JP5349602B2 - タービンエンジン用可変ジオメトリ装置、特にベルクランクを制御するシステム - Google Patents
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Description
本発明は、タービンエンジンの可変ジオメトリ装置部品の制御の一般分野に関する。本発明は、より詳細には、タービンエンジンの別個の本体の一部を形成する複数の装置部品の制御の最適化に関する。
「可変ジオメトリ装置」いう表現は、本明細書では、制御部材に連結される装置部品を指し、その寸法、形状、位置および/または速度は、タービンエンジンの動作に作用するように、検知された事象または規定のパラメータに応じて変更される可能性があることを理解すべきである。可変ジオメトリ装置部品の例として、圧縮機の排気弁(可変開放部を有する)、可変角度を有する圧縮機固定翼、先端に可変間隙を有するタービン翼、可変流量燃料ポンプなどが挙げられる。
用語「本体」は、従来、タービンエンジンのサブアセンブリを指し、主部材として、同軸に組み立てられる圧縮機とタービンとを備える。典型的には、タービンエンジンは、高圧本体と低圧本体とを備える場合がある。各本体は、圧縮機とタービンとを備え、圧縮機およびタービンの翼は、取り付けられるシャフトの軸を中心として回転駆動される。
一般に、タービンエンジンの種々の本体は、互いに独立して動作するように設計される。これらの回転速度は、一定の動作速度において関連付けられていても、または相関性があっても、独立している。
したがって、通常は、タービンエンジンの種々の本体が独立しているので、異なる本体の一部を形成する可変ジオメトリ装置部品を制御するためには、これらの別個の装置部品に対して別個の制御システムが設けられる。このため、2つの別個の本体の2つの可変ジオメトリ装置部品を制御するには、通常、2つの制御回路と、2つのアクチュエータと、2つの動力源などが必要である。当然、装置部品のためのこのような制御システムの重量、コスト、容積は比較的増大する。このような構造は、本出願人の欧州特許出願公開第1724474号明細書に記載されている。
例えば、低圧段は1つまたは複数の排気弁(「可変抽気弁」、VBVと略記されることが多い)を備え、高圧段は1つまたは複数の可変角度ステータ翼段(「可変ステータ翼」、VSVと略記されることが多い)を備えることができる。このような装置部品およびこれらの制御部材の重量を低減するためには、VBVを全く設置しないことを想定することができる。このようにして得られる重量節減は大きい(このために、VBVに関連するアクチュエータ、サーボ弁、配管、ハーネスなどが省略される)が、特に、アイドリング速度で、水またはひょうがエンジン内に入り込んだ場合、引き起こされるリスクは大きく、このことがエンジンの消炎という大きなリスクにつながる可能性がある。
仏国特許第2445439号明細書(出願人General Electric Company)は、低圧段の排気弁と高圧段の可変角度ステータ翼段とを制御する単一の手段を記載しているが、この手段は、基本的には連続して両方の装置部品を制御し、ステータ翼のみがタービンエンジンの通常動作(すなわち、アイドリング速度より高い速度)で作動される。
本発明は、タービンエンジンの異なる本体に属する可変ジオメトリ装置部品および最適化されたこれらの装置部品の制御システムを備えるタービンエンジンを提案することを目的とする。
本発明は、第1の速度で動作する少なくとも第1の本体と第2の速度で動作する第2の本体とを備えるタービンエンジンの少なくとも2つの可変ジオメトリ装置部品、つまり、アイドリング時の閉鎖位置と高速時の開放位置との間で可動である第1の本体の圧縮機の可変角度ステータ翼段である第1の装置部品と、アイドリング時の開放位置と高速時の閉鎖位置との間で可動である第2の本体の圧縮機の少なくとも1つの排気弁である第2の装置部品を制御するシステムであって、両方の装置部品を作動させるアクチュエータを含むことを特徴とするシステムに関する。
複数(少なくとも2つ)の可変ジオメトリ装置部品を制御するために単一のアクチュエータを使用することによって、制御システムは、タービンエンジンの部品数を低減し、ひいては、本発明の目的を達成することができる。第1および第2の本体の装置部品が同一のアクチュエータによって作動されるので、第2の制御システムの重量、容積、コストは、少なくとも大幅に削減される。
