Brevet FR2155814A1 — publié le 19730525

La présente invention se rapporte à un dispositif de commande du combustible pour un moteur à turbine à gaz et elle a pour but de réaliser un dispositif de cette nature sous une forme appropriée. Suivant l'invention, un dispositif de commande du combustible pour un moteur à turbine à gaz comprend un orifice de dosage du combustible, un élément de commande qui est actionné pour faire varier la section effective de l'orifice en fonction d'une part des accroissements de la vitesse de consigne et de la vitesse réelle du moteur dans le sens qui fait crotte ou décrotte respectivement le débit du combustible et d'autre part en fonction de l'accroissement d'un signal de pression pneumatique qui est émis, en utilisation, par le compresseur du moteur, dans le sens qui fait crotte le débit de combustible ; un dispositif sensible à la température d'un point voulu du moteur un obturateur qui est commandé par ce dispositif de manière à faire croître la valeur du signal de pression pneumatique avec l'accroissement de ladite température ; et une tringlerie qui est actionnée par ce dispositif lorsque ladite température s'élève au-dessus d'un niveau prédéterminé, pour solliciter l'élé- ment de commande dans le sens qui réduit le débit de combustible. la description qui va suivre, en référence au dessin annexé donné surtout à titre a'exemple, fera mieux comprendre comment l'invention peut être réalisée. Le dessin représente schématiquement un dispositif suivant l'invention. Un bottier 10 comprend une entrée il et une sortie 12. Entre l'entrée Il et la sortie 12 est intercalé un orifice 13 dont la section effective est commandée par un organe obturateur 14 formé de manière â présenter devant cet orifice 13 un bord de commande en L. Cet organe obturateur 14 tourne autour d'un pivot -75 de telle manière que la rotation de l'oèturateur 14 dans le sens des aiguilles d'une montre, vu sur le dessin, réduise la section effective de l'orifice 13. Le pivot 15 est monté lui même sur une broche 16 qui tourne dans le bottier 10 sous la commande d'un levier 17 accouplé à une capsule à soufflet 18. Cette capsule 18 est logée dans une chambre fermée 19 qui est formée à l'intérieur du bottier 10.La rotation de la broche 16 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, supposée vue en regar dans dans le sens de la flèche "A", a également pour effet de réduire la section effective de l'orifice 13. Les limites du mouvement de rotation de l'obturateur 14 autour du pivot 15sont définies par des butées réglables 20, 21. Les limites du mouvement de la broche 16 sont de mdme définies par des butées réglables 22, 23. L'obturateur 14 est attaqué par un mécanisme régulateur 24 qui, en utilisation, est entraSné par le moteur auquel le dispositif est combiné et qui, en réponse à un accroissement de la vitesse du moteur, sollicite l'obturateur 14 dans le sens qui réduit la section effective de l'orifice 13. Cet obturateur 14 est sollicité élastiquement par un ressort 25, dans le sens antagoniste à l'action du régulateur 24, La force appliquée par le ressort 25 peut & re modifiée par un levier 26 qui est articulé dans'le bottier 10 et qui s'appuie sur une butée 27, laquelle est à son tour articulée sur un plongueur 28 qui coulisse dans le bottier 10. La butée 27 est également attaquée par un poussoir 29 qui constitue une contre-came coopérant avec une came 30 qui tourne sous l'action du dispositif de commande de l'alimentation du moteur.La butée 27 es2 appuyée élastiquement sur le levier 26 et contre le poussoir/par un ressort 31 qui attaque le plongueur 28. Les limites de la course du levier 26 sont définies par deux butées réglables 32, 33. En série avec l'orifice 13, le dispositif comprend une soupape 34 de mise sous pression sollicitée par un ressort 35 et présentant une queue 36 qui coopère avec la came 30. le dispositif comprend également une pompe volumétrique 37 comportant une entrée 38 qui communique par l'intermédiaire d'une pompe auxiliaire 39 avec un réservoir de combustible (non représenté). La pompe 37 comporte une sortie 40 qui communique avec l'en- trée 11 de l'appareil de commande. Une soupape de dérivation 41 est reliée à l'entrée 38 et à la sortie 40 de la pompe 37, par des passages 42 et 43 respectivement. La soupape 41 comprend un organe mobile 44 qui réagit à la perte de charge à travers l'ori- fice 13 et qui est sollicité par un ressort 45 travaillant en antagonisme par rapport à cette perte de charge. Un dispositif 46 qui réagit à la température de l'air à l'entrée du compresseur du moteur comprend un élément 47 sensible à la température d'où émerge une tilde 48 qui se trouve déplacée vers le bas, Si l'on considère le dessin en réponse à un accroissement de la température captée par l'élément 47 à l'encontre de la sollicitation d'un ressort 49 qui tend à s'opposer à ce mouvement de descente. La tige 48 traverse une chambre 50 qui comprend une entrée 51, une sortie 52 qui communique avec la chambre 19 du bottier 10, et une sortie étranglée 53. La tige 48 forme un étranglement variable entre l'entrée 51 et les sorties 52 et 53. le dispositif 46 comprend également un plongeur 54 qui peut coopérer avec la tige 48 et qui est relié par un cible flexible 55 à un autre plongeur 56 qui travaille à l'intérieur du bottier 10. le plongaur 56 est appuyé contre le plongeur 28 et lorsqu'il est actionné par la tige 48, il commande le plongeur 28. Une collerette 54a portée par le plongeur 54 limite le mouvement que ce plongeur décrit sous l'influence du ressort 31. Le fonctionnement est le suivant. Le combustible débité par la pompe 34'parvient, à travers l'entrée 11, à l'orifice 13. L'obturateur 14 tourne sur son pivot 15 pour prendre une position d'équilibre dans laquelle la force qui est exercée sur l'élément 14 par le mécanisme régulateur 24 est équilibrée par la force exercée par le ressort 25. La raideur du ressort 31 est nettement plus grande que celle du ressort 25. le plongeur 28 prend donc une position dans laquelle il s'appuie contre le plongeur 56, pour repousser le plongeur 54 jusqu'à la limite de la cours. qui est définie, soit par la collerette 54a soit par butés sur la tige 48. La pression pneumatique de refoulement du compresseur du moteur est transmise à l'entrée 51 du dispositif 46. L'étranglement variable formé par la tige 48 se combine avec la sortie étranglée 53 pour former un potentiomètre pneumatique. La sortie 52 transmet donc à la chambre 19 un signal de pression pneumatique, dont la valeur est intermédiaire entre la pression ambiante et la pression de refoulement du compresseur. La pression intérieure de la chambre 19 agit sur la surface externe du soufflet 18 pour faire tourner la broche 16, tout accroissement du signal de pression pneumatique ayant pour effet de faire croître la section effective de l'orifice 13. Cette section effective de l'orifice 13 varie donc en fonction de la vitesse du moteur, de la position de la manette, commande manuelle de l'alimentation du moteur de la pression de refoulement du compresseur et de la température d'entrée de ce compresseur. Toute diminution de la section de l'orifice 13 se traduit par un accroissement de la pression régnant en amont de cet orifice. Cette pression est transmise, à travers un passage 43, à un côté de l'élément mobile 44 de la soupape de dérivation 41. La pression en aval de l'orifice 13 est transmise à l'autre face de l'élément mobile de la soupape 41. Cette pression aval est maintenue sensiblement constante par la soupape de mise sous pression 34. La soupape 41 est donc sensible à la perte de charge à travers l'orifice 13 et renvoie le combustible en excès à l'entrée 38 de la pompe 37. Dans la position arrêt, la manette commande de l'alimentation, la came 30 attaque la tige 36 pour actionner la soupape 34 pour la faire travailler en robinet d'arrêt. Si la température d'entrée du compresseur s'élève suffisamment pour que la tige 48 entre en contact avec le plongeur 54 et repousse ce dernier, ce mouvement attaque le plongeur 56 qui repousse alors le plongeur 28 en surmontant l'action du ressort 31. La butée 27 pivote alors en prenant le poussoir 29 comme point d'appui et, par l'intermédiaire du levier 26 et du ressort 25, elle laisse l'obturateur 14 se déplacer vers le sens qui provoque une réduction du débit de combustible. Au-dessous d'un niveau prédéterminé, un accroissement de la température de l'entrée du compresseur se traduit donc par un accroissement de la pression intérieure de la chambre 19 et, par conséquent, par un accroissement du débit de combustible envoyé au moteur. Au-dessus de ce niveau prédéterminé, un accroissement de la température agit sur l'obturateur 14 pour réduire le débit du combustible envoyé au moteur. REVENDICATIONS 1) Dispositif de commande du combustible pour un moteur à turbine à gaz caractérisé en ce qu'il comprend : un orifice de dosage du combustible ; un élément de commande qui est actionné pour faire varier la section effective de l'orifice, en fonction d'une part des accroissements de la vitesse de consigne et de la vitesse réelle du moteur, dans le sens qui fait contre ou décrotte respectivement le débit du combustible, et en fonction d'autre part de l'accroissement d'un signal de pression pneumatique qui est émis, en utilisation, par le compresseur du moteur, dans le sens qui fait croître le débit d combustible ; un dispositif sensible à la température d'un point voulu du moteur ; un obturateur qui est commandé par ce dispositif de manière à faire croître la valeur du signal de pression pneumatique lors de l'accroissement de ladite température ; et une tringlerie qui est actionnée par ce dispositif lorsque ladite temperature s 'élève au-dessus d'un niveau prédéterminé, pour solliciter l'élément de commande dans le sens qui réduit le débit de combustible. 2) Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un mécanisme régulateur qui répond à la vitesse du moteur et en ce que l'élément de commande est monté pour pivoter autour d'un premier axe sous l'action du mécanisme régulateur. 3) Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend un élément qui répond audit signal de pression pneumatique et en ce que l'élément de commande est monté pour pivoter autour d'un deuxième axe sous l'action de cet élément sensible à la pression. 4) Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le premier et le deuxième axes sont sensiblement perpendiculaires entre eux. 5) Dispositif suivant l'une des revendications 3, et 4, caractérisé en ce que l'élément sensible à la pression est une capsule à soufflet. 6) Dispositif suivant l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend un ressort qui attaque l'élément de commande et qui exerce sur cet élément un effort antagoniste au mouvement provoqué par le mécanisme régulateur en réponse à un accroissement de la vitesee du moteur. 7) Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend un levier, qui porte l'extrémité du ressort la plus éloignée de l'élément de commande, et qui est articulé pour pivoter sous l'action du dispositif sensible à la température, lorsque la température est supérieure audit niveau prédéterminé, pour modifier l'effort élastique appliqué par le ressort. 8) Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens qui répondent à la position de la manette de commande de l'alimentation du moteur en faisant pivoter ledit levier. 9) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que le dispositif sensible à la température comprend une tige qui constitue l'élément de commande de l'obturateur. 10) Dispositif suivant la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend un étranglement de l'écoulement du fluide qui, forme un potentiomètre pneumatique en combinaison avec ledit obturateur, le signal de pression pneumatique étant constitué par lapression qui est établie entre ledit obturateur et ledit étranglement. 11) Dispositif suivant la revendication 1-0, caractérisé en ce qu'il comprend un plongeur qui peut être actionné par la tige aux températures supérieures audit niveau prédéterminé, et des moyens qui relient le plongeur audit levier. 12) Dispositif suivant la revendiakion 11, caractérisé en ce que les moyens de liaison comprennent un autre levier qui est articulé pour tourner autour d'un axe capable de se déplacer sous l'action dudit plongeur, cet autre levier pouvant tourner autour de son axe sous l'action desdits moyens qui répondent à la manette de commande de l'alimentation du moteur et étant attaqué par ledit premier levier. 13) Dispositif suivant la revendication 12, caractérisé en ce que les moyens de liaison comprennent en outre un deuxième plongeur qui s'appuie contre ledit autre levier et un câble flexible qui relie lesdits plongeurs entre euxi