DE2520874C2

DE2520874C2 - Servobetätigtes Absperrventil für das Brennstoffregelsystem eines Gasturbinen-Triebwerks

Info

Publication number: DE2520874C2
Application number: DE2520874A
Authority: DE
Inventors: Trevor Stanley Sutton Coldfield West Midlands Smith
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1974-05-21
Filing date: 1975-05-10
Publication date: 1981-09-17
Also published as: FR2272268A1; GB1492976A; DE2520874A1; FR2272268B1; JPS511822A; JPS5417084B2; US4011716A; IT1035771B

Description

Die Erfindung betrifft ein servobetätigtes Absperrventil für das Brennstoffregelsystem eines Gasturbinen-Triebwerks, wobei in die zu den Brennern des Gasturbinentriebwerks führende Brennstoffleitung ein Hauptventil geschaltet ist, dessen Ventilglied entsprechend einer Erhöhung bzw. einer Verringerung eines Servodrucks in eine Öffnungs- bzw. in eine Schließstellung bewegbar ist, und ein die Erhöhung und Verringerung des Servodrucks verringerndes Vorsteuerventil vorgesehen ist, dessen Ventilkörper in eine öffnungs- und eine Schließstellung bewegbar ist. Eine solche Anordnung ist bekannt aus der DE-AS 11 06 134.

Aufgabe der Erfindung ist, eine solche Anordnung so auszugestalten, daß nach einer durch einen Steuerimpuls ausgelösten Umschaltung das Hauptventil auch nach Wegfall des Steuerimpulses in der diesem vorangegangenen Steuerimpuls zugeordneten Schaltstellung verbleibt, die Absperrventilanordnung also bi-stabil ausgebildet ist.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß

a) der Ventilkörper des Vorsteuerventils durch einen in zwei Richtungen wirksamen elektrischen Drehmomentmotor bewegbar ist, der im stromlosen Zustand auf den Ventilkörper eine Federkraft in einer Bewegungsrichtung ausübt; und

b) der Ventilkörper mit dem Vcntilglied des Hauptventils über eine Druckfeder derart verbunden ist, diilt das Vcntilglied in seiner einen Stellung eine Kraft auf den Ventilkorper ausübt, die die Federkraft des stromlosen Drehmomentmotors übersteigt und ihr entgegengesetzt ist, und daß üas Ventilglied in seiner anderen Stellung eine Kraft auf den Ventilkorper ausübt, die die Federkraft des stromlosen Drehmomentmotors nicht übersteigt.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Ein Gasturbinen Triebwerk 10 wird mit Brennstoff von einer vom Triebwerk 10 angetriebenen Pumpe 11 versorgt. Der Brennstoffstrom zum Triebwerk 10 wird von einer veränderlichen Dosiereinrichtung 12 geregelt, die von einer elektrischen Regelschaltung 13 gesteuert wird. Die Schaltung 13 spricht auf die Triebwerksdrehzahl N, die Triebwerkstemperatur 7"und auf die Stellung θ einer Triebwerks-Leistungsbedarfssteuerung an.

Stromabwärts von der Dosiereinrichtung 12 befindet sich eine servobetätigte Absperrventilanordnung 14. Die Anordnung 14 weist ein Hauptventil 15 mit einem beweglichen Ventilglied 16 auf, das durch den Druck der Pumpe 11 und durch eine Feder 17 in seine Schließstellung gedrückt wird. Zum Bewegen in seine Öffnungsstellung wird das Ventilglied 16 durch ein Servodrucksignal in eine Kammer 18 gedrückt, wobei die wirksame Querschnittsfläche des von dem Druck in der Kammer 18 beaufschlagten Ventilglieds 16 wesentlich größer als seine von der Pumpe U beaufschlagte Fläche ist.

Der Druck in der Kammer 18 wird durch eine Drosselstelle 19 mittels eines Vorsteuerventils 20 abgeleitet, das einen halbkugeligen Ventilkorper 21 hat. Der Ventilkörper 21 ist durch einen Drehmomentmotor 22 entweder in eine Stellung, in der das Vorsteuerventil 20 geschlossen ist, oder in eine Stellung bewegbar, in der das Vorsteuerventil 20 geöffnet ist. Der Drehmomentmotor 22 spricht auf ein erstes und ein zweites von einem Teil der Regelschaltung gegebenes elektrisches Signal an. Das erste elektrische Signal wird zum Starten der Turbine und das zweite elektrische Signal zum Anhalten der Turbine erzeugt. Eine Fedur 23 greift am Ventilglied 16 und am Vorstcuerventil 20 an, so daß dann, wenn dem Drehmomentmotor 22 kein elektrisches Signal gegeben wird, bei geöffnetem Ventilglied 16 das Vorsteuerventil 20 geschlossen ist. Unter diesen Umständen bleibt der Druck in der Kammer 18 auf einem Maximalwert und das Hauptventil 15 wird in der Öffnungsstellung wirksam verriegelt. Es ist dafür Sorge zu tragen, daß bei Fehlen eines Steuersignals zum Drehmomentmotor 22 bei geschlossenem Ventilglied 16 die Feder 23 das Vorsteuerventil 20 öffnet. Unter diesen Umständen wird das Hauptventil 15 in seiner Schließstellung verriegelt. Der Drehmomentmotor 22 kann bei Empfang des entsprechenden Signals bei jeder der vorstehend genannten Bedingungen die Kraft überwinden, die von der Feder 23 auf das Vorsteuervenlil 20 ausgeübt wird.

Der entsprechende Teil der Regelschaltung 13 spricht ferner auf eine Erhöhung der Tinbinendrehzahl /V über einen Sollwert an, so daß das erwähnte zweite Steuersignal erzeugt wird, durch das das Vcntilglied 16 in seine Schließstellung gebracht wird.

Ein federgespanntes Druckcrhrihungsvcntil 24 ist /wischen dem Hauptventil 15 und der Turbine 10 vorgesehen Das System weist ferner cine I Iberströmventilanordnung 25 auf. die auf den Druckabfall an der Dosiereinrichtung 12 derart anspricht, daß bei Erhöhung des Druckabfalls der Überstrom von der

Bseite zur Einlaßseite der Pumpe 11 größer wird. Jberströmventilanordnung 25 spricht ferner auf Erhöhung des Drucks P\ an der Saugseite des rienkompressors an, um den ÜberströmfluQ zu 50ern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Servobetätigtes Absperrventil für das Brennstoffregelsystem eines Gasturbinentriebwerks mit einem in die zu den Brennern des Gasturbinentriebwerks führende Brennstoffleitung geschalteten Hauptventil, dessen Ventilglied entsprechend einer Erhöhung bzw. Verringerung eines Servodrucks in eine öffnungs- bzw. in eine Schließstellung bewegbar ist, und mit einem die Erhöhung und Verringerung des Servodrucks bewirkenden Vorsteuerventil, dessen Ventilkörper in eine öffnungs- und in eine Schließstellung bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß

a) der Ventilkörper (21) des Vorsteuerventils (20) durch einen in zwei Richtungen wirksamen elektrischen Drehmomentmotor (22) bewegbar ist, der im stromlosen Zustand auf den Ventilkörper (21) eine Federkraft in einer Bewegungsrichtung ausübt; und

b) der Ventilkörper (21) mit dem Ventilglied (16) des Hauptventils (15) über eine Druckfeder (23) derart verbunden ist, daß das Ventilglied (16) in seiner einen Stellung eine Kraft auf den Ventilkörper (21) ausübt, die die Federkraft des stromlosen Drehmomentmotors (22) übersteigt und ihr entgegengesetzt ist, und daß das Ventilglied (16) in seiner anderen Stellung eine Kraft auf den Ventilkörper (21) ausübt, die die Federkraft des stromlosen Drehmomentmotors (22) nicht übersteigt.