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Perfectionnements à l'alimentation de combustible des moteurs à tur- bine à gaz.
La présente invention se rapporte à un système d'alimenta- tion de combustible des moteurs à turbine à gaz comportant une valve de commande du débit de combustible au moteur actionnée par un régu- lateur sensible à la vitesse du moteur.
Lorsque le régulateur fonctionne dans une gamme étroite de vitesses, la force exercée par les masselottes centrifuges du ré- gulateur, lorsque la vitesse change, ne varie guère. Il n'y a qu'une très faible variation de la sensibilité du régulateur. Mais lorsque les gammes de vitesses vont de 3 à 1 ou plus, la force varie avec le carré de la vitesse. Ainsi, si la précision du régulateur est
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satisfaisante aux vitesses élevées de la gamme, elle peut, dans les systèmes conventionnels, ne plus l'être aux faibles vitesses. D'au- tre part, si la précision du régulateur est bonne aux faibles vites- ses,les systèmes conventionnels deviennent inutilement précis aux vitesses élevées et on tendance à l'instabilité.
Un but de la pré- sente invention est de procurer un système d'alimentation de com- bustible dans lequel la sensibilité du régulateur est maintenue en substance constante lorsque la vitesse varie.
Suivant la présente invention, un système d'alimentation de combustible d'un moteur à turbine à gaz du genre décrit comprend des dispositifs élastiques variables agissant sur une valve contre l'action du régulateur, la poussée ou tare effective du dispositif élastique se réglant automatiquement suivant la position de l'accé- lérateur du moteur, de sorte que la sensibilité du régulateur peut être maintenue en substance constante ou être influencée d'autre part, dans toute la gamme de fonctionnement.
De préférence, la valve est disposée de manière à être ouverte ou fermée par un bras pivotant sous l'acti on combinée du régulateur et des dispositifs élastiques.
Les dispositifs élastiques peuvent comprendre au moins un ressort, monté de manière à pouvoir pivoter, agissant sur un autre bras pivotant, qui est disposé de manière à agir sur un bras de commande de la valve, la tare ou poussée du ressort sur cet autre bras, et par conséquent sur le bras de commande de la valve, dépen- dant de la position angulaire du ressort autour de son pivot. Ce ressort étant relié à la commande de l'accélérateur.
Les dispositifs élastiques peuvent également comprendre un ressort non pivotant qui peut être réglé à la main, et qui est indé- pendant de la commande de l'accélérateur.
Les dispositifs élastiques peuvent comprendre deux res- sorts pivotants, disposés tous deux de manière à agir sur le second bras pivotant, ces deux ressorts étant amenés à pivoter simultané- ment lorsqu'on actionne la commande de l'accélérateur, la poussée
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totale exercée par les deux ressorts, suivant leurs positions angu- laires respectives, donnant la poussée désirée sur le bras de com- mande de la valve. Chaque ressort peut pivoter sous l'action d'un levier de commande attaqué par une came, le système comprenant deux cames, une pour chaque ressort, qui sont calées sur la commande de l'accélérateur et tournent avec elle, les profils des cames étant différent l'un de l'autre de manière que les positions angulaires relatives des ressorts changent suivant la position angulaire de la commande de l'accélérateur.
La commande de l'accélérateur peut également être reliée à un dispositif de"ralenti accéléré" qui peut prendre le pas sur la commande de l'accélérateur et empêcher ainsi que la vitesse du moteur ne tombe en dessous du minimum requis pour maintenir la combustion adéquate aux altitudes et vitesses d'avancement auxquel- les le dispositif de "ralenti accéléré" se met à fonctionner. Un tel dispositif est décrit dans le brevet de même date de la Deman- deresse intitulé "Perfectionnements aux systèmes d'alimentation de combustible des moteurs à turbine à gaz".
A titre d'exemple, deux formes d'exécution de l'invention appliquées à un moteur à turbine à gaz d'aviation seront décrites ci-après avec référence au dessin annexé, dans lequel :
Figure 1 est une coupe schématique d'une partie d'un sys- tème d'alimentation de combustible suivant la première forme d'exé- cution ; et,
Figure 2 est une vue semblable représentant la deuxième forme d'exécution.
Sur la figure 1, le débit de combustible au moteur est commandé par une valve hémisphérique 1 située entre deux conduits de combustible 2 et 3. La valve hémisphérique 1 est montée sur un bras 4 qui pivote dans une portée fixe 5 contenant un joint torique d'étanchéité 6. L'extrémité du bras 4 écartée de la valve hémisphé- rique 1 porte un bras 7 sur lequel agit dans un sens, par l'inter- médiaire d'un arbre 8 mobile axialement, un régulateur centrifuge 9 entraîné par le moteur.
Le déplacement des bras 4 et 7 dans le
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sens des aiguilles d'une montre sur la figure 1 ouvre la valve hé- misphérique 1 et par conséquent augmente le débit de combustible au moteur, et le déplacement des bras 4 et 7 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre ferme la valve hémisphérique 1, et par consé- quent diminue le débit de combustible au moteur.
Un autre bras pivotant formant une courbe 10 attaque le bras 7,en substance suivant la ligne d'action du régulateur sur ce bras. La courbe 10 pivote sur une partie fixe d'un carter 11 en 12.
Deux ressorts pivotants 14 et 15 agissent sur la courbe 10, qui agit sur le bras 7 à contre l'action exercée par le régulateur 9 sur ce bras. Pour la facilité et la clarté de la figure, la courbe 10 est représentée dans deux positions décalées latéralement pour montrer la disposition des ressorts 14 et 15, respectivement. Les ressorts pivotants 14, 15 comportent chacun un levier d'actionnement 16, 17 fixé au ressort, ces leviers prenant dans des boutonnières de came 18 et 19 de plaques mobiles angulairement 20 et 21. Les deux pla- ques 20 et 21 sont calées sur un arbre commun 22, représenté dans deux positions décalées latéralement à titre illustratif. Sur l'ar- bre commun 22 est calé un levier 23 relié à la commande de l'accélé- rateur.
Le déplacement angulaire du levier 23 est limité par des arrêts réglables 24 et 25.
Les deux boutonnières 18 et 19 ont des formes différentes, de manière que lors du déplacement angulaire du levier d'accéléra- teur, les inclinaisons des ressorts 14 et 15, et l'inclinaison rela- tive d'un ressort par rapport à l'autre, changent. En choisissant convenablement les tares des ressorts 14 et 15 et les formes des boutonnières 18 et 19, on peut influencer largement la sensibilité du régulateur dans une gamme de vitesses.
L'arbre 22 est relié par un bras 27 et une tringle 28 à un cliquet pivotant 29 attaquant une came dentée ou rochet 30 d'un dispositif de 'ralenti accéléré-, comme décrit avec référence à la figure 1 dans le brevet précité de la Demanderesse. La came dentée
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30 est réglée anc.ùa1rccnt suivant les variations de la lr-.,.,,,ssrsr
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d'un dispositif à capsules comprenant une capsule à vide 31 exposée en 32 à la pression atmosphérique, c'est-à-dire à l'altitude, et une capsule 33 exposée en 34 à la différence entre la pression totale d'admission d'air et la pression atmosphérique, c'est-à-dire la pression d'air à l'admission dite "ram pressure".
Lorsque l'altitu- de, la vitesse d'avancement et la position angulaire du levier d'accélérateur sont telles que le cliquet 29 du dispositif de "ralen- ti accélérés attaque la came dentée 30, l'arbre 22 ne peut plus se déplacer dans le sens de réduction de la vitesse du moteur, mais le levier 23 relié au levier d'accélérateur peut encore être amené contre l'arrêt 25 en franchissant les cliquets sollicités élastique- ment 26. Ceci empêche le pilote de forcer la tringlerie de l'accé- lérateur alors que l'arbre 22 est bloqué par le dispositif de "ra- lenti accéléré".
Sur la figure 2, le débit de combustible au moteur est commandé par une valve hémisphérique 40 située entre deux conduits de combustible 41 et 42. La valve hémisphérique 40 est montée sur un bras 43 qui pivote dans une portée fixe 44 contenant un joint d'étanchéité torique 45. Le déplacement du bras 43 est limité par des arrêts réglables 46 et 47. Le déplacement du bras 43 dans un sens ouvre la valve hémisphérique 40, et par conséquent augmente le débit de combustible au moteur; dans l'autre sens il ferme la valve*'hémisphérique 40, et par conséquent diminue ce débit. L'ar- bre 8 du régulateur centrifuge 9 du moteur agit sur le bras 43 de façon semblable à celle décrite avec référence à la première forme d'exécution.
Un bras courbe 48 pivoté en 50, formant une piste pour un ressort pivotant 49, agit contre l'action exercée sur le bras
43 par l'arbre du régulateur 8. Le ressort 49 exerce une force sur la courbe 48 et par conséquent sur le bras 43 suivant sa position angulaire, et il est relié par une tringlerie 54, une plaque pivo- tante 55 à boutonnière et par une tringlerie 51, 52 et 53 au levier d'accélérateur du acteur, de manière que celui-ci tasse pivoter le ressort 49 et chan.. ainsi la poussée effective de ce ressport.
Le
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ressort 49 est disposé de manière telle que lorsque le levier d'accé- lérateur est complètement ouvert, la poussée effective du ressort agisse sur les bras 48 et 43 au maximum et que la poussée effective du ressort soit minimum lorsque le levier d'accélérateur est sur le ralenti. En plus du ressort pivotant 49, un autre ressort 56 qui ne pivote pas, est prévu et agit à tout moment sur le bras 48. Le ressort 56 est réglable à la main et permet, dans la position de ra- lenti, la poussée combinée des ressorts 49 et 56 pour que le régula- teur ait la sensibilité voulue. En choisissant convenablement les tares des ressorts, on peut influencer largement la sensibilité du régulateur dans une gamme de vitesses, c'est-à-dire que la sensibi- lité peut être maintenue en substance constante dans toute la gamme de vitesses.
La tringle 53 porte à l'extrémité la plus éloignée du le- vier d'accélérateur une came 58 disposée de manière à porter, dans certaines conditions d'altitude et de vitesse d'avancement, contre l'extrémité d'un dispositif à capsules d'un dispositif de "ralenti accéléré", comme décrit avec référence à la figure 2 du brevet pré- cité de la Demanderesse. Le dispositif à capsules comprend une capsule à vide 60 montée dans un carter 62 et exposée en 63, à la pression atmosphérique, c'est-à-dire à l'altitude, et une capsule 61 sensible à la différence entre la pression totale d'entrée d'air en 65 et la pression atmosphérique, c'est-à-dire sensible à la pres- sion d'air à l'admission dite "ram pressure".
Les deux capsules 60, 61 sont montées dos à dos et peuvent attaquer un levier 66 pivotant dans une portée 67 du carter 62 rendue étanche par un joint torique 68. Le levier 66 est relié par une tringlerie de renversement 69 à une tige 70, qui agit sur le bras 43 lorsque le dispositif à capsules s'est allongé suffisamment pour attaquer la came 58 de manière à nain- tenir la valve hémisphérique ouverte, empêchant ainsi le débit de combustible au moteur de tombersous un zinimum requis pour maintenir la combustion adéquate dans les conditions pour lesquelles le dis- positif à capsules fonctionna.
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Les formes d'exécution décrites offrent l'avantage qu'il ne peut y avoir de réaction des ressorts 14 ou 15 ou 49 sur le le- vier d'accélérateur. Un faible ressort (non représenté) peut être prévu pour agir entre le levier 23 ou la tringlerie 54 et une par- tie fixe du carter 11 ou 57, respectivement, pour reprendre tout jeu dans la tringlerie du levier d'accélérateur.