) * 1955-08-09 1959-07-28 Sundstrand Machine Tool Co Porting arrangement for hydraulic pumps and motors
US2847938A (en) * 1955-12-01 1958-08-19 John T Gondek Hydraulic pump
US2820415A (en) * 1956-03-12 1958-01-21 Ray W Born Low pressure, high volume-high pressure, low volume pump
FR1184754A (fr) * 1956-10-11 1959-07-24 Rover Co Ltd Système d'alimentation en carburant pour moteurs à turbine à gaz
US2965042A (en) * 1956-12-08 1960-12-20 Rover Co Ltd Fuel pump

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH282501A (de) * 1948-08-23 1952-04-30 Rolls Royce Brennstoffzuführungs- und Steuereinrichtung einer Gasturbinenanlage.

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1002430C2 (nl) * 1996-02-23 1997-08-26 Innas Free Piston Ifp Bv Inrichting voor het opwekken, gebruiken of transformeren van hydraulische energie.
WO1997031185A1 (en) * 1996-02-23 1997-08-28 Innas Free Piston B.V. Pressure transformer
US6116138A (en) * 1996-02-23 2000-09-12 Innas Free Piston B.V. Pressure transformer
US6575076B1 (en) 1996-02-23 2003-06-10 Innas Free Piston B.V. Hydraulic installations
DE10037114B4 (de) * 2000-01-25 2010-07-22 Bosch Rexroth Aktiengesellschaft Hydrotransformator

Also Published As

Publication number Publication date
US3160104A (en) 1964-12-08
GB926937A (en) 1963-05-22
CH376718A (fr) 1964-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2158689C3 (de) Kraftstoffeinspritzanlage für Brennkraftmaschinen mit Einspritzzeitpunktverstehlung
DE1947641C3 (de) Als Pumpe oder Motor ausgebildete Maschine veränderlicher Verdrängung
DE1776101B1 (de) Regeleinrichtung fuer den Einspritzzeitpunkt einer Brennstoffeinspritzpumpe fuer Brennkraftmaschinen
DE1267470B (de) Brennstoffeinspritzpumpe mit Verteilerdrehschieber
DE2345724A1 (de) Kraftstoffpumpvorrichtung
DE1451968B1 (de) Regeleinrichtung bei einer Brennstoffpumpe für Brennkraftmaschinen
DE1200071B (de) Brennstoffanlage fuer Gasturbinen
DE1451963B1 (de) Regeleinrichtung für Brennstoffeinspritzpumpen von Brennkraftmaschinen
DE3041365A1 (de) Einspritzpumpenfoerdervorrichtung
DE2611147A1 (de) Brennkraftmaschine mit verbrennung von feinteiligem, festem brennstoff
DE2240289A1 (de) Brennstoffeinspritzvorrichtung
DE3026896C2 (de)
DE517236C (de) Doppelkolbenpumpe, bei der die beiden Kolben in einem gemeinsamen Saug- und Druck-raum arbeiten und die Foerderleistung durch Hubversetzung der Kolben geregelt wird
DE1920417C3 (de) Kraftstoffverteilereinspritzpumpe fur eine Brennkraftmaschine
DE954752C (de) Regelungseinrichtung fuer die Brennstoffzufuehrung bei Gasturbinen
EP1090229A1 (de) Regelvorrichtung für hydraulische arbeitsgeräte
DE884129C (de) Brennstoffeinspritzpumpe
DE1476881C3 (de) Brennstoffregeleinrichtung für ein Gasturbinentriebwerk
EP0863308A1 (de) Kolbenpumpvorrichtung zum Fördern von Flüssigkeiten
DE1805276B2 (de) Regeleinrichtung an einer brennstoffeinspritzpumpe fuer brennkraftmaschinen
DE669786C (de) Regelung von Dampfturbinen
DE1576297C (de) Regeleinrichtung fur eine Brennstoff einspritzpumpe fur Brennkraftmaschinen
DE1576296C (de) Regeleinrichtung bei einer Brennstoff einspritzvorrichtung für Brennkraftmaschi nen
DE2308439A1 (de) Zeitschaltvorrichtung fuer brennstoffeinspritzpumpen
DE1576298C (de) Brennstoffzufuhrvorrichtung