一実施形態によれば、制御システムは、単一のアクチュエータを使用して3つ以上の可変ジオメトリ装置部品を制御することができる。
一実施形態によれば、可変ジオメトリ装置部品は、タービンエンジンの複数の本体に共通である。
一実施形態によれば、第1の本体は制御可能な回転速度で駆動され、アクチュエータは第1の本体の回転速度によって制御される。
したがって、第2の本体の装置部品は、アクチュエータを介して第1の本体の回転速度によって制御される。
特定の実施形態によれば、第1の本体は高圧本体であり、第2の本体は低圧本体である。
特に、低圧圧縮機と高圧圧縮機とを備えるタービンエンジンでは、低圧圧縮機の可変ジオメトリ装置部品は、高圧圧縮機の回転速度によって制御される。
一実施形態によれば、高圧本体と低圧本体とを有するタービンエンジンの場合、高圧本体の可変ジオメトリ装置部品は、低圧本体の近く(例えば、高圧本体の上流側近く)に配置される。
この場合の特定の実施形態によれば、タービンエンジンは、高圧本体と低圧本体とを有する2本体式タービンエンジンである。好ましくは、この場合、可変角度ステータ翼段(複数可)が高圧本体の一部を形成し、第1の装置部品は、タービンエンジンの低圧本体の一部を形成する制御システムによって制御される。
この場合の特定の実施形態によれば、ステータ翼段は、各々がタービンエンジンのケーシングに枢動可能に取り付けられる複数の翼を備え、ケーシングを囲む制御リングは、レバーを介してステータ翼段の翼の各々に連結され、アクチュエータがケーシングに取り付けられた駆動部材を介してステータ翼段の制御リングを回転駆動することができる。
一実施形態によれば、可変ジオメトリ装置部品は、タービンエンジンの排気弁である。この装置部品は、1つの弁または複数の排気弁を備えることができる。例えば、低圧圧縮機のVBVタイプの排気弁である。
本発明の制御システムは、種々のタイプの装置部品を制御するように構成可能である。上述した以外に、可変ジオメトリ装置部品は、特に、1つまたは複数の以下の機器の要素を備えるまたは形成する:
比例開放する高圧圧縮機の排気弁(「一時的抽気弁」(TBV)または「抽気開始弁」(SBV)と表されることが多い)、
高圧圧縮機のオンオフ排気弁(「抽気処理弁」(HBV)と表されることが多い)、
低圧タービン内の間隙制御(「低圧タービンアクティブ間隙制御」(LPTACC)と表されることが多い)または高圧タービン内の間隙制御(「高圧タービンアクティブ間隙制御」(HPTACC)と表されることが多い)に寄与する流量調整弁。
比例開放する高圧圧縮機の排気弁(「一時的抽気弁」(TBV)または「抽気開始弁」(SBV)と表されることが多い)、
高圧圧縮機のオンオフ排気弁(「抽気処理弁」(HBV)と表されることが多い)、
低圧タービン内の間隙制御(「低圧タービンアクティブ間隙制御」(LPTACC)と表されることが多い)または高圧タービン内の間隙制御(「高圧タービンアクティブ間隙制御」(HPTACC)と表されることが多い)に寄与する流量調整弁。
一実施形態によれば、制御システムにおいて、アクチュエータは可動制御部材を備え、可動制御部材の変位が可変ジオメトリ装置部品に制御を伝達する。制御部材は、例えば、シリンダのアームを備える場合がある。
一実施形態によれば、アクチュエータは、第1の可変ジオメトリ装置部品の作動帯域内でパラメータを変化させることによって、第1の可変ジオメトリ装置部品を作動させるように配置され、第2の可変ジオメトリ装置部品の作動帯域内で同じパラメータを変化させることによって、第2の可変ジオメトリ装置部品を作動させるように配置される。
上述のアクチュエータのパラメータは、例えば、アクチュエータの作動部材の位置とすることができる。したがって、このパラメータは、シリンダのアーム端の位置とすることができる。したがって、この場合、このパラメータを変化させるということは、シリンダのアーム端またはアクチュエータの動作端の位置を変位させるということを意味する。
一実施形態によれば、アクチュエータは、少なくとも2つの枝部を備え、かつタービンエンジンのケーシング上を移動するように取り付けられる戻し部材を駆動する。第1の枝部は第1の装置部品を駆動し、第2の枝部は第2の装置部品を駆動する。
特定の実施形態によれば、第2の枝部は、そのトラベルの一部の間、第2の装置部品の作動部を回転駆動し、残りのトラベルの間、作動部を駆動せず、前記作動部がエンドストップ上で静止状態を保つ。
