DE1601612C - Differential pressure regulator of a fuel control device for internal combustion engines, especially for gas turbine engines - Google Patents
Differential pressure regulator of a fuel control device for internal combustion engines, especially for gas turbine enginesInfo
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Description
lässigbaren kleinen Betrag reduziert werden sollen, kolbens als auch des Dämpfungskolbens um deren wobei die Regelvorrichtung nach der Erfindung an- Längsachsen mittels der zwischen beiden Kolben benähernd mit den Eigenschaften des bekannten Pro- findlichen Feder zu übertragen, wobei der Dämpportional-Integralreglers ausgestattet, lediglich den fungskolben mit seinem den Bimetallscheiben zuBauaufwand eines P-Reglers haben soll. 5 gewandten Ende sich an diesen mittels eines Axial-admissible small amount should be reduced, piston as well as the damping piston by their wherein the control device according to the invention is approximated on longitudinal axes by means of the between the two pistons with the properties of the well-known sensible spring to be transferred, with the damping proportional integral controller equipped, only the fung piston with its bimetal disks to construction effort of a P-controller. 5 facing end to this by means of an axial
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß da- lagers abstützt.According to the invention, the task set is supported locally.
durch gelöst, daß die Federkraft durch mindestens Eine Ausführungsform der Erfindung ist in dersolved by that the spring force by at least one embodiment of the invention is in the
zwei Federn aufgebracht wird, zwischen die ein nachfolgenden Zeichnung beispielsweise dargestellt.two springs is applied, between which a following drawing is shown for example.
Dämpfungskolben mit veränderbarer Dämpfungs- Darin stellt 6 eine Brennstoffeinspritzdüse für eineDamping piston with variable damping. 6 shows a fuel injector for a
kraft geschaltet ist, und das in an sich bekannter io Gasturbine dar, welche über die Leitungsteile 7 und 8power is switched, and that in a known io gas turbine, which via the line parts 7 and 8
Weise der Öffnungsquerschnitt durch die Relativ- mit Brennstoff von der Pumpe 9 versorgt wird. DerWay, the opening cross-section through which the relative fuel is supplied from the pump 9. the
bewegung zwischen dem Differenzdruckkolben und Brennstoff läuft der Pumpe bei 10 zu. Der DruckMovement between the differential pressure piston and fuel runs to the pump at 10. The pressure
einem ihn umgebenden feststehenden Gehäuse be- vor der Brennstoffpumpe 9 wird mit p0 und dera stationary housing surrounding it in front of the fuel pump 9 with p 0 and the
stimmt ist. Druck nach der Pumpe mit P1 bezeichnet. Deris true. Pressure after the pump is designated by P 1 . the
Zwischen Steuerkolben und der bekannten Diffe- 15 Brennstoff wird weiter über das Zumeßgerät 11 der renzdruckfeder ist also ein Dämpfungskolben und Brennstoffdüse 6 zugeteilt und der Druck nach der eine weitere Feder geschaltet. Somit ist bei einem Zumeßstelle mit p2 bezeichnet. Die Brennstoffregel-Proportionalregler die Differenzdruckfeder in zwei vorrichtung soll den Differenzdruck px-po in der Teile aufgeteilt, zwischen denen der Dämpfungs- Leitung 8 vor und der Leitung 7 nach dem Zumeßkolben liegt. Der Differenzdruckregler bleibt dabei 20 gerät konstant halten. Durch die Leitung 12 strömt weiterhin ein Proportionalregler, welcher geringste, Brennstoff in den Ringraum 13 und belastet die vernachlässigbare Regelabweichungen zuläßt und Stirnfläche 14 des Differenzdruckkolbens 15 mit dem den großen Vorteil der baulichen Einfachheit und Druck pv Der durch die Leitung 16 in den Ringgrößeren Betriebssicherheit im Vergleich zu dem be- raum 17 einströmende Brennstoff belastet die Stirnkannten Proportional-Integralregler besitzt, da bei 25 fläche 18 des Kolbens 15 mit dem Druck p2. Gleichder Erfindung das vollständige Integralreglersystem zeitig drücken die Differenzdruckfedern 19 und 22 (Steuervorrichtung) weggelassen werden kann. Dar- auf die Innenfläche 18 des Differenzdruckkolbens 15, über hinaus ist es möglich, die gesamte Federkon- so daß sich der Differenzdruckkolben 15 zunächst im stante beider Federn sehr klein auszuführen, so daß Gleichgewicht befindet. Wird z.B. der Druck p., an die Verstärkung des Regelteils groß wird und der 30 der Zumeßstelle 11 abgesenkt, so schiebt sich der bleibende Differenzdruckfehler