DE2349368A1

DE2349368A1 - Drosselventil

Info

Publication number: DE2349368A1
Application number: DE19732349368
Authority: DE
Inventors: Trevor Stanley Smith
Original assignee: Lucas Aerospace Ltd
Current assignee: Northrop Grumman Properties Ltd
Priority date: 1972-10-03
Filing date: 1973-10-02
Publication date: 1974-04-11
Also published as: DE2349368C3; IT996224B; GB1438112A; JPS4972720A; FR2201403A1; FR2201403B1; US3881508A; JPS5939631B2; DE2349368B2

Description

COHAUSZ & FLORACK

PATEN TANWALT S BÜRO 4 DÜSSELDORF SCHUMANNSTR. 97 2349368

PATENTANWÄLTE: Dipl.-Ing. W. COHAUSZ · Dipl.-Ing. V/. FLORACK · Dipl.-Ing. R. KNAUF · Dr.-Ing., Dipl.-Wirtsch.-Ing. A. GERBER

Lucas Aerospace Limited

Veil Street

Birmingham / England 1. Oktober 1973

Drosselventil

Die Erfindung betrifft ein Drosselventil zur Verwendung in einem Brennstoffsystem für ein Gasturbinentriebwerk.

Sin Drosselventil gemäß der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine fixierte Öffnung und eine veränderliche Öffnung in Eeine₉ wobei die veränderliche Öffnung die Form eines Drosselventilglieds hat, das in Ventilsehließrichtung gegen eine Federkraft durch Mediumdruck bewegbar ist und eine erste Partie, die von des Druck stromaufwärts von der fixierten Öffnung zum Drücken des Yentilglieds in Sichtung auf seine Schließlage beaufschlagt wird₉ eine zweite Partie, die größer als die erste Partie ist und vom Druck stromabwärts von der fixierten Öffnung zum Drücken des Yentilgiieds in Eiehtung auf seine offene Stellung beaufschlagbar ist, und eine dritte Partie aufweist, die i von dem Druck stromabwärts von deai Yentil zum Drücken des Yentilglieds in Richtung auf seine Schließlage beaufschlagbar ist.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die ischematische Darstellung in der Zeichnung näher erläutert.

Das Drosselventil weist ein Gehäuse 10 auf, in dem eine Hülse 11 eingepaßt ist. Die Hülse 11 hat eine Folge von Öffnungen 12, die in Kombination mit einem Drosselventilglied 13 eine veränderliche Öffnung bilden. Das Yentilglied 13 hat Getriebezähne, die im Betrieb mit einem Zahnrad zum Drehen des Glieds 1J der Hülse 11 gegenüber kämmen.

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_Va/_Ti 4098 15/0358 _₂_

Das Glied 13 selbst hat die allgemeine Form einer Hülse mit einer zylindrischen Außenfläche tind einer abgestuften zylindrischen Innenfläche. Das Ende des Glieds 13 mit dem größeren Innendurchmesser sitzt drehbar in einem Lager 15 und befindet sich in einer Einlaßkammer 16„ Ein Zapfenelement 17 sitst am Gehäuse 10 und erstreckt sich in dieses Ende des Glieds 13» und es weist an seinem freien Ende einen Kopf 19 in abgestufter Eylinarischer Form auf, der an der Innenfläche des Glieds 13 an gegenüberliegenden Seiten des Absatzes 18 dort angreift» Das Zapfenelemeat 17 ist röhrenförmig und weist ein Loch 20 in seiner Wand und eine Seihe von weiteren Löchern 21 auf, die in Kombination eine unveränderliche Durchflußdrosselstelle bilden_f dureh die von der SinlaSkamnier 16 zu den Öffnungen 12 gehendes Medium fließen muß*

Das Gehäuse 10 ha,t eine Innenim+· 22, die die öffnungen 12 umgibt, und dise Hut 22 ist durch Bohrungen 23, 24 in der Hülse 11 und im Lager 25 darin mit einer Außennut 26 im Glied 1J verbunden. Bohrungen im Glied 13 verbinden die Hut 26 mit einer Kingkammer 9» die zwischen dem Kopf 19 und dem Inneren des Glieds 13 gebildet ist.

Bas Drosselventil wird in Kombination mit einer Zahnradpumpe 27 verwendet, die vom Triebwerk 28 angetrieben wird, ferner in Verbindungmit einer Kreiselhilfspumpe 29, die mit der Zahnradpumpe gekoppelt ist. Die Druckseite der Pumpe 27 ist mit der Kammer 16 verbunden, und die Druckseite der Pumpe 29 ist sowohl mit der Saugseite der Pumpe 27 als auch mit einer Kammer 30 verbunden, die das Zahnrad 14 umschließt. Die Hut 22 ist über ein Kraft st offmeß sys tem 311 das verschiedene Eingangssignale vom Triebwerk 28 empfängt, und über eine Handregelung 32 mit den Brennern des Triebwerks 28 verbunden. Das Ende der Hülse 11 steht mit einem Überströmventil 33 in Verbindung, das von einem Drucksignal von der Seite stromabwärts von dem Heßsystem beaufschlagt wird, so daß die von dem Ventil abgelassene Brennsisffmenge vom Gesamtdruckabfall durch das Drosselventil 11, 12, I3 und das Dosiersystem abhängt. Abgelassener Brennstoff wird der Kammer 30 zurückgeführt. Ein Druckminderventil 34 ist zwischen das Ende der Hülse 11 und die Kammer 50 geschaltet, es öffnet sich aber

