DE1910559C - Ausgleichsvorrichtung für das von einem Stellglied einer Regeleinrichtung für Gasturbinentriebwerke auf seine Bedienwelle ausgeübte Rückstellmoment - Google Patents

Description

Bei Regeleinrichtungen für Gasturbinentriebwerke

Der Gedanke, die von einem Stellglied verursachten RUckstellmomente an der Bedienwelle einer Regelvorrichtung für Gasturbinentriebwerke abzugleichen, sowie weiter zu erreichen, daß die Bedienwelle selbsttätig an vorgegebenen Drehwinkelpunkten ζ B fUr den Start oder Leerlauf arretiert wird, kann

verwendete federbelastete Funktionsglieder (Ventile, io dieser bekannten Lösung nicht entnommen werden. Fliehkraftpendel od. dgl.) werden oft von außen Aufgabe der Erfindung ist es, diese bei Stelldurch das Drehen einer Welle, welche Nocken, gliedern für Regeleinrichtungen von Gasturbinen-Zahnritzel oder Kurbelarme aufweist, bedient. Durch triebwerken verursachten Rückstellkräfte, deren das Spannen der Federn dieser Funktionsglieder, Kraftverlauf über den Drehwinkel einer Bedienwelle etwa in der Art einer Hubbewegung, muß »n der 15 nicht linear zu sein braucht, durch eine einfache, be-Bedienwelle ein Drehmoment aufgebracht werden, triebssichere Einrichtung anzugleichen. Außerdem urn diese Glieder auf die jeweiligen Funktionswerte soll die Bedienwelle durch diese Vorrichtung an vereinzustellen. Diese Momente können bei langem Hub schiedenen Drehwinkelpunkten (z. B. Start, Leerlauf) und großen Federkräften auf solche Werte anwach- selbsttätig arretiert werden können, wenn das νοη sen, daß sie durch eine geeignete Einrichtung abge- ao der Vorrichtung hervorgerufene Gegenmoment gröglichen werden müssen. ß_er als das Rückstellmoment eines Stellgliedes ist.

Durch die deutsche Auslegeschrift 1 138 589 ist es Zur Lösung der gestellten Aufgabe besteht die Erz. B. bekannt, bei einer Kraftstoffzumeßeinrichtung findung bei einer Vorrichtung nach der eingangs geeines Gasturbinentriebwerks ein solches federbelaste- nannten Gattung darin, daß an einen mit der Bedientes Stellglied (Zumeßglied) über einen Handwähl- as welle verbundenen Kurbelarm ein auf einer Achse hebel zu steuern. gelagerter Schwenkhebel durch eine Feder angedrückt

Ferner ist eine Gasturbinenanlage mit mehreren wird

federbelasteten Stellgliedern in Form als Fliehkraft- In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der pendel ausgebildeter Drehzahlregler durch die Schwenkhebel eine gerade oder kurvenförmige Gleitdeutsche Auslegeschrift 1274 852 bekannt. Diese 30 bahn für eine am Kurbelarm befestigte Rolle aufDrehzahlregler sind sowohl über Bedienhebcl als
auch selbsttätig in Abhängigkeit verschiedener Triebwerksparameter (Drücke, Drehzahlen) einstellbar.

Weiter ist durch die deutsche Auslegeschrift „„ _β

1 082124 ein Verstellgestänge zur Änderung der 35 Kurbelarm und, unter Berücksichtigung eines be-

Spannung der Reglerfeder eines Fliehkraftreglers mit stimmten Winkelweges des Schwenkhebels, in Ab

weisen.

Die Erfindung ermöglicht somit, daß bei Betätigung der Bedienwelle der Schwenkhebel mittels dessen gerader oder kurvenförmiger Gleitbahn über den

einem Verstellhebel bekannt, an dem außer dem Reglerfedermoment noch ein weiteres, diesem proportionales und entgegengesetztes kleineres Drehmoment angreift.

