Втулка винта вертолета

Изобретение относится к авиации, а именно к конструкции втулок винтов. Втулка винта вертолета содержит снабженные ограничителями маха лопасти, ступицу с упругими консолями и соединенные с ними через упорные сферические подшипники рукава с отверстиями для крепления лопастей. Каждый рукав по концам выполнен с корневыми и концевыми проушинами и со стороны последних имеет подшипниковую опору на эластомерном демпфере, взаимодействующую с осью на конце, сужающейся к периферии консоли. Каждый рукав корневыми проушинами соединен вертикальным болтом с основанием консоли через упорный сферический шарнир так, что в месте соединения образуется совмещенный горизонтальный, вертикальный и осевой шарнир. В корневой части каждого рукава установлен сферический шарнир рычага поводка лопасти, ось которого проходит через центр упорного сферического шарнира, а тяга управления лопастью проходит вдоль приводного вала вертолета. Обеспечивается повышение надежности, прочности и ресурса втулки винта вертолета. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Изобретение относится к авиации, а именно к конструкции втулки винта вертолета, соединяющей лопасти винта с его приводным валом.

Известна конструкция втулки несущего винта вертолета по патенту РФ №2119876, опубликован 10.10.1998 г., в которой ступица имеет несколько, по числу лопастей винта, консолей с прорезью. В прорези каждой консоли установлен рукав, концевая часть которого выполнена с двумя проушинами, охватывающими периферийную часть консоли и имеющими отверстия для крепления лопасти, средняя - через качающееся коромысло и вильчатую рамку соединена с петлеобразной периферийной частью консоли, а комлевая часть рукава соединена со ступицей в основании консоли через шарнирную опору, демпфер и кронштейн. Опорные поверхности кронштейна опираются на верхнюю и нижнюю поверхности ступицы.

Известная конструкция втулки несущего винта имеет сложную конструкцию с большими размерами высоконагруженных участков, увеличивающих массу и снижающих ресурс втулки.

Известна конструкция втулки несущего винта вертолета по патенту РФ №2233231, опубликован 27.07.2004 г., по совокупности существенных признаков принятая в качестве прототипа.

Втулка несущего винта, по первому варианту патента содержащая ступицу с консолями, в каждой из которых выполнена прорезь, и рукава, установленные в прорези каждой консоли и соединенные с периферийной частью консоли через коромысло и рамку и со ступицей в основании консоли - через шарнирную опору на кронштейне, опорные поверхности которого сопряжены с ответными верхней и нижней поверхностями ступицы, отличающаяся тем, что кронштейн имеет фиксирующий выступ, располагаемый в прорези консоли и сопрягаемый с поверхностью прорези.

Фиксирующий выступ кронштейна и прорезь консоли сопряжены по цилиндрической поверхности, а опорные поверхности кронштейна сопрягаются с ответными поверхностями ступицы по плоскостям, перпендикулярным оси цилиндрического участка поверхности прорези консоли.

Втулка снабжена ограничителями маха лопасти, выполненными в виде верхних и нижних упоров, установленных на кронштейне, и ответных упоров, размещенных на рукаве втулки.

Втулка винта вертолета, по второму варианту содержащая ступицу с консолями, в каждой из которых выполнена прорезь, и рукава, установленные в прорези каждой консоли и соединенные с периферийной частью консоли через коромысло и рамку и со ступицей в основании консоли - через шарнирную опору на кронштейне, опорные поверхности которого сопряжены с ответными верхней и нижней поверхностями ступицы, отличающаяся тем, что опорные поверхности кронштейна соединены между собой общим фиксирующим выступом, располагаемым в прорези консоли и сопрягаемым с поверхностью прорези.

Общий фиксирующий выступ кронштейна и прорезь консоли сопряжены по цилиндрической поверхности, а опорные поверхности кронштейна сопряжены с ответными поверхностями ступицы по плоскостям, перпендикулярным оси цилиндрического участка поверхности прорези консоли.

Эта втулка хотя и имеет фиксирующие выступы ограничителей взмаха, но также конструктивно сложна, имеет большие размеры высоконагруженных участков, увеличивающих массу и снижающих ресурс втулки.

Общей технической задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является упрощение и снижение массы конструкции за счет уменьшения размеров высоконагруженных участков и направления действующих на ступицу сил напрямую через шарнирную опору.

