FLOW CONTROL DEVICE WITH INTEGRATED PRESSURE DETECTOR

Abstract: 1. Control assembly comprising a linear displacement fuel flow feed regulator formed by a feed regulator piston (6) capable of sliding in a sleeve (5) having an upstream chamber (9) at the pressure P1 connected to the delivery side of a pump (3) and a downstream chamber (13) at the pressure P2 connected directly or indirectly to a user installation, the feed regulator piston (6) comprising a metering orifice (10) enabling communication of the two chambers (9, 13) through a passage (10, 11) having a section controlled by the sliding of the feed regulator piston (6) ; a linear displacement control valve (14) formed by a slide, capable of sliding in a sleeve and arranged to place in communication the two chambers situated respectively upstream (9) and downstream (13) in response to imbalance of the slide (14) caused by a change in the pressure drop P1 -P2 detected by a differential pressure detector (15), the downstream frontal chamber (33) of the control valve sleeve being connected to a particular one (9 or 13) of the two chambers (9, 13) of the flow feed regulator and the upstream frontal chamber (43) of the control valve sleeve being connected to a particular point of the circuit according to the type of pump used, in a manner such as to maintain constant the pressure drop P1 -P2 , the piston (6) of the flow feed regulator forming the sleeve of the control valve in the interior of which is slidably mounted the slide (14) of the control valve, characterised in that the differential pressure detector (15) is housed in a bore of the feed regulator piston (6).

Description: ENSEMBLE DE REGULATION A DOSEUR DE DEBIT, SOUPAPE REGULATRICE ET DETECTEUR DE PERTE DE CHARGE INTEGRES L'invention concerne un ensemble de régulation à doseur de débit et soupape regulatrice. On connais notamment par les brevets français 2 180 484 et 2 180 485 un ensemble de rfigulation comportant un doseur de débit & déplacement linaire formé d'un piston susceptible de coulisser dans un fourreau présentant une chambre d'amont à la pression P1 reliée au côté refoulement d'une pompe et une chambre d'aval & la pression P2 reliée directement ou indirectement à une installation utilisatrice, ce piston comportant une section de dosage permettant de mettre en communication les deux chambres selon un passage de section contrôlée par le coulissement du piston, une soupape de régulation à déplacement linéaire formée deun tiroir susceptible de coulisser dans un fourreau présentant une chambre d'amont et une chambre d'aval et conformé pour mettre en communication les deux chambres en réponse à un coulissement du tiroir provoqué par une modification de la perte de charge P1 - P2 détectée par un détecteur de perte de charge, la chambre aval de la soupape de régulation étant reliée à l'une, déterminée, des deux chambres du doseur de débit et la chambre amont étant reliée à un point déterminé du circuit en fonction du type de pompe utilisé, de manière à maintenir constante la perte de charge P1 - P2. Dans les deux brevets cités, qui concernent une régulation principale, on utilise une pompe volumétrique qui débite un volume constant, et le rôle de la soupape régulatrice est, en réponse à la détection d'une augmentation de la perte de charge, de dériver l'excédent de carburant qui se trouve entre la pompe et le doseur afin de maintenir constante la perte de charge dans le doseur. On sait que c'est lA une condition pour que le débit de carburant fourni aux injecteurs, lequel est proportionnel A la section de passage et à la racine carrée de la perte de charge, varie linéairement avec les déplacements du piston doseur (si la section du passage est proportionnelle au déplacement du piston). On connaît dans le cadre de régulations post-combustion des ensembles du type précité utilisant une pompe centrifuge qui délivre une pression A peu près indépendante du débit. Dans ce cas, le maintien d'une perte de charge constante dans le doseur s'obtient en disposant la soupape régulatrice en série avec le doseur, de manière à créer un étranglement supplémentaire qui permet de jouer sur la pression amont ou aval du doseur et donc de rétablir, en réponse à une modification, la perte de charge à sa valeur prévue pour ce débit. Par ailleurs, il a débit été envisagé, notamment par le brevet français 2 288 866, de réaliser un ensemble de régulation comportant un doseur et une soupape régulatrice intégrée. La présente invention vise à pousser plus loin le souci de miniaturisation de l'ensemble précité. Ce but est atteint, selon l'invention, du fait que le détecteur de perte de charge lui-meme est logé à l'intérieur du piston doseur, dans un alésage prévu a' cet. Ainsi, l'ensemble de régulation de l'invention est du genre comportant un doseur de débit à déplacement linéaire formé d'un piston doseur susceptible de coulisser dans un fourreau présentant une chambre d'amont à la pression P1 reliée au côté refoulement d'une pompe et une chambre diaval Åa la pression P2 reliée directement ou indirectement à une installation utilisatrice, le piston comportant une section de dosage permettant de mettre en communication les deux chambres selon un passage de section contrôlée par le coulissement du piston t une soupape de régulation Åa déplacement linéaire formée d'un tiroir, susceptible de coulisser dans un fourreau presentant une chambre respectivement à son amont et a son aval et conformé pour mettre respectivement en communication les deux chambres en réponse à un déséquilibre du tiroir, provoqué par une modification de la perte de charge P1-P2 détectée par un détecteur de perte de charge la chambre aval du fourreau de la soupape de régulation étant reliée à l'une, déterminée, des deux chambres du doseur de débit et la chambre amont du fourreau de la soupape étant reliée à un point déterminé du circuit en fonction du type de pompe utilisé, de manière à maintenir constante la perte de charge P1-P2, le piston du doseur de débit formant le fourreau de la soupape à l'intérieur duquel est monté coulissant le tiroir de la soupape régulatrice. Cet ensemble se caractérise par la disposition, dans la même enceinte, des éléments principaux de la régulation de débit, à savoir : le piston doseur, la soupape régulatrice et le détecteur de perte de charge, ces deux derniers éléments étant logés bout à bout dans le piston doseur. Selon l'invention, des passages sont prévus pour mettre en communication, en réponse à la détection d'une augmentation ou d'une diminution de la perte de charge P1 - P2, soit la chambre d'aval à la pression P2, soit la chambre d'amont à la pression P1, avec l'une des chambres frontales, dite chambre modulée, du tiroir de la soupape régulatrice, laquelle chambre comporte un ressort de tarage, l'autre chambre frontale étant maintenue à la pression P1. Dans une forme de réalisation préférée, le détecteur de perte de charge comporte un carter logé dans l'alésage du piston doseur, à l'intérieur duquel peut coulisser un tiroir en réponse A la pression prépondérante exercée entre deux enceintes, l'une reliée en permanence à la chambre d'amont à la pression P1, l'autre reliée en permanence à la chambre d'aval à la pression P2 et comportant un ressort de tarage, le déplacement du tiroir du détecteur entraînant la commutation de la communication entre la chambre modulée de la soupape régulatrice et l'une des deux chambres d'amont et d'aval. Une extrémité du tiroir du détecteur coulisse dans une douille dans laquelle sont réalisés des évidements qui coopèrent avec une gorge annulaire du tiroir pour réaliser ladite commutation de la communication. L'invention sera mieux comprise grâce à la description suivante d'un mode particulier mais non limitatif de réalisation. I1 sera fait référence aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une coupe longitudinale de l'ensemble de régulation conforme à l'invention, adapté au cas d'une régulation de post-combustion ; - la figure 2 est un agrandissement du détail II de la figure 1, montrant mieux les éléments du tiroir du détecteur de perte de charge permettant la commuta tion de la pression dans la chambre modulée de la soupape régulatrice. L'ensemble 1 est interposé entre une arrivée 2 de carburant refoulé par une pompe centrifuge 3 et une sortie 4 de ce carburant en direction d'une installation utilisatrice non représentée. L'ensemble 1 comprend, dans un carter externe non repré senté, le fourreau cylindrique 5 de doseur, a l'intérieur duquel est susceptible de coulisser le piston doseur 6. Le débit de la pompe centrifuge 3 est admis dans le piston doseur 6 par l'arrivée 2 du fourreau 5 puis par les passages 7 et 8 du piston doseur 6 ; il remplit la chambre d'amont 9 a la pression P1, passe par l'orifice de dosage 10 constitué entre l'épaulement 11 du fourreau et la portée conique 12 du piston doseur 6, dans la chambre d'aval 13 à la pression P2 et enfin par la sortie 4 avant d'aller alimenter les injecteurs non représentés. Afin que le débit dosé varie linéairement avec la section de l'orifice de dosage 10, la différence de pression P1 - P2 entre amont et aval de cet orifice est maintenue constante par le tiroir de la soupape régulatrice 14 coulissant dans le piston doseur 6 qui lui sert de fourreau et pour cela la soupape régulatrice étrangle plus ou moins l'arrivée de carburant par le passage 7, sa position étant asservie à une pression modulée élaborée dans le détecteur de perte de charge 15. La pression P1 en amont du piston doseur 6, c'est-à-dire la pression régnant dans la chambre d'amont 9, est transmise par le passage 16, une liaison extérieure 17, le passage 18, une chambre cylindrique 19 du fourreau 5, le passage 20 du piston doseur 6, la chambre 21 entourant le carter du detecteur de perte de charge 15, à l'enceinte avant 22 dudit détecteur de perte de charge 15, délimitée par le soufflet 23 et l'alésage du tiroir 24 du détecteur de perte de çharge 15. La pression P2 en aval du piston doseur 6, c'est-à-dire la pression régnant dans la chambre d'aval 13, est transmise par un passage 25 du piston doseur 6, une gorge annulaire 26 et un passage 27 du carter du détecteur de perte de charge 15, A l'enceinte arriere 28 de celui-ci. Un ressort de tarage 29 est calé dans l'enceinte arrière 28 contre le tiroir 24 pour assurer une perte de charge P donnée. Si la pression P1 en amont du piston doseur, et dans l'enceinte avant 22 du détecteur de perte de charge 15, augmente, le soufflet 23 se dilate et le tiroir 24 est repoussé vers la droite sur les figures. Cette translation du tiroir 24 met en communication les gorges annulaires 30 du tiroir 24 et 31 de la douille 32 du détecteur de perte de charge dans laquelle coulisse le tiroir 24. La pression P2 en aval du piston doseur, et dans l'enceinte arriere 28 du détecteur de perte de charge 15, est alors transmise à la chambre modulée 33 du tiroir de la soupape régulatrice comportant son ressort taré 34, par L'intermédiaire des canaux longitudinaux 35 percés dans la douille 32, la chambre du fond 36, l'alésage terminal 37 du tiroir 24, les passages radiaux 38 du tiroir 24, les gorges annulaires 31 et 30 qui sont en communication, puis les passages 39 reliant la gorge annulaire 30 à la chambre modulée 33. La transmission de la pression est symbolisée par les flèches noires de la figure 2. La pression dans la chambre modulée 33 du tiroir de la soupape régulatrice étant ainsi la pression P2 aval du piston doseur, inférieure à la pression amont P1 régnant dans la chambre 9 du piston doseur, ainsi que dans l'évidement 40 du tiroir de soupape et via ses orifices 41 son alésage 42 dans la chambre 43. Il s'ensuit que le tiroir de soupape 14 se déplace vers la gauche et étrangle le passage 7 de carburant : la chute de pression amont P1 ainsi créée ramène la perte de charge P dans le piston doseur à sa valeur réglée. Si inversement la pression amont P1 diminue, la contraction du soufflet 23 entraîne le tiroir 24 du détecteur de perte de charge 15 vers la gauche, ce qui a pour effet de mettre en communication la gorge annulaire 30 du tiroir 24, les passages 44 de la douille 32, et les passages 45 du tiroir 24 reliant l'alésage principal 46 du tiroir 24. De ce fait, la pression P1 règnant dans l'enceinte avant 22 est transmise (cf. flèches blanches, figure 2) via les éléments 45, 44, 30, 39 à la chambre modulée 33 ; le tiroir de soupape 14 est repoussé vers la droite et découvre le passage 7 jusqu'à rétablir la perte de charge P à sa valeur régulée. L'invention vient d'entre décrite dans le cadre d'une régulation de post-combustion. I1 est bien entendu que l'invention s'applique aussi bien au cas d'une régulation principale.

Claims: REVENDICATIONS 1. Ensemble de régulation comportant un doseur de débit à déplacement linéaire formé d1un piston doseur (6) susceptible de coulisser dans un fourreau (5) présentant une chambre d'amont (9) à la pression P1 reliée au côté refoulement d'une pompe (3) et une chambre d'aval (13) à la pression P2 reliée directement ou indirectement à une installation utilisatrice, le piston (6) comportant un orifice de dosage (10) permettant de mettre en communication les deux chambres selon un passage de section contrôlée par le coulissement du piston (6) ; une soupape de régulation (14) à déplacement linéaire formée d'un tiroir, susceptible de coulisser dans un fourreau et conformé pour mettre respectivement en communication les deux chambres situées en amont et en aval en réponse à un déséquilibre du tiroir provoqué par une modification de la perte de charge P1-P2 détectée par un détecteur de perte de charge, la chambre aval du fourreau de la soupape de régulation (14) étant reliée à l'une (9),déterminée, des deux chambres du doseur de débit et la chambre amont du fourreau de la soupape étant reliée à un point déterminé du circuit en fonction du type de pompe utilisé, de manière à maintenir constante la perte de charge P1-P2, le piston (6) du doseur de débit formant le fourreau de la soupape à l'intérieur duquel est monté coulissant le tiroir de la soupape régulatrice, caractérisé en ce que le détecteur de perte de charge (15) est logé dans un alésage du piston doseur (6). 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le détecteur de perte de charge (15) et le tiroir de soupape régulatrice (14) sont logés aux deux extrémités longitudinalement opposées du piston doseur (6). 3. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que des passages sont prévus pour mettre en communication, en réponse à la détection d'une augmentation ou d'une diminution de la perte de charge P1 - P2 r soit la chambre d'aval (13) à la pression P2, soit la chambre d'amont (9) à la pression P1, avec l'une des chambres frontales, dite chambre modulée (33), du tiroir de la soupape régulatrice (14), laquelle chambre (33) comporte un ressort de tarage (34), l'autre chambre frontale (43) étant maintenue à la pression P1. 4. Ensemble selon la revendication 3, caractérisé en ce que le détecteur de perte de charge (15) comporte un carter logé dans l'alésage du piston doseur (6), à l'intérieur duquel peut coulisser un tiroir (24) en réponse à la pression prépondérante exercée entre deux enceintes, l'une (22) reliée en permanence à la chambre d'amont (9) à la pression P1, l'autre (28) reliée en permanence à la chambre d'aval (13) à la pression P2 et comportant un ressort de tarage (29), le déplacement du tiroir (24) du détecteur de perte de charge entraînant la commutation de la communication entre la chambre modulée (33) du tiroir de la soupape régulatrice et l'une des deux chambres d'amont et d'aval (9-13). 5. Ensemble selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'une extrémité du tiroir (24) du détecteur de perte de charge coulisse dans une douille (32) dans laquelle sont réalisés des évidements (31-44) qui coopèrent avec une gorge annulaire (30) du tiroir (24) pour réaliser ladite commutation de la communication.

Inventors: D'AGOSTINO, GUY, DHAINAUT, ANDRE, MAILLARD, CLAUDE, MARCEL JOSEPH, Dhainaut, André
Applicants: SOCIETE NATIONALE D'ETUDE ET DE CONSTRUCTION DE MOTEURS D'AVIATION, "S.N.E.C.M.A."
Application year: 1983
Main classification: G05D16
IPC codes: F02C9, G05D7, G05D16