DE1910559C - Ausgleichsvorrichtung für das von einem Stellglied einer Regeleinrichtung für Gasturbinentriebwerke auf seine Bedienwelle ausgeübte Rückstellmoment - Google Patents
Ausgleichsvorrichtung für das von einem Stellglied einer Regeleinrichtung für Gasturbinentriebwerke auf seine Bedienwelle ausgeübte RückstellmomentInfo
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Description
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. ßer 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.
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 Ps · L veranschaulichen im Diagramm der Fi g. 3
auf die
die der
darstellen, wb»w»iv ■♦·«·»««·.» m«
16 als Gegenmomiinte an der
\ JV «ichtli tsind m
Sr BedienwelleJTdIe von
AVgie'chsvurrichtung 16. Bei Witerer
kehrt sich das Kräfteverhältnis un\. da In^ann die Bedienwelle 2 selbsttätig in
45
ten aargesicmtu *^...
von der Feder 7 des Stellgliedes 8 an der Bedienwelle 2 hervorgerufene Rückstellmoment P1.
Claims (4)
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 (19S 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
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