[发明专利]基于平衡块的涡轮螺旋桨发动机风扇叶片方向控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及到包括至少一组可变方向风扇叶片的涡轮螺旋桨发动机的一般领域。特别涉及到双螺旋桨航空涡轮螺旋桨发动机风扇叶片的方向控制。

背景技术

按照已知方式，双螺旋桨航空涡轮螺旋桨发动机包括带有两个对转式转子的涡轮，每个转子带动一组无导管风扇叶片。例如，可参看文件GB 2,129,502，该文件介绍了这种涡轮螺旋桨发动机不同实施方案。

在这种涡轮螺旋桨发动机中，每组风扇叶片的方向(也可用术语螺距控制)是控制涡轮螺旋桨发动机推力的参数之一。

为了控制特定一组风扇叶片，人们提出了不同的解决方案。例如，参看本申请者于2009年5月29日提交的法国专利申请No.09 53589和09 53591。在这些申请中，为了调节叶片方向，提出了将叶片连接到同步环上，该同步环通过中央动作筒和连接臂来旋转。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种控制涡轮螺旋桨发动机风扇叶片方向的方案，该方案实施方便，而且可靠，重量轻。

该发明目的可通过涡轮螺旋桨发动机风扇叶片方向控制装置来实现，所述控制装置包括至少一组带有可调方向的风扇叶片，该组风扇叶片旋转固定到与涡轮转子机械连接的旋转环上，其特征在于，为了控制方向，所述叶片组的每个叶片连接到叶根支架上，后者通过锥形齿轮系枢转安装到旋转环上，锥形齿轮系包括固定到叶根支架上并以与旋转环成径向的轴线为中心的第一齿轮，和固定到旋转环上的第二齿轮，第二齿轮以与所述旋转环成切向的轴线为中心，并支撑着平衡铁，后者相对于其旋转轴线成偏心，所述控制装置还包括以旋转环旋转轴线为中心的动作筒，旋转固定到涡轮转子上，其杆则通过连接臂连接到每个平衡铁上，从而围绕各个齿轮旋转轴线有角度地同步移动所有平衡块的位置。

这种控制装置具有诸多优点。特别是，因为部件较少，机械连接简单，所以性能可靠，重量轻。特别是，没有中间部件来引导转动或平移，否则，很难调整，且会受到摩擦影响。此外，这种装置的维护保养也十分容易，因为平衡块置于旋转环外部，非常方便。

每个连接臂包括一个径向联杆，其一端连接到相应的平衡块上，而另一端连接到的双臂曲柄的一个臂上，而双臂曲柄的另一个臂则连接到动作筒的杆上。

有利的是，每个连接臂的径向联杆径向穿过涡轮螺旋桨发动机箱体支臂。

另外，有利的是，对于每个叶根支架来讲，锥形齿轮系第一齿轮齿数是第二齿轮齿数的大约两倍。

叶片的变距位置对应于平衡锤从旋转环径向指向外面的角度位置。同样，叶片的0°位置对应于平衡块从旋转环径向指向内部的非稳定角度位置。

连接臂均匀分布在旋转环旋转轴线的周围。最后，风扇叶片组共包括10个风扇叶片。

本发明还涉及到双螺旋桨涡轮螺旋桨发动机，包括带有两个对转式转子的涡轮和两组方向可控的风扇叶片，而风扇叶片连接到分别与转子相连的两个旋转环上，至少一组风扇叶片的方向由上述控制装置来控制。

下面参照附图介绍本发明说明，本发明的其它特性和优点会显现出来，所述附图给出了发明的一个实施方案，但并非仅限于此。

附图说明

图1为双螺旋桨涡轮螺旋桨发动机纵向剖面图，所述发动机装有根据本发明的螺旋桨方向控制装置；

图2为图1的放大详图，示出了上游和下游组螺旋桨的方向控制；

图3A和3B分别为透视图和径向剖面图，示出了采用本发明装置对图1涡轮螺旋桨一个风扇叶片的方向控制；

图4A和4B示出了本发明控制装置的动作原理；以及

图5A到图5D示出了叶片随平衡块角度位置的变化而呈现的不同调整位置，所述平衡块与所述叶片相关。

具体实施方式

图1为双螺旋桨型飞机涡轮螺旋桨发动机的实施示例示意图。

这种涡轮螺旋桨发动机已为人们所知晓，因此不再详细介绍。涡轮螺旋桨发动机10具体包括纵轴12和围绕该纵轴同轴布置的环形短舱14。涡轮螺旋桨发动机10还包括，从上游到下游，压气机16、燃烧室18和带有两个对转式转子22a，22b的涡轮，这些不同部件也都围绕涡轮螺旋桨发动机纵轴12同轴布置。

涡轮螺旋桨发动机10还包括上游(或前部)风扇叶片26组24a和下游(或后部)风扇叶片组24b，所述风扇叶片方向可调。更确切地说，每组24a，24b风扇叶片26都安装在环形平台形式的旋转环28a，28b上，平台以涡轮螺旋桨纵轴12为中心。