Техническая задача по первому варианту решена благодаря тому, что во втулке винта вертолета, содержащей снабженные ограничителями маха лопасти ступицу с упругими консолями и соединенные с ними через упорные сферические подшипники рукава с отверстиями для крепления лопастей, каждый рукав по концам выполнен с корневыми и концевыми проушинами и со стороны последних имеет подшипниковую опору на эластомерном демпфере, взаимодействующую с осью на конце сужающейся к периферии консоли, а каждый рукав корневыми проушинами соединен вертикальным болтом с основанием консоли через упорный сферический шарнир так, что в месте соединения образуется совмещенный горизонтальный, вертикальный и осевой шарнир.

В корневой части каждого рукава установлен сферический шарнир рычага поводка лопасти, ось которого проходит через центр упорного сферического шарнира, а тяга управления лопастью проходит вдоль приводного вала вертолета.

Упругие консоли выполнены в виде единой тонкой металлической закаленной пластины, закрепленной между двумя частями ступицы.

Взаимодействующие между собой рабочие поверхности упорных сферических подшипников и подшипниковых опор концевых проушин каждого рукава выполнены самосмазывающимися с пылезащитными эластомерными крышками.

Техническая задача по второму варианту решена благодаря тому, что по крайней мере одно из отверстий на рукаве для крепления каждой лопасти взаимодействует с лопастью через эластомерный демпфер.

Изобретение поясняется конструктивными схемами, на которых изображены:

фиг. 1 - втулка винта вертолета (1 вариант), вид сбоку (сечение А-А) с продольным разрезом;

фиг. 2 - то же, вид сверху (сечение Б-Б);

фиг. 3 - сечение В-В (1 вариант);

фиг. 4 - сечение Г-Г (1 вариант);

фиг. 5 - втулка винта вертолета (2 вариант), вид сбоку (сечение Д-Д) с продольным разрезом;

фиг. 6 - то же, вид сверху (сечение Е-Е).

Втулка винта вертолета по первому варианту содержит (фиг. 1) ступицу 1 с верхним 2 и нижним 3 ограничителями маха лопасти (упорами) с упругой консолью 4 между двумя частями ступицы. С консолью 4 через ее ось 5 и упорный сферический подшипник 6 соединен упорным болтом 7 рукав 8, корневые проушины которого 9 имеют верхний 10 и нижний 11 ограничители (упоры) маха лопасти. Рукав 8 концевыми проушинами 12 со стороны корневых проушин имеет подшипниковую опору 13 на эластомерном демпфере 14, взаимодействующую с осью 5 на конце сужающейся к периферии консоли 4. Такое соединение образует совмещенный горизонтальный, вертикальный и осевой шарнир 15.

В корневой части каждого рукава установлен сферический шарнир 16 рычага 17 поводка лопасти 18 (фиг. 1-3). Ось рычага 17 проходит через центр упорного сферического шарнира 15, а поводок управления лопастью 18 проходит вдоль приводного вала вертолета. К концевым проушинам 12 рукава 8 двумя болтами 19 крепится комель лопасти 20 (фиг. 1).

Упругие консоли 4 выполнены в виде единой тонкой упругой металлической (например, стальной закаленной) пластины, закрепленной между двумя частями ступицы.

Взаимодействующие между собой рабочие поверхности упорных сферических подшипников 6 и подшипниковых опор концевых проушин 13 каждого рукава выполнены самосмазывающимися с пылезащитными эластомерными крышками 21 и 22.

Для крепления каждой лопасти 20 рукав 8 втулки винта вертолета по второму варианту (фиг. 2, 5 и 6) имеет по крайней мере одно из отверстий увеличенного диаметра, взаимодействующее с лопастью через эластомерный демпфер 23.

