JP2003020959A - Fuel flow control device with emergency speed reducing function - Google Patents
Fuel flow control device with emergency speed reducing functionInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、急加速・急減速時
にタイムラグの少ない高い応答性で燃料流量を急増・急
減する燃料流量制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel flow rate control device for rapidly increasing / decreasing a fuel flow rate with little time lag and high responsiveness at the time of rapid acceleration / deceleration.
【0002】[0002]
【従来の技術】図3は、ジェットエンジンの燃焼器に燃
料を噴射するための従来の燃料流量制御装置の構成図で
ある。この図において、1は燃料ポンプ、2は計量バル
ブ、3はドレインバルブ、4はノズルであり、燃料ポン
プ1で加圧した液体燃料(ジェット燃料)を、計量バル
ブ2で計量(流量調節)し、ドレインバルブ3を開き、
ノズル4から燃焼器(図示せず)に噴射するようになっ
ている。2. Description of the Related Art FIG. 3 is a block diagram of a conventional fuel flow rate control device for injecting fuel into a combustor of a jet engine. In this figure, 1 is a fuel pump, 2 is a metering valve, 3 is a drain valve, 4 is a nozzle, and liquid fuel (jet fuel) pressurized by the fuel pump 1 is metered (flow rate adjusted) by the metering valve 2. , Open the drain valve 3,
It is designed to inject from a nozzle 4 to a combustor (not shown).
【0003】また、余分な燃料を燃料ポンプ1の上流側
に戻すためのバイパスバルブ5と、このバイパスバルブ
5を制御して、計量バルブ2の上流側圧力P1と下流側
圧力P2の差圧ΔPを一定に制御する差圧センサーバル
ブ6とを備えている。Further, a bypass valve 5 for returning excess fuel to the upstream side of the fuel pump 1, and a control of the bypass valve 5, the difference between the upstream pressure P 1 and the downstream pressure P 2 of the metering valve 2 is controlled. The differential pressure sensor valve 6 controls the pressure ΔP to be constant.
【0004】計量バルブ2は、計量スプール2aとノズ
ルフラッパ2bを有し、ノズルフラッパ2bを電気的又
は機械的に移動(図で左右に)させることにより、計量
スプール2aの左端に作用する流体圧が変化し、計量ス
プール2aを左右に移動させて通過流量を制御する。例
えば、この図でノズルフラッパ2bを右に移動させる
と、計量スプール2aの左端圧力が上昇し、計量スプー
ル2aが右に移動して流量を絞り、逆にノズルフラッパ
2bを左に移動させると、計量スプール2aの左端圧力
が低下し、計量スプール2aが左に移動して流量が増加
する。The metering valve 2 has a metering spool 2a and a nozzle flapper 2b. By moving the nozzle flapper 2b electrically or mechanically (left and right in the figure), the fluid pressure acting on the left end of the metering spool 2a is changed. Then, the measuring spool 2a is moved to the left and right to control the passing flow rate. For example, when the nozzle flapper 2b is moved to the right in this figure, the left end pressure of the measuring spool 2a rises, the measuring spool 2a moves to the right and throttles the flow rate, and conversely, when the nozzle flapper 2b is moved to the left, The pressure at the left end of 2a decreases, the metering spool 2a moves to the left, and the flow rate increases.
【0005】計量バルブ2は、上流側圧力P1と下流側
圧力P2の差圧ΔPを一定に保持することにより、ノズ
ルフラッパ2bの変位に通過流量が比例する。そのた
め、差圧センサーバルブ6のスプール6aをバネ6で図
で左側に付勢し、スプール6aの左端に上流側圧力
P1、右端に下流側圧力P2をそれぞれパイロットライン
7a,7bで導いている。The metering valve 2 maintains a constant differential pressure ΔP between the upstream pressure P 1 and the downstream pressure P 2 , so that the flow rate of passage is proportional to the displacement of the nozzle flapper 2b. Therefore, the spool 6a of the differential pressure sensor valve 6 is biased to the left side in the drawing by the spring 6, and the upstream pressure P 1 is introduced to the left end of the spool 6a and the downstream pressure P 2 is introduced to the right end of the spool 6a by the pilot lines 7a and 7b, respectively. There is.
