ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ
НОВЫЕ ПАТЕНТЫ, ЗАЯВКИ НА ПАТЕНТ
БИБЛИОТЕКА ПАТЕНТОВ НА ИЗОБРЕТЕНИЯ

узел лопасти воздушного винта самолета

Классы МПК:B64C11/06 с изменяемым шагом 
Автор(ы):
Патентообладатель(и):ШЕФЛЕР КГ (DE)
Приоритеты:
подача заявки:
2005-12-13
публикация патента:

Изобретение относится к области авиации и касается узла лопасти воздушного винта для изменяющих шаг вдоль осевого направления лопастей воздушных винтов (2) самолетов. Во втулке (1) воздушного винта, по отдельности, в соответствующем количестве зажимных устройств (3) лопастей воздушного винта закреплено несколько лопастей (2), каждая из которых имеет на своей ножке (4) лопасти первичный подшипник (5) изменения шага и вторичный подшипник (6) изменения шага и установлена в зажимном устройстве (3) с возможностью поворота вдоль продольной оси. Первичный и вторичный подшипники (5, 6) изменения шага выполнены в виде косых подшипников, имеющих соответственно верхнее уплотняющее кольцо (7, 9) и нижнее уплотняющее кольцо (8, 10), а также тела (11, 12) качения. Во втулке (1) установлен бачок (13) смазочного масла, из которого в первичный и вторичный подшипники (5, 6) поступает смазочное масло. Изобретение направлено на снижение потерь смазочного масла. 8 з.п. ф-лы, 1 ил. узел лопасти воздушного винта самолета, патент № 2348566

Рисунки к патенту РФ 2348566

узел лопасти воздушного винта самолета, патент № 2348566

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к узлу лопасти воздушного винта самолета в соответствии с признаками, изложенными в п.1 формулы изобретения, в частности изобретение предпочтительно использовать в изменяющих свое положение вдоль осевого направления лопастях воздушных винтов самолетов.

Уровень техники

Специалисту в области приводов воздушного винта в общих чертах известно, что изменяющие свое положение лопасти воздушного винта самолета служат для оптимизации коэффициента полезного действия воздушного винта, в частности для получения его оптимального положения при каждом изменении частоты вращения. По этой причине необходимо устанавливать лопасти воздушного винта самолета на втулке воздушного винта отдельно при условии их легкой регулировки в соответствующих подшипниках качения. Подобный узел лопастей воздушного винта известен, например, из английской заявки GB 2244525 А, который по существу представляет собой втулку воздушного винта, в которой по отдельности закреплены несколько лопастей воздушного винта в соответствующих их количеству зажимных устройствах несущего кольца лопастей. Причем каждая лопасть воздушного винта имеет на своей ножке первичный и вторичный подшипник изменения шага, а внутри зажимного устройства установлена с возможностью поворота вдоль продольной оси, причем как первичный, так и вторичный подшипники выполнены в виде косого подшипника качения и расположены на некотором расстоянии друг от друга вдоль продольной оси и затянуты навстречу друг другу. Оба подшипника качения имеют соответственно верхнее и нижнее уплотняющие кольца, а также несколько установленных между этими кольцами тел качения, причем первичный подшипник изменения шага в конкретном выполнении представляет собой радиально-упорный подшипник, в то время как вторичный - конический ролик. Для смазки всего механизма изменения шага лопастей воздушного винта во втулке воздушного винта установлен бачок смазочного масла, из которого для предупреждения износа первичного и вторичного подшипников в них при вращении винта под действием центробежной силы поступает смазочное масло.

