DE1401279C3 - Fuel regulator for gas turbine engines - Google Patents

Fuel regulator for gas turbine engines

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DE1401279C3
DE1401279C3 DE19591401279 DE1401279A DE1401279C3 DE 1401279 C3 DE1401279 C3 DE 1401279C3 DE 19591401279 DE19591401279 DE 19591401279 DE 1401279 A DE1401279 A DE 1401279A DE 1401279 C3 DE1401279 C3 DE 1401279C3
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Kenneth Arnold Alvastan Basford
Thomas Johnson Derby Panton
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    • F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
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Description

ankerung bei 94 α wird durch ein Kugelgelenk 94 b gebildet, an welches sich eine Zugstange 102 anschließt, die eine zentral auf der Membran 80 befestigte Nabe 80 a verschiebbar durchsetzt und mit ihrem oberen Ende einen Hebel 103 des Ventils 104 verschwenken kann, wie die Figur zeigt. Gegen die Kraft der Vorspannfeder 94 stützt sich die Nabe an zungenartigen Anschlägen 80 b eines Ringkörpers 80 c ab.Anchoring at 94 α is formed by a ball joint 94 b , to which a tie rod 102 is connected, which slidably penetrates a hub 80 a mounted centrally on the membrane 80 and can pivot a lever 103 of the valve 104 with its upper end, as shown in the figure indicates. Against the force of the biasing spring 94, the hub is supported on tongue-like stops 80 b of an annular body 80 c .

Die membranferne Verankerung der Vorspannfeder 94 besteht aus einem Kupplungskörper 94 c, der mit einem Schraubbolzen 94 d das eine Ende eines in einem festen Drehpunkt 96 gelagerten Hebels 95 durchsetzt und an seinem freien Ende mit einer Mutter 94 β an diesem befestigt ist. Am Hebel 95 ist eine Kulisse 99 angebracht, in die eine über einen Hebelarm 98 mit dem Steuerhebel verbundene Rolle 97 eingreift. Durch eine Betätigung des Steuerhebels wird durch Verschwenken des Hebelarms 98 über die Rolle 97 und die Kulisse 99 der Hebel 95 verschwenkt und damit die Vorspannung der Feder 94 verändert. Die jeweilige Veränderung hängt vom Verlauf der Kulisse 99 ab.The anchoring of the preload spring 94 remote from the diaphragm consists of a coupling body 94 c, which penetrates one end of a lever 95 mounted in a fixed pivot point 96 with a screw bolt 94 d and is fastened at its free end to this with a nut 94 β. A link 99 is attached to the lever 95, into which a roller 97 connected to the control lever via a lever arm 98 engages. By actuating the control lever, the lever 95 is pivoted by pivoting the lever arm 98 over the roller 97 and the link 99 and the pretensioning of the spring 94 is thus changed. The respective change depends on the course of the backdrop 99.

Zur Verminderung der zwischen der Rolle 97 und der Kulisse 99 auftretenden Kraft ist eine dem Drehmoment der Vorspannfeder 94 entgegenwirkende Ausgleichsfeder 101 vorgesehen, die in einem Gehäuse 101a angeordnet ist und sich damit mit dem einen Ende am Reglergehäuse abstützt. Mit dem anderen Ende stützt sich die Ausgleichsfeder 101 über einen Federteller 101c am Hebel 95 gelenkig ab, indem ein am Federteller angebrachter Kugelkopf in eine entsprechende Ausnehmung 101 e am Hebel 95 eingreift. Die Angriffslinie der von der Ausgleichsfeder 101 auf den Hebel 95 ausgeübten Kraft liegt relativ zu dem festen Drehpunkt 96 so, daß die Ausgleichsfeder den Hebel 95 entgegen dem durch die Vorspannfeder 94 ausgeübten Drehmoment im Gegenuhrzeigersinn zu verdrehen sucht. Die gelenkige Abstützung bei 101 e kann auch durch eine Ausnehmung mit halbkreisförmigem Querschnitt und eine in diese eingreifende Rolle ausgebildet werden.To reduce the force occurring between the roller 97 and the link 99, a compensating spring 101 counteracting the torque of the pretensioning spring 94 is provided, which is arranged in a housing 101a and is thus supported with one end on the controller housing. With the other end of the balancing spring 101 is supported via a spring plate 101c on the lever 95 hinged on by a spring plate mounted on the ball head engages in a corresponding recess 101 on the lever e 95th The line of attack of the force exerted by the balancing spring 101 on the lever 95 lies relative to the fixed pivot point 96 so that the balancing spring tries to rotate the lever 95 counterclockwise against the torque exerted by the preloading spring 94. The articulated support at 101 e can also be formed by a recess with a semicircular cross-section and a role engaging in this.

Damit die Vorspannfeder 94 beispielsweise bei Inbetriebnahme justiert werden kann, ist im unteren Teil des Reglergehäuses ein Spannorgan 94/ angebracht, das durch eine Feder 94 g belastet ist und normalerweise außer Eingriff mit der vorzugsweise mit einer Außenverzahnung versehenen Mutter 94 e steht. Der aus dem Reglergehäuse herausragende Teil des Spannorgans ist durch eine abnehmbare Kappe 94/ abgedeckt. Nach einer anderen Ausführungsform kann die Feder 94 g weggelassen werden.So that the biasing spring 94 can be adjusted, for example when starting up, a tensioning element 94 / is attached in the lower part of the controller housing, which is loaded by a spring 94 g and is normally out of engagement with the nut 94 e , which is preferably provided with external teeth. The part of the tensioning member protruding from the regulator housing is covered by a removable cap 94 /. According to another embodiment, the spring 94g can be omitted.

ίο Das Spannorgan 94/ wird dann von einem Dichtungsring umgeben, wobei der innerhalb der Kammer 81 herrschende Druck dafür sorgt, daß sich das Spannorgan normalerweise außer Eingriff mit der Mutter 94 e befindet. Zum Justieren der Vorspannfeder 94 wird das Spannorgan nach innen gedrückt und mit der Mutter 94 e in Eingriff gebracht, worauf durch Verdrehen des Spannorgans 94/ die Verankerung der Vorspannfeder 94 am Hebel 95 verstellt und damit deren Spannung verändert wird.ίο The clamping member 94 / is then surrounded by a sealing ring, where the prevailing pressure within the chamber 81 ensures that the clamping member is normally out of engagement with the nut 94 is e. To adjust the biasing spring 94, the clamping member is pressed inwardly and engaged with the nut 94 e into engagement, whereupon adjusted by turning the clamping member 94 / the anchoring of the biasing spring 94 on the lever 95 and therefore their voltage is changed.

Die Zugstange 102 hat am oberen Ende normalerweise einen geringen Abstand vom Hebel 103. Die Vorspannfeder 94 drückt die Nabe 80 α gegen die Anschläge 80 b. Wenn die auf die Membran 80 einwirkende hydraulische Belastung die durch die Vertikalstellung des Hebelarms 98 und letzten Endes durch die Form der Kulisse 99 bestimmte Kraft der Vorspannfeder 94 übersteigt, tritt die Zugstange 102 mit dem Hebel 103 in Eingriff und verschwenkt diesen, so daß das Ventil 104 geöffnet und der Durchfluß zur Eingangsseite der Brennstoffpumpe freigegeben wird. Es tritt dann eine Verringerung der Brennstoffzufuhr zum Triebwerk ein, so daß die Drehzahl herabgesetzt wird. Da die hydraulische Belastung der Membran 80 von der Drehzahl des Niederdruckverdichters abhängt, stabilisiert sich die Brennstoffzufuhr bei einem von der Kraft der Vorspannfeder 94 und damit von der Form der Kulisse 99 und der Stellung des Steuerhebels abhängigen Wert. Durch den Ausgleich der von der Vorspannfeder und der Ausgleichsfeder ausgeübten Drehmomente kann der Steuerhebel trotz des geringen Verstellwegs der Membran 80 und der erheblichen daran angreifenden Kräfte sehr feinfühlig und genau verstellt werden.The pull rod 102 is normally at a small distance from the lever 103 at the upper end. The preloading spring 94 presses the hub 80 α against the stops 80 b. When the hydraulic load acting on the diaphragm 80 exceeds the force of the biasing spring 94 determined by the vertical position of the lever arm 98 and, ultimately, the shape of the link 99, the pull rod 102 engages the lever 103 and pivots it so that the valve 104 is opened and the flow is released to the inlet side of the fuel pump. There then occurs a reduction in the fuel supply to the engine, so that the speed is reduced. Since the hydraulic load on the diaphragm 80 depends on the speed of the low-pressure compressor, the fuel supply stabilizes at a value that depends on the force of the pretensioning spring 94 and thus on the shape of the link 99 and the position of the control lever. By compensating for the torques exerted by the prestressing spring and the compensating spring, the control lever can be adjusted very sensitively and precisely despite the small adjustment path of the diaphragm 80 and the considerable forces acting on it.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (2)

