【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及配备有具有可变设置叶片的至少一个风扇的涡轮机的一般领域，并且更具体地涉及这些涡轮机的风扇翼型件的定向的控制。本专利技术的优选应用领域是无涵道式风扇(更多地被称为螺旋桨风扇、开式风扇、开式转子以及无涵道式风扇)涡轮喷气发动机的领域。然而，本专利技术也适用于具有一个或多个推进螺旋桨的涡轮螺旋桨发动机。
技术介绍
1、对民用飞机发动机的比耗量进行改善的目前正在探索的途径之一在于开发无涵道式风扇涡轮喷气发动机，例如文献fr 2 941 493中描述的无涵道式风扇涡轮喷气发动机。这些涡轮喷气发动机包括常规的涡轮发动机气体发生器，涡轮发动机气体发生器的一个或多个涡轮级驱动了在发动机的短舱外部延伸的一个或多个无涵道式风扇。
2、如在常规涡轮螺旋桨发动机的情况下，该风扇或这些风扇的叶片为可变设置叶片，即这些叶片的角位置(被称为设置角)在飞行期间可以改变。作为提醒，叶片的设置角对应于在与叶片的枢转轴线正交的平面中风扇的旋转轴线与叶片在风扇的半径的75％处的弦之间的角度。叶片的设置角可以从等于90°的值(对应于叶片的被称为“平坦”位置的位置)变化到等于0°的值(对应于叶片的被称为“顺桨”位置的位置)。叶片的设置角也可以取严格大于90°(通常大致等于95°)的值(对应于叶片的被称为“反向”位置的位置)。
3、如已知的，在飞行期间对设置角的这种修改使得能够根据飞行器的速度改变发动机推力并优化风扇的效率。事实上，风扇的rpm在所有运行阶段几乎是恒定的，并且叶片的设置改变了推力。因此，在巡航飞行阶段中，叶片被定向以通过
4、可变设置叶片遇到的困难在于，在对可变设置叶片的定向进行引导的系统发生故障的情况下，所述叶片在其自身的离心作用下倾向于处在平坦位置。然而，被阻挡在该位置的叶片几乎不会产生阻力扭矩，并有导致发动机超速的风险，这具有损坏发动机的潜在风险。此外，被阻挡在该位置的叶片还具有在转向任务的情况下对飞机的可控性和/或其范围产生过大且不可接受的阻力的风险。
5、为了克服该困难，已知使用安全系统，该安全系统能够在翼型件定向控制系统发生故障的情况下使叶片返回到顺桨位置和/或抵抗可变设置叶片朝向小螺距(也就是说朝向平坦位置)的移位。这种系统例如从ep 1832509和ep 3400169中获知。
6、ep 1832509中描述的安全系统使用了联接到锁定螺母的滚珠丝杠类型的螺钉螺母系统。在正常运行中，螺钉螺母系统的螺母跟随对叶片的定向进行控制的致动器的移位，从而导致螺钉围绕其轴线旋转，而锁定螺母跟随螺钉的螺纹而不接触螺钉的螺纹(锁定螺母的螺纹被设计成与螺钉的螺纹存在轻微的间隙)。在翼型件定向控制系统发生故障的情况下，螺钉螺母系统的螺钉被固定(其旋转被阻止)并且锁定螺母与所述螺钉接合，从而防止叶片朝向小桨距枢转。
7、然而，这种安全系统并不完全令人满意。实际上，为了正确运行，这种安全系统需要对锁定螺母和螺钉螺纹之间的间隙进行精确且复杂的管理。这种安全系统还是笨重且庞大的。
技术实现思路
1、本专利技术的一个目的是提出一种如下的简单的系统，该系统能够抵抗可变设置叶片朝向小桨距的移位。其他目标是该系统可靠、准确、轻便且成本合理。
2、为此，根据第一方面，本专利技术涉及一种桨距改变机构，该桨距改变机构用于对至少一个可变设置叶片围绕叶片的枢转轴线的角位置进行调节，所述桨距改变机构包括：
3、-框架，框架相对于枢转轴线固定，
4、-控制致动器，控制致动器包括固定部件和移动部件，固定部件固定到框架，移动部件能相对于固定部件沿着纵向轴线在缩回位置与展开位置之间平移移动，
5、-联接系统，联接系统将移动部件联接到可变设置叶片，以将移动部件沿着纵向轴线的平移转换为可变设置叶片围绕枢转轴线的旋转，以及
6、-桨距锁定装置，桨距锁定装置能够阻止移动部件相对于固定部件沿至少一个路线的平移，
7、桨距锁定装置包括：
8、-支撑构件，支撑构件能相对于框架沿着纵向轴线在操作位置与锁定位置之间平移移动，
9、-偏压装置，偏压装置将支撑构件朝向支撑构件的锁定位置偏压，以及
10、-保持装置，保持装置用于在正常运行条件下将支撑构件保持在支撑构件的操作位置，以及
11、-螺钉螺母系统，螺钉螺母系统具有：
