DE1601603C

DE1601603C - Articulated linkage with two input links and one output link for a valve in the fuel system of a gas turbine

Info

Publication number: DE1601603C
Authority: DE
Inventors: Joseph Lewis Quebec Bloom (Kanada)
Original assignee: Joseph Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Publication date: 1972-09-21

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Gelenkgestänge mit zwei Eingangsgliedern und einem Ausgangsglied, bei dem das eine Eingangsglied in eine Stellung bringbar ist, in deren Verstellung des anderen Eingangsglieds ohne Einfluß auf das Ausgangsglied bleibt, durch das ein Ventil in der Kraftstoffanlage einer Gasturbine, und zwar vorzugsweise ein Umschaltventil von Haupt- auf Hilfszufuhr, betätigbar ist.The invention relates to articulated linkages with two input links and one output link which one input member can be brought into a position in which the other input member is adjusted has no influence on the output element through which a valve in the fuel system of a gas turbine, and preferably a switch valve from main to auxiliary supply can be actuated.

Bei einem durch ein derartiges Gelenkgestänge betätigbaren Umschaltventil weist ein drehbarer Ventilkörper ein Paar winklig zueinander versetzte Kanäle auf. Ein Kanal dient der Hauptzufuhr und der andere Kanal der Hilfszufuhr des Kraftstoffs. Die Hilfszufuhr wird durch die Winkelstellung des drehbaren Ventilkörpers im Ventilgehäuse eingestellt. An ein derartiges Umschaltventil von Haupt- auf Hilfszufuhr in einer Kraftstoffanlage wird die Forderung gestellt, daß bei eingeschalteter Hauptzufuhr über das Gelenkgestänge auch dann keine Verstellung des Ventilkörpers erfolgt, wenn das eine Eingangsglied des Gelenkgestänges verstellt wird, das direkt mit einem von Hand zu verstellenden Verstellorgan der Kraftstoffanlage für die Hauptzufuhr gekoppelt ist. Mit einer solchen Anordnung ist es möglich, daß über die Handverstellung sowohl die Haupt- als auch die Hilfszufuhr für den Brennstoff verändert wird.In the case of a switchover valve which can be actuated by such a joint linkage, a rotatable valve body a pair of channels at an angle to each other. One channel is for the main feed and the other Channel of auxiliary fuel supply. The auxiliary feed is through the angular position of the rotatable Valve body set in the valve housing. To such a switch valve from main to auxiliary supply In a fuel system, the requirement is that when the main supply is switched on via the Articulated linkage, there is no adjustment of the valve body even if the one input link of the articulated linkage is adjusted, which can be adjusted directly with an adjusting element of the Fuel system is coupled for the main supply. With such an arrangement it is possible that Both the main and the auxiliary feed for the fuel are changed via the manual adjustment.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gelenkgestänge der eingangs genannten Art in konstruktiv einfacher Form zu schaffen.The invention is based on the object of constructively providing an articulated linkage of the type mentioned at the outset easier to create shape.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwei auf einer gemeinsamen gehäusefesten Achse im Kniepunkt drehbare Kniehebel mit je einem Schenkel an zwei freie, miteinander gelenkig verbundene Schenkel angelenkt sind, wobei diese Schenkel gleich lang sind, und daß an der Gelenkstelle der freien Schenkel ein Verbindungsglied angeschlossen ist, dessen freies Ende gelenkig mit einer in Längsrichtung verschiebbaren Stange einer Verstelleinrichtung und mit einem zweiten Verbindungsglied verbunden ist, das wiederum gelenkig an einem auf der Achse der Kniehebel drehbar gelagerten Hebel befestigt ist. Bei dem erfindungsgemäßen im Aufbau einfachen Gelenkgestänge ruft eine Bewegung des mit der Steuerung der Hauptkraftstoffzufuhr verbundenen Kniehebels nur dann eine Verstellung des zweiten Kniehebels hervor, wenn die Stange von ihrer Verstelleinrichtung verschoben worden ist.According to the invention, this object is achieved in that two are fixed to the housing on a common housing Axis at the knee point rotatable toggle levers, each with one leg on two free, articulated with one another connected legs are articulated, these legs are of equal length, and that at the hinge point the free leg is connected to a link, the free end of which is articulated with an in Longitudinally displaceable rod of an adjusting device and with a second connecting member is connected, which in turn is articulated on a lever rotatably mounted on the axis of the toggle lever is attached. In the case of the articulated linkage according to the invention, which is simple in construction, a movement of the with the control of the main fuel supply connected toggle lever only an adjustment of the second toggle lever out when the rod has been moved by its adjusting device.