【0006】差圧ΔPが所定の値より小さくなると、こ
の図でスプール6aが左に移動し、パイロットライン8
aから8bに高圧(上流側圧力P1)の燃料が流れ、バ
イパスバルブ5のスプール5aを右に移動してバイパス
ライン9bを閉じ、上流側圧力P1を高め計量バルブ2
の通過流量を増加させる。When the differential pressure ΔP becomes smaller than a predetermined value, the spool 6a moves to the left in this figure, and the pilot line 8
High-pressure (upstream pressure P 1 ) fuel flows from a to 8b, the spool 5a of the bypass valve 5 is moved to the right to close the bypass line 9b, and the upstream pressure P 1 is increased to increase the metering valve 2
Increase the flow rate of
【0007】逆に、差圧ΔPが所定の値より大きくなる
と、この図でスプール6aが右に移動し、バイパスバル
ブ5のバネ5b側の圧力をパイロットライン8b,8c
を介して燃料ポンプ1の上流側(低圧部)に抜き、バイ
パスバルブ5のスプール5aを左に移動してバイパスラ
イン9bを開き、上流側圧力P1を下げ計量バルブ2の
通過流量を減少させる。On the contrary, when the differential pressure ΔP becomes larger than a predetermined value, the spool 6a moves to the right in this figure, and the pressure on the spring 5b side of the bypass valve 5 is adjusted to the pilot lines 8b, 8c.
Via the fuel pump 1 to the upstream side (low pressure portion), the spool 5a of the bypass valve 5 is moved to the left to open the bypass line 9b, and the upstream pressure P 1 is lowered to reduce the flow rate of the metering valve 2. .
【0008】上述した構成により、差圧センサーバルブ
6により上流側圧力P1と下流側圧力P2の差圧ΔPを常
に一定に保持し、ノズルフラッパ2bの変位に比例した
燃料流量をノズル4から噴射することができるようにな
っている。With the above-described structure, the differential pressure sensor valve 6 always maintains the differential pressure ΔP between the upstream pressure P 1 and the downstream pressure P 2 constant, and the fuel flow rate proportional to the displacement of the nozzle flapper 2b is injected from the nozzle 4. You can do it.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の燃料流量制御装置では、ジェットエンジンが過回転時
(オーバースピード時)に、ノズルフラッパ2bの変位
を急変させて減速しようとしても、上述した差圧センサ
ーバルブ6の作用により燃料流量の応答性が悪い問題点
があった。However, in the above-described conventional fuel flow rate control device, even if the jet flapper 2b is abruptly changed in displacement when the jet engine is over-rotating (at the time of overspeed) to decelerate, the above-mentioned difference occurs. Due to the action of the pressure sensor valve 6, there is a problem that the response of the fuel flow rate is poor.
【0010】すなわち、図3の回路において、ノズルフ
ラッパ2bを急激に右に移動し、計量スプール2aを右
に移動しても、バイパスバルブ5が半閉位置にあるた
め、燃料流量は直ぐには減少しない。その後、上流側圧
力P1と下流側圧力P2の差圧ΔPが大きくなり、スプー
ル6aが右に移動し、パイロットライン8bから8aに
高圧燃料が戻り、バイパスバルブ5のスプール5aを左
に移動してバイパスライン9bを開いて始めて、計量バ
ルブ2の通過流量が減少する。そのため、従来の燃料流
量制御装置では、計量バルブの応答性によって、燃料制
御系の応答性が決定されてしまい、計量バルブの応答性
以上には燃料流量を急変させる制御ができず、ジェット
エンジンの急減速時等にタイムラグが発生する問題点が
あった。That is, in the circuit of FIG. 3, even if the nozzle flapper 2b is rapidly moved to the right and the metering spool 2a is moved to the right, the bypass valve 5 is in the semi-closed position, so the fuel flow rate does not immediately decrease. . After that, the differential pressure ΔP between the upstream pressure P 1 and the downstream pressure P 2 increases, the spool 6a moves to the right, the high pressure fuel returns from the pilot lines 8b to 8a, and the spool 5a of the bypass valve 5 moves to the left. Only after the bypass line 9b is opened, the flow rate of the metering valve 2 decreases. Therefore, in the conventional fuel flow rate control device, the responsiveness of the metering valve determines the responsiveness of the fuel control system, and it is not possible to perform control to suddenly change the fuel flow rate beyond the responsiveness of the metering valve. There was a problem that a time lag occurred when suddenly decelerating.
【0011】言い換えれば、従来の燃料流量制御装置で
は、流量を制御するためには、(1)差圧を一定にし
て、(2)可変絞りを絞る、という2つの機構が必要で
あり、いずれかを欠いても燃料を制御することができな
い。そのため、この機構を生かしたままで、エンジンを
損傷させるおそれのある過回転時(オーバースピード
時)に、緊急減速することが困難である問題点があっ
た。In other words, in the conventional fuel flow rate control device, in order to control the flow rate, two mechanisms are required: (1) keeping the differential pressure constant and (2) throttling the variable throttle. It is impossible to control the fuel even without it. Therefore, there is a problem in that it is difficult to perform emergency deceleration at the time of over-rotation (at the time of overspeed) that may damage the engine while keeping this mechanism alive.
