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DE881427C - Hydraulic servo control for fuel pumps in gas turbines and turbine jet engines - Google Patents

Hydraulic servo control for fuel pumps in gas turbines and turbine jet engines

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Publication number
DE881427C
DE881427C DEL8918A DEL0008918A DE881427C DE 881427 C DE881427 C DE 881427C DE L8918 A DEL8918 A DE L8918A DE L0008918 A DEL0008918 A DE L0008918A DE 881427 C DE881427 C DE 881427C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gas turbines
jet engines
servo control
cylinder
turbine jet
Prior art date
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Expired
Application number
DEL8918A
Other languages
German (de)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF International UK Ltd
Original Assignee
Joseph Lucas Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Joseph Lucas Ltd filed Critical Joseph Lucas Ltd
Application granted granted Critical
Publication of DE881427C publication Critical patent/DE881427C/en
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B9/00Servomotors with follow-up action, e.g. obtained by feed-back control, i.e. in which the position of the actuated member conforms with that of the controlling member
    • F15B9/02Servomotors with follow-up action, e.g. obtained by feed-back control, i.e. in which the position of the actuated member conforms with that of the controlling member with servomotors of the reciprocatable or oscillatable type
    • F15B9/08Servomotors with follow-up action, e.g. obtained by feed-back control, i.e. in which the position of the actuated member conforms with that of the controlling member with servomotors of the reciprocatable or oscillatable type controlled by valves affecting the fluid feed or the fluid outlet of the servomotor
    • F15B9/12Servomotors with follow-up action, e.g. obtained by feed-back control, i.e. in which the position of the actuated member conforms with that of the controlling member with servomotors of the reciprocatable or oscillatable type controlled by valves affecting the fluid feed or the fluid outlet of the servomotor in which both the controlling element and the servomotor control the same member influencing a fluid passage and are connected to that member by means of a differential gearing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/22Fuel supply systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D1/00Controlling fuel-injection pumps, e.g. of high pressure injection type
    • F02D1/02Controlling fuel-injection pumps, e.g. of high pressure injection type not restricted to adjustment of injection timing, e.g. varying amount of fuel delivered
    • F02D1/08Transmission of control impulse to pump control, e.g. with power drive or power assistance
    • F02D1/12Transmission of control impulse to pump control, e.g. with power drive or power assistance non-mechanical, e.g. hydraulic
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/02Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type
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    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D13/00Control of linear speed; Control of angular speed; Control of acceleration or deceleration, e.g. of a prime mover
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Description

Hydraulische Servosteuerung für Brennstoffpumpen von Gasturbinen und Turbinenstrahltriebwerken Für die Kraftstofförderung bei Gasturbinen und Turbinenstrahltriebwerken ist es bekannt, eine hydraulische Servosteuerung zu verwenden., um eine regelbare Brennstofförderpumpe, ein Drosselglied, einem Durchlaß o@d. dgl. zu steuern. Die Servosteuerung besitzt dabei einen Zylinder und einen von einer Feder belasteten Kolben, der in dem Zylinder gleitet. Der Kolben bewegt sich in der Richtung, auf dessen Seite der Flüssigkeitsdruck überwiegend wirkt, und in die entgeg"enges:etzte Seite mittels der Feder :auf der :anderen Seite. Ferner ist bekannt, d!aß zur Änderunig des Flüssigk eltsdruckes auf die beiden Flächen des Kolbens die beiden Seiten des Zylinders mit einem Durchlaß verbunden werden, in Üemeine Vorrichtung angeordnet isst zur Regelung der Drehzahl der Turbine, um einen verschiedenen Druck an den beiden Seiten des Zylinders zu bewirken.Hydraulic servo control for fuel pumps in gas turbines and Turbine jet engines For fuel delivery in gas turbines and turbine jet engines it is known to use a hydraulic servo control. To a controllable Fuel feed pump, a throttle element, a passage o @ d. Like. To control. the Servo control has a cylinder and a spring loaded one Piston that slides in the cylinder. The piston moves in the direction on whose side the fluid pressure predominantly acts, and on the opposite side: the other Side by means of the spring: on the: other side. It is also known that the change was made of the liquid pressure on the two surfaces of the piston both sides of the Cylinder are connected to a passage, arranged in Üemeine device eats to regulate the speed of the turbine to give a different pressure to the effect on both sides of the cylinder.

Die Erfindung betrifft eine Servosteuerung nach der ohen beschriebenen Art für Gasturbinen und Turbinenstrahltriebwerke, die die Wirkungsweise der Turbine verbessert.The invention relates to a servo control as described above Kind for gas turbines and turbine jet engines, which the mode of operation of the turbine improved.

Die Erfindung sieht einen drehbaren Verteiler vor, der seine Drehung von der Maschine ,erhält und der :den Flüssigkeitsstrom. zwischen zwei koaKi;alen @öffnüngen -steuert, uiü jeweils eine Verbindung mit :einem Ende des, Servozylinders -und mit einer unter Druck stehenden Flüss.igkeltaquelle herbeizuführen.The invention provides a rotatable manifold that allows its rotation from the machine and the: the liquid flow. between two koaKi; alen @ opening -controls, uiü each a connection with: one end of the servo cylinder and a pressurized fluid source.

Der Verteiler besteht insbesondere aus einer Anzahlelastischer Arme, die an ihrem inneren Ende an einem sich drehenden Teil befestigt sind -und an ihren ,äußeren Enden Verschlußstücke besitzen, die zwikhen die koixialen Öffnungen zu liegen kommen.The distributor consists in particular of a number of elastic arms, which are attached at their inner end to a rotating part - and to theirs , outer ends have closure pieces that close between the coixial openings come lying down.

Ferner sieht die Erfindung eine Einstellvorrichtung vor, indem die koaxialen Öffnungen in einem dreh- und einstellbarem Teil angeordnet sind, das infolge seiner Drehung die Lage der Öffnung mit Bezug tauf den Verteiler radilal verschiebt.Furthermore, the invention provides an adjusting device by the coaxial openings are arranged in a rotatable and adjustable part, which as a result its rotation radially shifts the position of the opening with respect to the distributor.

In der Zeichnung veranschaulicht -Fvg. i :einen seitlichen Teilaufriß einer. Ausführungsform der Erfindung Bund ° Fig. z :einen Schnitt nach der Linie 2-2 der. Fig. i. In einem Gehäuses ist ein drehbarer Verteiler a%gordnget. Dieser ist an einer Spindel b befestigt, die in Lagern c gehalten 'und durch die Drehbewegung der Kraftmaschine bewegt Wird. Der- Verteiler besteht aus einem sechseckig :oder anderem vieleckig geformten Teil d, das mit der Spindel b fest verbunden ist.In the drawing -Fvg. i: a partial side elevation one. Embodiment of the invention Bund ° Fig. Z: a section along the line 2-2 the. Fig. I. A rotatable distributor is arranged in a housing. This is attached to a spindle b, which is held in bearings c 'and by the rotary movement the prime mover is moved. The distributor consists of a hexagonal: or other polygonal shaped part d, which is firmly connected to the spindle b.

An jeder Fläche dieses Teiles:d ist die innere Seite :eines Federblattes e befestigt. An der Außenseite- jedes Blattes ist ein dünnes z. B. ha.lbkreisrföMg :geformtes Verschlußstück f angebracht, dessen Ebene im rechten Winkel zu der Drehachse steht. Am Boden ist eine zylindrische Bohrung vorgesehen" -düe ein zylindrisches Teilg enthält, .das von reinem Hebel h in seiner Winkelstellung verändert werden kann. Der Hebel wird entweder von. Hand :oder gautomatisch betätigt. In diesem Teil sind zwei koaxiale Durchlaßöffnungen i parallel mit der Achse ungeordnet, die durch .einen Zwischenraum j getrennt sind, der transvers:al über :der Periphere des Teiles iangeordnet isst. Die bereits erwähnten Verschlüsse f überbrücken :diesen Zwischenraum, der erfindungsgemäß größer isst als die Stärke der Verschlußstücke, wenn eine vorher bestimmte Drehzahlerreicht wird. Die anliegenden Seiten der öffnunggen-können konvergierend düsenartg ausgebildet sein.On each face of this part: d is the inner side: of a spring leaf e attached. On the outside of each sheet is a thin z. B. ha.lbkreisrföMg : shaped plug f attached, its plane at right angles to the axis of rotation stands. A cylindrical hole is provided at the bottom - a cylindrical nozzle Teilg contains .that can be changed in its angular position by pure lever h can. The lever is either from. Manual: or automatically operated. In this part are two coaxial ports i parallel with the disordered axis passing through .separated by a space j, the transverse: al over: the periphery of the part i arranged eats. Bridge the already mentioned closures f: this gap, which according to the invention eats greater than the strength of the closure pieces, if one before certain speed is reached. The adjacent sides of the openings can converge be designed like a nozzle.

Die anderen Seiten der Öffnungen stehen mit radüalen Durchlässen k in dem- winkelig beweglichen , Teilg in Verbindung, und ,die Durchlässe wiederum mit Rohren nv in :dem Bodenbeil; der zu gdem entgegengesetzten Ende :des Zylinders fit der Servosteguerung führt. Die Kammger, in der ,sich der Verteiler befindet, Ist mit einem Ausmaß v versehen, der mit einem Rohr toder mit einem Sumpf n ogder der Einlaßsete der Flüssigkeitspumpe g verbunden sein kam.The other sides of the openings are with radial passages k in the angularly movable part, in connection, and, in turn, the passages with tubes nv in: the floor hatchet; the one opposite to the end: of the cylinder fit the servo control leads. The chamber in which the distributor is located Is provided with a dimension v, which is n ogder with a pipe tor with a sump the inlet end of the liquid pump g came to be connected.

Die zur Betätigung der Servosteuerung erforderliche Flüssigkeit kann von der Flüssigkeitspumpe gefördert werden und wird über die Dwrchlaßöffnung,r zu der Seite tdes Zylinders iz der Servasteguerung geleitet, :die von der Feder s, welche auf den Servokolben wirkt, abgelegen ist. Die Flüssigkeit kann von, dieser Seite des Zylinders über :die beschriebene Anlage zu .der anderen Seite des Zylinders fließen. Bei geringen Umdrehungen. des Verteilers kann die Flüssigkeit söhne Hindernis zwischen den Durchlaßöffntungeni hihdurchfliraßen, und der Unterschied des Flüssigkeitsdruckes ist verhältn@smäßmg ,gering. Infolgedessen kantig ,die Feder s den, Kolben in .die Richtung .drücken, in. der die Turbine die größte Flüssigkeitsmenge erhält. In dem dargestellten Beispiel bewirkt diese Kolbenbewegung, da:ß die winkelig ;angeordnete Taumelschnhe,tt :der Pumpte in die Lage .der größten Flüssigkeitszufuhr gebracht wird. Bei einer Erhöhung der Drehzahl des Verteilers und daraus folgender Unterbrechung des Flusses zwischen den Öffnungen i nimmt der Druckunterschied zu. Ist aber der auf düe :obere Seite des Kolbens wirkende Druck stärker als die Wirksamkeit der Feder s, so bewegt sich der Kolbent in die :entgegengesetzte Richtung und vermindert die zu der Turbine geförderte Flüssigkeitsmenge.The fluid required to operate the servo control can be conveyed by the liquid pump and is via the flow opening, r to the side t of the cylinder iz of the servasteguide,: that of the spring s, which acts on the servo piston is remote. The liquid can from, this Side of the cylinder via: the described system to .the other side of the cylinder flow. At low revolutions. of the distributor, the liquid can be an obstacle between the passage openings and the difference in fluid pressure is relative, low. As a result angular, the spring s the, piston in .the Push in the direction in which the turbine receives the greatest amount of liquid. By doing shown example causes this piston movement, that: ß the angular; arranged Staggering speed, tt: the pump is placed in the position of the greatest supply of liquid will. In the event of an increase in the speed of the distributor and the resulting interruption of the flow between the openings i, the pressure difference increases. But it is on düe: upper side of the piston acting stronger than the effectiveness of the Spring s, the piston moves in the opposite direction and decreases the amount of liquid delivered to the turbine.

Die Wirksamkeit des Verteilers hängt zum Teil von seiner Umdrehungszahl ab sowie von der Anzahl :der Vers,chlußteile. Außerdem hängt sie von der nadial@en Lage mit Bezug auf .die D.urchlaßöffnungen i ab, wobei die Lab sich während der B:eschleunigungsp:erio:den .ändert. Darüber hinaus wird einte weitere Steuerung durch die Winkelbewegung :des Teiles g erzielt, da dieses durch seine Bewegung @dve Durchlaßöffnungeni mit Bezug rauf di;e Verschlußteile radial nach innen oder außen verschieben kann. Die von den Verschlußteilen abgesperrte Flüssigkeit wird denn System durch die Öffnung o; die mit der Verteilerkammer in Verbindung .steht, zurückgeführt.The effectiveness of the distributor depends in part on its number of revolutions from as well as the number: the verse, closing parts. It also depends on the nadial @ en Position with respect to .die D. passage openings i, whereby the Lab is during the B: acceleration p: erio: the .changed. In addition, there is another control achieved by the angular movement: of part g, since this is achieved by its movement @dve Passage openings with reference to the closure parts radially inwards or outwards can move. The liquid shut off by the closure parts is then System through the opening o; which is in connection with the distribution chamber.

In dem Ausführungsbeisplel sind die Öffnungen i mit den gegenübgerliegenden Selten des Servozylinders, verbunden. Diese Bedingung stellt jedoch kein wesentliches Merkmal der Erfindung,dar, @da ebenso die eine öffnungg mit der einen Seite des Zylinders verbunden sein kann und -die andere mit einer unter Druck stehenden Flüssigkeitsquelle.In the exemplary embodiment, the openings i are aligned with the opposite ones Rarely of the servo cylinder, connected. However, this condition is not an essential one Feature of the invention, @da also the one opening with one side of the Cylinder can be connected and the other with a pressurized liquid source.

Mit der Erfindung wird die gewünschte Steuerung der Servoanlage mit Bezug auf die durch Hand oder auf andere Weise bewirkte Arbeitsweise von Gasturbinen Bund Turbinenstrahltriebwerken in einfacher und zufri;edenstellender Art erreicht.With the invention, the desired control of the servo system with Relation to the operation of gas turbines by hand or otherwise Bund turbine jet engines achieved in a simple and satisfactory manner.

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zur Steuerung der Bewegung eines. federbelasteten Kolbens in einem Zylinder, der mit ,dem Kolben als flüssigkeitsangetriebener Servomotor zur Steuerung der Brennstoffzufuhr bei Gasturbinen und Turbinenstrahltriebwerken dient, gekennzeichnet durch einen drehbaren. Verteiler (b, [d), oder seine Drehung von der Maschixne erhält und der den Flüssigkeitsstrom zwischen zwei, koaxialen öfhiungen (i) steuert, um jeweils ;eine Verbindung mit einem Ende des Servozylinders (n) und mit einer unter Druck .stehenden Flüssigkeitsquelle herbeizuführen. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, diaß der Verteiler (b, d) eine Anzahl elastischer Arme (e) besitzt, die an ihrem inneren Ende ran einem sich drehenden Teil (,2') befestigt sind und an ihren äußeren Enden Verschlußstücke (f) besitzen, die zwischen die koaxialen Üffnurogen (,i) zu liegen kommen. 3. Vorrichtung nach Anspruch i und a, dadurch ;gekennzeichnet, daß die koaxialen öffnungen (i) in einem dreh- und einstellbaren Teij (g) angeordnet sind, das infolge seiner Drehung .die Lage der Öffnungen mit Bezug auf den Verteiler radial verschiebt.PATENT CLAIMS: i. Device for controlling the movement of a. Spring-loaded piston in a cylinder, which is used with the piston as a liquid-driven servo motor to control the fuel supply in gas turbines and turbine jet engines, characterized by a rotatable. Manifold (b, [d), or receives its rotation from the machine, and which controls the flow of fluid between two coaxial ports (i), each connected to one end of the servo cylinder (n) and to a pressurized fluid source bring about. Device according to claim i, characterized in that the distributor (b, d) has a number of elastic arms (e) which are attached at their inner end to a rotating part (2, 2 ') and at their outer ends closure pieces (f ) that come to lie between the coaxial Üffnurogen (, i). 3. Apparatus according to claim i and a, characterized in that the coaxial openings (i) are arranged in a rotatable and adjustable part (g) which, as a result of its rotation, moves the position of the openings radially with respect to the distributor.
DEL8918A 1950-05-01 1951-05-03 Hydraulic servo control for fuel pumps in gas turbines and turbine jet engines Expired DE881427C (en)

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DEL8918A Expired DE881427C (en) 1950-05-01 1951-05-03 Hydraulic servo control for fuel pumps in gas turbines and turbine jet engines

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1125235B (en) * 1954-12-22 1962-03-08 Bendix Corp Fuel regulators, especially for gas turbine engines

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1125235B (en) * 1954-12-22 1962-03-08 Bendix Corp Fuel regulators, especially for gas turbine engines

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