Damit der mit dem zweiten Verbindungsglied gelenkig verbundene und auf der Achse der Kniehebel drehbar gelagerte Hebel eine vorgegebene Stellung einnimmt, sobald die an der Verstellrichtung angeschlossene Stange verschoben worden ist. wird nach einer Ausgestaltung der Erfindung der Hebel durch eine Feder gegen einen gehäusefesten Anschlag gezogen. An diesem Hebel kann außerdem ein Anschlag für das zweite Verbindungsglied vorgesehen sein.So that the articulated with the second link and on the axis of the toggle lever rotatably mounted lever assumes a predetermined position as soon as the one connected to the adjustment direction Rod has been moved. is according to one embodiment of the invention, the lever a spring pulled against a stop fixed to the housing. A stop can also be attached to this lever be provided for the second link.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert.In the following, the invention will be described in greater detail on the basis of a drawing showing an exemplary embodiment explained.

Die F i g. 1 bis 6 zeigen einige der möglichen Stellungen des Gelenkgestänges.The F i g. 1 to 6 show some of the possible positions of the linkage.

Das in der Zeichnung dargestellte Gelenkgestänge kann so eingestellt werden, daß eine Verschwenkung des Kniehebels 10, 13 keine Verschwenkung des Kniehebels 11, 16 hervorruft, sofern die Kraftstoff-Hauptzufuhr in Betrieb ist. Ferner ist es aber mit dem erfindungsgemäßen Gelenkgestänge im Fall, daß das Hilfs-Kraftstoffventil der Turbine eingeschaltet werden soll, möglich, den Kniehebel 11, 16 durch Verschwenkung des Kniehebels 10, 13 um ein bestimmtes Maß zu verschwenken, wie im einzelnen noch beschrieben werden wird.The linkage shown in the drawing can be adjusted so that a pivoting of the toggle lever 10, 13 does not cause pivoting of the toggle lever 11, 16, provided that the main fuel supply is in operation. Furthermore, it is with the articulated linkage according to the invention in the case that the turbine auxiliary fuel valve is switched on is to be possible, the toggle lever 11, 16 by pivoting the toggle lever 10, 13 to a certain To pivot measure, as will be described in detail.

Das erfindungsgemäße Gelenkgestänge ist über eine Stange 12 mit der die Verstellung hervorrufenden Einrichtung verbunden. Diese Stange 12 kann, wie in der Zeichnung dargestellt ist, in ihrer Längsrichtung verschoben werden. Die zur Verstellung des Gelenkgestänges dienende Einrichtung ist Teil der erwähnten Kraftstoffanlage. Diese Einrichtung kann z. B. eine Zylinder-Kolben-Anordnung sein. Im Normalfall, wenn also die Kraftstoff hauptzufuhr in Betrieb ist, wird die Stange 12 durch geeignete Drücke in der Zylinder-Kolben-Anordnung festgehalten, wie es in den F i g. 1 und 2 gezeigt ist. Wenn nun die Drücke geändert werden, wird das Gelenkgestänge über die Stange 12 verstellt.The articulated linkage according to the invention is via a rod 12 with the adjustment causing Establishment connected. This rod 12 can, as shown in the drawing, in its longitudinal direction be moved. The device used to adjust the linkage is part of that mentioned Fuel system. This facility can, for. B. be a cylinder-piston arrangement. Normally, So when the main fuel supply is in operation, the rod 12 is pressurized appropriately held in the cylinder-piston arrangement, as shown in FIGS. 1 and 2 is shown. If now the Pressures are changed, the articulated linkage is adjusted via the rod 12.

Das Gelenkgestänge selbst besteht aus einem ersten Kniehebel 10, 13, der in seinem Kniepunkt auf einer Achse drehbar gelagert ist und bei dem am freien Ende seines Schenkels 13 ein freier Schenkel 14 gelenkig befestigt ist. Das gegenüberliegende EndeThe articulated linkage itself consists of a first toggle lever 10, 13, which is at its knee point an axis is rotatably mounted and in which at the free end of its leg 13 a free leg 14 is articulated. The opposite end

dieses freien Schenkels 14 ist mit einem weiteren freien Schenkel 15 verbunden, der an seinem gegenüberliegenden freien Ende des Schenkels 16 eines zweiten Kniehebels 11, 16 verbunden ist. Dieser zweite Knie-this free leg 14 is with a further free Leg 15 connected, at its opposite free end of the leg 16 of a second Toggle lever 11, 16 is connected. This second knee

hebel ist in seinem Kniepunkt auf einer Achse drehbar gelagert, die mit der Achse des ersten Kniehebels 10,13 fluchtet.lever is rotatably mounted at its knee point on an axis that coincides with the axis of the first toggle lever 10.13 aligns.