特定の実施形態によれば、作動部は、ケーシングに連結された回転軸を中心として可動なレバーであり、レバーの第1のアームは、前記第2の枝部および前記エンドストップと協働するようになされ、第2のアームは、第2の装置部品の作動時にデッドトラベルを形成する摺動接合部材を介して前記第2の装置部品を駆動する。
作動パラメータが装置部品の作動帯域外の範囲内で変化する場合、装置部品はアクチュエータによって作動されない。アクチュエータのパラメータの値のこのような範囲では、実際に、関係する装置部品に作用が加えられず、この範囲は前記装置部品にとって「デッドトラベル」となる。このような帯域では、パラメータの変動に関係なく、アクチュエータは関係する装置部品に作用しない(またはあまり作用しない)。
特定の実施形態によれば、摺動接合部材は、第2の制御部材によって支持されるロッドが摺動する長円穴を有する第1の制御部材を備える。
特定の実施形態によれば、レバーの回転軸は、前記レバーの第1のアームに沿って変位されることができる。
特定の実施形態によれば、第1の制御部材は、弾性手段によって、第2の枝部と作動部とが協働しない状態に対応する位置に向かって戻される。
特定の実施形態によれば、第1の装置部品の作動帯域の少なくとも一部は、第2の装置部品の作動帯域外にある。
単一のアクチュエータによる2つの可変ジオメトリ装置部品の制御は、2つの装置部品の作動帯域が完全に一致するわけではなく、そのことが共通領域外では1つの装置部品のみを作動させることができるということによって容易になり得る。
特定の実施形態によれば、第1および第2の装置部品のうちの一方の作動帯域は、他方の装置部品の作動帯域内に完全に含まれる。
この場合、装置部品は共通の領域内で同時に作動され、このことで装置部品の性質に応じて利点が得られる。このような実施形態により、より大きい作動振幅を提供することができる。
この場合の特定の実施形態によれば、装置部品のうちの一方の作動帯域は、他方の装置部品の作動帯域の全体振幅よりかなり小さい振幅を有し、例えば、他方の作動帯域の20%未満または10%未満の振幅を示す場合がある。このように、作動帯域が低減された装置部品の帯域が他方の装置部品の帯域内に含まれる場合、装置部品の制御動作は、他方の装置部品の制御をほんのわずか変化させるおよび/またはあまり変化させない。この構造により、単一の制御システムによる2つの装置部品の制御が容易になる。
制御システムは、好ましくは、十分な振幅で装置を作動させるのに十分な作動帯域の範囲内でアクチュエータのパラメータが変動するように設計される。
一実施形態によれば、アクチュエータと装置部品の1つとのリンクは、作動パラメータの帯域の値を越えるとアクチュエータによって装置部品の駆動を解除することができるクラッチ解除装置を含む。したがって、この値の帯域は、関係する装置部品の作動帯域外にある。したがって、クラッチ解除装置により、他の装置部品(複数可)の制御のためだけの作動帯域の範囲を確保することができる。このことは、関係する装置部品が影響を受けてはならない場合、さらに他の制御される装置部品の1つの制御が変化する場合に重要となる場合がある。
一実施形態によれば、制御システムはさらに、少なくともアクチュエータのパラメータが装置部品の作動帯域外にある範囲内で変化するときに、装置部品の1つの制御部材を所定位置で維持するための戻し手段を含む。
本発明はさらに、上述した制御システムを備えるタービンエンジンに関する。
本発明は、添付図面を参照して、以下のタービンエンジンおよび本発明のシステムの好適な実施形態の記述からより十分に理解される。
知られているように、タービンエンジンは、軸X−Xに関して、上流側から下流側に向かって、ファン、低圧圧縮機(当業者によって「ブースタ」と表されることが多い)、高圧圧縮機、燃焼チャンバ、高圧タービン、低圧タービン、ガスを噴出するノズル(図示せず)を備える。圧縮機と高圧タービンとは、高圧シャフトと呼ばれる同じシャフトに取り付けられて、したがってタービンエンジンの高圧本体に属し、圧縮機と低圧タービンとは、低圧シャフトと呼ばれる同じシャフトに取り付けられて、したがってタービンエンジンの高圧本体に属する。
以下では、低圧はBP、高圧はHPの略語を使用して説明する。