【0012】本発明はかかる問題点を解決するために創
案されたものである。すなわち、本発明の目的は、通常
作動時には、ノズルフラッパの変位に比例した燃料流量
を噴射することができ、過回転時にはタイムラグの少な
い高い応答性でエンジンを緊急減速することができる緊
急減速機能付き燃料流量制御装置を提供することにあ
る。The present invention was created to solve such problems. That is, an object of the present invention is to provide a fuel with an emergency deceleration function capable of injecting a fuel flow rate proportional to the displacement of the nozzle flapper during normal operation and capable of emergency decelerating the engine with high response with a small time lag during overspeed. It is to provide a flow control device.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明によれば、液体燃
料を加圧する燃料ポンプ(1)と、加圧した燃料を計量
して燃焼器に供給する計量バルブ(2)と、加圧した燃
料を燃料ポンプの上流側にバイパスさせて戻すバイパス
バルブ(5)と、このバイパスバルブを制御する差圧セ
ンサーバルブ(6)とを備え、燃料ポンプで加圧した液
体燃料を、計量バルブで計量しノズル(4)から噴射す
る燃料流量制御装置において、燃料ポンプ(1)からノ
ズル(4)までの加圧燃料ラインに、流路抵抗を大小に
切り換え可能なオーバースピードバルブ(10)を備え
る、ことを特徴とする緊急減速機能付き燃料流量制御装
置が提供される。According to the present invention, a fuel pump (1) for pressurizing a liquid fuel, a metering valve (2) for metering the pressurized fuel and supplying it to a combustor, are pressurized. A metering valve measures the liquid fuel pressurized by the fuel pump, including a bypass valve (5) for returning the fuel to the upstream side of the fuel pump and returning it, and a differential pressure sensor valve (6) for controlling the bypass valve. In the fuel flow rate control device for injecting from the nozzle (4), the pressurized fuel line from the fuel pump (1) to the nozzle (4) is provided with an overspeed valve (10) capable of switching the flow path resistance between large and small. A fuel flow rate control device with an emergency deceleration function is provided.
【0014】本発明のこの構成によれば、燃料ポンプ
(1)からノズル(4)までの加圧燃料ラインに設けら
れたオーバースピードバルブ(10)を、通常作動時に
は、流路抵抗が小さい方にしておくことにより、従来と
同様にノズルフラッパの変位に比例した燃料流量を噴射
することができる。また、過回転時にはオーバースピー
ドバルブ(10)を流路抵抗が大きい方に切り換えるこ
とにより、流量を瞬時に減少させ、タイムラグの少ない
高い応答性でエンジンを緊急減速することができる。According to this structure of the present invention, the overspeed valve (10) provided in the pressurized fuel line from the fuel pump (1) to the nozzle (4) is provided with a flow path resistance that is small during normal operation. By so doing, it is possible to inject a fuel flow rate proportional to the displacement of the nozzle flapper as in the conventional case. Further, by switching the overspeed valve (10) to the one having a larger flow path resistance at the time of over-rotation, the flow rate can be instantaneously reduced, and the engine can be urgently decelerated with high responsiveness with little time lag.
【0015】本発明の好ましい実施形態によれば、前記
オーバースピードバルブ(10)は、流入口(10a)
を2つの分岐流路(10b,10c)に択一的に切り換
える流路切換バルブ(11)と、第1分岐流路(10
b)から流出口(10d)まで小圧損で流し、第2分岐
流路(10c)から流出口(10d)まで大圧損で流す
抵抗発生体(12)とからなり、該抵抗発生体(12)
は、円筒形空洞を有する渦流室であり、該渦流室は、そ
の軸心に設けられ前記第1分岐流路と連通する第1開口
(12a)と、該第1流入口に円筒形空洞を挟んで対向
して設けられ前記流出口と連通する第2開口(12b)
と、円筒形空洞の外周部に接線方向に向けて設けられ前
記第2分岐流路と連通する第3開口(12c)とを有す
る。According to a preferred embodiment of the present invention, the overspeed valve (10) comprises an inlet (10a).
And a first branch flow channel (10) for selectively switching the two branch flow channels (10b, 10c).
b) to the outlet (10d) with a small pressure drop, and from the second branch flow path (10c) to the outlet (10d) with a large pressure drop, the resistance generator (12).
Is a swirl chamber having a cylindrical cavity, and the swirl chamber has a first opening (12a) which is provided in the axial center thereof and communicates with the first branch flow passage, and a cylindrical cavity at the first inlet. A second opening (12b) which is provided so as to face each other and which communicates with the outlet.
And a third opening (12c) provided in the outer peripheral portion of the cylindrical cavity in the tangential direction and communicating with the second branch flow path.