Сборка известного узла лопастей воздушного винта производится по существу таким образом, что окружающая ножку лопасти воздушного винта пиноль подшипника, образующая соответственно гнездо верхних уплотняющих колец подшипников изменения шага, устанавливается на ножке лопасти сначала в виде двух полумуфт, прежде чем также состоящие из двух половин верхние уплотняющие кольца подшипника изменения шага насаживаются на них и надлежащим образом соединяются с цельными кольцами. В заключение разделенный на две части кожух устанавливается вокруг верхнего уплотняющего кольца вторичного подшипника изменения шага и соединяется с кольцом таким образом, чтобы тела качения вторичного подшипника изменения шага вставлялись в кожух. После этого пиноль подшипника, имеющая частично резьбу с внешней стороны, а в установленном виде - образующая частью своей внутренней стороны нижнюю дорожку качения вторичного подшипника изменения шага, свободно надевается вместе с кожухом для тел качения первичного подшипника изменения шага на ножку лопасти воздушного винта, а затем в кожух вставляются тела качения первичного подшипника изменения шага. После этого незакрепленная на ножке лопасти пиноль натягивается на тела качения вторичного подшипника изменения шага, пока она не станет прилегать к нему своей внутренней стороной в качестве нижнего уплотняющего кольца. В завершение, состоящее из двух частей зажимное устройство воздушного винта, содержащее на своей внутренней стороне также состоящее из двух частей верхнее уплотняющее кольцо первичного подшипника изменения шага, затягивается вокруг ножки лопасти таким образом, чтобы верхнее уплотняющее кольцо первичного подшипника изменения шага легло на его тела качения. В заключение, опирающееся на установленное зажимное устройство стяжное кольцо навинчивается на резьбу до этого незакрепленной на ножке лопасти воздушного винта муфты, пока, с одной стороны, образованное внутренней стороной незакрепленной муфты внешнее уплотняющее кольцо вторичного подшипника изменения шага не затянется на его телах качения, а, с другой стороны, пока оба подшипника изменения шага не будут стянуты между собой. Этим обеспечивается одновременная герметизация двумя получившимися уплотнениями: между образованной внутренней стороной в качестве нижнего уплотняющего кольца вторичного подшипника изменения шага муфты и опорного кольца подшипника, а также между этой муфтой и зажимным устройством лопасти, что создает препятствие для вытекания масла из места выхода ножки лопасти воздушного винта.

Недостатком этого известного узла лопастей воздушного винта все же является то, что для него требуется специальное расположение и выполнение подшипников изменения шага для лопасти воздушного винта, по большому счету, - разделенный на два этапа весь процесс изготовления лопастей, для обеспечения которого необходимо большое количество отдельных деталей для каждой лопасти, а это, прежде всего, отрицательно сказывается при монтаже, увеличивая риск потери деталей. Поскольку эти отдельные детали к тому же должны быть изготовлены и установлены, исключительно точно, в частности, подогнаны друг к другу, наряду с высокими затратами на их производство возникают также значительные затраты времени и издержки производства при установке лопастей во втулку воздушного винта, что делает подобный узел лопастей воздушного винта в целом затратным. Кроме того, с точки зрения технической безопасности подобный известный узел лопастей воздушного винта имеет значительный недостаток, заключающийся в том, что при вращении воздушного винта поднимающееся под действием центробежной силы из находящегося во втулке бачка смазочное масло может беспрепятственно проникать через оба подшипника, а при высоких оборотах воздушного винта - оказывать соответствующее центробежному ускорению давление на оба уплотнения, расположенные на месте выхода ножки лопасти из зажимного устройства. Это может привести при нарушенном уплотнении даже в одном подшипниковом узле лопасти воздушного винта самолета к потере всего объема смазочного масла во втулке воздушного винта, что, в свою очередь, может повлечь за собой прекращение смазки устройства изменения шага и подшипников узла лопастей воздушного винта, а также к сбоям при эксплуатации самолета.

Задача изобретения

Учитывая указанные недостатки известного уровня техники, задачей изобретения является создание узла лопасти воздушного винта, в частности, для изменяющих свое положение вдоль осевого направления лопастей воздушного винта самолета, в котором были бы снижены до минимума затраты на изготовление отдельных деталей узла, установку лопастей воздушного винта в его втулку и который имел бы функцию защищенности от отказов, эффективно предохраняющую от потери всего объема смазочного масла во втулке воздушного винта при нарушенном уплотнении на выходе ножки лопасти воздушного винта из его несущего кольца.

