本发明专利技术涉及具有远程配重的可变桨距转子。桨距控制机构(100，200，300，400，500，600)包括：转子结构，其构造成围绕纵向轴线旋转；由转子结构承载的成排的叶片(28)，各个叶片具有翼型件和耳轴(120)，它们安装成相对于转子结构围绕垂直于纵向轴线的耳轴轴线进行枢转运动；同步环(108，208，308，408，508，608)，其使叶片(28)互连；连接到同步环和转子结构上的促动器，其可运行来使同步环相对于转子结构运动；由转子结构承载的至少一个可动配重，其远离叶片(28)；以及在叶片(28)和配重之间的互连件，其使得配重的运动使叶片(28)的桨距角改变。
【技术实现步骤摘要】
【专利说明】具有远程配重的可变桨距转子本非临时申请根据35 U.S.C.119(e)要求2014年5月30日提交的名称为“具有远程配重的可变桨距转子”的美国临时专利申请N0.62/005572的优先权，该申请通过引用整体地结合在本文中。
本专利技术大体涉及可变桨距转子，并且更具体而言涉及用于这种转子的控制机构。
技术介绍
航空器功率装置典型地用来驱动产生推力的翼型件元件，诸如推进器或风扇叶片。已知改变翼型件元件相对于承载它们的旋转毂的入射角(即"桨距角〃)，以便在各种飞行状况下提供最大可行推进效率。桨距控制的普遍方法采用液压促动器，其响应于加压流体流而改变叶片桨距角。促动器可使叶片运动通过从〃粗〃到〃细〃的桨距角，并且还可提供适于地面运行的桨距角。为了安全原因，主要的是在飞行期间限制叶片桨距角。这避免了使功率装置过速或对航空器施加过量的结构载荷或不期望的偏转动量。典型的现有技术的可变桨距转子包括机械桨距锁，其在促动器失效的情况下限制叶片桨距角。桨距锁可为复杂的，并且本身会经历失效。还已知的是对可变桨距转子提供配重。配重提供在促动器失效的情况下将叶片驱动到安全桨距角的补偿力。但是，这些典型地安装到单独的叶片上且因此限制设计灵活性。因此，仍然需要结合不直接安装到叶片上的配重的桨距控制机构。
技术实现思路
这个需要由本专利技术解决，本专利技术提供具有配重的桨距控制机构，配重安装在叶片远处且机械地使叶片互连。桨距控制机构允许独立于叶片和耳轴(trunn1n)的设计而确定配重的设计(包括例如，它们的数量、大小和位置)。根据本专利技术的一个方面，一种桨距控制机构包括:转子结构，其构造成围绕纵向轴线旋转；由转子结构承载的成排的叶片，各个叶片具有翼型件和耳轴，它们安装成相对于转子结构围绕垂直于纵向轴线的耳轴轴线进行枢转运动；使叶片互连的同步环；连接到同步环和转子结构的促动器，其可运行来使同步环相对于转子结构运动；由转子结构承载的至少一个可动配重，其远离叶片；以及在叶片和配重之间的互连件，其使得配重的运动使叶片的桨距角改变。根据本专利技术的另一个方面，促动器构造成在转子结构和同步环之间产生旋转运动。根据本专利技术的另一个方面，同步环和配重通过齿轮互连。根据本专利技术的另一个方面，转子结构承载成阵列的配重组件，配重组件各自包括:副齿轮轴、副齿轮和具有偏移质量的配重。根据本专利技术的另一个方面，所有副齿轮与环形齿轮和太阳齿轮接合，环形齿轮为同步环的一部分，而太阳齿轮相对于转子结构固定。根据本专利技术的另一个方面，副齿轮与环形齿轮啮合，环形齿轮为同步环的一部分。根据本专利技术的另一个方面，各个配重包括空心壳，其在内部具有高密度材料的芯块(slug)。根据本专利技术的另一个方面，各个耳轴利用轭连接到同步环。根据本专利技术的另一个方面，各个轭包括销，其接合滑动器中的枢转孔，滑动器安装成在同步环中进行纵向滑动运动。根据本专利技术的另一个方面，耳轴通过齿轮连接件连接到同步环上。根据本专利技术的另一个方面，配重安装到围绕径向轴线旋转的副齿轮轴上。根据本专利技术的另一个方面，耳轴通过齿轮连接件连接到同步环上。根据本专利技术的另一个方面，促动器构造成在转子结构和同步环之间产生线性运动。根据本专利技术的另一个方面，促动器构造成在转子结构和同步环之间产生线性运动；并且耳轴通过齿轮连接件连接到配重上。根据本专利技术的另一个方面，促动器构造成在转子结构和同步环之间产生线性运动；并且配重通过齿轮连接件连接到促动器上。根据本专利技术的另一个方面，桨距角可在细桨距角和粗桨距角之间变化，并且配重构造成将桨距角驱动向粗桨距角。根据本专利技术的另一个方面，燃气涡轮发动机包括:涡轮机芯体，其可运行来产生芯体气体流；低压涡轮，其定位涡轮机芯体下游；内部轴，其联接到低压涡轮上；以及上面描述的桨距控制机构，其中转子结构联接到内部轴上。【附图说明】参照结合附图得到的以下描述，可最佳地理解本专利技术，其中: 图1为结合了可变桨距风扇叶片的燃气涡轮发动机的半截面示意图； 图2为示意图，其示出桨距控制机构的叶片的不同的桨距位置； 图3为根据本专利技术的一方面构造的桨距控制机构的截面示意性透视图； 图4为图3的机构的横截面图； 图5为图3的机构的功能图； 图6为备选桨距控制机构的功能图； 图7为备选桨距控制机构的功能图； 图8为备选桨距控制机构的功能图； 图9为备选桨距控制机构的功能图；以及图10为备选桨距控制机构的功能图。【具体实施方式】参照其中相同参考标号在各种图中表示相同元件的附图，图1描绘燃气涡轮发动机10。发动机10具有纵向轴线11且包括风扇12和低压涡轮("LPT") 16，其总称为〃低压系统〃。LPT16通过内部轴18驱动风扇12，内部轴18还称为"LP轴〃。发动机10还包括高压压缩机(〃HPC〃) 20、燃烧器22和高压涡轮(〃HPT〃) 24，其总称为〃气体发生器〃或〃芯体〃。HPT24通过外部轴26驱动HPC20，外部轴26还称为〃HP轴〃。总之，高压和低压系统可以已知的方式运行来产生一级或芯体流，以及风扇流或旁通流。虽然示出的发动机10为高旁通涡轮风扇发动机，但是本文描述的原理同样适用于需要可变桨距叶片的任何其它类型发动机，包括涡轮螺旋桨发动机和活塞航空发动机。风扇12包括成环形阵列的叶片28。各个叶片28包括翼型件30，其安装成使得其可围绕耳轴轴线〃T〃枢转，耳轴轴线〃Τ〃从纵向轴线11沿径向延伸。叶片28的围绕这个轴线的枢转运动会改变其桨距角Θ。如图2中看到的那样，桨距角Θ限定为在翼型件30的零升力线和垂直于纵向轴线11的平面之间的角度。显示叶片在〃Γ处处于中间桨距角，而显示叶片在"ΙΓ处处于最高(或粗)桨距角，其对应于顺桨状况，以及在〃III"处处于低(或细)桨距角。要注意，如本文使用，用语"轴向"或"纵向"表示平行于燃气涡轮发动机的旋转轴线的方向，而〃径向〃表示垂直于轴向方向的方向，而〃切向〃或〃周向〃表示相互垂直于轴向和切向方向的方向。(参见图1中的箭头"L"、〃R"和"C")。如本文使用，用语〃前〃或〃前部〃表示在传送通过构件或构件周围的空气流中的较上游位置，并且用语〃后〃或"后部"表示在传送通过构件或构件周围的空气流中的较下游位置。这个流的方向由图1中的箭头"F〃所显示。这些方向性用语仅为了方便而用于描述中，并且不要求由此描述的结构有特定定向。图3和4示意性地示出根据本专利技术的一方面构造的示例性桨距控制机构100，而图5为功能图，其以半截面显示桨距控制机构100。桨距控制机构100为可用来控制图1中显示的叶片28的桨距角Θ的若干机构中的一个。桨距控制机构100包括居中地安装的转子轴102，其围绕纵向轴线11旋转。在运行中，其联接到发动机10上且由发动机10旋转，例如通过图1中显示的内部轴18。鼓104包围转子轴102且通过促动器106功能性地联接到转子轴上。促动器106示意性地显示在图3和4中。促动器106可为有效地使鼓104围绕纵向轴线11选择性地旋转且从而改变鼓104和转子轴102的相对角度定向的任何机构。已知类型的促动器包括电动、机械和液压装置。促动器106可运行来直接提供旋转运动，或线性促动器可与适当的机构一起使用，以将其运动转化成旋转输出，只要鼓104的最终运动是旋转。具有前和后端部本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种桨距控制机构(100，200，300，400，500，600)，包括：转子结构(148，248，348，448，548，648)，其构造成围绕纵向轴线旋转；由所述转子结构(148，248，348，448，548，648)承载的成排的叶片(28)，各个叶片具有翼型件和耳轴(120)，它们安装成相对于所述转子结构(148，248，348，448，548，648)围绕垂直于所述纵向轴线的耳轴轴线进行枢转运动；同步环(108，208，308，408，508，608)，其使所述叶片(28)互连；连接到所述同步环(108，208，308，408，508，608)和所述转子结构(148，248，348，448，548，648)上的促动器(106，206，306，406，506，606)，其可运行来使所述同步环(108，208，308，408，508，608)相对于所述转子结构(148，248，348，448，548，648)运动；由所述转子结构(148，248，348，448，548，648)承载的至少一个可动配重(138，238，338，438，538，638)，其远离所述叶片(28)；以及在所述叶片(28)和所述配重(138，238，338，438，538，638)之间的互连件，其使得所述配重(138，238，338，438，538，638)的运动使所述叶片(28)的桨距角改变。...
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：DA尼尔加思，BW米勒，DA布拉德利，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。