klein bleibt. Kolben 15 nach oben und gibt die Absteuerstelle 20Between the control piston and the known differential fuel, a damping piston and fuel nozzle 6 are assigned via metering device 11 to the compression spring, and the pressure is switched to another spring. Thus, a metering point is denoted by p 2 . The fuel control proportional regulator, the differential pressure spring in two device is intended to split the differential pressure p x -p o in the parts between which the damping line 8 is before and the line 7 is after the metering piston. The differential pressure regulator remains constant. A proportional regulator continues to flow through the line 12, which allows the smallest amount of fuel to enter the annular space 13 and burden the negligible control deviations, and the end face 14 of the differential pressure piston 15 with which the great advantage of structural simplicity and pressure p v of the operational reliability through the line 16 in the ring is greater Compared to the fuel flowing into the area 17, the front edge is loaded with a proportional-integral controller, since at 25 the area 18 of the piston 15 has the pressure p 2 . Like the invention, pressing the full integral regulator system in time, the differential pressure springs 19 and 22 (control device) can be omitted. On this, on the inner surface 18 of the differential pressure piston 15, it is also possible to make the entire spring cone so that the differential pressure piston 15 is initially very small in the constant of both springs, so that equilibrium is established. If, for example, the pressure p., At which the gain of the control part becomes large and that of the metering point 11 is lowered, the remaining differential pressure error remains small. Piston 15 upwards and gives the shut-off point 20
Mit dem in seiner Dämpfungskraft veränderlichen frei. Dabei fließt so viel Brennstoff durch die LeitungWith the freely changeable in its damping force. There is so much fuel flowing through the pipe
Dämpfungskolben wird erreicht, daß das gesamte 21 in die Zulaufleitung 10 zurück, daß der Druck pt The damping piston ensures that the entire 21 is returned to the feed line 10, that the pressure p t
Regelsystem stabil bleibt. Die zwischen Dämpfungs- im Ringraum 13 so weit abgesenkt wird, bis derControl system remains stable. The between damping in the annular space 13 is lowered until the
kolben und Differenzdruckkolben geschaltete Feder 35 ursprüngliche Gleichgewichtszustand wieder einge-piston and differential pressure piston switched spring 35 original state of equilibrium restored
begrenzt die Wirkung des Dämpfungskolbens bei treten ist. Mittels eines durch ein einstellbareslimits the effect of the damping piston when pedaling. By means of one through one adjustable
Regelstörungen sehr hoher Frequenz und garantiert Drosselorgan 24 in seiner Dämpfung veränderlichenControl disturbances of very high frequency and guaranteed throttle element 24 variable in its damping
eine Ausregelung hochfrequenter Störungen mit einer Dämpfungskolbens 25 ist es möglich, das Zeitverhal-a compensation of high-frequency disturbances with a damping piston 25, it is possible to reduce the time behavior
kleinen Verstärkung. ten der Regeleinrichtung so zu optimieren, daß ge-small reinforcement. to optimize the control device so that
Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Er- 40 maß der bekannten Funktion (Fehler Δ ρ · Verstär-According to an expedient development, the measurement of the known function (error Δ ρ · amplification
findung sind zwischen den zum Differenzdruckkolben kung = Änderung der abfließenden Brennstoffmenge)finding are between the differential pressure piston kung = change in the amount of fuel flowing off)
gehörigen Differenzdruckfedern und dem Dämp- bei sehr klein bleibendem Fehler, und folglich gro-associated differential pressure springs and the damping, with the error remaining very small, and consequently large
fungskolben Bimetallscheiben angeordnet, welche ßer Verstärkung, keine Unstabilität auftritt und auchFung piston bimetallic disks arranged, which ßer reinforcement, no instability occurs and also
sich bei Erwärmung des Brennstoffes ausdehnen und noch hochfrequente Störungen ausgeregelt werdenexpand when the fuel is heated and high-frequency disturbances are still corrected
damit die Differenzdruckfedern auf einen höheren 45 können.so that the differential pressure springs can be set to a higher 45.