Die Stange 12 ist gelenkig an einem Verbindungsglied 17 befestigt, das an seinem freien Ende am Gelenk der freien Schenkel 14,15 angeschlossen ist.The rod 12 is articulated to a connecting member 17 which, at its free end, is attached to the joint the free leg 14.15 is connected.

Mit den Achsen der beiden Kniehebel 10, 13 bzw. 11, 16 ist ein Hebel 18 gleichachsig, drehbar und auf Abstand von den übrigen Achsen gelagert. An den Hebel 18 ist etwa in seiner Mitte ein Verbindungsglied 21 gelenkig angeschlossen, dessen freies Ende gelenkig mit der Stange 12 und dem anderen Verbindungsglied 17 verbunden ist. An seinem freien Ende wird der Hebel 18 durch eine Zugfeder 19 gegen einen Anschlag 20, der starr mit den Achsen verbunden ist, gezogen. An einem Gabelast des Hebels 18 ist ein Anschlag 22 für das Verbindungsglied 21 vorgesehen. Dieser Anschlag 22 liegt in der Bewegungsebene des Verbindungsglieds 21, während der Anschlag 20 in der Bewegungsebene des Hebels 18 angeordnet ist.With the axes of the two toggle levers 10, 13 and 11, 16, a lever 18 is coaxial, rotatable and open Distance from the other axes stored. A connecting member is attached to the lever 18 approximately in its center 21 articulated, the free end of which is articulated with the rod 12 and the other connecting link 17 is connected. At its free end, the lever 18 is counteracted by a tension spring 19 a stop 20, which is rigidly connected to the axles, pulled. On a fork branch of lever 18 a stop 22 for the connecting member 21 is provided. This stop 22 lies in the plane of movement of the connecting member 21, while the stop 20 is arranged in the plane of movement of the lever 18 is.

Die freien Schenkel 14 und 15, die Schenkel 13 und 16, der Kniehebel und die Verbindungsglieder 17 und 21 sind gleich lang.The free legs 14 and 15, the legs 13 and 16, the toggle lever and the connecting links 17 and 21 are the same length.

Das Gelenkgestänge kann die in den F i g. 1 und 2 dargestellte Stellung einnehmen, bei der sich die Gelenke der Stange 12 und des Verbindungsgliedes 17 auf der einen Seite und der Schenkel 15, 16 auf der anderen Seite überdecken. In dieser Stellung, in der die Verstelleinrichtung außer Betrieb und damit das Umschaltventil geschlossen ist, ruft eine Verschwenkung des Kniehebels 10, 13 keine Verschwenkung des zweiten Kniehebels 11, 16 hervor, da die Schenkel 13, 14, 15, 16 ein Parallelogrammgestänge darstellen. In dieser Stellung ruht das Verbindungsglied 21 auf dem Anschlag 22 des Hebels 18, wodurch dieser gegen die Kraft seiner Feder 19 vom Anschlag 20 wegbewegt wird. In F i g. 1 ist die Stellung des ersten Kniehebels 10, 13 in der Ruhestellung der angeschlossenen Gasturbine gezeigt. Fig. 2 zeigt dagegen den Kniehebel 10, 13 in einer Stellung, in der das Umschaltventil ganz geöffnet ist.The articulated linkage can be as shown in FIGS. 1 and 2 assume the position shown in which the joints the rod 12 and the connecting link 17 on one side and the legs 15, 16 on the cover the other side. In this position, in which the adjustment device is out of operation and thus the The switchover valve is closed, a pivoting of the toggle lever 10, 13 does not cause any pivoting of the second toggle lever 11, 16, since the legs 13, 14, 15, 16 represent a parallelogram linkage. In this position, the connecting member 21 rests on the stop 22 of the lever 18, whereby this is moved away from the stop 20 against the force of its spring 19. In Fig. 1 is the position of the first Toggle lever 10, 13 shown in the rest position of the connected gas turbine. In contrast, Fig. 2 shows the toggle lever 10, 13 in a position in which the switching valve is fully open.

