DE1401279C3 - Brennstoffregler für Gasturbinentriebwerke - Google Patents

Description

ankerung bei 94 α wird durch ein Kugelgelenk 94 b gebildet, an welches sich eine Zugstange 102 anschließt, die eine zentral auf der Membran 80 befestigte Nabe 80 a verschiebbar durchsetzt und mit ihrem oberen Ende einen Hebel 103 des Ventils 104 verschwenken kann, wie die Figur zeigt. Gegen die Kraft der Vorspannfeder 94 stützt sich die Nabe an zungenartigen Anschlägen 80 b eines Ringkörpers 80 c ab.

Die membranferne Verankerung der Vorspannfeder 94 besteht aus einem Kupplungskörper 94 c, der mit einem Schraubbolzen 94 d das eine Ende eines in einem festen Drehpunkt 96 gelagerten Hebels 95 durchsetzt und an seinem freien Ende mit einer Mutter 94 β an diesem befestigt ist. Am Hebel 95 ist eine Kulisse 99 angebracht, in die eine über einen Hebelarm 98 mit dem Steuerhebel verbundene Rolle 97 eingreift. Durch eine Betätigung des Steuerhebels wird durch Verschwenken des Hebelarms 98 über die Rolle 97 und die Kulisse 99 der Hebel 95 verschwenkt und damit die Vorspannung der Feder 94 verändert. Die jeweilige Veränderung hängt vom Verlauf der Kulisse 99 ab.

Zur Verminderung der zwischen der Rolle 97 und der Kulisse 99 auftretenden Kraft ist eine dem Drehmoment der Vorspannfeder 94 entgegenwirkende Ausgleichsfeder 101 vorgesehen, die in einem Gehäuse 101a angeordnet ist und sich damit mit dem einen Ende am Reglergehäuse abstützt. Mit dem anderen Ende stützt sich die Ausgleichsfeder 101 über einen Federteller 101c am Hebel 95 gelenkig ab, indem ein am Federteller angebrachter Kugelkopf in eine entsprechende Ausnehmung 101 e am Hebel 95 eingreift. Die Angriffslinie der von der Ausgleichsfeder 101 auf den Hebel 95 ausgeübten Kraft liegt relativ zu dem festen Drehpunkt 96 so, daß die Ausgleichsfeder den Hebel 95 entgegen dem durch die Vorspannfeder 94 ausgeübten Drehmoment im Gegenuhrzeigersinn zu verdrehen sucht. Die gelenkige Abstützung bei 101 e kann auch durch eine Ausnehmung mit halbkreisförmigem Querschnitt und eine in diese eingreifende Rolle ausgebildet werden.

Damit die Vorspannfeder 94 beispielsweise bei Inbetriebnahme justiert werden kann, ist im unteren Teil des Reglergehäuses ein Spannorgan 94/ angebracht, das durch eine Feder 94 g belastet ist und normalerweise außer Eingriff mit der vorzugsweise mit einer Außenverzahnung versehenen Mutter 94 e steht. Der aus dem Reglergehäuse herausragende Teil des Spannorgans ist durch eine abnehmbare Kappe 94/ abgedeckt. Nach einer anderen Ausführungsform kann die Feder 94 g weggelassen werden.

ίο Das Spannorgan 94/ wird dann von einem Dichtungsring umgeben, wobei der innerhalb der Kammer 81 herrschende Druck dafür sorgt, daß sich das Spannorgan normalerweise außer Eingriff mit der Mutter 94 e befindet. Zum Justieren der Vorspannfeder 94 wird das Spannorgan nach innen gedrückt und mit der Mutter 94 e in Eingriff gebracht, worauf durch Verdrehen des Spannorgans 94/ die Verankerung der Vorspannfeder 94 am Hebel 95 verstellt und damit deren Spannung verändert wird.

Die Zugstange 102 hat am oberen Ende normalerweise einen geringen Abstand vom Hebel 103. Die Vorspannfeder 94 drückt die Nabe 80 α gegen die Anschläge 80 b. Wenn die auf die Membran 80 einwirkende hydraulische Belastung die durch die Vertikalstellung des Hebelarms 98 und letzten Endes durch die Form der Kulisse 99 bestimmte Kraft der Vorspannfeder 94 übersteigt, tritt die Zugstange 102 mit dem Hebel 103 in Eingriff und verschwenkt diesen, so daß das Ventil 104 geöffnet und der Durchfluß zur Eingangsseite der Brennstoffpumpe freigegeben wird. Es tritt dann eine Verringerung der Brennstoffzufuhr zum Triebwerk ein, so daß die Drehzahl herabgesetzt wird. Da die hydraulische Belastung der Membran 80 von der Drehzahl des Niederdruckverdichters abhängt, stabilisiert sich die Brennstoffzufuhr bei einem von der Kraft der Vorspannfeder 94 und damit von der Form der Kulisse 99 und der Stellung des Steuerhebels abhängigen Wert. Durch den Ausgleich der von der Vorspannfeder und der Ausgleichsfeder ausgeübten Drehmomente kann der Steuerhebel trotz des geringen Verstellwegs der Membran 80 und der erheblichen daran angreifenden Kräfte sehr feinfühlig und genau verstellt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 zugrunde, einen Brennstoffregler der eingangs bePatentansprüche: schriebenen Art so auszubilden, daß trotz des bei einer Membran vorhandenen geringen Stellwegs und

1. Brennstoffregler mit einer zwei Kammern der bei einem solchen Regler auftretenden erheblitrennenden, die Brennstoffzufuhr beeinflußenden 5 chen Kräfte eine genaue, sichere und von der Bedie-Membran, die in einer Richtung von einem dem nungsperson feinfühlig auszuführende Einstellung Drehzahl-Istwert entsprechenden Flüssigkeits- möglich ist.

druck und in der anderen Richtung von einer Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch

Vorspannfeder beaufschlagt wird, deren mem- gelöst, daß die Verankerung der Vorspannfeder an

branferne Verankerung mittels eines Steuerhebels io einem in einem festen Drehpunkt gelagerten, eine

über einen Nockenmechanismus verstellbar ist, Kulisse aufweisenden Hebel angebracht ist, daß in

für Gasturbinentriebwerke, dadurch ge- die Kulisse eine mit dem Steuerhebel verbundene

kennzeichnet, daß die Verankerung der Rolle eingreift und daß zur Verminderung der zwi-

Vorspannfeder (94) an einem in einem festen sehen Rolle und Kulisse ausgeübten Kraft eine dem

Drehpunkt (96) gelagerten, eine Kulisse (99) auf- 15 Drehmoment der Vorspannfeder entgegenwirkende

weisenden Hebel (95) angebracht ist, daß in die Ausgleichsfeder vorgesehen ist, deren Enden am Reg-

Kulisse eine mit dem Steuerhebel verbundene lergehäuse bzw. am Kulissenhebel gelenkig abge-

Rolle (97) eingreift und daß zur Verminderung stützt sind.

der zwischen Rolle und Kulisse ausgeübten Kraft Während bei den bekannten membrangesteuerten

eine dem Drehmoment der Vorspannfeder entge- 20 Brennstoffreglern nur ein einfaches Gestänge ver-

genwirkende Ausgleichsfeder (101) vorgesehen wendet wird, das bei großen Kräften und kleinem

ist, deren Enden am Reglergehäuse bzw. am Ku- Verstellweg keine genaue und zuverlässige Einstel-

lissenhebel gelenkig abgestützt sind. lung ermöglicht, wird mit der Anordnung nach der

2. Brennstoffregler nach Anspruch 1, dadurch Erfindung eine praktisch rückwirkungsfreie Kuppgekennzeichnet, daß die Vorspannfeder am Ku- 25 lung zwischen Membran, Vorspannfeder und Steuerlissenhebel mittels eines Schraubbolzens (94 d) hebel ausgebildet, die eine entsprechend feinfühlige und einer Mutter (94 e) befestigt ist, mit der ein Einstellung gestattet.

am Reglergehäuse angebrachtes Spannorgan Nach einer zweckmäßigen Weiterbildung ist die

(94/) zum Ausgleichen der von der Vorspannfe- Vorspannfeder am Kulissenhebel mittels eines

der und der Ausgleichsfeder ausgeübten Drehmo- 30 Schraubbolzens und einer Mutter befestigt, mit der

mente gegen die Kraft einer Feder (94 g) oder ein am Reglergehäuse angebrachtes Spannorgan zum

eines innerhalb des Reglergehäuses herrschenden Ausgleichen der von der Vorspannfeder und der

Flüssigkeitsdrucks in Eingriff gebracht werden Ausgleichsfeder ausgeübten Drehmomente gegen die

kann. Kraft einer Feder oder eines innerhalb des Reglerge-

35 häuses herrschenden Flüssigkeitsdrucks in Eingriff gebracht werden kann. Hierdurch ist beispielsweise

bei Inbetriebnahme eine unmittelbare Verstellung

der Vorspannung möglich.

Ein Ausführungsbeispiel wird im folgenden an

40 Hand der Zeichnung näher erläutert, die einen erfin-

Die Erfindung betrifft einen Brennstoffregler mit dungsgemäß ausgebildeten Brennstoffregler in einer

einer zwei Kammern trennenden, die Brennstoffzu- Schnittansicht zeigt.

fuhr beeinflußenden Membran, die in einer Richtung Dieser Brennstoffregler weist eine Membran 80 von einem dem Drehzahl-Istwert entsprechenden auf, die zwei Kammern 81, 92 voneinander trennt. Flüssigkeitsdruck und in der anderen Richtung von 45 Die Kammer 81 ist über Regeleinrichtungen mit der einer Vorspannfeder beaufschlagt wird, deren mem- Abgabeseite der Brennstoffpumpe eines Gasturbibranferne Verankerung mittels eines Steuerhebels nentriebwerks sowie über eine nicht dargestellte, mit über einen Nockenmechanismus verstellbar ist, für einer der Drehzahl des Niederdruckläufers des Trieb-Gasturbinentriebwerke, sverks proportionalen Drehzahl angetriebenen Regel-Aus der britischen Patentschrift 753 219 ist ein 50 einrichtung mit der Eingangsseite dieser Brennstoff-Brennstoffregler für Gasturbinen bekannt, dessen die pumpe verbunden, so daß der Druck in der Kammer Brennstoffzufuhr beeinflußende Membran einerseits 81 von der Druckdifferenz zwischen der Eingangsmit einer Vorspannfeder belastet ist und andererseits und der Abgabeseite der Brennstoffpumpe sowie von unter dem Druck des Brennstoffes steht. Die Veran- den verschiedenen Drosselstellen abhängt. Die Kamkerung der Vorspannfeder ist unmittelbar mit einem 55 _mer 92 steht mit der Eingangsseite der Brennstoff-Steuerpedal verbunden, mit dem die Federspannung pumpe in Verbindung. Die Membran 80 ist damit veränderbar ist. Bei einem anderen, aus der deut- durch den Brennstoff einer Belastung ausgesetzt, die sehen Patentschrift 976 959 bekannten Brennstoff- sich in Abhängigkeit von der Drehzahl des Niederregler wird das membranferne Ende der Vorspannfe- druckläufers des Triebwerks ändert. Durch ein in der der über ein linear arbeitendes Gestänge vom Steuer- 60 Kammer 92 angeordnetes Ventil 104 wird über die hebel aus verstellt. Schließlich ist es aus der deut- Membran 80 die Brennstoffzufuhr zum Triebwerk sehen Patentschrift 950 038 bei einem Drehzahlregler beeinflußt.

für Gasturbinen bekannt, die Vorspannung einer Der hydraulischen Belastung der Membran 80

einen leichtgängigen Kolben mit einem verhältnismä- wirkt eine Vorspannfeder 94 in der Form einer Zug-

ßig großen Hubweg belastenden Feder mittels eines 65 feder entgegen, die bei 94 α mit einem Ende an der

mit einem Handgriff versehenen Exzenters einzustel- Membran 80 befestigt ist, während die Verankerung

len. am anderen Ende mittels eines Steuerhebels über

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe einen Nockenmechanismus verstellbar ist. Die Ver-