1 2 zugrunde, einen Brennstoffregler der eingangs bePatentansprüche: schriebenen Art so auszubilden, daß trotz des bei einer Membran vorhandenen geringen Stellwegs und1 2 is based on a fuel regulator of the initially be 1. Brennstoffregler mit einer zwei Kammern der bei einem solchen Regler auftretenden erheblitrennenden, die Brennstoffzufuhr beeinflußenden 5 chen Kräfte eine genaue, sichere und von der Bedie-Membran, die in einer Richtung von einem dem nungsperson feinfühlig auszuführende Einstellung Drehzahl-Istwert entsprechenden Flüssigkeits- möglich ist.1. Fuel regulator with two chambers separating the elevation that occurs in such a regulator, the fuel supply influencing 5 chen forces an accurate, safe and from the operating membrane, the adjustment to be carried out sensitively in one direction by the operator Speed actual value corresponding fluid is possible. druck und in der anderen Richtung von einer Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurchpressure and in the other direction from one This object is achieved according to the invention Vorspannfeder beaufschlagt wird, deren mem- gelöst, daß die Verankerung der Vorspannfeder anThe preload spring is acted upon, the mem- brane of which releases the anchoring of the preload spring branferne Verankerung mittels eines Steuerhebels io einem in einem festen Drehpunkt gelagerten, eineAnchoring away from the branch by means of a control lever io a mounted in a fixed pivot point, a über einen Nockenmechanismus verstellbar ist, Kulisse aufweisenden Hebel angebracht ist, daß inIs adjustable via a cam mechanism, lever having link is attached that in für Gasturbinentriebwerke, dadurch ge- die Kulisse eine mit dem Steuerhebel verbundenefor gas turbine engines, thereby the backdrop is connected to the control lever kennzeichnet, daß die Verankerung der Rolle eingreift und daß zur Verminderung der zwi-indicates that the anchoring of the role engages and that to reduce the Vorspannfeder (94) an einem in einem festen sehen Rolle und Kulisse ausgeübten Kraft eine demPretensioning spring (94) on a force exerted in a solid see role and link a dem Drehpunkt (96) gelagerten, eine Kulisse (99) auf- 15 Drehmoment der Vorspannfeder entgegenwirkendePivot point (96) mounted, a link (99) counteracting 15 torque of the pretensioning spring weisenden Hebel (95) angebracht ist, daß in die Ausgleichsfeder vorgesehen ist, deren Enden am Reg-pointing lever (95) is attached that is provided in the balancing spring, the ends of which on the regulator Kulisse eine mit dem Steuerhebel verbundene lergehäuse bzw. am Kulissenhebel gelenkig abge-Link a ller housing connected to the control lever or articulated on the link lever. Rolle (97) eingreift und daß zur Verminderung stützt sind.Role (97) engages and that are based on reduction. der zwischen Rolle und Kulisse ausgeübten Kraft Während bei den bekannten membrangesteuertenthe force exerted between the role and the backdrop, while in the case of the known membrane-controlled eine dem Drehmoment der Vorspannfeder entge- 20 Brennstoffreglern nur ein einfaches Gestänge ver-20 fuel regulators only use a simple linkage to counteract the torque of the preload spring genwirkende Ausgleichsfeder (101) vorgesehen wendet wird, das bei großen Kräften und kleinemcounteracting compensating spring (101) is provided, the large forces and small ist, deren Enden am Reglergehäuse bzw. am Ku- Verstellweg keine genaue und zuverlässige Einstel-the ends of which on the controller housing or on the Ku adjustment path do not provide an accurate and reliable setting lissenhebel gelenkig abgestützt sind. lung ermöglicht, wird mit der Anordnung nach derlissen levers are articulated. ment is made possible with the arrangement according to the 2. Brennstoffregler nach Anspruch 1, dadurch Erfindung eine praktisch rückwirkungsfreie Kuppgekennzeichnet, daß die Vorspannfeder am Ku- 25 lung zwischen Membran, Vorspannfeder und Steuerlissenhebel mittels eines Schraubbolzens (94 d) hebel ausgebildet, die eine entsprechend feinfühlige und einer Mutter (94 e) befestigt ist, mit der ein Einstellung gestattet.2. Fuel regulator according to claim 1, characterized in that the invention has a practically reaction-free coupling that the biasing spring is formed on the Ku- 25 development between the membrane, biasing spring and control lisse lever by means of a screw bolt (94 d) lever that attaches a correspondingly sensitive nut (94 e) with which a setting is permitted. am Reglergehäuse angebrachtes Spannorgan Nach einer zweckmäßigen Weiterbildung ist dieClamping device attached to the controller housing According to an expedient development, the (94/) zum Ausgleichen der von der Vorspannfe- Vorspannfeder am Kulissenhebel mittels eines(94 /) to compensate for the prestressing spring on the link lever by means of a der und der Ausgleichsfeder ausgeübten Drehmo- 30 Schraubbolzens und einer Mutter befestigt, mit derthe and the balance spring exerted torque 30 screw bolt and a nut attached to the mente gegen die Kraft einer Feder (94 g) oder ein am Reglergehäuse angebrachtes Spannorgan zumelements against the force of a spring (94 g) or a tensioning device attached to the controller housing for eines innerhalb des Reglergehäuses herrschenden Ausgleichen der von der Vorspannfeder und dera balancing of the preload spring and the prevailing within the regulator housing Flüssigkeitsdrucks in Eingriff gebracht werden Ausgleichsfeder ausgeübten Drehmomente gegen dieFluid pressure is brought into engagement against the torque exerted against the balancing spring kann. Kraft einer Feder oder eines innerhalb des Reglerge-can. Force of a spring or one within the controller 35 häuses herrschenden Flüssigkeitsdrucks in Eingriff gebracht werden kann. Hierdurch ist beispielsweise35 housing prevailing fluid pressure can be engaged. This is for example bei Inbetriebnahme eine unmittelbare Verstellungan immediate adjustment during commissioning der Vorspannung möglich.the preload possible. Ein Ausführungsbeispiel wird im folgenden anAn embodiment is shown below 40 Hand der Zeichnung näher erläutert, die einen erfin-40 hand of the drawing explained in more detail, which is an inventive Die Erfindung betrifft einen Brennstoffregler mit dungsgemäß ausgebildeten Brennstoffregler in einerThe invention relates to a fuel regulator with a fuel regulator designed according to the invention in one einer zwei Kammern trennenden, die Brennstoffzu- Schnittansicht zeigt.one separating two chambers showing the fuel cross-sectional view. fuhr beeinflußenden Membran, die in einer Richtung Dieser Brennstoffregler weist eine Membran 80 von einem dem Drehzahl-Istwert entsprechenden auf, die zwei Kammern 81, 92 voneinander trennt. Flüssigkeitsdruck und in der anderen Richtung von 45 Die Kammer 81 ist über Regeleinrichtungen mit der einer Vorspannfeder beaufschlagt wird, deren mem- Abgabeseite der Brennstoffpumpe eines Gasturbibranferne Verankerung mittels eines Steuerhebels nentriebwerks sowie über eine nicht dargestellte, mit über einen Nockenmechanismus verstellbar ist, für einer der Drehzahl des Niederdruckläufers des Trieb-Gasturbinentriebwerke, sverks proportionalen Drehzahl angetriebenen Regel-Aus der britischen Patentschrift 753 219 ist ein 50 einrichtung mit der Eingangsseite dieser Brennstoff-Brennstoffregler für Gasturbinen bekannt, dessen die pumpe verbunden, so daß der Druck in der Kammer Brennstoffzufuhr beeinflußende Membran einerseits 81 von der Druckdifferenz zwischen der Eingangsmit einer Vorspannfeder belastet ist und andererseits und der Abgabeseite der Brennstoffpumpe sowie von unter dem Druck des Brennstoffes steht. Die Veran- den verschiedenen Drosselstellen abhängt. Die Kamkerung der Vorspannfeder ist unmittelbar mit einem 55 mer 92 steht mit der Eingangsseite der Brennstoff-Steuerpedal verbunden, mit dem die Federspannung pumpe in Verbindung. Die Membran 80 ist damit veränderbar ist. Bei einem anderen, aus der deut- durch den Brennstoff einer Belastung ausgesetzt, die sehen Patentschrift 976 959 bekannten Brennstoff- sich in Abhängigkeit von der Drehzahl des Niederregler wird das membranferne Ende der Vorspannfe- druckläufers des Triebwerks ändert. Durch ein in der der über ein linear arbeitendes Gestänge vom Steuer- 60 Kammer 92 angeordnetes Ventil 104 wird über die hebel aus verstellt. Schließlich ist es aus der deut- Membran 80 die Brennstoffzufuhr zum Triebwerk sehen Patentschrift 950 038 bei einem Drehzahlregler beeinflußt.drove influencing membrane, which runs in one direction. This fuel regulator has a membrane 80 of a corresponding to the actual speed value, which separates two chambers 81, 92 from one another. Fluid pressure and in the other direction of 45. The chamber 81 is acted upon by a biasing spring via regulating devices, the mem- delivery side of which the fuel pump of a gas turbine-remote anchoring is adjustable by means of a control lever and via a cam mechanism, not shown, for one of the Speed of the low-pressure rotor of the propulsion-gas turbine engine, sverks proportional speed-driven control-From British patent specification 753 219 a 50 device with the input side of this fuel-fuel regulator for gas turbines is known, of which the pump is connected so that the pressure in the chamber affects the fuel supply membrane on the one hand 81 is loaded by the pressure difference between the inlet with a biasing spring and on the other hand and the delivery side of the fuel pump and is under the pressure of the fuel. The change depends on the different throttle points. The chambering of the biasing spring is directly connected to a 55 m he 92 is connected to the input side of the fuel control pedal, with which the spring tension pump is connected. The membrane 80 can thus be changed. In another, from which the fuel is exposed to a load, see patent specification 976 959 known fuel, the end of the preload pressure rotor of the engine that is remote from the diaphragm changes as a function of the speed of the low governor. The lever is adjusted by a valve 104 arranged in the valve 104 via a linearly operating linkage from the control 60 chamber 92. Finally, it is from the German membrane 80, the fuel supply to the engine see patent specification 950 038 influenced by a speed controller. für Gasturbinen bekannt, die Vorspannung einer Der hydraulischen Belastung der Membran 80known for gas turbines, the pretensioning of a hydraulic load on the membrane 80 einen leichtgängigen Kolben mit einem verhältnismä- wirkt eine Vorspannfeder 94 in der Form einer Zug-a smooth-running piston with a relatively ßig großen Hubweg belastenden Feder mittels eines 65 feder entgegen, die bei 94 α mit einem Ende an derßig large stroke on the spring by means of a 65 spring counteracting that at 94 α with one end at the mit einem Handgriff versehenen Exzenters einzustel- Membran 80 befestigt ist, während die Verankerungwith a handle provided eccentric adjust- membrane 80 is attached while the anchoring len. am anderen Ende mittels eines Steuerhebels überlen. at the other end by means of a control lever Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe einen Nockenmechanismus verstellbar ist. Die Ver-In contrast, the object of the invention is to make a cam mechanism adjustable. The Ver-
DE19591401279 1958-07-15 1959-07-15 Fuel regulator for gas turbine engines Expired DE1401279C3 (en)

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DE1401279A1 DE1401279A1 (en) 1968-11-28
DE1401279B2 DE1401279B2 (en) 1974-02-21
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E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977