12、·螺钉，螺钉在平移方面固定到支撑构件并且能移动地安装成相对于支撑构件围绕纵向轴线旋转，螺钉具有邻接表面，当支撑构件处于操作位置时，邻接表面位于距框架一距离处，当支撑构件处于锁定位置时，邻接表面支承抵靠在框架上，以及
13、·螺母，螺母固定到移动部件并且与螺钉同轴，螺母与螺钉配合使得螺母沿着纵向轴线的平移导致螺钉围绕纵向轴线旋转，
14、其中，螺钉螺母系统由行星滚子螺钉系统形成。
15、根据本专利技术的特别实施例，桨距改变机构还具有被单独采用的或以一个或多个任何技术上可能的组合来采用的以下特征中的一个或多个：
16、-联接系统包括固定到移动部件的第一铰接件、远离枢转轴线固定到可变设置叶片的第二铰接件、以及将第一铰接件联接到第二铰接件的联接构件；
17、-纵向轴线大致正交于枢转轴线；
18、-行星滚子螺钉系统是可逆的；
19、-控制致动器包括第一腔室和第二腔室，第一腔室容纳处于第一压力的控制流体，第二腔室容纳处于第二压力的控制流体，桨距改变机构包括压力发生器和压力控制单元，压力发生器用于使控制流体达到高于第一压力和第二压力的第三压力，压力控制单元用于通过第三压力调节第一压力和第二压力，保持装置包括具有腔室的平衡致动器，腔室被供应有处于第三压力的控制流体以抵消偏压装置的偏压；
20、-框架包括止挡部，当支撑构件处于锁定位置时，螺钉的邻接表面支承抵靠在止挡部上，可变设置叶片能围绕其枢转轴线在平坦位置和顺桨位置之间移动，联接系统被构造成使得移动部件朝向止挡部的移位导致可变设置叶片朝向平坦位置旋转；
21、-行星滚子螺钉系统包括布置在螺钉和螺母之间的多个滚子，每个滚子与螺钉的外螺纹以及螺母的内螺纹接合；
22、-每个滚子在平移方面固定到螺母或螺钉；
23、-行星滚子螺钉系统由再循环行星滚子螺钉系统或行星滚子轴承螺钉系统构成；
24、-邻接表面被布置在螺钉的下游端部处，或相应地布置在螺钉的上游端部处；
25、-控制致动器包括气缸和活塞，气缸形成固定部件和移动部件中的一个，活塞形成固定部件和移动部件中的另一个，气缸限定了内空腔，活塞将内空腔分成两个流体腔室，每个流体腔室容纳有用于对移动部件相对于固定部件的移位进行控制的控制流体；
26、-气缸是连续的；
27、-流体腔室是相邻的；
28、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种桨距改变机构(70)，所述桨距改变机构用于对至少一个可变设置叶片(56)围绕叶片(56)的枢转轴线(P)的角位置进行调节，所述桨距改变机构(70)包括：
2.根据权利要求1所述的桨距改变机构(70)，其中，所述联接系统(78，278)包括固定到所述移动部件(102，309)的第一铰接件(144，344)、远离所述枢转轴线(P)固定到所述可变设置叶片(56)的第二铰接件(146，346)、以及将所述第一铰接件(144，344)联接到所述第二铰接件(146，346)的联接构件(148，348)。
3.根据权利要求2所述的桨距改变机构(70)，其中，所述第一铰接件(144)布置在所述第二铰接件(146)的上游，第一路线从上游延伸到下游，或者相应地，所述第一铰接件布置在所述第二铰接件的下游，第一路线从下游延伸到上游。
4.根据权利要求2或3所述的桨距改变机构(70)，其中，所述联接构件(148，348)由连接杆构成。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的桨距改变机构(70)，其中，所述可变设置叶片(56)包括前缘(57A)、后缘(5
6.根据前述权利要求中任一项所述的桨距改变机构(70)，其中，所述纵向轴线(X)大致正交于所述枢转轴线(P)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的桨距改变机构(70)，其中，所述行星滚子螺钉系统(195，395)是可逆的。
8.根据前述权利要求中任一项所述的桨距改变机构(70)，其中，所述控制致动器(74，274)包括第一腔室(112，312)和第二腔室(114，314)，所述第一腔室容纳处于第一压力的控制流体，所述第二腔室容纳处于第二压力的所述控制流体，所述桨距改变机构(70)包括压力发生器(130，330)和压力控制单元(132，332)，所述压力发生器用于使所述控制流体达到高于所述第一压力和所述第二压力的第三压力，所述压力控制单元用于通过所述第三压力调节所述第一压力和所述第二压力，所述保持装置(242，422)包括具有腔室(254，434)的平衡致动器(250，430)，所述腔室被供应有处于所述第三压力的控制流体以抵消所述偏压装置(240，420)的偏压。