Weiter greifen bei diesem bekannten Verstellgestänge an einem schwenkbaren Ende des Verstellhebels zwei gleich stark gespannte Zugfedern an, deren jeweilige, an verschiedenen Stellen liegende

hängigkeit einer jeweils zugeordneten Federvorspannung der Vorrichtung die Rückstellmomente der Bedienwelle ausgleichen, weiche durch das Anwachsen oder Nachlassen der Kräfte von federbelasteten Stellgliedern entstehen.

Um zu erreichen, daß die Bedienwelle infolge der Ausgleichskräfte selbsttätig in eine vorbestimmte Winkelstellung gerückt und in dieser Stellung arretiert

feste Aufhängepunkte so angeordnet sind, daß die 45 ist, soll gemäß°e!nem weiteren Merkmal der Erfinresultierende Wirkungslinie der beiden Federn in dung der Schwenkhebel als Rasten wirksame Auseiner durch das freie Ende und den festen Drehpunkt nehmungen aufweisen, in welche die Rolle des Kurdes Verstellhebels gelegten Ebene liegt, wenn sich beiarmes einrasten kann.

!dieser in einer mittleren Stellung befindet, in der die An Hand der Zeichnung wird die Erfindung nach-

Reglerfeder teilweise gespannt ist, wobei die Achsen 50 folgend näher erläutert; dabei ist der Federn in allen Stellungen des freien Endes eine Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungs

gerade Verbindung zwischen diesem und den jeweiligen Aufhängepunkten darsteilen, so daß die Zugfedern am Verstellhebel ein dem Reglerfedermoment im unteren Spannungsbereich gleichgerichtetes, im oberen Spannungsbereich entgegengesetztes Drehmoment ausüben.

Dieses bekannte Verstellgestänge soll sich bevorzugt für die Fernverstellung von Drehzahlreglern der _β „ „ _e _ ...

Antriebsmaschinen von Schiffen eignen und es sollen 60 schwenkbare Bedienwelle 2 auf. An der dem Hebel 1 die hierbei anfallenden Verstellkräfte, welche durch gegenüberliegenden Seite ist an der Bedienwelle 2 ein das Spannen der Reglerfeder und die Gestänge- Verstellhebel 3 befestigt. In einem Langloch 4 dieses reibung verursacht werden, verringert werden. Verstellhebels 3 ist ein mit einer Rolle 5 ausgestatte-Hauptsächlich soll hierbei trotz ständig sich vergrö- ter Bolzen 6 verschiebbar gelagert. Über diese Rolle ßernder Verstellkraft der Reglerfeder eine gering- 65 wird die vom Hebel 1 eingeleitete Verstellbewegung fügig ansteigende, im wesentlichen jedoch gleich- der Bedienwelle 2 auf ein mittels einer Feder 7 bebleibende Verstellkraft über den Verstellhebel aus- lastetes Stellglied 8 übertragen. Dieses besteht hier

geübt werden können. beispielsweise aus einem in einem Zylinder 9 ent

gemäßen Ausgleichsvorrichtung,

F i g. 2 ein Längsschnitt der in F i g. 1 dargestellten Ausgleichsvorrichtung und

F ig. 3 ein die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung näher erläuterndes Diagramm.

Die in F i g. 1 dargestellte Vorrichtung weist eine um einen beispielsweise angenommenen Winkelbetrag α mittels eines Bedienungshebels 1 ver-

gegen der Wirkung einer Feder 7 axial verschiebbaren Kolben 10, welcher die vom Hebel 1 verursachte Verstellbewegung auf irgendein in den Zeichnungen nicht weiter dargestelltes Regelglied überträgt.