HP圧縮機は、可動翼のホイールと固定翼(ステータ翼とも呼ばれる)のホイールとによって形成される少なくとも1つの段を備える。各段は、タービンエンジンのX−X軸を中心として半径方向に位置決めされた複数の翼によって形成される。適例においては、HP圧縮機は、可動翼のホイールと固定翼のホイールとを交互に有する複数の段を備える。翼は、タービンエンジンの軸X−Xを中心とした円筒状ケーシング12内に囲まれている。
固定翼のホイールの中で、少なくとも1つの段10は、可変角度翼と呼ばれる翼14を備える。各翼14は、ケーシング12を貫通する軸16(またはピボット)を中心として枢動可能に取り付けられる。各翼14の角度位置は、ピボット16を回転駆動することによって調節可能である。
可変角度翼の段10は、HP本体に属する(HP圧縮機に属するため)第1の可変ジオメトリ装置部品を形成する。この装置部品の可変パラメータは、翼14の角度であり、適例においては、翼14の段10を制御するリング22によって全ての翼14が同時に回転駆動される。
制御リング22は、全体が円形のリングで、ケーシング12を囲撓し、タービンエンジンの軸X−Xを中心とする。したがって、知られているように、タービンエンジンの軸X−Xを中心とした制御リング22の回転によって、翼14の角度位置の同期変更が得られる。
タービンエンジンは、第2の可変ジオメトリ装置部品110を備える。適例においては、装置部品は、(図示されている)VBVタイプの排気弁である。この装置部品110の可変パラメータは、排気弁110の開放角度である。この装置部品110は、タービンエンジンのBP本体に属する。VBV弁110の機能は、BP圧縮機の出口で排気して、この圧縮機が特定の条件で動作しているときの圧縮機の動作不良のリスクを低減することである。
当然、知られているように、第2の装置部品110は、複数の排気弁を含む場合がある。
制御システムは、可変角度翼の段10(第1の装置部品10)の制御リング22の回転および第2の装置部品110の制御部材115の変位を制御するように設計される。
このためには、制御システムは、アクチュエータ24、適例においては、シリンダ24を備える。アクチュエータ24は、第1の装置部品10と第2の装置部品とに機械的に連結されて、これらの装置部品を動かす。したがって、単一のアクチュエータ24が2つの別個の本体の2つの可変ジオメトリ装置部品10、110を制御する。
このためには、可変角度翼14の各ピボット16は制御コネクティングロッド18またはレバー18の一端に連結され、そのロッドの他端は、制御リング22に固定され、かつリング22に対して半径方向に伸びるトラニオン19を中心として連接される。
リングは、伸縮ねじ式で、ほぼリング22の接線方向に伸びる制御ロッド32の一端が固定される少なくとも1つの端部結合金具27を備える。制御ロッド32の他端は、タービンエンジンのケーシング12のモジュール28上で枢動可能に取り付けられた、いわゆる駆動(直接アクチュエータに連結されるため)戻し部材26に固着される。駆動戻し部材26は、より詳細には、T字形である。制御ロッド32は、T字の第1の枝部34の一端に固定され、シリンダ24のロッドの端部は、関節式に、T字の第1の枝部34の延長上に位置する作動枝部42の端部に固定される。他の2つの枝部に垂直な第2の枝部38は、後述するような別の機能を果たす。駆動戻し部材26は、枝部の交点で伸びる軸50を中心として枢動可能に取り付けられる。
アクチュエータ(シリンダ)24は、駆動戻し部材26を介して可変角度翼段10の制御リング22を回転駆動することができる。駆動戻し部材26はシリンダ24の運動を制御ロッド32に伝達し、次に、制御ロッド32は、ロッド32が並進に(曲線状に)固着されたリング22にその運動を伝達する。
駆動戻し部材26およびロッド32は、アクチュエータ(シリンダ24)から制御リング22への運動伝達機構の主要な要素である。
シリンダ24は、電子制御ユニットによって制御される。シリンダ24の運動は、HP圧縮機の回転速度N2によって決まる。
本発明は、1つの可変角度翼段が示されているが、当然、複数の段で実施されてもよい。段は、従来、駆動戻し部材と呼ばれる第1の戻し部材26および同期バー30を介して駆動される従動戻し部材と呼ばれる戻し部材26’と連結される。
制御システムはさらに、特定の装置を使用して、第2の装置部品110のための制御部材115の変位を制御する。