9.根据前述权利要求中任一项所述的桨距改变机构(70)，其中，所述框架(72，272)包括止挡部(92，291)，当所述支撑构件(162，362)处于所述锁定位置时，所述螺钉(176，376)的邻接表面(186，386)支承抵靠在所述止挡部上，所述可变设置叶片(56)能围绕其枢转轴线(P)在平坦位置和顺桨位置之间移动，所述联接系统(78，278)被构造成使得所述移动部件(102，309)朝向所述止挡部(92，291)的移位导致所述可变设置叶片(56)朝向所述平坦位置旋转。
10.根据前述权利要求中任一项所述的桨距改变机构(70)，其中，所述行星滚子螺钉系统(195，395)包括布置在所述螺钉(176，376)和所述螺母(178，378)之间的多个滚子(196，396)，每个滚子(196，396)与所述螺钉(176，376)的外螺纹(192，392)以及所述螺母(178，378)的内螺纹(194，394)接合。
11.根据权利要求10所述的桨距改变机构(70)，其中，每个滚子(196，396)在平移方面固定到所述螺母(178，378)或所述螺钉(176，376)。
12.根据权利要求1至10中任一项所述的桨距改变机构(70)，其中，所述行星滚子螺钉系统(195，395)由再循环行星滚子螺钉系统或行星滚子轴承螺钉系统构成。
13.根据前述权利要求中任一项所述的桨距改变机构(70)，其中，所述邻接表面(186，386)被布置在所述螺钉(176，376)的下游端部处，或相应地布置在所述螺钉的上游端部处。
14.根据前述权利要求中任一项所述的桨距改变机构(70)，其中，所述控制致动器(74，274)包括气缸(104)和活塞(106)，所述气缸形成所述固定部件(100，308)和所述移动部件(102，309)中的一个，所述活塞形成所述固定部件(100，308)和所述移动部件(102，309)中的另一个，所述气缸(104)限定了内空腔(110)，所述活塞(106)将所述内空腔(110)分成两个流体腔室(112，114)，每个流体腔室容纳有用于对所述移动部件(102，309)相对于所述固定部件(100，308)的移位进行...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种桨距改变机构(70)，所述桨距改变机构用于对至少一个可变设置叶片(56)围绕叶片(56)的枢转轴线(p)的角位置进行调节，所述桨距改变机构(70)包括：
2.根据权利要求1所述的桨距改变机构(70)，其中，所述联接系统(78，278)包括固定到所述移动部件(102，309)的第一铰接件(144，344)、远离所述枢转轴线(p)固定到所述可变设置叶片(56)的第二铰接件(146，346)、以及将所述第一铰接件(144，344)联接到所述第二铰接件(146，346)的联接构件(148，348)。
3.根据权利要求2所述的桨距改变机构(70)，其中，所述第一铰接件(144)布置在所述第二铰接件(146)的上游，第一路线从上游延伸到下游，或者相应地，所述第一铰接件布置在所述第二铰接件的下游，第一路线从下游延伸到上游。
4.根据权利要求2或3所述的桨距改变机构(70)，其中，所述联接构件(148，348)由连接杆构成。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的桨距改变机构(70)，其中，所述可变设置叶片(56)包括前缘(57a)、后缘(57b)以及将所述前缘(57a)联接到所述后缘(57b)的弦(c)，所述第二铰接件(146)相对于与所述弦(c)正交并且包含所述枢转轴线(p)的平面与所述后缘(57b)相对地布置。
6.根据前述权利要求中任一项所述的桨距改变机构(70)，其中，所述纵向轴线(x)大致正交于所述枢转轴线(p)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的桨距改变机构(70)，其中，所述行星滚子螺钉系统(195，395)是可逆的。