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nur, wenn das Ventil 33 nicht in der Lage ist, ausreichend Brennstoff abzulassen, um den Druck am Ende der Hülse 11 unter den Druck zu senken, bei dem sich das Ventil 34 öffnet, z.B. wenn ein Absperrhahn 37 stromabwärts vom System 31 und die Verbindung davon zum Ventil 33 geschlossen wird oder ist.

Darüber hinaus ist ein elektrisch betätigtes Drosselglied 35» das durch ein Signal oder mehrere Signale gesteuert wird, ^reiche vom Triebwerk abgeleitet sind, zwischen die Kammer 16 und das Ende der Hülse 11 geschaltet.

Das Glied 13 wird durch eine Feder 36 in eine weit geöffnete Position gedruckt, wise das dargestellt ist. Wenn Brennstoff durch das Drosselventil fließt, entsteht ein Druckabfall durch die unveränderliche Öffnung 20, 21. Der Druckabfall wird durch das Glied 13 erfaßt, und auf es wird eine Ventilschließkraft ausgeübt. Wenn das Ventil weit geöffnet ist, ist der Druck in der Kammer 9 im wesentlichen gleich dem Druck stromabwärts von der unveränderlichen Öffnung. Wenn die Ventilschließkraft ausreicht, um die Federkraft zu überwinden, beginnt,ein Schließen des Ventils, um damit den Druck zu verringern, der in der Kammer 9 wirkt. Das Vorsehen der Kammer 9 hat also das Ergebnis, daß effektiv die Kraft der Feder 36 verstärkt wird, und es hat auch den Effektder Stabilisierung des Ventils gegen Druckschwankungen niedriger Frequenz. Das Ventil 33 stellt sicher, daß der Gesamtdruckabfall duerch dass Ventil 11, 13 und das Dosiersystem im wesentlichen konstant ist, so daß die Menge an Brennstoffzufluß zum Triebwerk richtig entsprechend den Triebwerksbetriebsgrößen, die das Heßsystem 51 regeln, und der Drehzahl des Triebwerks geregelt wird, bei der es sich um den einzigen Faktor handelt, der die Größe des Brennst off-durchflusses durch die unveränderliche Öffnung 20, 21 bestimmt, wenn das Ventil 35 geschlossen ist. Das Ventil 35 liefert im übrigen sogar eine Abstimmung für das System durch Vorbeifließenlassen eines Teils des Brennstoffs, das von der Zahnradpumpe gepumpt wird, so daß die unveränderliche Öffnung einem reduzierten Durchfluß dient.

Ansprüche 4 09815/0358

Claims

if 7 3 ' f";'] 6 8 Ansprüche

1. Drosselventil zur Verwendung in einem Brennstoffsystem für ein Gasturbinentriebwerk, gekennzeichnet durch eine fixierte öffnung (20,21) und eine veränderliche Öffnung (12,1;-) in Heine, wobei die veränderliche öffnung (12,13) &ie I^?orm eines ürosselventilelieds (1J) hat, das in Ventilschließrichtung gegen eine Federkraft (jo) durch l-iediiiwdruck ^bewegbar ist und eine erste Partie, die von dem Druck stromaufwärts von der fixierten öffnung (20,21) zum Drs?ücken des Ventilglieäs (13) in Richtung auf seine Schließlage beaufschlagbar ist, eine zweite Partie, die größer als die erste Partie ist und vom Druck stromabwärts von der fixierten öffnung (20,21) zum Drücken des Ventilglieds (I5) in Richtung auf seine offene !".teilung beaufschlagbar ist, und eine dritte Partie aufweist, die von dem Druck stromabwärts von dem Ventil zum Drücken des Ventilglieds (15) i*¹ Sichtung auf seine Schließlago beaufschlagbar ist.

2. Drosselventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daS das Drosselventilglied (I5) die allgemeine Form einer Hülse rait einer abgestuften zylindrischen Innenfläche/und daß ein Zapfeneleraent /hat (17) sich in das Innere des Drosselventilglieds (15) erstreckt und einen Kopf (19) in abgestufter zylindrischer Form hat, der en der Innenseite des Drosselventilglieds (15) an gegenüberliegenden Seiten der Abstufung darin angreift.

3. Drosselventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zapfenelement (I7) hohl ist und die ea?fixierte Öffnung verkörpert.

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