При вращении винта центробежные и аэродинамические силы от лопасти 20 передаются через болты 19 на рукава 8 и далее, через проушины 9, болт 7 в центр шарнира 15 и через его корпус сначала на консоль 4, а затем на ступицу 1 (фиг. 1 и 2). Стояночный свес лопасти 20 ограничивается жесткостью изгиба консоли 4 и демпфером 14. Перемещения лопастей в вертикальной плоскости на маневренных режимах полета и на стоянке вертолета при сильном ветре ограничены упорами 2, 3, 10 и 11. Маховые перемещения лопасти в плоскости вращения также ограничиваются как этими упорами (в меньшей степени), так и демпферами 14 (по первому варианту), а демпферами 23 (по второму варианту) - в большей степени. Демпферы 14 по первому варианту в сечении Г-Г (фиг. 4) могут иметь в плоскости вращения большую протяженность и податливость, чем в вертикальной плоскости. По второму варианту демпферы 14 могут выполняться в сечении Г-Г круглыми, а недостающая податливость лопасти в плоскости вращения обеспечивается демпфером 23 (фиг. 2 или фиг. 5 и 6).

Предложенная конструктивная схема втулки обеспечивает поворот лопастей вокруг оси Х-Х в пределах эксплуатационных углов от 0 до 40 градусов и наклоном осей Y и Z в пределах (плюс/минус) от 10 до 15 градусов при минимальных габаритах и весе втулки.

Собираемость конструкции втулки винта вертолета обеспечивается «нанизыванием» рукавов 8 на оси 5 консолей 4 с последующим их соединением болтами 7 со ступицей 1.

Благодаря этому втулка винта вертолета стала более простой, легкой и надежной; увеличился ее ресурс, снизилась ее стоимость.

Данная конструкция может быть рекомендована в первую очередь для втулок винтов беспилотных вертолетов взлетной массой 50…3000 кг, а также пилотируемых вертолетов массой от 300 кг.

1. Втулка винта вертолета, содержащая снабженные ограничителями маха лопасти, ступицу с упругими консолями и соединенные с ними через упорные сферические подшипники рукава с отверстиями для крепления лопастей, отличающаяся тем, что каждый рукав по концам выполнен с корневыми и концевыми проушинами и со стороны последних имеет подшипниковую опору на эластомерном демпфере, взаимодействующую с осью на конце сужающейся к периферии консоли, а каждый рукав корневыми проушинами соединен вертикальным болтом с основанием консоли через упорный сферический шарнир так, что в месте соединения образуется совмещенный горизонтальный, вертикальный и осевой шарнир.

2. Втулка винта вертолета по п. 1 отличающаяся тем, что в корневой части каждого рукава установлен сферический шарнир рычага поводка лопасти, ось которого проходит через центр упорного сферического шарнира, а тяга управления лопастью проходит вдоль приводного вала вертолета.

3. Втулка винта вертолета по п. 1, отличающаяся тем, что упругие консоли выполнены в виде единой тонкой металлической закаленной пластины, закрепленной между двумя частями ступицы.

4. Втулка винта вертолета по п. 1, отличающаяся тем, что взаимодействующие между собой рабочие поверхности упорных сферических подшипников и подшипниковых опор концевых проушин каждого рукава выполнены самосмазывающимися с пылезащитными эластомерными крышками.

5. Втулка винта вертолета по п. 1, отличающаяся тем, что по крайней мере одно из отверстий на рукаве для крепления каждой лопасти взаимодействует с лопастью через эластомерный демпфер.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям несущих винтов летательных аппаратов. Несущий винт винтокрылого летательного аппарата с системой складывания лопастей включает в себя лопасти, втулку с проушинами, количество которых равно количеству лопастей, и соединение лопастей со втулкой.

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к многолопастным несущим винтам винтокрылого летательного аппарата. .

Изобретение относится к транспортным средствам с динамическим поддержанием, а именно к вертолетам, суднам и т.д., где элементами поддержания являются винты. .

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к конструкции воздушных винтов вертолетов. .

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям систем изменения шага лопастей турбовинтового двигателя. Подшипник, такой как подшипник качения, смонтирован на подвижной в поступательном перемещении опоре (31) и содержит средство смазки (29).

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям втулок воздушных винтов. Летательный аппарат содержит корпус, привод вращения лопастей относительно продольной оси корпуса, расположенный внутри корпуса летательного аппарата, механизм управления положением лопастей относительно продольной оси корпуса летательного аппарата и лопасти.

Кресло // 2610086
Изобретение относится к оборудованию кабин и касается кресел летательных аппаратов. Кресло содержит привод, шарнирно связанные сиденье, спинку и механизм регулировки их положения.