Wert vorspannen. Dies hat zur Folge, daß der Diffe- Um die Haftreibung des Differenzdruckkolbens 15Preload value. This has the consequence that the differential To the static friction of the differential pressure piston 15
renzdruck P1 vor und p2 hinter dem Zumeßglied an- und des Dämpfungskolbens 25 auszuschalten, werdenThe differential pressure P 1 in front of and p 2 behind the metering element and the damping piston 25 are switched off
steigt und der infolge einer Brennstofferwärmung beide Kolben gedreht. Diese Drehung wird bei 26increases and both pistons rotated due to fuel heating. This rotation is at 26
kleinere Massendurchsatz am Zumeßglied auskorri- eingeleitet. Dabei ist die Feder 22 so konstruiert, daßsmaller mass throughput initiated at the additive. The spring 22 is designed so that
giert wird. 5° sie die Drehung des Differenzdruckkolbens 15 aufis yawed. 5 ° they rotate the differential pressure piston 15
Ferner soll vorteilhaft die Vorspannung der Diffe- den Dämpfungskolben 25 überträgt. Aus GründenFurthermore, the bias of the differential damping piston 25 should advantageously be transmitted. For reasons
renzdruckfedern in Abhängigkeit von dem spezi- des Druckausgleiches sind die Räume 31, 33 und 36Spaces 31, 33 and 36 are compression springs depending on the specific pressure compensation
fischen Gewicht einer gewählten Brennstoffsorte ein- über die Leitungen 32, 34, 35 mit der Leitung 21Fish the weight of a selected type of fuel via the lines 32, 34, 35 with the line 21
stellbar sein, und zwar mittels einer im Gehäuse der verbunden. Der Dämpfungskolben 25 stützt sichbe adjustable, namely by means of one in the housing of the connected. The damping piston 25 is supported
Vorrichtung angeordneten Verstellschraube, welche 55 über ein Axiallager 29 an den Bimetallscheiben 30Device arranged adjusting screw, which 55 via an axial bearing 29 on the bimetallic disks 30
einen Federanschlag einer Differenzdruckfeder ent- ab; bei einer Erwärmung des Brennstoffs dehnena spring stop from a differential pressure spring; stretch when the fuel heats up
gegen der Wirkung dieser Feder verschiebt und fest- sich diese Bimetallscheiben 30 aus und spannen dieagainst the action of this spring shifts and secures these bimetallic disks 30 and tension the
hält, wobei der Federanschlag gleichzeitig das spezi- Differenzdruckfedern 19 und 22 auf den höherenholds, the spring stop at the same time the special differential pressure springs 19 and 22 to the higher
fische Gewicht des Brennstoffs auf einer Meßskala Wert vor. Dies hat zur Folge, daß der DifferenzdruckCalculate the weight of the fuel on a measuring scale. This has the consequence that the differential pressure
anzeigt. 60 P1-P* steigt und der infolge der Brennstofferwärmungindicates. 60 P 1 -P * increases and that as a result of the fuel heating
Um die Haftreibung der wesentlichen Teile der kleinere Massendurchsatz an der Zumeßstelle 11 ausVorrichtung, welche Regelbewegungen unterliegen, zu korrigiert wird. Mittels einer Einstellvorrichtung 37 verringern bzw. auszuschalten, was — wie schon in läßt sich die Vorspannung der Differenzdruckfeder der deutschen Auslegeschrift 1186 265 für einen 19 entsprechend dem spezifischen Gewicht des je-Steuerschieber beschrieben — zu einer Erhöhung 65 weiligen Brennstoffs wählen. Auf der Anzeigevorder Regelgenauigkeit führt, wird in weiterer Aus- richtung 38, 39 ist das mit der Einstellvorrichtung 37 bildung der Erfindung weiter vorgeschlagen, eine ge- eingestellte spezifische Gewicht des Brennstoffs abmeinsame Drehbewegung sowohl des Differenzdruck- zulesen.In order to reduce the static friction of the essential parts of the smaller mass throughput at the metering point 11 from which rule movements are subject to being corrected. By means of an adjusting device 37 reduce or switch off what - as in can be the preload of the differential pressure spring the German Auslegeschrift 1186 265 for a 19 corresponding to the specific weight of the ever-control valve - select 65 current fuel for an increase. On the front display Control accuracy leads, in further alignment 38, 39 is that with the setting device 37 Formation of the invention further proposed, a set specific weight of the fuel common Rotary movement of both the differential pressure read.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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