【0016】この構成により、通常作動時には、流路切
換バルブ(11)を第1分岐流路(10b)側にしてお
くことにより、流入口(10a)から第1分岐流路(1
0b)、第1開口(12a)及びこれに対向して設けら
れた第2開口(12b)を介して、流出口(10d)ま
で小圧損で流すことができる。また、過回転時には流路
切換バルブ(11)を第2分岐流路(10c)側に切り
換えることにより、流入口(10a)から第2分岐流路
(10c)を介して第3開口(12c)から抵抗発生体
(12)の円筒形空洞の内側に外周部から接線方向に燃
料を噴射し、渦流を発生させて流量の二乗に比例した圧
損を生じさせ、これを渦流と直交する向きの第2開口
(12b)を介して流出口(10d)まで大圧損で流
し、流量を瞬時に減少させることができる。With this configuration, during normal operation, the flow path switching valve (11) is set to the first branch flow path (10b) side, so that the first branch flow path (1) flows from the inflow port (10a).
0b), the first opening (12a) and the second opening (12b) provided opposite to the first opening (12a), it is possible to flow to the outlet (10d) with a small pressure loss. In addition, by switching the flow path switching valve (11) to the side of the second branch flow path (10c) during over-rotation, the third opening (12c) from the inflow port (10a) through the second branch flow path (10c). To the inside of the cylindrical cavity of the resistance generator (12), the fuel is tangentially injected from the outer peripheral portion to generate a vortex and generate a pressure loss proportional to the square of the flow rate. The flow rate can be instantaneously reduced by causing a large pressure loss to flow through the two openings (12b) to the outlet (10d).
【0017】オーバースピードバルブ(10)は、差圧
センサーバルブ(6)と加圧燃料ラインを連通する2つ
のパイロットライン(7a,7b)の間に設けられる、
ことが好ましい。この構成により、オーバースピードバ
ルブ(10)の流路抵抗が大きい方への切り換えに応じ
て、パイロットライン(7a,7b)の差圧が高まり、
差圧センサーバルブ(6)を少ないタイムラグで作動さ
せることができる。The overspeed valve (10) is provided between the differential pressure sensor valve (6) and the two pilot lines (7a, 7b) communicating with the pressurized fuel line.
It is preferable. With this configuration, the differential pressure of the pilot lines (7a, 7b) increases in accordance with the switching of the overspeed valve (10) to the one having a larger flow path resistance,
The differential pressure sensor valve (6) can be operated with a small time lag.
【0018】また、前記オーバースピードバルブ(1
0)は、燃料ポンプ(1)と計量バルブ(2)の間に設
けられ、更に、燃料ポンプ(1)の下流側の加圧燃料を
上流側に戻すリリーフ弁(14)を備えてもよい。この
構成により、オーバースピードバルブ(10)の切り換
えで発生した圧損に応じてリリーフ弁(14)よりポン
プ入口に燃料が戻るため、エンジンに燃料が一定量しか
供給されなくなる。The overspeed valve (1
0) is provided between the fuel pump (1) and the metering valve (2), and may further include a relief valve (14) for returning the pressurized fuel on the downstream side of the fuel pump (1) to the upstream side. . With this configuration, fuel returns from the relief valve (14) to the pump inlet in accordance with the pressure loss generated by switching the overspeed valve (10), so that only a fixed amount of fuel is supplied to the engine.
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
を図面を参照して説明する。なお、各図において、共通
する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略す
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In each drawing, common portions are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
【0020】図1(A)は、本発明による緊急減速機能
付き燃料流量制御装置の構成図である。この図におい
て、本発明による緊急減速機能付き燃料流量制御装置
は、液体燃料を加圧する燃料ポンプ1と、加圧した燃料
を計量して燃焼器(図示せず)に供給する計量バルブ2
と、加圧した燃料を燃料ポンプ1の上流側にバイパスさ
せて戻すバイパスバルブ5と、このバイパスバルブ5を
制御する差圧センサーバルブ6とを備え、燃料ポンプ1
で加圧した液体燃料を、計量バルブ2で計量しノズル4
から噴射するようになっている。この構成は、図3に例
示した従来の装置と同様である。FIG. 1A is a block diagram of a fuel flow rate control device with an emergency deceleration function according to the present invention. In this figure, a fuel flow rate control device with an emergency deceleration function according to the present invention comprises a fuel pump 1 for pressurizing liquid fuel, and a metering valve 2 for metering the pressurized fuel and supplying it to a combustor (not shown).
The fuel pump 1 includes a bypass valve 5 for bypassing and returning the pressurized fuel to the upstream side of the fuel pump 1, and a differential pressure sensor valve 6 for controlling the bypass valve 5.
