[发明专利]具有远程配重的可变桨距转子

说明书

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No.62/005572的优先权，该申请通过引用整体地结合在本文中。

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

这个需要由本发明解决，本发明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(trunnion)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)。

根据本发明的一个方面，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。

根据本发明的另一个方面，促动器构造成在转子结构和同步环之间产生旋转运动。

根据本发明的另一个方面，同步环和配重通过齿轮互连。

根据本发明的另一个方面，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。

根据本发明的另一个方面，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。

根据本发明的另一个方面，副齿轮与环形齿轮啮合，环形齿轮为同步环的一部分。

根据本发明的另一个方面，各个配重包括空心壳，其在内部具有高密度材料的芯块(slug)。

根据本发明的另一个方面，各个耳轴利用轭连接到同步环。

根据本发明的另一个方面，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。

根据本发明的另一个方面，耳轴通过齿轮连接件连接到同步环上。

根据本发明的另一个方面，配重安装到围绕径向轴线旋转的副齿轮轴上。

根据本发明的另一个方面，耳轴通过齿轮连接件连接到同步环上。

根据本发明的另一个方面，促动器构造成在转子结构和同步环之间产生线性运动。

根据本发明的另一个方面，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。

根据本发明的另一个方面，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。

根据本发明的另一个方面，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。

根据本发明的另一个方面，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，可最佳地理解本发明，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为根据本发明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；