Über die Rolle 9 wird an der Bedienwelle 2 oin RückstellmomentPXL hervorgerufen, wobei P die Rückstellkraft der Feder 7 und L die wirksame Länge des Verstellhebels 3 bedeuten. Um dieses Moment PXL abzugleichen, ist an der Bedienwelle 2 zwisehen den Lagerstellen 11 und 12 ein Kurbelarm 13 befestigt. Eine an diesem befestigte Rolle 14 liegt an einer kurvenförmigen Gleitfläche 15 eines zur erfindungsgemäßen Ausgleichsvorrichtung 16 gehörenden, unter Vorspannung einer Feder 18 stehenden Schwenkarms 17 an. Die Ausgleichsvorrichtung erzeugt an der BedienweUe somit ein Gegenmoment zum Rückstellmoment PXL. Weiter ist aus F i g. 1 entnehmbas, daß der Schwenkarm 17 als Rasten wirkende Ausnehmungen 19, 20 für die Rolle 14 ent- ao hält, wodurch die Bedienwelle 2 in zwei Stellungen festgesetzt werden kann. Darüber hinaus kann die Vorspannung der Feder 18 verändert werden.

An Hand der F i g. 2 ist die Ausgleichsvorrichtung 16 näher erläutert. Der Schwenkhebel 17 ist auf einer feststehenden Achse 21 drehbar gelagert. In den Schwenkhebel 17 greift ein Ende 22 der Feder 18 ein. Deren anderes Ende 24 greift in einen Ring 25 ein, der an einer die Achse 21 drehbar umschließenden Hülse 23 befestigt ist. Hülse 23 und Achse 21 ragen durch eine zur Vorrichtung gehörende Gehäusewand 26. Um die Feder 18 von außen vorspannen zu können, ist die Hülse 23 außerhalb der Gehäusewand 26 mit einer Verstellmutter 27 versehen, welche mit zwei Rasten 28, 29 in jeweils eines der in der Gehäusewand 26 angebrachten Bohrungspaare 29', 30 eingreift. Zum Spannen der Feder 18 wird die Verstellmutter 27 in Richtung des Pfeils 31 mit den Rasten 28, 29 aus den Bohrungen 29', 30 herausgezogen und einschließlich der Hülse 23 nach rechts verdreht. Nach Erreichen der gewünschten Vorspannstellung werden die Rasten 2S, 29 durch eine Rückstellfeder 32 in Richtung des Pfeils 33 wieder in ein Bohrungspaar der Gehäusewand 26 eingeschoben.

Die in F i g. 3 mit P bezeichnete Ordinate gibt die Rückstellkräfte am Stellglied 8 in Abhängigkeit vom auf der Abszisse angegebenen Drehwinkel α der Bedienwelle 2 wieder.

Für drei verschiedene Rückstellmomente P₁-L₁P₃-L und P_s · L veranschaulichen im Diagramm der Fi g. 3 auf die

die der

darstellen, wb»w»iv ■♦·«·»««·.» m« 16 als Gegenmomiinte an der

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AVgie'chsvurrichtung 16. Bei Witerer kehrt sich das Kräfteverhältnis un\. da In^ann die Bedienwelle 2 selbsttätig in

45

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von der Feder 7 des Stellgliedes 8 an der Bedienwelle 2 hervorgerufene Rückstellmoment P₁.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Ausgleichsvorrichtung für das von einem Stellglied einer Regeleinrichtung für Gasturbinentriebwerke auf seine Bedienwelle ausgeübte Rückstellmoment, dadurch gekennzeichnet, daß an einen mit der Bedienwelle (2) verbundenen Kurbelarm (13) ein auf einer Achse (21) gelagerter Schwenkhebel (17) durch eine Feder (18) angedrückt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel (17) eine gerade oder kurvenförmige Gleitbahn (15) für eine am Kurbelarm (13) befestigte Rolle (14) aufweist.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel (17) Ausnehmungen (19_S 20) aufweist, in welche die Rolle (14) einrasten kann.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1,2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung der Feder (18) außerhalb der Vorrichtung verstellbar ist.

/.ElCl

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen