DE69402206T2 - Kreiselpumpe mit auslaufstufe - Google Patents
Kreiselpumpe mit auslaufstufeInfo
- Publication number
- DE69402206T2 DE69402206T2 DE69402206T DE69402206T DE69402206T2 DE 69402206 T2 DE69402206 T2 DE 69402206T2 DE 69402206 T DE69402206 T DE 69402206T DE 69402206 T DE69402206 T DE 69402206T DE 69402206 T2 DE69402206 T2 DE 69402206T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- stage pump
- pump
- starting
- outlet
- valve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 36
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 19
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 14
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims description 14
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 5
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D9/00—Priming; Preventing vapour lock
- F04D9/04—Priming; Preventing vapour lock using priming pumps; using booster pumps to prevent vapour-lock
- F04D9/041—Priming; Preventing vapour lock using priming pumps; using booster pumps to prevent vapour-lock the priming pump having evacuating action
- F04D9/042—Priming; Preventing vapour lock using priming pumps; using booster pumps to prevent vapour-lock the priming pump having evacuating action and means for rendering its in operative
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C7/00—Features, 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
- F02C7/22—Fuel supply systems
- F02C7/236—Fuel delivery systems comprising two or more pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D13/00—Pumping installations or systems
- F04D13/12—Combinations of two or more pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D5/00—Pumps with circumferential or transverse flow
- F04D5/002—Regenerative pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D9/00—Priming; Preventing vapour lock
- F04D9/04—Priming; Preventing vapour lock using priming pumps; using booster pumps to prevent vapour-lock
- F04D9/044—Means for rendering the priming pump inoperative
- F04D9/048—Means for rendering the priming pump inoperative the means being outlet pressure sensors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T50/00—Aeronautics or air transport
- Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf Zentrifugal- oder Rotationskraftstoffpumpen. Mehr insbesondere, bezieht sie sich auf Kraftstoffpumpen für Flugzeuggasturbinentriebwerke.
- Kraftstoffpumpen für Flugzeuggasturbinentriebwerke waren traditionell Verdrängerpumpen, meistens Zahnradpumpen. Diese Pumpen werden üblicherweise in einem festen Verhältnis zur Triebwerksdrehzahl angetrieben.
- Verdrängerpumpen haben zwei Hauptvorteile gegenüber Zentrifugalpumpen, welche sie besonders geeignet zur Anwendung als Gasturbinenkraftstoffpumpen machen. Erstens zeigt diese Pumpenart gute Saugeigenschaften bei leerer Pumpe, wodurch die Notwendigkeit für Hilfspumpen zum Vorfüllen entfällt. Zweitens liefern Verdrängerpumpen einen ausreichenden Druck über einem weiten Bereich von Triebwerksdrehzahlen. Der Pumpenbemessungspunkt ist üblicherweise die Strömung und der Druck, welche benötigt werden zum Zünden des Triebwerks bei Anlaßdrehzahlen. Diese Bemessungskriterien bedingen jedoch eine überschüssige Kraftstoffzufuhr bei hohen Triebwerksdrehzahlen und Flughöhen, da die Pumpendrehzahl an die Triebwerksdrehzahl gekoppelt ist. Diese Überflußströmung erfordert einen Umgehungskreislauf für den Kraftstoff. Die Umgehung und die Zurückleitung des Kraftstoffes bewirkt aber doch eine wesentliche Kraftstofferwärmung.
- Mit den neuesten kraftstoffsparenden Triebwerksbauarten wird die übermäßige Kraftstofferwärmung zu einem schwerwiegenden Problem. Der verringerte Kraftstoffverbrauch des Triebwerkes geht zusammen mit erhöhten Temperaturen des Triebwerkes und der Schmiersysteme. Bei geringen Kraftstofftemperaturen sind Kraftstoff/Ölwärmetauscher geeignet, um dem Schmieröl mehr Wärme zu entziehen, um somit die thermische Belastung und dementsprechend die Größe der Luft/Ölwärmetauscher herabzusetzen. Verbunden mit den Luft/Ölwärmetauschern ist ein wesentlicher Widerstands- und Gewichtsnachteil des Flugzeuges.
- Zentrifugalpumpsysteme bieten verminderte Kraftstofftemperaturerhöhungen im Vergleich mit einer Verdrängerpumpe. Diese Rotationspumpen können einfach gedrosselt werden, um eine übermäßige Kraftstoffförderung zu verhindern, so daß kein Umgehungsströmungskreislauf benötigt wird. Die größten Wärmeeinsparungen ergeben sich bei geringen Fördermengen und hohen Triebwerksdrehzahlen, wobei die Umgehungsströmung in einem Verdrängersystem maximal ist. Andere Vorteile umfassen eine erhöhte Zuverlässigkeit im Betrieb und vermindertes Gewicht.
- 15Zentrifugalpumpen werden jedoch selten als Flugzeugkraftstoffpumpen benutzt wegen ihrer Unfähigkeit, einen geeigneten Druck bei niedrigen Drehzahlen zu liefern, sowie wegen ihrer schlechten Ansaugeigenschaften bei leerer Pumpe.
- Ein Zentrifugalpumpsystem nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruches 1 ist durch die US-A-3,576,375 bekannt geworden und hat eine Wirbelpumpe als Startpumpe und eine Ventilvorrichtung, die auf den Druck der Zentrifugalpumpe anspricht zum Öffnen oder Schließen einer Umgehungsleitung der Zentrifugalpumpe, welche von einer Stelle stromaufwärts der Zentrifugalpumpe zu der Wirbelstartpumpe führt. Die Strömung erfolgt von dem Systemeinlaß zu dem Auslaß entweder durch die Startwirbelpumpe oder die Hauptzentrifugalpumpe.
- Die GB-A-601 516 beschreibt eine Zentrifugalpumpe und eine Flüssigkeitsringgaspumpe, die auf gegenüberliegenden Seiten einer gemeinsamen Trennwand in einem gemeinsamen Gehäuse montiert sind. Beide Pumpen arbeiten gleichzeitig, es ist keine Ventilvorrichtung vorgesehen, um eine der beiden Pumpen abzuschalten.
- Die AU-B-407 420 betrifft eine Zentrifugalpumpe, die einen kreisförmigen Ring aufweist, der in der hinteren Scheibe des Rotorgehäuses angeordnet ist. Ein ringförmiger Kolben befindet sich auf der Rückseite des kreisförmigen Ringes, so daß durch Bewegung des Kolbens zum Rotor hin das Volumen des kreisförmigen Ringes vermindert wird. Die Bewegung des Kolbens ist beschränkt, damit er nicht mit dem Gehäuse interferieren kann. Der Auslaß der Pumpe befindet sich an einer Stelle, damit der Kolben die Strömung zu der Pumpe nicht absperren kann.
- Die Erfindung schafft ein Zentrifugalpumpsystem zum Fördern von Kraftstoff zu einem Flugzeuggasturbinentriebwerk, wobei das System versehen ist mit: einem Rotor zum Antrieb durch die Turbine; einer Hauptstufenpumpe mit einem Auslaß und einem Satz Zentrifugalläuferblätter, die auf einer Seite des Rotors angeordnet sind; einer separaten regenerativen Startstufenpumpe mit einem Einlaß und einem Satz Läuferblätter; und einer Ventileinrichtung zum Einschalten der Startstufenpumpe in einem "Startbetrieb" und zum Ausschalten der Startstufenpumpe in einem "Laufbetrieb", in Abhängigkeit von der Motordrehzahl, dadurch gekennzeichnet, daß die Startstufenpumpe eine Flüssigkeitsringpumpe ist, welche ihre Läuferblätter auf der anderen Seite des Rotors aufweist, welche andere Seite gegenüberliegend zu der einen Seite des Rotors und von derselben beabstandet ist, und daß die Ventileinrichtung in der Auslaßleitung der Hauptstufenpumpe ein Ventil aufweist, welches die Fluidverbindung zwischen der Startstufenpumpe und der Hauptstufenpumpe öffnet oder schließt, um die Kraftstoffströmung in dem "Startbetrieb" von dem Auslaß der Hauptstufenpumpe zu dem Einlaß der Startstufenpumpe zu leiten und um die Kraftstoffströmung in dem "Laufbetrieb" von dem Auslaß der Hauptstufenpumpe zu dem Triebwerk unter Umgehung der Startstufenpumpe umzuleiten.
- Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist das Ventil ein Bypaßregel - und Betriebsumschaltventil, das den Druckanstieg in der regenerativen Startstufenpumpe begrenzt und auch die Betriebsart des Pumpsystems wählt. Das Bypaßregel- und Betriebsumschaltventil hat ein Startstufenfenster, ein Umgehungsfenster und einen Ventilkörper, der wahlweise beweglich ist zum Öffnen oder Schließen des Startstufenfensters oder des Umgehungsfensters, um die Kraftstoffströmung in dem "Startbetrieb" von dem Auslaß der Hauptstufenpumpe zu dem Einlaß der Startstufenpumpe durch das Startstufenfenster zu leiten und zum Leiten der Kraftstoffströmung in dem "Laufbetrieb" vom Auslaß der Hauptstufenpumpe durch das Umgehungsfenster zu dem Triebwerk, wobei der bewegliche Ventilkörper in dem "Startbetrieb" mit dem Umgehungsfenster zusammenwirkt zum Begrenzen des Druckanstieges in der Startstufenpumpe während dem "Startbetrieb" durch Zurückleitung von überschüssigem Kraftstoff zu dem Auslaß der Hauptstufenpumpe durch das Umgehungsfenster.
- Die bevorzugte Ventileinrichtung weist desweiteren ein Rückschlagventil auf zum Verhindern einer Rückströmung in die Startstufenpumpe im "Laufbetrieb" der Gasturbine, in welchem die Hauptstufenpumpe anstelle der Startstufenpumpe in Betrieb ist und einen Schaltkolben, der auf einer Rotorwelle für das Pumpsystem reitet und der beim Empfang eines geeigneten Signals von dem Bypaßregel- und Betriebsumschaltventil einen Hub ausführt, um die regenerative Startstufenpumpe entweder einzuschalten oder abzuschalten durch Öffnen oder Schließen eines Strömungskanals der Startstufenpumpe.
- Die obigen und anderen Merkmale und Vorteile der Erfindung werden leichter verständlich beim Lesen der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen.
- Figur 1 ist ein Schema eines bevorzugten Ausführungsbeispieles der Erfindung, wobei eine "Zentrifugalkraftstoffpumpe mit Startstufe" mit seiner Startstufe im "Start"betrieb eines Flugzeuges betrieben wird;
- Figur 2 ist ein ähnliches Schema, wobei jedoch die Hauptstufe des Pumpsystems eingeschaltet worden ist zum Arbeiten in dem "Lauf"betrieb des Flugzeuges;
- Figur 3 ist eine Querschnitt des gemeinsamen Rotors des Systems für zwei verschiedene Pumpen;
- Figur 4 ist eine Teilansicht eines Zentrifugalläufers, welcher sich auf einer Seite des gemeinsamen Rotor befindet;
- Figur 5 ist eine Teilansicht eines Flüssigkeitsringläufers, der sich auf der gegenüberliegenden Seite des Rotors befindet;
- Figur 6 ist eine Schnittansicht eines Bypaßregelund Betriebsumschaltventils, welches in Figur 1 dargestellt ist; und
- Figur 7 ist eine Querschnittansicht eines bevorzugten Rückschlagventiles, das in Figur 1 gezeigt ist.
- Mit ausführlichem Bezug auf die Zeichnungen, ein verbessertes Zentrifugal- oder Rotationspumpsystem 10 zum Pumpen von Kraftstoff zu Flugzeuggasturbinentriebwerken ist in den Figuren 1-2 dargestellt. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel hat das Pumpsystem 10 einen Rotor 12; eine Hauptstufe 14 mit Hochgeschwindigkeitszentrifugalläuferblättern 16 (siehe Figur 4) auf einer Seite des Rotors 12 (siehe Figuren 1-3); eine separate, regenerative/Flüssigkeitsringstartstufe 18 mit Flüssigkeitsringpumpenschaufeln 20 (Figur 5) auf der gegenüberliegenden Seite des Rotors (siehe Figuren 1-3); und eine Ventileinrichtung 22, welche die Strömungsverbindung zwischen der Startstufe 18 und der Hauptstufe 14 öffnet oder schließt in Abhängigkeit von der Triebwerksdrehzahl
- Wie die Figuren 1-2 zeigen, ist der Rotor 12 zentral auf der Rotorwelle 24 montiert. In bekannter Weise wird diese Welle angetrieben durch eine Vielkeilverzahnung (nicht dargestellt), welche in ein Triebwerksgetriebekasten (ebenfalls nicht dargestellt) eingesteckt ist. Die Welle 24 ist durch Ringschräglager 26 getragen, welche durch Ölzerstäubung geschmiert sind.
- Am Einlaß 27 des Pumpsystems 10 befindet sich eine übliche Vorlaufladestufe 28. Diese ist fest auf der Rotorwelle 24 montiert und dreht dementsprechend gleichzeitig mit der Hauptstufe 14 und der Startstufe 18, die vom Rotor 18 getragen sind. Diese Vorlaufstufe ist über geeignete Leitungen an die Hauptstufe 14 angeschlossen, mit einem Niederdruckfilter 30 zwischen denselben.
- Der Rest (oder die Ventileinrichtung) des Pumpsystems 10 besteht aus: einem Bypaßregel- und Betriebsumschaltventil 32 (im folgenden als "BRMTV" bezeichnet), welches den Druckanstieg in der regenerativen Startstufe 18 begrenzt und ebenfalls die Betriebsart der Pumpe wählt (zum Beispiel "Anlaß"betrieb, "Start"betrieb, oder "Lauf"betrieb); einem Rückschlagventil 24 zum Verhindern des Rückflusses in die Startstufe 18 wzhrend dem "Lauf"betrieb, in welchem die Hauptstufe 14 anstelle der Startstufe 18 in Betrieb ist; und einem Schaltkolben 36, der nach dem Empfang eines geeigneten Signals von dem BRMTV 32, einen Hub ausführt, um die regenerative Startstufe 18 entweder einzuschalten oder auszuschalten durch Öffnen oder Absperren des Startstufenströmungskanals 38 (siehe Figur 2).
- Ein integraler Bauteil der vorliegenden Erfindung ist das BRMTV 32. Sein Aufbau ist am besten in Figur 6 dargestellt. Wie darin gezeigt ist hat dieses Ventil eine Kammer 39 mit einer "oberen" Hülse 40, die durch einen Deckel 42 in Stellung gehalten ist; einen Hauptventilkörper 44, der relativ zur Hülse 40 und dem Deckel 42 verschiebbar ist, innerhalb der Kammer 39, um ein Startstufenfenster 46 oder ein Bypaßfenster 48 wahlweise zu öffnen oder zu schließen; eine Feder 50, welche sich auf Scheiben 52 innerhalb des Deckels abstützt, um den Hauptkörper 44 in seine in den Figuren 1 und 6 dargestellte Stellung zu drücken; und verschiedene O-Ringe 54, 56, 58, 60, um flüssigkeitsdichte Abdichtungen zu schaffen. Das Rückschlagventil 34 ist am besten in Figur 7 dargestellt. Wie das BRMTV 32, hat dieses Ventil einen Hauptkörper 62, der innerhalb einer Hülse 64 und einer Kammer 66 verschiebbar ist. Die Hülse ist durch einen Deckel 68 unbeweglich festgehalten und eine Feder 70, innerhalb des Deckels, ist bestrebt das Ventil in seine geschlossene Stellung zu drücken, welche in den Figuren 2 und 7 gezeigt ist. Verschiedene O-Ringe 72, 74, 76 schaffen flüssigkeitsdichte Abdichtungen.
- Das Rückschlagventil 34 ist an eine Bezugleitung angeschlossen, mit zwei Filtern und einem Dämpfungsloch bei 78. Der Dämpfer gewährleistet die dynamische Stabilität. Zum Zwecke einer ähnlichen Stabilität sind auch zwei Filter sowie ein Dämpfungsloch (bei 80) dem BRMTV 32 zugeordnet.
- Während dem Betrieb der Flugzeuggasturbine schaltet das Zentrifugalpumpsystem 10 vom "Anlaß"betrieb zum "Start"betrieb und zum normalen Betrieb oder "Lauf"betrieb. Diese Betriebsphasen werden im folgenden nacheinander beschrieben.
- Der Anlaßbetrieb des Pumpsystems 10 ist in Figur 1 dargestellt. Unter der Annahme, daß die Flüssigkeitsringpumpe 18 vorher benetzt worden ist, gewährleisten die Lagen des zentralen Einlasses 81 und Auslasses 82 der Startstufe, daß ausreichend Kraftstoff immer innerhalb der Pumpe 20 eingeschlossen ist, zum Erzeugen eines Flüssigkeitsdichtringes. Dieser Flüssigkeitsring gewährleistet die Dicht- und Pumpwirkung, die benötigt ist für die Dampfbeförderung. Dampf- und/oder Kraftstoffdampfgemisch wird durch das Startstufenfenster 46 des BRMTV's angesaugt (siehe auch Figur 6) zu dem Startstufeneinlaß 81 und durch den Auslaß 82 ausgestoßen und über Bord geleitet durch eine Entlüftungsleitung 83 und einen Entlüftungsstopfen. 84 oder durch ein automatisches Entlüftungsventil (nicht dargestellt), bis Flüssigkeit am Einlaß 81 der Pumpe eingeleitet wird. Sobald dies der Fall ist, füllt die Flüssigkeit den Zentrum der Startstufe 18, damit die Flüssigkeitsringpumpe augenblicklich als eine regenerative Pumpe arbeiten kann.
- Die Figur 1 zeigt auch den "Start"betrieb des Pumpsystems. Sobald die regenerative/Flüssigkeitsringpumpe 18 angelassen ist, liefert sie eine Kraftstoffströmung zum Starten bis die Zündung erfolgt ist und die Triebwerksdrehzahl zunimmt auf einen Wert, der es der Hauptstufe 14 erlaubt, den Druck und die Strömung aufrecht zu halten.
- Kraftstoff wird angesaugt durch die Vorlaufpumpe 28, den Filter 30 und die Hauptstufe 14 zu dem BRMTV 32, wo er durch das Startstufenfenster 46 zu dem Startstufeneinlaß 81 geleitet wird. Vom Einlaß 18 strömt der Kraftstoff etwa 300º um den Startstufenkanal 38 wobei die Startstufe 18, durch ihre regenerative Wirkung, den Druck der Strömung steigert bis der Druck und die Strömung erreicht sind, die zum Zünden des Triebwerkes erforderlich sind. Der Kraftstoff strömt dann vom Auslaß 82 der Startstufe 18, durch das Rückschlagventil 34, und verläßt dieses in Richtung zu der Kraftstoffdosiereinheit (nicht dargestellt). Wenn die Zündung erfolgt und die Triebwerksdrehzahl zunimmt, begrenzt das BRMTV die Startstufendruckzunahme durch Zurückleitung der Strömung, welche die Bedürfnisse des Triebwerkes und der Betätiger übersteigt, durch das Bypaßfenster 48, zu dem Hauptstufenauslaß 85, der in offener Fluidverbindung steht mit dem Startstufeneinlaß 81. Wenn die Triebwerksdrehzahl weiter zunimmt, bis zur Leerlaufdrehzahl, erreicht der Hauptstufenauslaßdruck schließlich einen Wert, der in etwa dem Druck entspricht, den das BRMTV 32 der Startstufe 18 zu regelt. Wenn dies erfolgt (bei etwa 35 % der Drehzahl), entfällt der Druckabfall über dem Bypaßfenster 48 des BRMTV's, und das BRMTV 32 kann den Startstufenauslaßdruck nicht weiter regeln. Das Ventil 32 verschiebt sich, um das Bypaßfenster 48 vollständig zu öffnen (siehe Figur 2). In dieser Stellung beginnt das Startstufenfenster 46 in dem BRMTV 32, das in der Startstufeneinlaßleitung liegt, welche in Fluidverbindung steht mit dem Startstufenströmungskanal 38, sich zu verschließen. Wenn dieses Fenster 46 schließt erfolgt ein Druckabfall über dem Fenster, wodurch der Startstufeneinlaßdruck abnimmt. Dieser Abfall des Einlaßdruckes wird von dem Schaltkolben 36 gefühlt (der durch die Feder 86 vorgespannt ist). Eine Kolbenseite 88 ist vom Auslaßdruck der Hauptstufe beaufschlagt und die andere Seite 89 vom Strömungskanal 38 der Startstufe 18. Durch Beaufschlagung über den Startstufenströmungskanal 38 ist diese Seite 89 des Schaltkolbens 36 in der Tat dem Mittelwert der Einlaß- und Auslaßdrücke der Startstufe ausgesetzt. Falls der Auslaßdruck abnimmt durch den Druckabfall über dem BRMTV 32, nimmt dieser mittlere Druck ebenfalls ab. Eine Druckdifferenz ergibt sich über dem Schaltkolben 36, die den Kolben verstellt (nach rechts wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt ist) und den regenerativen Strömungskanal 38 absperrt. Gleichzeitig hebt sich die Startstufenkohlenhubdichtung 90, welche dem Hauptstufenauslaßdruck auf einer Seite und dem Startstufeneinlaßdruck auf der anderen Seite ausgesetzt ist, vom Läufer 20 der Flüssigkeitsringpumpe ab. Die regenerative Startstufe 18 ist nun unwirksam und nicht mehr in der Lage einen ausreichenden Druck zu erzeugen, und das Rückschlagventil 34 schließt. Die Strömungsrichtung durch das BRMTV-Bypaßfenster 48 stellt sich um und die gesamte Strömung zum Triebwerk wird von der Zentrifugalhauptstufe 14 geliefert. Dies ist durch Strömungspfeile in Figur 2 dargestellt, wobei das Triebwerk als in dem "Lauf"betrieb funktionierend beschrieben werden kann.
Claims (5)
1. Zentrifugal-Pumpsystem zum Fördern von
Kraftstoff zu einem Flugzeuggasturbinentriebwerk, wobei das
System versehen ist mit:
einem Rotor (12) zum Antrieb durch die Turbine;
einer Hauptstufenpumpe (14) mit einem Auslaß (85)
und einem Satz Zentrifugalläuferblätter, die auf einer
Seite des Rotors (12) angeordnet sind;
einer separaten regenerativen Startstufenpumpe (18)
mit einem Einlaß und einem Satz Läuferblätter; und
einer Ventileinrichtung (22) zum Einschalten der
Startstufenpumpe (18) in einem "Startbetrieb" und zum
Ausschalten der Startstufenpumpe (18) in einem
"Laufbetrieb", in Abhängigkeit von der Motordrehzahl,
dadurch gekennzeichnet, daß die Startstufenpumpe
(18) eine Flüssigkeitsringpumpe ist, welche ihre
Läuferblätter auf der anderen Seite des Rotors (12)
aufweist, welche andere Seite gegenüberliegend zu der einen
Seite des Rotors (12) und von derselben beabstandet ist,
und
daß die Ventileinrichtung (22) in der Auslaßleitung
der Hauptstufenpumpe (18) ein Ventil (32) aufweist, welches
die Fluidverbindung zwischen der Startstufenpumpe und der
Hauptstufenpumpe (14, 18) öffnet oder schließt, um die
Kraftstoffströmung in dem "Startbetrieb" von dem Auslaß
(85) der Hauptstufenpumpe zu dem Einlaß der
Startstufenpumpe zu leiten und um die Kraftstoffströmung in
dem "Laufbetrieb" von dem Auslaß (85) der Hauptstufenpumpe
zu dem Triebwerk unter Umgehung der Startstufenpumpe (18)
umzuleiten.
2. Zentrifugalpumpsystem nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Ventil (32) ein Bypaßregel- und
Betriebsumschaltventil (32) ist, das den Druckanstieg in
der regenerativen Startstufenpumpe (18) begrenzt und auch
die Betriebsart des Pumpsystems wählt.
3. Zentrifugalpumpsystem nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung (22) desweiteren
ein Rückschlagventil (34) aufweist zum Verhindern einer
Rückströmung in die Startstufenpumpe (18), im "Laufbetrieb"
der Gasturbine, in welchem die Hauptstufenpumpe (14)
anstelle der Startstufenpumpe (18) in Betrieb ist.
4. Zentrifugalpumpsystem nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung (22) desweiteren
einen Schaltkolben (36) aufweist, der auf einer Rotorwelle
(24) für das Pumpsystems reitet und der, beim Empfang eines
geeigneten Signals von dem Bypaßregel- und
Betriebsumschaltventil (32), einen Hub ausführt, um die
regenerative Startstufenpumpe (18) entweder einzuschalten
oder abzuschalten durch Öffnen oder Schließen eines
Strömungskanals (98) der Startstufenpumpe.
5. Zentrifugalpumpsystem nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Bypassregel- und
Betriebsumschaltventil (32) ein Startstufenfenster (46),
ein Umgehungsfenster (48) und einen Ventilkörper (44) hat,
der wahlweise beweglich ist zum Öffnen oder Schließen des
Startstufenfensters (46) oder des Umgehungsfensters (48),
um die Kraftstoffströmung in dem "Startbetrieb" von dem
Auslaß (85) der Hauptstufenpumpe zu dem Einlaß (81) der
Startstufenpumpe durch das Startstufenfenster (46) zu
leiten und zum Leiten der Kraftstoffströmung in dem
"Laufbetrieb" von Auslaß (85) der Hauptstufenpumpe durch
das Umgehungsfenster (48) zu dem Triebwerk, wobei der
bewegliche Ventilkörper (44) in dem "Startbetrieb" mit dem
Umgehungsfenster (46) zusammenwirkt zum Begrenzen des
Druckanstieges in der Startstufenpumpe während dem
"Startbetrieb" durch Zurückleitung von überschüssigem
Kraftstoff zu dem Auslaß (85) der Hauptstufenpumpe durch
das Umgehungsfenster (48).
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US10155493A | 1993-08-03 | 1993-08-03 | |
PCT/US1994/005900 WO1995004224A1 (en) | 1993-08-03 | 1994-05-27 | Centrifugal fuel pump with starting stage |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE69402206D1 DE69402206D1 (de) | 1997-04-24 |
DE69402206T2 true DE69402206T2 (de) | 1997-10-09 |
Family
ID=22285260
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE69402206T Expired - Fee Related DE69402206T2 (de) | 1993-08-03 | 1994-05-27 | Kreiselpumpe mit auslaufstufe |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5456574A (de) |
EP (1) | EP0712466B1 (de) |
DE (1) | DE69402206T2 (de) |
WO (1) | WO1995004224A1 (de) |
Families Citing this family (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5899673A (en) * | 1996-10-16 | 1999-05-04 | Capstone Turbine Corporation | Helical flow compressor/turbine permanent magnet motor/generator |
US5819524A (en) * | 1996-10-16 | 1998-10-13 | Capstone Turbine Corporation | Gaseous fuel compression and control system and method |
US6059537A (en) * | 1997-11-13 | 2000-05-09 | Sundstrand Corporation | Aircraft fuel pump with centrifugal pump and regenerative pump stages |
US6007311A (en) * | 1997-11-14 | 1999-12-28 | Sundstrand Corporation | High speed self-lubricated fuel pump with hydrostatic bearings |
CA2301415A1 (en) | 1999-04-19 | 2000-10-19 | Capstone Turbine Corporation | Helical flow compressor/turbine permanent magnet motor/generator |
US6361271B1 (en) | 1999-11-19 | 2002-03-26 | Capstone Turbine Corporation | Crossing spiral compressor/pump |
US6651441B2 (en) | 2002-01-22 | 2003-11-25 | Hamilton Sundstrand | Fluid flow system for a gas turbine engine |
US7165932B2 (en) * | 2005-01-24 | 2007-01-23 | Visteon Global Technologies, Inc. | Fuel pump having dual single sided impeller |
WO2007095047A2 (en) * | 2006-02-09 | 2007-08-23 | Argo-Tech Corporation | Regenerative pumping element start stage for high-speed centrifugal pump |
DE102007013872A1 (de) * | 2007-03-20 | 2008-09-25 | Gardner Denver Deutschland Gmbh | Vakuumsystem für hohe Zusatzflüssigkeitsmengen |
US8113804B2 (en) * | 2008-12-30 | 2012-02-14 | Hamilton Sundstrand Corporation | Vane pump with rotating cam ring and increased under vane pressure |
US8142242B2 (en) * | 2009-05-19 | 2012-03-27 | Advanced Marine Concepts, Llc | Marine propulsion system |
US8893466B2 (en) | 2011-03-18 | 2014-11-25 | Hamilton Sundstrand Corporation | Dual pump fuel flow system for a gas turbine engine and method of controlling |
US8408233B2 (en) | 2011-03-18 | 2013-04-02 | Hamilton Sundstrand Corporation | Flow control system and method for controlling two positive displacement pumps |
US10907598B2 (en) | 2018-03-07 | 2021-02-02 | Eaton Intelligent Power Limited | Self-limiting regenerative pumping element start stage for high speed centrifugal engine fuel pump and associated method |
GB2594145B (en) * | 2020-03-04 | 2024-07-31 | Eaton Intelligent Power Ltd | Single wheel multi-stage radially-layered regenerative pump |
EP4167892A4 (de) | 2020-06-19 | 2024-10-30 | Remedy Robotics, Inc. | Systeme und verfahren zur führung intraluminaler vorrichtungen im gefässsystem |
US12121307B2 (en) | 2021-07-01 | 2024-10-22 | Remedy Robotics, Inc. | Vision-based position and orientation determination for endovascular tools |
WO2023278789A1 (en) | 2021-07-01 | 2023-01-05 | Remedy Robotics, Inc. | Vision-based position and orientation determination for endovascular tools |
US11707332B2 (en) | 2021-07-01 | 2023-07-25 | Remedy Robotics, Inc. | Image space control for endovascular tools |
DE102022001696A1 (de) * | 2022-05-13 | 2023-11-16 | Truma Gerätetechnik GmbH & Co. KG | Zweistufige Pumpe |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB601516A (en) * | 1944-08-30 | 1948-05-07 | Nash Engineering Co | Pumps |
US2464144A (en) * | 1945-04-02 | 1949-03-08 | Ingersoll Rand Co | Pumping mechanism |
US3147712A (en) * | 1960-09-02 | 1964-09-08 | Gen Motors Corp | Fuel pumping system for gas turbines |
AU407420B2 (en) * | 1966-08-24 | 1970-10-29 | Joseph Lucas (Industries) Limited | Liquid displacement pumps |
US3518028A (en) * | 1968-01-26 | 1970-06-30 | Trw Inc | Power reduction of liquid ring pumps |
US3576375A (en) * | 1969-07-10 | 1971-04-27 | Bendix Corp | Fluid pumping system |
US4347041A (en) * | 1979-07-12 | 1982-08-31 | Trw Inc. | Fuel supply apparatus |
US4487548A (en) * | 1983-05-19 | 1984-12-11 | Chandler Evans Inc. | Centrifugal main fuel pump having starting element |
US4864815A (en) * | 1987-12-24 | 1989-09-12 | Sundstrand Corporation | Fuel supply system with turbine driven start pump |
US5183392A (en) * | 1989-05-19 | 1993-02-02 | Vickers, Incorporated | Combined centrifugal and undervane-type rotary hydraulic machine |
WO1991006778A1 (en) * | 1989-11-02 | 1991-05-16 | Sundstrand Corporation | Regenerative pump and method discharging pressurized fluid therefrom |
US5096386A (en) * | 1989-11-17 | 1992-03-17 | Sundstrand Corporation | Integral liquid ring and regenerative pump |
-
1994
- 1994-05-27 EP EP94923883A patent/EP0712466B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1994-05-27 WO PCT/US1994/005900 patent/WO1995004224A1/en active IP Right Grant
- 1994-05-27 DE DE69402206T patent/DE69402206T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1994-12-02 US US08/349,135 patent/US5456574A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0712466B1 (de) | 1997-03-19 |
EP0712466A1 (de) | 1996-05-22 |
US5456574A (en) | 1995-10-10 |
WO1995004224A1 (en) | 1995-02-09 |
DE69402206D1 (de) | 1997-04-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69402206T2 (de) | Kreiselpumpe mit auslaufstufe | |
DE102004003335B4 (de) | Motorölsystem mit Verstellpumpe | |
DE3321616C2 (de) | Temperatur- und drehzahlabhängig gesteuerte Flüssigkeitsreibungskupplung | |
DE60038650T2 (de) | Kraftstoffregelsystem | |
DE3142604C2 (de) | ||
DE10239364A1 (de) | Einrichtung zur Regelung der Pumpleistung einer Schmiermittelpumpe für eine Brennkraftmaschine | |
DE4213047A1 (de) | Verdichter mit einer Einrichtung zum Beeinflussen der Hauptströmung im Verdichter | |
DE3605619A1 (de) | Stroemungsmaschine mit versorgungseinrichtung fuer schmiermittel | |
WO1993011376A1 (de) | Getriebe mit einer verdrängerpumpe | |
DE2617709C3 (de) | Abgasturbogeladene Brennkraftmaschine mit Kompressionszündung | |
DE4402586A1 (de) | Einstellbares Zeitsteuerungssystem | |
EP0068517A1 (de) | Turbinengesteuertes Bypassventil für Verbrennungsmotoren mit Turbolader | |
DE69503719T2 (de) | Abblassvorrichtung für Turbomaschine | |
DE2755328A1 (de) | Oelgedichtete vakuumpumpe | |
DE2740845A1 (de) | Antriebskupplung | |
DE4342961C1 (de) | Anordnung zum Steuern der Temperatur eines hydraulischen Betriebsmittels für ein selbsttätig schaltendes Getriebe und einen hydrodynamischen Drehmomentwandler | |
EP0576789B1 (de) | Flüssigkeitsreibungskupplung | |
DE2303974C3 (de) | Brennstoffversorgungsanordnung für ein Gasturbinen-Triebwerk | |
CH627822A5 (de) | Gasdynamische druckwellenmaschine an einer brennkraftmaschine. | |
DE3047258C2 (de) | Wassergekühlte Brennkraftmaschine mit Druck-Ölschmierung und Kühlwasserpumpe | |
EP0528254B1 (de) | Regeleinrichtung für Verdrängerpumpen | |
DE2257811C3 (de) | Heißgaskolbenmaschine mit einer Vorrichtung zum Regeln der Gewichtsmenge eines im Arbeitsraum vorhandenen Arbeitsmediums | |
DE884141C (de) | Kraftuebertragung mit ein- und ausschaltbarem Stroemungsgetriebe | |
DE4437076C2 (de) | Ventilsteuerung mit sauggeregelter Zahnringpumpe | |
DE2904960C2 (de) | Schmiersystem für die Turbinenwelle tragenden Lager einer Gasturbinenanlage |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |