DE69514761T2 - Stauluftturbine mit sekundärem Regler - Google Patents
Stauluftturbine mit sekundärem ReglerInfo
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Stauluftturbinen jener Art, die an einem Flugzeug zum Antrieb von elektrischen und/oder hydraulischen Reserve-Versorgungssystemen verwendet werden. Insbesondere betrifft diese Erfindung eine verbesserte Stauluftturbine mit einem sekundären Geschwindigkeitsregler zur derartigen Regulierung des Turbinenschaufelanstellwinkels, daß eine schnellere Turbinenbeschleunigung beim Ausklappen erreicht wird.
- Stauluftturbinen sind in der Luft- und Raumfahrtindustrie zur Verwendung beim Antrieb von Hilfsversorgungssystemen im Falle eines Versagens des Primärsystems allgemein bekannt. Die Stauluftturbine ist gemeinhin in der Tragfläche oder im Rumpf eines Flugzeugs zum Ausklappen in den Luftstrom bei Bedarf untergebracht. Die Turbine enthält eine oder mehrere Turbinenschaufeln, die so ausgeführt sind, daß sie durch den Luftstrom angetrieben werden, um einen Drehabtrieb zu liefern, der zum Antrieb eines elektrischen Generators und/oder einer Hydraulikpumpe verwendet werden kann. Derartige Stauluftturbinen sind gemeinhin mit einem Geschwindigkeitsregler ausgestattet, um den Turbinenschaufelanstellwinkel zum Erreichen einer im wesentlichen konstanten Turbinendrehgeschwindigkeit trotz Schwankungen der Luftgeschwindigkeit und/oder Last zu verändern.
- Anstellwinkeleinstellung der Schaufeln ist auch bei Windmotoren und Windgeneratoren bekannt. Zum Beispiel stellt ein in der US-A-2 832 895 offenbarter herkömmlicher Windmotor Anstellwinkeleinstellung der Schaufeln, wenn das Windrad gerade zu drehen anfängt, und automatische Anstellwinkeleinstellung als Reaktion auf Windböen bereit. Zwei Federn wirken in entgegengesetzten Richtungen auf ein Anstellwinkeländerungsmittel mit einem Stab und die Abtriebswelle ein, um den Schaufelanstellwinkel in entgegengesetzten Richtungen zu ändern. Wenn das Windrad die stärkere der beiden Federn betätigt, wird unter der Steuerung einer elektrohydraulischen Vorrichtung der Schaufelanstellwinkel für einen Anfahrzustand optimiert. Ähnlich zeigt die FR-A- 2 374 531 einen Windgenerator, der eine Einstellung des Anstellwinkels von Schaufeln für verschiedene Luftbedingungen bereitstellt.
- Da die Stauluftturbine ein Schlüsselelement eines Reserve-Notversorgungssystems für das Flugzeug ist, wird die Turbine in der Regel erst dann ausgeklappt, wenn und bis ein Versagen des Primärversorgungssystems vorliegt. Wenn ein solches Versagen auftritt, ist es äußerst wünschenswert, wenn die Stauluftturbine so schnell wie möglich ausgeklappt und auf Betriebsgeschwindigkeit beschleunigt wird. In dieser Hinsicht lassen sich möglicherweise Geschwindigkeitsregler zur Regulierung der Turbinengeschwindigkeit nach der Anfangsbeschleunigung mit dem Optimieren des Hochfahrens der Turbinengeschwindigkeit bei anfänglichem Ausklappen der Turbine nicht vereinbaren. Das heißt, Geschwindigkeitsregler für Stauluftturbinen funktionieren im allgemeinen durch Einstellen des Schaufelanstellwinkels im Ruhezustand auf einen Winkel, der die gewünschte optimierte schnelle Beschleunigung von dem Ruhezustand zu der Spezifikationsbetriebsgeschwindigkeit nicht erreicht.
- Die vorliegende Erfindung stellt eine verbesserte Stauluftturbine zur Verwendung in einer Flugzeugumgebung bereit, wobei die Stauluftturbine einen Primärregler zur Geschwindigkeitsregelung während normaler Betriebsbedingungen in Kombination mit einem Sekundärregler, der den Turbinenschaufelanstellwinkel im Ruhezustand zur im wesentlichen optimierten und schnellen Turbinenbeschleunigung bei anfänglichem Ausklappen einstellt, enthält.
- Gemäß der vorliegenden Erfindung werden eine Flugzeugstauluftturbine nach Anspruch 1 und ein Verfahren zur Steuerung einer Flugzeugstauluftturbine zum Ausklappen in den Luftstrom nach Anspruch 6 bereitgestellt. Die Flugzeugstauluftturbine soll Hilfsversorgungssysteme im Flugzeug antreiben. Die Flugzeugstauluftturbine enthält einen Primärregler mit einem Zentrifugalmittel zur Änderung des Turbinenschaufelanstellwinkels in einem ausgewählten Einstellbereich bei Normalbetrieb, um die Turbinenabtriebsgeschwindigkeit als Reaktion auf sich ändernde Luftgeschwindigkeit und/oder Last im wesentlichen konstant zu halten, und einen Sekundärregler zur Einstellung des Turbinenschaufelanstellwinkels auf eine gewählte mittlere Position im Ruhezustand, wobei die gewählte mittlere Anstellwinkelposition zum Erreichen schnellerer Turbinenbeschleunigung bei anfänglichem Ausklappen gewählt wird. Mit zunehmender Turbinengeschwindigkeit bei Anfangsbeschleunigung wird der Sekundärregler deaktiviert, damit die Geschwindigkeitsregelung durch den Primärregler erfolgen kann.
- Die beigefügten Zeichnungen stellen die Erfindung dar. Es zeigt:
- Fig. 1 eine perspektivische Ansicht, die eine die neuartigen Merkmale der Erfindung enthaltende Stauluftturbine darstellt;
- Fig. 2 eine Längsschnittansicht allgemein entlang Linie 2-2 in Fig. 1, wobei ein elektrischer Generator und eine Hydraulikpumpe in Seitenansicht gezeigt werden;
- Fig. 3 eine vergrößerte Querschnittsansicht allgemein entlang Linie 3-3 in Fig. 2;
- Fig. 4 eine vergrößerte Querschnittsansicht allgemein entlang Linie 4-4 in Fig. 2;
- Fig. 5 eine vergrößerte Querschnittsansicht allgemein entlang Linie 5-5 in Fig. 2; und
- Fig. 6 eine perspektivische Teilansicht in etwas schematischer Form, in der der bei der Stauluftturbine nach den Fig. 1-5 verwendete Primärregler und Sekundärregler dargestellt werden.
- Wie in den beispielhaften Zeichnungen gezeigt, wird eine allgemein durch die Bezugszahl 10 bezeichnete Stauluftturbine zum Antrieb eines oder mehrerer Hilfsversorgungssysteme in einem Flugzeug 12 bereitgestellt. Wie in Fig. 1 gezeigt, ist die Stauluftturbine 10 mittels einer Strebe 14 an dem Flugzeug 12 aufgehängt und enthält ein Paar Turbinenschaufeln 16, die durch den umgebenden Luftstrom drehangetrieben werden, um entsprechend einen elektrischen Generator 18 und/oder eine Hydraulikpumpe 20 anzutreiben. Die Turbine 10 enthält ein Geschwindigkeitsregelmittel zur derartigen Einstellung des Anstellwinkels der Turbinenschaufeln 16, daß eine schnelle Turbinenbeschleunigung bis im wesentlichen Höchstdrehgeschwindigkeit, wenn die Turbine 10 ausgeklappt ist, erreicht wird. Danach hält das Geschwindigkeitsregelmittel trotz Schwankungen der Luftgeschwindigkeit und/oder Turbinenlast eine im wesentlichen konstante Turbinengeschwindigkeit aufrecht.
- Die Stauluftturbine 10 ist normalerweise in einem geeigneten Fach im Rumpf oder in der Tragfläche des Flugzeugs 12 untergebracht. Im Falle eines Versagens eines Primärversorgungssystems ist die Stauluftturbine 10 so ausgeführt, daß sie durch Schwenken der Strebe 14 bezüglich einer Befestigungsanordnung 22 schnell und leicht ausgeklappt wird, wodurch die Stauluftturbine 10 in eine freigelegte Position in dem am Flugzeug vorbeiströmenden Luftstrom bewegt wird. Allgemein werden die Turbinenschaufeln 16 durch den Luftstrom drehangetrieben, wodurch eine Turbinenabtriebswelle 24 (Fig. 2) einen Drehabtrieb zum Antrieb des Hilfsaggregats, wie zum Beispiel des elektrischen Generators 18 und/oder der Hydraulikpumpe 20, liefert.
- In der Darstellung nach Fig. 1 sind diese Hilfsaggregate in einer in einer Linie mit der Stauluftturbine 10 liegenden Konfiguration angeordnet.
- Ein Primärregler 26 (Fig. 2) ist als Teil der Stauluftturbine 10 zur Einstellung des Anstellwinkels der Turbinenschaufeln 16 innerhalb eines ausgewählten Einstellbereichs, damit die Drehgeschwindigkeit der Abtriebswelle 24 trotz Schwankungen der Luftgeschwindigkeit und/oder der auf die Turbine ausgeübten elektrischen oder hydraulischen Last im wesentlichen konstant gehalten wird, bereitgestellt. In dieser Hinsicht ist in der Technik die Schaufelanstellwinkeleinstellung zum Aufrechterhalten einer im wesentlichen konstanten Turbinendrehgeschwindigkeit, um ein optimales Betriebsleistungsvermögen für das Hilfsaggregat oder die Hilfsaggregate zu erzielen, bekannt.
- Neben dem Primärregler 26 enthält die verbesserte Stauluftturbine 10 gemäß der vorliegenden Erfindung einen Sekundärregler 28 zur Regelung des Turbinenschaufelanstellwinkels bei anfänglichem Ausklappen der Stauluftturbine. Insbesondere befindet sich die Stauluftturbine 10 vor dem Ausklappen in einem Ruhezustand mit einer Turbinendrehgeschwindigkeit von Null. Wenn die Turbine 10 in den Luftstrom ausgeklappt ist, regelt der Sekundärregler 28 den Turbinenschaufelanstellwinkel während einer Anfangsbeschleunigungsphase, um eine schnelle und im wesentlichen optimierte Turbinenbeschleunigung von der Nullgeschwindigkeit zu der gewünschten Höchstgeschwindigkeitsdrehung zu erreichen. Zum Erreichen dieses Ziels werden die Turbinenschaufeln im Ruhezustand durch den Sekundärregler anfangs auf einen ausgewählten mittleren Anstellwinkel vorbelastet, wobei der mittlere Anstellwinkel zur schnellen und im wesentlichen optimierten Turbinenbeschleunigung bei anfänglichem Ausklappen gewählt ist. Wenn die Turbinendrehgeschwindigkeit einen ausgewählten Wert erreicht, wird der Sekundärregler 28 wirksam gesperrt, um anschließende Geschwindigkeitsregelung als Reaktion auf den Betrieb des Primärreglers 26 zu gestalten.
- Auf die Fig. 2-6 Bezug nehmend, wird die Turbinenabtriebswelle 24 durch ein Lager 30 am Vorder- oder Nasenende des Generators 18 drehbar gestützt. Die Abtriebswelle 24 ragt von dem Generator 18 nach vorne und trägt eine Drehnabe 32, in der der Primär- und Sekundärregler 26 und 28 enthalten sind. In der Nabe 32 ist die Abtriebswelle 24 durch eine Getriebekupplung 34 und Axiallager 36 mit den sich radial nach außen erstreckenden Turbinenschaufeln 16 verbunden. Die Getriebekupplung 34 trägt der Turbinenschaufeldrehung bezüglich der radialen Achsen 38 (Fig. 5) Rechnung, um den Schaufelanstellwinkel auf eine Fachleuten bekannte Weise einzustellen.
- Der Primärregler 26 umfaßt ein Paar zentrifugaler Primärfliehgewichte 40 (Fig. 3), die in einer symmetrischen Anordnung in der Drehnabe 32 in der Nähe ihres Vorder- oder Nasenendes angebracht sind. Diese Fliehgewichte enthalten äußere Enden, die durch Drehzapfen 42, die in der Drehnabe 32 in der Nähe des Nabenumfangs angeordnet sind, schwenkbar verbunden sind. Die Fliehgewichte 40 weisen jeweils ein distales Ende auf, das eine Abtastrolle 44 in Rolleingriff mit einer konturierten Kurvenfläche 46 eines Kurvenhebels 48 trägt. Der Kurvenhebel 48 weist eine mittlere Hülse 50 auf, die durch eine Keilverzahnungsverbindung drehfest an der Turbinenabtriebswelle 24 angebracht ist.
- Die Primärfliehgewichte 40, einschließlich ihrer Drehzapfen 42, sind an dem freien Ende eines Drehstabs 52 aufgehängt. Der Drehstab 52 wiederum ist gemäß seiner Darstellung in Fig. 2 an einer axial vom Primärregler 26 beabstandeten Stelle, wie durch Pfeil 53 angedeutet, mit der Abtriebswelle 24 verbunden. Der Drehstab 52 sorgt für die Vorbelastung der Fliehgewichte 40 zum Zwecke der Verschiebung der Fliehgewichte zu einer radial am weitesten innen liegenden Position.
- Mit zunehmender Drehgeschwindigkeit der Welle 24 bewirkt die auf die Fliehgewichte 40 ausgeübte Zentrifugalkraft, daß diese Fliehgewichte radial von der Welle 24 nach außen verschoben werden. Während diese Radialverschiebung stattfindet, nehmen die Abtastrollen 44 der Fliehgewichte den Kurvenhebel 48 über ein kurzes Teilkreisinkrement in Eingriff und drehen ihn. Der Kurvenhebel 48 wiederum ist durch die Welle 24 mit einem Planrad 54 (Fig. 4 und 6), das Zahnradsegmente 56 aufweist, die mit Keilverzahnungsbünden 58 (Fig. 6) an den Basis- oder Fußenden der Turbinenschaufeln 16 kämmen, verbunden. Somit reguliert der Primärregler 26 als eine Funktion der Abtriebswellendrehgeschwindigkeit die Position des Planrads 54 dahingehend, den Anstellwinkel der Turbinenschaufeln 16 einzustellen oder sie in Segelstellung zu bringen, um eine im wesentlichen konstante Drehgeschwindigkeit für die Abtriebswelle 24 aufrechtzuerhalten. Bei einer bevorzugten Form der Erfindung sind die verschiedenen Getriebekomponenten und der Primärregler 26 dahingehend ausgeführt, einen Anstellwinkeleinstellbereich von einem kleinen oder Grobanstellwinkel von ca. 6 Grad auf einen großen oder Feinanstellwinkel von ca. 58 Grad zu erreichen. Bei Normalbetrieb, wenn im wesentlichen Höchstgeschwindigkeitsdrehung erreicht ist, reguliert der Primärregler 26 den Schaufelanstellwinkel in der Regel nahe dem oberen Ende des Einstellbereichs, um eine konstante Abtriebsdrehgeschwindigkeit aufrechtzuerhalten.
- Das Vorsehen des Sekundärreglers 28 gemäß der vorliegenden Erfindung trägt der Tatsache Rechnung, daß optimal schnelle Turbinenbeschleunigung bei einer anfänglichen Anstellwinkeleinstellung am kleinen Ende des normalen Einstellbereichs nicht stattfindet. Demgemäß werden die Turbinenschaufeln 16 durch den Sekundärregler 28 auf eine mittlere Anstellwinkelposition von ungefähr 16 Grad bei einer bevorzugten Ausführungsform vorbelastet, wenn sich die Turbine im Ruhezustand befindet. Diese mittlere Position wird für schnelleres Hochfahren der Turbinengeschwindigkeit bei anfänglichem Ausklappen der Stauluftturbine gewählt. Diese mittlere Anstellwinkelposition wird für eine Anfangsbeschleunigungsphase bei anfänglichem Ausklappen der Turbine aufrechterhalten, und danach wird der Sekundärregler 26 gesperrt, um eine anschließende Regelung als Reaktion auf den Primärregler 26 wie oben beschrieben zu gestatten.
- Wie in den Fig. 4-6 gezeigt, und umfaßt der Sekundärregler ein Paar Vorbelastungshebel 60, die zum Beispiel durch Zapfen 62 in der mittleren Nabe 32 auch schwenkbar angebracht sind. Die Vorbelastungshebel 60 weisen freie Enden auf, die durch Vorbelastungsfedern 64 zur Ineingriffnahme von Seitenrändern des Planrades 54 vorgespannt sind. Das Planrad 54 weist eine mittlere Hülse 66 auf (Fig. 4), die nicht keilverzahnt ist, aber ein Paar radialer Anschläge 68 definiert. Diese Hülse 66 wird um eine Antriebshülse 70 herum getragen, die eine Keilverzahnungsverbindung auf der Welle 24 aufweist und weiter ein Paar radial nach außen ragender Nasen 72 zur Ineingriffnahme der Anschläge 68 am Planrad definiert. Die Vorbelastungshebel 60 werden durch die Federn 64 zur Verschiebung des Planrads 54 im Ruhezustand über einen kurzen Teilkreishub vorgespannt, der ausreicht, die Anschläge 68 von den ihnen zugeordneten Antriebshülsennasen 72 weg zu verschieben, wie in Fig. 4 zu sehen. Wenn dies geschieht, nimmt ein Paar radialer Zähne 74 am Außendurchmesser der Planradhülse 66 ein dazugehöriges Paar von Sekundärfliehgewichten 76 in Eingriff. Die Sekundärfliehgewichte 76 sind durch Zapfen 78 (Fig. 6) an der Welle 24 schwenkbar angebracht und werden durch das Planrad 54 in der Ruheposition zu radial am weitesten innen liegenden Positionen, an der Welle 24 anschlagend, gedrängt. In dieser Position wird das Planrad 54 gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung, ausreichend weit gedreht, um den Turbinenschaufelanstellwinkel von dem groben Ende des Bereichs (ungefähr 6 Grad bei der bevorzugten Form) in eine ausgewählte mittlere Anstellwinkelposition, vorzugsweise ca. 16 Grad, zu verstellen.
- Bei anfänglicher Drehung der Stauluftturbine, wenn sie in den Luftstrom ausgeklappt ist, werden die Turbinenschaufeln 16 somit in dem mittleren Anstellwinkel von ca. sechzehn Grad angeordnet. Es hat sich erwiesen, daß dieser mittlere Anstellwinkel eine wesentlich schnellere Beschleunigung der Turbine auf Betriebsgeschwindigkeit erreicht, wodurch das bzw. die Hilfsaggregat(e) mit kürzerer Zeitverzögerung zur Führung und Steuerung des Flugzeugs zur Verfügung stehen. Wenn eine ausreichende Drehgeschwindigkeit erreicht ist, so daß die durch die Sekundärfliehgewichte 76 ausgeübte Zentrifugalkraft die Vorbelastungsfedern 64 überwindet, schieben die die Zähne 74 in Eingriff nehmenden Sekundärfliehgewichte das Planrad 54 wirksam über den Teilkreisinkrementhub zurück, bis die Radialanschläge 68 die Antriebshülsennasen 72 in Eingriff nehmen. Wenn dies erfolgt, wird der Sekundärregler 28 wirksam gesperrt, und anschließende Geschwindigkeitsregelung wird durch Betätigung des Primärreglers 26 erreicht, wie oben beschrieben. Bei einer bevorzugten Systemkonfiguration wurden die Vorbelastungsfedern 64 dahingehend ausgewählt, eine derartige Vorbelastungskraft bereitzustellen, daß der Sekundärregler 28 bei einer Turbinengeschwindigkeit von ca. 2000 U/min wirksam gesperrt wurde. Danach stellt der Primärregler bei weiterer Turbinenbeschleunigung auf eine höhere und Normalbetriebsgeschwindigkeit den Anstellwinkel der Schaufeln 16 innerhalb des gesamten Einstellbereichs ein, um die gewünschte im wesentlichen konstante Wellenabtriebsgeschwindigkeit aufrechtzuerhalten. Eine Regelung durch den Sekundärregler 28 tritt erst dann wieder ein, wenn die Wellendrehzahl unter den den Sekundärfliehgewichten 76 zuschreibbaren Verstellpunkt verringert wird.
Claims (6)
1. Flugzeugstauluftturbine (10) zum Ausklappen in
einen Luftstrom zum Drehabtrieb einer Abtriebswelle
(24), wobei die Stauluftturbine (10) einen Primärregler
(26) zur Einstellung des Schaufelanstellwinkels
aufweist, gekennzeichnet durch:
eine Drehnabe (32), die von der Abtriebswelle
(24) getragen wird und mindestens eine Turbinenschaufel
(16) aufweist, die sich davon radial nach außen
erstreckt, wobei die Turbinenschaufel (16) von der Nabe
(32) so gestützt wird, daß eine Einstellung des
Schaufelanstellwinkels gestattet wird;
dadurch, daß der Primärregler (26) mit der
Turbinenschaufel (16) verbunden ist und
(a) ein erstes Fliehgewichtsmittel (40), das
auf die Nabendrehung zur Einstellung des Anstellwinkels
innerhalb eines Bereichs von kleinen zu großen
Anstellwinkeln reagiert, um die Drehgeschwindigkeit der
Nabe (32) und der Abtriebswelle (24) auf einer im
wesentlichen konstanten Betriebsgeschwindigkeit zu
halten,
(b) ein Planrad, das mit der
Turbinenschaufel (16) in Eingriff steht, um den
Schaufelanstellwinkel innerhalb des Bereichs
einzustellen, und
(c) ein Kurvenmittel (44, 48), das zwischen
das Planrad (54) und das erste Fliehgewichtsmittel (40)
gekoppelt ist, um den Schaufelanstellwinkel innerhalb
des Bereichs einzustellen, enthält; und
durch einen Sekundärregler (28), der ein
Verstellmittel zum Verstellen der Turbinenschaufel (16)
auf einen ausgewählten mittleren Anstellwinkel, wenn
sich die Nabe (32) und die Abtriebswelle (24) im
Ruhezustand befinden, enthält, wobei der mittlere
Anstellwinkel zur schnelleren Beschleunigung der Nabe
(32) und der Abtriebswelle (24) von dem Ruhezustand bei
anfänglichem Ausklappen ausgewählt wird, wobei das
Verstellmittel ein Vorbelastungsmittel (60, 64) zum
Verschieben des Planrads (54) zum Verstellen des
Schaufelanstellwinkels auf den gewählten mittleren
Anstellwinkel, wenn sich die Nabe (32) und die
Abtriebswelle (24) im Ruhezustand befinden, enthält,
und wobei der Sekundärregler (28) weiterhin ein Mittel
zum Sperren des Verstellmittels, wenn die Nabe (32) und
die Abtriebswelle (24) auf eine gewählte
Drehgeschwindigkeit beschleunigt werden, um eine
anschließende Geschwindigkeitsregelung als Reaktion auf
den Betrieb des Primärreglers (26) zu gestatten,
enthält, wobei das Sperrmittel ein zweites
Fliehgewichtsmittel (76) enthält, das auf die
Nabendrehung dahingehend reagiert, dem
Vorbelastungsmittel (60, 64) bei Beschleunigung der
Nabe (32) und der Abtriebswelle (24) auf die gewählte
Drehgeschwindigkeit entgegenzuwirken, wobei die
gewählte Drehgeschwindigkeit geringer ist als die im
wesentlichen konstante Betriebsgeschwindigkeit.
2. Flugzeugstauluftturbine (10) nach Anspruch 1,
bei der der Primärregler (26) in der Drehnabe (32)
angebracht ist.
3. Flugzeugstauluftturbine (10) nach Anspruch 1,
bei der der Primärregler (26) weiterhin ein
Vorbelastungsmittel (52) zur Vorspannung der
Turbinenschaufel (16) auf einen Anstellwinkel am
unteren Ende des Bereichs enthält.
4. Flugzeugstauluftturbine (10) nach Anspruch 1,
bei der das Vorbelastungsmittel (60, 64) mindestens
einen Vorbelastungshebel (60) und eine Feder (64) zum
Drängen des Vorbelastungshebels (60) zur Anlage an das
Planrad (54) mit einer vorbestimmten Kraft umfaßt, und
bei der weiterhin das zweite Fliehgewichtsmittel (76)
ein Fliehgewicht (76) umfaßt, das zur Drehung mit der
Nabe (32) getragen und zum Ausüben einer Drehkraft auf
das Planrad (54) entgegengesetzt der durch den
Vorbelastungshebel (60) auf das Planrad (54) ausgeübten
vorbestimmten Kraft positioniert ist.
5. Flugzeugstauluftturbine (10) nach Anspruch 1,
bei der der Sekundärregler (28) in der Drehnabe (32)
angebracht ist.
6. Verfahren zur Regelung einer
Flugzeugstauluftturbine (10) zum Ausklappen in einen
Luftstrom zum Drehabtrieb einer Abtriebswelle (24),
wobei die Stauluftturbine (10) eine Drehnabe (32), die
von der Abtriebswelle (24) getragen wird, wobei sich
mindestens eine Turbinenschaufel (16) von der Nabe (32)
radial nach außen erstreckt und so angebracht ist, daß
eine Einstellung des Schaufelanstellwinkels gestattet
wird, und einen Primärregler (26) mit einem
Fliehgewichtsmittel (40) aufweist, das auf die
Nabendrehung zur Einstellung des Schaufelanstellwinkels
innerhalb eines Bereichs von kleinen zu großen
Anstellwinkeln reagiert, um die Drehgeschwindigkeit der
Nabe (32) und der Abtriebswelle (24) auf einer im
wesentlichen konstanten Betriebsgeschwindigkeit zu
halten, wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch:
Verstellen der Turbinenschaufel (16) mit einem
mechanischen Sekundärregler (28) auf einen gewählten
mittleren Anstellwinkel, wenn sich die Nabe (32) und
die Abtriebswelle (24) in einem Ruhezustand befinden,
wobei der mittlere Anstellwinkel zur schnelleren
Beschleunigung der Nabe (32) und der Abtriebswelle (24)
von dem Ruhezustand auf eine gewählte
Drehgeschwindigkeit, die kleiner ist als die im
wesentlichen konstante Betriebsgeschwindigkeit, gewählt
wird, wobei der mechanische Sekundärregler (28) ein
Verstellmittel zum Verstellen der Turbinenschaufel (16)
auf den mittleren Anstellwinkel enthält, wobei das
Verstellmittel ein Vorbelastungsmittel (60, 64) zum
Verschieben eines Planrads (54) zur Verstellung des
Schaufelanstellwinkels auf den mittleren Anstellwinkel,
wenn sich die Nabe (32) und die Abtriebswelle (24) im
Ruhezustand befinden, enthält, und wobei der
mechanische Sekundärregler (28) weiterhin ein Mittel
zum Sperren des Verstellmittels, wenn die Nabe (32) und
die Abtriebswelle (24) auf eine gewählte
Drehgeschwindigkeit beschleunigt werden, um
anschließende Geschwindigkeitsregelung als Reaktion auf
Betrieb des Primärreglers (26) zu gestatten, enthält,
wobei das Sperrmittel ein zweites Fliehgewichtsmittel
(76) enthält, das auf die Nabendrehung dahingehend
reagiert, dem Vorbelastungsmittel (60, 64) bei
Beschleunigung der Nabe (32) und der Abtriebswelle (24)
auf die gewählte Drehgeschwindigkeit entgegenzuwirken,
wobei die gewählte Drehgeschwindigkeit kleiner ist als
die im wesentlichen konstante Betriebsgeschwindigkeit;
Sperren des mechanischen Sekundärreglers (28),
wenn die Nabe (32) und die Abtriebswelle (24) auf die
gewählte Drehgeschwindigkeit beschleunigt werden; und
danach Regulieren des Schaufelanstellwinkels
mit dem Primärregler (26).
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/341,718 US5487645A (en) | 1994-11-18 | 1994-11-18 | Ram air turbine with secondary governor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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