Ступица винта с лопастями с изменяемым углом установки для турбомашины содержит многоугольное кольцо для удержания лопастей и соединительное средство, связывающее многоугольное кольцо с элементом ротора турбины турбомашины.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям турбовинтовых двигателей. Турбомашина содержит, по меньшей мере, один открытый воздушный винт, имеющий лопасти с регулируемым углом установки, замки которых заходят снаружи в радиальное гнездо кольцевого элемента ротора и направляются при повороте вокруг своих осей двумя подшипниками (76, 94) качения.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям воздушных винтов изменяемого шага. Воздушный винт содержит лопасти, втулку, включающую ступицу с фланцем, кардан с траверсой, расположенные в корпусе втулки, ползун, соединенный при помощи наружных шлицов со ступицей втулки, поводок с рычагами, запрессованный на ползун, тяги поворота лопастей, соединенные с рычагами поводка.

Турбомашина содержит, по меньшей мере, один винт без обтекателя с лопатками с изменяемым углом установки. Эти лопатки удерживаются цилиндрическими пластинами, установленными вращающимися вокруг их осей (В) в радиальных пазах кольцевого роторного элемента и соединенными их радиально внутренними концами с регулировочным кольцом.

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к многолопастным несущим, рулевым или тяговым винтам винтокрылого летательного аппарата. Несущий винт винтокрылого летательного аппарата, смонтированный на вале винта, включает лопасти, втулку с рукавами, радиальные подшипники качения, вал осевого шарнира, промежуточную деталь, выполненную в виде трубы, имеющей буртик, отверстие, рычаг, торсион, закрепленный штырем через отверстие в промежуточной детали, и поводок управления лопастью, находящийся внутри вала винта.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям воздушных винтов. Воздушный винт без обтекателя с лопастями с переменным углом установки для турбомашины содержит лопасти, которые монтируются с возможностью вращения вокруг своих осей в радиальных гнездах (136) кольцевого роторного элемента (134).

Изобретение относится к устройствам для крепления лопастей с изменяемым углом установки. Устройство для крепления лопасти содержит кольцо (28), устанавливаемое вокруг наружного фланца (23) поворотной платформы (15) для лопасти (27) и выполненное с возможностью поворота на угол, достаточный, чтобы фиксаторы (30, 31) закрыли концы паза поворотной платформы и удерживали в них корневую часть лопасти (27), и подвижные клинья, выполненные с возможностью удерживания корневой части лопасти в пазу.

Ротор вентилятора турбореактивного двигателя содержит один вал (12) и по меньшей мере два диска (10а, 10b), установленные на упомянутом валу для обеспечения поддержания одинакового набора подвижных лопаток (2) при вращении вокруг оси вращения упомянутого вала. По меньшей мере первый диск (10а) установлен подвижно на упомянутом валу с возможностью поворота вокруг оси вращения с формированием углового смещения в тангенциальной плоскости с упомянутым вторым диском (10b). По меньшей мере один из двух дисков предназначен для приема по меньшей мере одного средства соединения каждой лопатки (11). Связь между упомянутым диском и упомянутым средством позволяет осуществить вращение упомянутого средства. Упомянутая связь является шарнирной связью, подвижной тангенциально и аксиально. Позволяет изменять угол установки лопаток вентилятора турбовентиляторного двигателя и является более простым и менее объемным. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к авиации, а именно к конструкции втулок винтов. Втулка винта вертолета содержит снабженные ограничителями маха лопасти, ступицу с упругими консолями и соединенные с ними через упорные сферические подшипники рукава с отверстиями для крепления лопастей. Каждый рукав по концам выполнен с корневыми и концевыми проушинами и со стороны последних имеет подшипниковую опору на эластомерном демпфере, взаимодействующую с осью на конце, сужающейся к периферии консоли. Каждый рукав корневыми проушинами соединен вертикальным болтом с основанием консоли через упорный сферический шарнир так, что в месте соединения образуется совмещенный горизонтальный, вертикальный и осевой шарнир. В корневой части каждого рукава установлен сферический шарнир рычага поводка лопасти, ось которого проходит через центр упорного сферического шарнира, а тяга управления лопастью проходит вдоль приводного вала вертолета. Обеспечивается повышение надежности, прочности и ресурса втулки винта вертолета. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

Наверх