8.根据前述权利要求中任一项所述的桨距改变机构(70)，其中，所述控制致动器(74，274)包括第一腔室(112，312)和第二腔室(114，314)，所述第一腔室容纳处于第一压力的控制流体，所述第二腔室容纳处于第二压力的所述控制流体，所述桨距改变机构(70)包括压力发生器(130，330)和压力控制单元(132，332)，所述压力发生器用于使所述控制流体达到高于所述第一压力和所述第二压力的第三压力，所述压力控制单元用于通过所述第三压力调节所述第一压力和所述第二压力，所述保持装置(242，422)包括具有腔室(254，434)的平衡致动器(250，430)，所述腔室被供应有处于所述第三压力的控制流体以抵消所述偏压装置(240，420)的偏压。
9.根据前述权利要求中任一项所述的桨距改变机构(70)，其中，所述框架(72，272)包括止挡部(92，291)，当所述支撑构件(162，362)处于所述锁定位置时，所述螺钉(176，376)的邻接表面(186，386)支承抵靠在所述止挡部上，所述可变设置叶片(56)能围绕其枢转轴线(p)在平坦位置和顺桨位置之间移动，所述联接系统(78，278)被构造成使得所述移动部件(102，309)朝向所述止挡部(92，291)的移位导致所述可变设置叶片(56)朝向所述平坦位置旋转。
10.根据前述权利要求中任一项所述的桨距改变机构(70)，其中，所述行星滚子螺钉系统(195，395)包括布置在所述螺钉(176，376)和所述螺母(178，378)之间的多个滚子(196，396)，每个滚子(196，396)与所述螺钉(176，376)的外螺纹(192，392)以及所述螺母(178，378)的内螺纹(194，394)接合。
11.根据权利要求10所述的桨距改变机构(70)，其中，每个滚子(196，396)在平移方面固定到所述螺母(178，378)或所述螺钉(176，376)。
12.根据权利要求1至10中任一项所述的桨距改变机构(70)，其中，所述行星滚子螺钉系统(195，395)由再循环行星滚子螺钉系统或行星滚子轴承螺钉系统构成。
13.根据前述权利要求中任一项所述的桨距改变机构(70)，其中，所述邻接表面(186，386)被布置在所述螺钉(176，376)的下游端部处，或相应地布置在所述螺钉的上游端部处。
14.根据前述权利要求中任一项所述的桨距改变机构(70)，其中，所述控制致动器(74，274)包括气缸(104)和活塞(106)，所述气缸形成所述固定部件(100，308)和所述移动部件(102，309)中的一个，所述活塞形成所述固定部件(100，308)和所述移动部件(102，309)中的另一个，所述气缸(104)限定了内空腔(110)，所述活塞(106)将所述内空腔(110)分成两个流体腔室(112，114)，每个流体腔室容纳有用于对所述移动部件(102，309)相对于所述固定部件(100，308)的移位进行控制的控制流体。
15.根据权利要求14所述的桨距改变机构(70)，其中，所述气缸(104)是连续的。
16.根据权利要求14或15所述的桨距改变机构(70)，其中，所述流体腔室(112，114)是相邻的。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的桨距改变机构(70)，其中，每个流体腔室(112，114)至少部分地由所述框架(72)的外部外周表面(88)限定。
18.根据权利要求14至17中任一项所述的桨距改变机构(70)，其中，所述流体腔室(112，114)在所述控制致动器(74)的纵向端部中的每一个处被封闭。
19.根据权利要求14至18中任一项所述的桨距改变机构(70)，其中，所述桨距锁定装置(160)位于所述流体腔室(112，114)的外部。
20.根据权利要求19所述的桨距改变机构(70)，所述桨距改变机构包括使所述流体腔室(112，114)与所述桨距锁定装置(160)流体隔离的密封件(116，234...
【专利技术属性】
技术研发人员：杰罗姆·保罗·马尔索·梅斯，克里斯托夫·马赛尔·卢西恩·博得里吉昂，让·查尔斯·奥利维尔·罗达，
申请(专利权)人：赛峰飞机发动机公司，
类型：发明
国别省市：
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。