The liquid fuel pressurized by the
It is designed to jet from. This configuration is similar to the conventional device illustrated in FIG.
【0021】本発明の緊急減速機能付き燃料流量制御装
置は、更に、燃料ポンプ1からノズル4までの加圧燃料
ラインに、流路抵抗を大小に切り換え可能なオーバース
ピードバルブ10を備えている。The fuel flow rate control device with an emergency deceleration function of the present invention further includes an overspeed valve 10 in the pressurized fuel line from the fuel pump 1 to the nozzle 4, which can switch the flow passage resistance between large and small.
【0022】図1(B)に示すように、オーバースピー
ドバルブ10は、流入口10aを2つの分岐流路10
b,10cに択一的に切り換える流路切換バルブ11
と、第1分岐流路10bから流出口10dまで小圧損で
流し、第2分岐流路10cから流出口10dまで大圧損
で流す抵抗発生体12とからなる。流路切換バルブ11
は、その内部に有するスプール11aを、過回転時に瞬
時に移動するスプール移動手段(図示せず)を備えてい
る。このスプール移動手段は、例えば緊急遮断信号で作
動する電磁ソレノイドである。As shown in FIG. 1B, the overspeed valve 10 has an inlet 10a and two branch passages 10a.
b, 10c alternative flow path switching valve 11
And a resistance generator 12 that flows from the first branch flow channel 10b to the outflow port 10d with a small pressure loss and flows from the second branch flow channel 10c to the outflow port 10d with a large pressure loss. Flow path switching valve 11
Is provided with a spool moving means (not shown) for instantaneously moving the spool 11a provided therein during over-rotation. The spool moving means is, for example, an electromagnetic solenoid that operates in response to an emergency cutoff signal.
【0023】図2は、本発明のオーバースピードバルブ
の作動説明図である。この図において、(A)は通常作
動状態、(B)は緊急遮断状態、(C)は抵抗発生体1
2内の等角運動量の等高線を示す図、(D)は抵抗発生
体12内の流線を示す図である。図2(A)〜(D)に
示すように、抵抗発生体12は、円筒形空洞を有する渦
流室である。この渦流室12は、その軸心に設けられ第
1分岐流路10bと連通する第1開口12aと、第1流
入口12aに円筒形空洞を挟んで対向して設けられ流出
口10dと連通する第2開口12bと、円筒形空洞の外
周部に接線方向に向けて設けられ第2分岐流路10cと
連通する第3開口12cとを有する。FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the overspeed valve of the present invention. In this figure, (A) is a normal operation state, (B) is an emergency cutoff state, and (C) is a resistance generator 1.
2 is a diagram showing contour lines of equiangular momentum in FIG. 2, and (D) is a diagram showing streamlines in the resistance generator 12. FIG. As shown in FIGS. 2A to 2D, the resistance generator 12 is a swirl chamber having a cylindrical cavity. The swirl chamber 12 communicates with a first opening 12a that is provided at the axis of the swirl chamber 12 and that communicates with the first branch flow passage 10b, and a first opening 12a that faces the first inflow port 12a with a cylindrical cavity in between and that faces the outflow port 10d. It has the 2nd opening 12b and the 3rd opening 12c which is provided in the outer peripheral part of a cylindrical cavity toward the tangential direction, and communicates with the 2nd branch flow path 10c.
【0024】すなわち、オーバースピードバルブ10
は、渦流室12と流路10a,10b,10c,10d
および切換バルブ11より構成される。渦流室12は円
筒形空洞の室に接線方向に流体が流入する構造になって
いる。図2(C)に示すように、流体は角運動量保存の
法則により流入時とオリフィス近傍で同じ角運動量を有
するため、回転半径の小さいオリフィス近傍では大きな
回転流速を有することになる。またその速度エネルギー
は流入口10aと流出口10dの管路の流れと直交して
いるため有効な圧力に回復せずそのまま熱に変わり圧力
損失と転ずる。一方、渦流室の中央部の流入口10aか
ら流体を流入させた場合、オリフィスに垂直に流体が流
入するため、オリフィスの式以上の圧力損失は生じな
い。即ち、流入口10aと流出口10dがパイプの径と
ほぼ同じ径を有していればほとんど圧力損失を生じな
い。That is, the overspeed valve 10
Is the swirl chamber 12 and the flow paths 10a, 10b, 10c, 10d.
And a switching valve 11. The swirl chamber 12 has a structure in which the fluid flows tangentially into the cylindrical hollow chamber. As shown in FIG. 2C, since the fluid has the same angular momentum at the time of inflow and in the vicinity of the orifice according to the law of conservation of angular momentum, it has a large rotational velocity near the orifice having a small radius of rotation. Further, since its velocity energy is orthogonal to the flow of the pipe line of the inflow port 10a and the outflow port 10d, it does not recover to an effective pressure but it changes to heat as it is and turns into a pressure loss. On the other hand, when the fluid is introduced from the inflow port 10a at the center of the swirl chamber, the fluid flows vertically into the orifice, so that no pressure loss higher than that of the orifice formula occurs. That is, if the inflow port 10a and the outflow port 10d have substantially the same diameter as the diameter of the pipe, almost no pressure loss occurs.
【0025】従ってこの構成により、通常作動時には、
図2(A)に示すように、流路切換バルブ11を第1分
岐流路10b側(図で右側)にしておくことにより、流
入口10aから第1分岐流路10b、第1開口12a
びこれに対向して設けられた第2開口12bを介して、
流出口10dまで極めて小さい圧損で流すことができ
る。また、過回転時には、図2(B)に示すように、流
路切換バルブ11を第2分岐流路10c側(図で左側)
に切り換えることにより、流入口10aから第2分岐流
路10cを介して第3開口12cから抵抗発生体12
(渦流室)の円筒形空洞の内側に外周部から接線方向に
燃料を噴射し、渦流を発生させて流量の二乗に比例した
圧損を生じさせ、これを渦流と直交する向きの第2開口
12bを介して流出口10dまで大圧損で流し、流量を
瞬時に減少させることができる。Therefore, with this configuration, during normal operation,
As shown in FIG. 2 (A), the flow path switching valve 11 is set to the first branch flow path 10b side (right side in the figure), so that the first branch flow path 10b and the first opening 12a are provided from the inflow port 10a.
Through the second opening 12b provided opposite to
It is possible to flow to the outlet 10d with a very small pressure loss. Further, at the time of over-rotation, as shown in FIG. 2 (B), the flow path switching valve 11 is connected to the second branch flow path 10c side (left side in the drawing).
By switching to the resistance generator 12 from the inflow port 10a through the second branch flow channel 10c to the third opening 12c.
The fuel is injected tangentially from the outer peripheral portion into the inside of the cylindrical cavity of the (vortex flow chamber) to generate a vortex flow to generate a pressure loss proportional to the square of the flow rate, and the second loss 12b in a direction orthogonal to the vortex flow. It is possible to make a large pressure loss flow to the outlet 10d via the and reduce the flow rate instantaneously.
【0026】図1(A)の例において、オーバースピー
ドバルブ10は、差圧センサーバルブ6と加圧燃料ライ
ンを連通する2つのパイロットライン7a,7bの間に
設けられている。オーバースピードバルブ10をこの位
置に設けることにより、過回転時にオーバースピードバ
ルブ10を流路抵抗が大きい方へ切り換えると、パイロ
ットライン7bの圧力が急減し、差圧センサーバルブ6
を少ないタイムラグで図で右向きに作動し、パイロット
ライン8bから8aに高圧燃料が戻り、バイパスバルブ
5のスプール5aを左に移動してバイパスライン9bを
開き、計量バルブ2の通過流量を減少させる。すなわ
ち、オーバースピードバルブ10により、直接的に流量
を瞬時に減少させるとともに、バイパスバルブ5のスプ
ール5aを短時間に左に移動して余分な燃料を戻し、差
圧ΔPを所定の一定値に短時間に復帰させることができ
る。In the example of FIG. 1A, the overspeed valve 10 is provided between two pilot lines 7a and 7b which connect the differential pressure sensor valve 6 and the pressurized fuel line. By providing the overspeed valve 10 at this position, when the overspeed valve 10 is switched to the one having a larger flow path resistance at the time of overspeed, the pressure in the pilot line 7b sharply decreases, and the differential pressure sensor valve 6
Is operated to the right in the figure with a small time lag, high-pressure fuel returns from the pilot lines 8b to 8a, the spool 5a of the bypass valve 5 is moved to the left to open the bypass line 9b, and the flow rate of the metering valve 2 is decreased. That is, the flow rate is instantly directly reduced by the overspeed valve 10, the spool 5a of the bypass valve 5 is moved to the left in a short time to return excess fuel, and the differential pressure ΔP is shortened to a predetermined constant value. Can be returned in time.
【0027】また、図1(A)に二点鎖線で示すよう
に、オーバースピードバルブ10を燃料ポンプ1と計量
バルブ2の間に設け、更に、燃料ポンプ1の下流側の加
圧燃料を上流側に戻すリリーフ弁14を備えてもよい。
この場合、過回転時にオーバースピードバルブ10を流
路抵抗が大きい方へ切り換えると、燃料ポンプ1の前後
に過大な圧損が発生するが、この圧損に応じてリリーフ
弁14よりポンプ入口に燃料が戻るため、エンジンに燃
料を一定量だけ供給することができる。As shown by the chain double-dashed line in FIG. 1 (A), an overspeed valve 10 is provided between the fuel pump 1 and the metering valve 2, and the pressurized fuel on the downstream side of the fuel pump 1 is upstream. A relief valve 14 that returns to the side may be provided.
In this case, if the overspeed valve 10 is switched to the one having a larger flow path resistance during overspeed, an excessive pressure loss occurs before and after the fuel pump 1, but the fuel returns from the relief valve 14 to the pump inlet in response to this pressure loss. Therefore, a certain amount of fuel can be supplied to the engine.
【0028】上述したように本発明の構成によれば、燃
料ポンプ1からノズル4までの加圧燃料ラインに設けら
れたオーバースピードバルブ10 、通常作動時には、
流路抵抗が小さい方にしておくことにより、従来と同様
にノズルフラッパの変位に比例した燃料流量を噴射する
ことができる。また、過回転時にはオーバースピードバ
ルブ10を流路抵抗が大きい方に切り換えることによ
り、流量を瞬時に減少させ、タイムラグの少ない高い応
答性でエンジンを緊急減速することができる。As described above, according to the configuration of the present invention, the overspeed valve 10 provided in the pressurized fuel line from the fuel pump 1 to the nozzle 4 is
By making the flow path resistance smaller, it is possible to inject a fuel flow rate proportional to the displacement of the nozzle flapper as in the conventional case. Further, by switching the overspeed valve 10 to the one having a larger flow path resistance during overspeed, the flow rate can be instantaneously reduced, and the engine can be urgently decelerated with high responsiveness with little time lag.
【0029】なお本発明は以上に述べた実施形態に限ら
れるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で各種
の変更が可能である。The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications can be made without departing from the gist of the invention.
【0030】[0030]
【発明の効果】上述したように、本発明によれば、エン
ジン回転数に比例して燃料を吐出するポンプの下流に、
流量の二乗に比例して圧損を生じさせる渦流発生ディス
クを入れて、切り換え弁により、圧損を生じさせる場合
と、生じさせない場合とを切り換えられるようにした。
これにより、圧損に応じてリリーフ弁よりポンプ入口に
燃料が戻るため、エンジンに燃料が一定量しか供給され
なくなる。従って、エンジン回転数と切換弁のみによ
り、エンジンに供給される燃料を決めることができ、装
置が簡易化できる。As described above, according to the present invention, downstream of the pump that discharges fuel in proportion to the engine speed,
A vortex flow generation disk that causes a pressure loss in proportion to the square of the flow rate is inserted, and a switching valve can switch between the case where the pressure loss occurs and the case where the pressure loss does not occur.
As a result, the fuel returns from the relief valve to the pump inlet according to the pressure loss, so that only a fixed amount of fuel is supplied to the engine. Therefore, the fuel supplied to the engine can be determined only by the engine speed and the switching valve, and the device can be simplified.
【0031】すなわち、本発明の緊急減速機能付き燃料
流量制御装置は、通常作動時には、ノズルフラッパの変
位に比例した燃料流量を噴射することができ、過回転時
にはタイムラグの少ない高い応答性でエンジンを緊急減
速することができる、等の優れた効果を有する。That is, the fuel flow rate control device with the emergency deceleration function of the present invention can inject the fuel flow rate proportional to the displacement of the nozzle flapper during the normal operation, and can urge the engine with high responsiveness with a small time lag at the time of excessive rotation. It has an excellent effect such as being able to decelerate.
【図1】本発明による緊急減速機能付き燃料流量制御装
置の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a fuel flow rate control device with an emergency deceleration function according to the present invention.
【図2】本発明におけるオーバースピードバルブの作動
説明図である。FIG. 2 is an operation explanatory view of the overspeed valve in the present invention.
【図3】従来の燃料流量制御装置の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a conventional fuel flow rate control device.
1 燃料ポンプ、2 計量バルブ、3 ドレインバル
ブ、4 ノズル、5 バイパスバルブ、6 差圧センサ
ーバルブ、7a,7b パイロットライン、8a,8
b,8c パイロットライン、9a,9b バイパスラ
イン、10 オーバースピードバルブ、10a 流入
口、10b,10c 分岐流路、10d 流出口、12
抵抗発生体(渦流室)、12a 第1開口、12b
第2開口、12c 第3開口、14 リリーフ弁1 fuel pump, 2 metering valve, 3 drain valve, 4 nozzle, 5 bypass valve, 6 differential pressure sensor valve, 7a, 7b pilot line, 8a, 8
b, 8c Pilot line, 9a, 9b Bypass line, 10 Overspeed valve, 10a Inlet, 10b, 10c Branch flow passage, 10d Outlet, 12
Resistance generator (vortex chamber), 12a First opening, 12b
2nd opening, 12c 3rd opening, 14 relief valve
Claims (4)
と、加圧した燃料を計量して燃焼器に供給する計量バル
ブ(2)と、加圧した燃料を燃料ポンプの上流側にバイ
パスさせて戻すバイパスバルブ(5)と、このバイパス
バルブを制御する差圧センサーバルブ(6)とを備え、
燃料ポンプで加圧した液体燃料を、計量バルブで計量し
ノズル(4)から噴射する燃料流量制御装置において、 燃料ポンプ(1)からノズル(4)までの加圧燃料ライ
ンに、流路抵抗を大小に切り換え可能なオーバースピー
ドバルブ(10)を備える、ことを特徴とする緊急減速
機能付き燃料流量制御装置。1. A fuel pump (1) for pressurizing a liquid fuel.
A metering valve (2) for metering the pressurized fuel to supply it to the combustor, a bypass valve (5) for bypassing the pressurized fuel to the upstream side of the fuel pump and returning it, and controlling this bypass valve. Equipped with a differential pressure sensor valve (6),
In a fuel flow rate control device in which liquid fuel pressurized by a fuel pump is metered by a metering valve and injected from a nozzle (4), a flow path resistance is applied to a pressurized fuel line from the fuel pump (1) to the nozzle (4). A fuel flow rate control device with an emergency deceleration function, comprising an overspeed valve (10) that can be switched between large and small.
は、流入口(10a)を2つの分岐流路(10b,10
c)に択一的に切り換える流路切換バルブ(11)と、
第1分岐流路(10b)から流出口(10d)まで小圧
損で流し、第2分岐流路(10c)から流出口(10
d)まで大圧損で流す抵抗発生体(12)とからなり、 該抵抗発生体(12)は、円筒形空洞を有する渦流室で
あり、該渦流室は、その軸心に設けられ前記第1分岐流
路と連通する第1開口(12a)と、該第1流入口に円
筒形空洞を挟んで対向して設けられ前記流出口と連通す
る第2開口(12b)と、円筒形空洞の外周部に接線方
向に向けて設けられ前記第2分岐流路と連通する第3開
口(12c)とを有する、ことを特徴とする請求項1に
記載の緊急減速機能付き燃料流量制御装置。2. The overspeed valve (10)
Has two branch flow paths (10b, 10).
a flow path switching valve (11) for selectively switching to c),
Flow from the first branch flow path (10b) to the outlet (10d) with a small pressure loss, and from the second branch flow path (10c) to the outlet (10c).
and a resistance generator (12) flowing with a large pressure loss up to d), the resistance generator (12) is a swirl chamber having a cylindrical cavity, and the swirl chamber is provided at the axial center of the swirl chamber. A first opening (12a) communicating with the branch flow passage, a second opening (12b) facing the first inlet with a cylindrical cavity in between and communicating with the outlet, and an outer periphery of the cylindrical cavity. The fuel flow rate control device with an emergency deceleration function according to claim 1, further comprising a third opening (12c) provided in a portion in a tangential direction and communicating with the second branch flow passage.
は、差圧センサーバルブ(6)と加圧燃料ラインを連通
する2つのパイロットライン(7a,7b)の間に設け
られる、ことを特徴とする請求項1に記載の緊急減速機
能付き燃料流量制御装置。3. The overspeed valve (10)
Is provided between two pilot lines (7a, 7b) that connect the differential pressure sensor valve (6) and the pressurized fuel line, and the fuel flow rate control with an emergency deceleration function according to claim 1. apparatus.
は、燃料ポンプ(1)と計量バルブ(2)の間に設けら
れ、更に、燃料ポンプ(1)の下流側の加圧燃料を上流
側に戻すリリーフ弁(14)を備える、ことを特徴とす
る請求項1に記載の緊急減速機能付き燃料流量制御装
置。4. The overspeed valve (10)
Is provided between the fuel pump (1) and the metering valve (2), and further comprises a relief valve (14) for returning the pressurized fuel on the downstream side of the fuel pump (1) to the upstream side. The fuel flow rate control device with an emergency deceleration function according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001207313A JP2003020959A (en) | 2001-07-09 | 2001-07-09 | Fuel flow control device with emergency speed reducing function |
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008530443A (en) * | 2005-02-17 | 2008-08-07 | イスパノ・シユイザ | Apparatus for supplying fuel to a gas turbine engine while adjusting the fuel flow rate |
US7832430B2 (en) | 2006-05-25 | 2010-11-16 | Rolls-Royce Plc | Loss reduction apparatus |
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-
2001
- 2001-07-09 JP JP2001207313A patent/JP2003020959A/en active Pending
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