図2から図4を参照すると、可変角度ステータ翼の制御システムを使用して排気弁を作動するための装置60が示されている。軸50を中心として回転可動である戻し部材26は、その第1の枝部34を介してロッド32の変位およびその第2の枝部38を介して同期バー30の変位を引き起こし、さらに、その枝部38を介して作動部65を駆動する。この作動部65は、L字形レバーの形状であり、ケーシング12に連結される第1の軸51を中心として回転可動である。作動部65は、常に弾性戻し手段(図示せず)によって第2の枝部38に向かって戻され、枝部38と協働せずにエンドストップ64上で載置される。作動部のアームの一方は、第2の枝部38と協働して、第2の関節52によって作動部65の第2のアームに取り付けられたU字形スターラップ126に戻し部材26の回転を伝達することができる。戻し部材26の回転は、スターラップ126の長手方向変位で反映され、スターラップ126は摺動面で変位される一種のロッドのように変位される。
スターラップ126の2つの枝部は可変ジオメトリ110部品の第1の制御部材115の両側を通り、第1の制御部材115が矢印Aで示された方向に可変ジオメトリ装置部品110の変位を制御する。この制御部材115は、楕円形の穴124を有する長方形板の形状である。第2の装置部品110の制御のための第2の部材を形成するスターラップ126の2つの枝部は、長円穴124を貫通するロッド122によって連結され、ロッド122が長円穴内を摺動する。
スターラップ126とロッド122とは、摺動接合部材120を構成する。アクチュエータ24は、この摺動接合部材120を介して第2の装置部品110を駆動し、この摺動接合部材120の摺動がデッドトラベルDを画定する。実際に、ロッド122が長穴124の一端でロックされずに長穴124内で変位される間は、制御部材115の運動が引き起こされないことになる、すなわち、アクチュエータ(シリンダ24)の運動が装置部品110の制御部材115の運動を引き起こさないことになる。
作動部65の戻し部材26の一部に作用しない場合、ばね112が制御部材115を押し戻して、第2の装置部品110を排気弁の閉鎖位置に対応する位置に維持する。作動部65の戻しばねにより、作動部は、ステータ翼の閉鎖方向に作動部の回転を制限するエンドストップ64に接触するまで、第2の関節52を中心として回転される。その後、作動部65は、上述したような弾性戻し手段によってエンドストップ64で支承されたままとなる。
最後に、作動部65は、図2から図4に示されるように、L字形であり、その2つのアームは第1の回転軸51で合流する。その第1のアーム、すなわち、戻し部材26の枝部38と協働するアームの長さは、回転軸に固定される点を変位させることによって短くすることができる。この変位により、戻し部材26の回転とスターラップ126の変位との間で生じる運動のギア機構が変更される。このギア機構の変更の振幅は、回転軸51が変位されるトラベルBによって決定される。
図5および図6を参照すると、可変角度翼(VSV)および排気弁(VBV)の相対開放法則は、HP本体の回転速度N2の関数として示されている。曲線の値が大きいほど、対応する可変ジオメトリ装置部品10、110がより開放された状態になる。翼VSV14の開放位置は、最も多量の気流をHP圧縮機3に流入させることができる位置に対応し、弁VBV110の開放位置は、BP圧縮機から最大空気流量を取り込む位置に対応する。
低速の第1の位相P1では、排気弁VBV110は開放されているが、可変角度翼VSV14は閉鎖されている。中間速度の第2の位相P2では、弁VBV110はHP本体の速度N2が増加するにつれて次第に閉鎖されるが、翼VSV14はHP本体の速度N2が増加するにつれて次第に開放され、第2の位相P2の最後に、弁VBV110はほぼ完全に閉鎖されるが、翼VSV14は約2/3開放される。第3の位相P3では、弁VBV110の閉鎖は終了されるが、翼VSV14の開放は、HP本体の速度N2が増加するにつれて次第に終了される。
したがって、2つの可変ジオメトリ装置部品10、110は、HP本体の速度によって駆動される。特に、BP本体に属する弁VBV110は、HP本体の回転速度N2によって制御される。このことにより、開放法則の定義が簡略化され、開放と閉鎖とは、1つの同じ単一パラメータ、すなわち、HP本体の回転速度N2に依存するので、可変ジオメトリ装置部品の開放と閉鎖とが完全に同期化される。
図5に示されるバージョン1では、可変角度翼VSVの開放は排気弁VBVの閉鎖と同時に始まるが、閉鎖後に開放が終了する。一方、図6に示されるバージョン2では、VSVの開放はVBVの閉鎖後のみに始まる。バージョンの選択と、排気弁の閉鎖が始まる正確な瞬間とは、長穴124の位置および長さDに作用することで定義される。この開放の延長または短縮は、排気弁の開放を、可変角度翼の閉鎖と比べて一方向または他方向にシフトさせる。
上述したように、トラベルBの範囲内で作動部65の第1のアームの第1の回転軸51の位置決めを変更することにより、戻し部材26の回転によって生成される運動のギア機構を変更することになる。L字のアームを短くすることで、戻し部材26の所定の回転のために作動部65の回転を増やす。このことは、排気弁のより速い開放に反映され、図6のVBV曲線の変曲点における垂直な接線に反映される。それとは逆に、作動部65の第1のアームのレバーアームを伸長すると、図6の曲線の変曲点におけるあまり垂直でない接線を形成し、排気弁のより緩やかな開放となる。
制御システム1の作動方法を理解できるように、図2から図4は、シリンダ24の最大伸長、中間伸長、最小伸長に対応する3つの位置におけるこのシステムの運動を示す。制御システム1では、シリンダ24の伸長は、このアクチュエータの作動パラメータである。
次に、HP本体の回転速度N2の変更時、例えば、エンジンのフルスロットル位置からの減速時のステータ翼および排気弁の動作について説明する。この最初の状態(図2)では、シリンダは最大伸長位置にあり、可変角度翼14は開放位置にあり、排気弁は閉鎖されている。戻し部材26の枝部38は、作動部65の弾性戻し手段の作用を受けてエンドストップ64上に載置された作動部65の第1のアームから離間される。ばね112は、制御部材115を排気弁が閉鎖された状態に対応する位置に維持する。
この位置から、シリンダ24の作動は駆動戻し部材26の回転を引き起こし、必要に応じて、同期バー30によって駆動される従動戻し部材26’の回転を引き起こす。同様に、モジュール28上のピボット点を中心とした戻し部材26の回転がロッド32を駆動し、次に、ロッド32がタービンエンジンの軸X−Xを中心としてリング22を一方向または他方向に回転させる。上述したように、リング22の回転は、制御レバー18を介して、段10の翼14の角度位置を同時に変更する。
シリンダ24の収縮時の特定の位置に対応する図3に示されるように、回転速度が減速するにつれて、戻し部材26は、第2の枝部38が作動部65の第1のアームに接触する瞬間まで旋回する。
シリンダ24の収縮に伴ってさらに、戻し部材26は、回転軸51を中心として作動部65を回転させるのを開始し、ひいてはスターラップ126のロッド122を矢印Aの方向に向かって長円穴124内に押し込む。図3に示された位置は、スターラップ126に固着されたロッド122が矢印Aの方向(制御部材115の作動方向)に向かって穴124の端部で停止する正確な瞬間に対応する位置であり、その位置からロッド122は可変ジオメトリ装置部品110の制御部材(プレート115)を駆動し始めるという点で、特定の位置である。逆に、シリンダ24の収縮の開始から、この位置の範囲では、スターラップ126の変位に関わらず、制御部材115は初期位置(図2)から変位されない。したがって、初期位置(図2)と図3の特定の中間位置との間のシリンダ24の作動帯域は、制御される第2の装置部品110のデッドトラベルDをもたらす。この運動の間、ステータの弁は次第に閉鎖されるが、排気弁は完全に閉鎖された状態のままである。
一方、図3に見られる作動開始の位置から、シリンダ24のさらなる収縮により、スターラップ126に固着されたロッド122が矢印Aの方向に制御部材115を押し戻し、制御部材を変位させる。この位置よりもさらに収縮されたシリンダ24の位置は、第2の装置部品110の作動帯域をもたらす。その結果、排気弁は開放される。この開放は、多かれ少なかれ、作動部65のレバーアームの長さに対して維持される調節Bに応じて徐々に行われる。
さらに、シリンダ24がこの作動開始位置を超えると、ばね112が戻し手段として作動して、制御部材115をロッド122と常に接触した状態に維持することに留意すべきである。したがって、デッドトラベル外では、制御部材115は、各々の時点で、矢印Aの方向およびその反対方向のロッド122の変位に従う。逆に、摺動接合部材120のデッドトラベル内では、制御部材115は、作動部65の弾性戻し手段の影響を受けて、図2および図3の「左側」位置で固定されたままである。
回転速度を減速しながら、シリンダは完全に収縮されるように制御される。このことは、排気弁が完全に開放され、ステータ翼が完全に閉鎖されるまで徐々に閉鎖される状態(図4に示された位置)に対応する。
アイドリング速度から回転速度N2を加速させるのに従って、シリンダ24は伸長し、上述したのとは反対方向に戻し部材26を回転させる。弾性戻し手段の作用を受けて、作動部65はエンドストップ64まで戻り、エンドストップと共にスターラップ126を駆動する。制御部材115は、ロッド122の圧力を受けなくなるので、ばね112の作用を受けて、スターラップ126と共に変位して、排気弁の閉鎖を開始する。制御部材115の運動は、ばね112が完全に伸びきるまで継続し、その後、依然として作動部の弾性戻し手段によって駆動されるロッド122は、長円穴124の他端に当接するまでこの穴に沿って進む。作動部65とスターラップ126と制御部材115とを備えるアセンブリは、作動部65の第1のアームがエンドストップ64に接触するまでのトラベルを続ける。
この位置では、排気弁は完全に閉鎖されている。ステータ翼の開放は、その限りにおいて、戻し部材26の回転と共に継続し、この瞬間から、戻し部材26の運動は排気弁の運動を妨げなくなる。
本発明は複数の特定の実施形態に関して説明されているが、全くこれらに限定されないこと、さらに本発明の範囲内であれば記載した手段の全ての技術的等価物およびそれらの組み合わせを含むことは明らかである。
Claims (10)
- 少なくとも1つの第1の本体と第2の本体とを備えるタービンエンジンの少なくとも2つの可変ジオメトリ装置部品(10、110)、つまりアイドリング時の閉鎖位置と高速時の開放位置との間で可動である第1の本体の圧縮機の可変角度ステータ翼段である第1の装置部品(10)と、アイドリング時の開放位置と高速時の閉鎖位置との間で可動である第2の本体の圧縮機の少なくとも1つの排気弁である第2の装置部品(110)とを制御するシステムであって、さらにシステムは、第1の装置部品(10)を駆動する第1の枝部(34)と第2の装置部品(110)を駆動する第2の枝部との少なくとも2つの枝部を備え、タービンエンジンのケーシング(12)上で可動に取り付けられた戻し部材(26)を駆動するアクチュエータ(24)を含み、第2の枝部(38)が、そのトラベルの一部の間、第2の装置部品(110)の作動部(65)を回転駆動し、残りのトラベルの間、作動部を駆動せず、前記作動部(65)がエンドストップ(64)上で静止状態を保つことを特徴とする、制御システム。
- 第1の本体が高圧本体であり、第2の本体が低圧本体である、請求項1に記載の制御システム。
- アクチュエータ(24)が、タービンエンジンの本体の1つの回転速度によって制御される、請求項1または2に記載の制御システム。
- アクチュエータ(24)が、高圧本体の回転速度によって制御される、請求項3に記載の制御システム。
- 作動部(65)が、ケーシング(12)に連結された回転軸(51)を中心として可動であるレバーであり、レバーの第1のアームが、前記第2の枝部(38)および前記エンドストップ(64)と協働するようになされ、第2のアームが、第2の装置部品(110)の作動時にデッドトラベルを形成する摺動接合部材(120)を介して前記第2の装置部品(110)を駆動する、請求項4に記載の制御システム。
- 摺動接合部材(120)が、第2の制御部材(126)によって支持されるロッド(122)が摺動する長円穴(124)を有する第1の制御部材(115)を備える、請求項5に記載の制御システム。
- レバー(65)の回転軸(51)が、前記レバー(65)の第1のアームに沿って変位される、請求項5または6に記載の制御システム。
- 第1の制御部材(115)が、弾性手段(112)によって、第2の枝部(38)と作動部(65)とが協働しない位置に向かって戻される、請求項6または7に記載の制御システム。
- 第2の装置部品(110)の作動帯域が、第1の装置部品の動作帯域内に含まれる、請求項4から7のいずれか一項に記載の制御システム。
- 請求項1から9のいずれか一項に記載の制御システムを備える、タービンエンジン。
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