Die Stange 12 kann durch eine Verstelleinrichtung in Abhängigkeit vom Kompressordruck der Gasturbine in eine Stellung verschoben werden, die zwischen den in den Fi g. 3 und 5 dargestellten Stellungen liegt. Durch die Verschiebung der Stange 12 aus der in F i g. 1 dargestellten Stellung in die in F i g. 5 dargestellte Stellung wird eine Verschwenkung des Kniehebels 11, 16 um 30° bewirkt. Das ruft eine Umschaltung von der Kraftstoff-Hauptzufuhr auf die Hilfszufuhr hervor. Die Verschwenkung um weitereThe rod 12 can be adjusted by an adjusting device as a function of the compressor pressure of the gas turbine be moved into a position between the in Fi g. 3 and 5 positions shown located. By shifting the rod 12 from the position shown in FIG. 1 into the position shown in FIG. 5 The position shown causes the toggle lever 11, 16 to pivot by 30 °. That calls one Switching from the main fuel supply to the auxiliary supply. The pivoting around more

ίο 60° durch die Verschiebung der Stange 12 ruft am Hilfskraftstoffventil eine Schließbewegung hervor. Das erste Stück der Verschiebung der Stange 12 ermöglicht dem Hebel 18 die Rückkehr in seine Ausgangsstellung bis zum Anschlag 20, wie es in den F i g. 3 bis 6 dargestellt ist.ίο 60 ° by moving the rod 12 calls on Auxiliary fuel valve produces a closing movement. The first piece of the displacement of the rod 12 allows the lever 18 to return to its original position up to the stop 20, as in the F i g. 3 to 6 is shown.

In den Fig. 3 und 4 ist die Stellung der Stange 12 bei maximalem Kompressordruck dargestellt. Während F i g. 3 das Gestänge bei geschlossenem Umschaltventil zeigt, ist in F i g. 4 das Gestänge bei maximaler Öffnung dieses Ventils dargestellt. In dieser letzten Stellung ist die Gelenkverbindung der Stange 12 und der Verbindungsglieder 17, 21 axial mit den Achsen der Kniehebel 10, 13 und 11, 16 ausgerichtet. Hierdurch wird eine gleichwinkelige Verschwenkung der beiden Kniehebel 10, 13 und 11, 16 erzielt.3 and 4, the position of the rod 12 is shown at maximum compressor pressure. While F i g. 3 shows the linkage with the switchover valve closed, FIG. 4 the boom at maximum Opening of this valve shown. In this last position is the articulation of the rod 12 and the connecting links 17, 21 are axially aligned with the axes of the toggle levers 10, 13 and 11, 16. This results in an equiangular pivoting of the two toggle levers 10, 13 and 11, 16.

Die Fig. 5 und 6 zeigen die Stellung der Stange 12 bei sehr geringem Kompressordruck, wie er normalerweise beim Anfahren auftritt. Das Maß der Verschwenkung des Kniehebels 10, 16 hängt dabei vom Verhältnis der Verschwenkung des ersten Kniehebels 10, 13 ab, was beim vorliegenden Beispiel 30 % ausmacht.Figs. 5 and 6 show the position of the rod 12 at very low compressor pressure, as is normally the case occurs when starting up. The degree of pivoting of the toggle lever 10, 16 depends here on the ratio of the pivoting of the first toggle lever 10, 13, which in the present example 30%.

Das erfindungsgemäße Gelenkgestänge eignet sich besonders gut für den Einsatz in einer Kraftstoffanlage einer Gasturbine, die in unterschiedlichen Höhen betrieben wird. Diese spiegeln sich im Kompressoreneingangsdruck wider. Mit dem erfindungsgemäßen Gelenkgestänge wird in Verbindung mit der Verstelleinrichtung in der Kraftstoffanlage dieser unterschiedliche Druck automatisch ausgeglichen. Auf diese besteht ein nur geringer Unterschied in der Leerlauf drehzahl einer Flugzeug-Gasturbine am Boden und in der Luft.The articulated linkage according to the invention is particularly suitable for use in a fuel system a gas turbine that is operated at different heights. These are reflected in the compressor inlet pressure contrary. With the articulated linkage according to the invention, in connection with the adjusting device this different pressure is automatically compensated for in the fuel system. on there is only a slight difference in the idle speed of an aircraft gas turbine on the ground and in the air.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Articulated linkage with two input links and one output link, with one input link can be brought into a position in which an adjustment of the other input member remains without influence on the output member, through which a valve in the fuel system a Gas turbine, preferably a switch valve from main to auxiliary supply, can be actuated is, characterized in that two toggle levers (10, 13 and 11, 16) each with one leg (13, 16) on two free legs that are articulated to one another (14, 15) are articulated, these legs (13, 14, 15, 16) are of equal length, and that ajn the Articulation point of the free legs (14, 15) a connecting member (17) is connected, the free The end is articulated with a longitudinally displaceable rod (12) of an adjusting device and is connected to a second link (21), which in turn is articulated on a on the axis of the toggle lever (10, 13 and 11, 16) rotatably mounted lever (18) is attached.

2. Joint linkage according to claim 1, characterized in that the lever (18) by a Spring (19) is pulled against a stop (20) fixed to the housing.

3. Joint linkage according to claim 1 or 2, characterized in that the lever (18) is a Stop for the second link (21) is provided.