Описание изобретения

В соответствии с п.1 формулы изобретения эта задача по созданию узла лопасти воздушного винта решается посредством того, что каждая лопасть воздушного винта выполнена в каждом случае в сборе вместе с обоими уплотняющими кольцами и телами качения первичного и вторичного подшипников изменения шага как заранее собранный конструктивный элемент, который привинчивается маслонепроницаемо верхней, имеющей в сторону ножки лопасти уплотняющее кольцо верхней кольцевой гайкой к зажимному устройству несущего кольца лопасти воздушного винта. При этом верхние уплотняющие кольца первичного и вторичного подшипников изменения шага с соответствующими своими нижними уплотняющими кольцами сообщаются с одной стороны окаймляющими их в осевом направлении смазываемыми кольцами, через которые поднимающееся под действием центробежной силы из бачка во втулке воздушного винта при вращении его лопастей смазочное масло накапливается в основном внутри подшипников изменения шага. Одновременно с этим смазываемые кольца подшипников изменения шага и наличие определенного количества остающегося смазочного масла в бачке обеспечивают поступление смазочного масла в ограниченном объеме, благодаря чему оно почти не оказывает давление на уплотнение верхней кольцевой гайки.

Причем в ходе целесообразного дальнейшего усовершенствования изобретенного узла лопасти воздушного винта предварительно собранный конструктивный элемент, состоящий из лопасти воздушного винта и подшипников изменения шага в сборе, выполняется таким образом, что находящаяся между первичным и вторичным подшипниками изменения шага распорка затягивается внутренней кольцевой гайкой к кольцевой выточке ножки лопасти воздушного винта. Причем эта кольцевая выточка устроена в имеющем коническую форму месте перехода ножки воздушного винта в лопасть и одновременно образует в осевом направлении гнездо для верхнего уплотняющего кольца вторичного подшипника изменения шага, имеющего больший, чем первичный подшипник диаметр. Гнездо первичного подшипника изменения шага выполнено, наоборот, над нижним уплотняющим кольцом вторичного подшипника, непосредственно на ножке лопасти воздушного винта, причем нижний конец ножки лопасти воздушного винта имеет добавочную к внутренней резьбе нижней кольцевой гайки внешнюю резьбу.

Кроме этого, еще одной отличительной чертой изобретенного узла лопасти воздушного винта является то, что в качестве распорки между подшипниками используется расположенная между нижним уплотняющим кольцом первичного подшипника изменения шага и верхним уплотняющим кольцом вторичного подшипника изменения шага внутренняя распорная втулка, имеющая в поперечном сечении подходящую к ножке воздушного винта открывающуюся наверх коническую форму. Другая распорка между верхним уплотняющим кольцом первичного подшипника изменения шага и нижним уплотняющим кольцом вторичного подшипника образует внешнее распорное кольцо, предпочтительно сконструированное с целью снижения количества отдельных деталей узла лопасти воздушного винта и уменьшения риска их утери при монтаже. Это внешнее распорное кольцо представляет собой единую интегральную деталь с нижним уплотняющим кольцом вторичного подшипника изменения шага. Независимо от того, выполнено ли внешнее распорное кольцо как одна деталь в сборе с нижним уплотняющим кольцом вторичного подшипника изменения шага, или как отдельная деталь, - внешнее распорное кольцо в качестве следующего встроенного элемента дополнительно имеет на своей внешней стороне большую по диаметру кольцевую перемычку, при помощи которой в конце монтажа ножка лопасти воздушного винта притягивается верхней кольцевой гайкой к зажимному устройству несущего кольца лопасти во втулке воздушного винта.

В предпочтительном варианте усовершенствования изобретенного узла лопасти воздушного винта предлагается, чтобы нижнее уплотняющее кольцо первичного подшипника изменения шага предпочтительно имело Т-образную, повернутую на 180° по отношению к средней продольной оси втулки воздушного винта форму поперечного сечения, а внутренней стороной поперечной цапфы этого профиля, образуя гнездо первичного подшипника изменения шага, посажена на ножку лопасти воздушного винта. Причем одновременно с этим нижняя поверхность данной поперечной цапфы выполнена в качестве поверхности давления для нижней кольцевой гайки, в то время как продольная цапфа и внешняя сторона поперечной цапфы профиля нижнего уплотняющего кольца образуют дорожку тел качения нижнего уплотняющего кольца первичного подшипника изменения шага. Кроме того, образованная профилем нижнего уплотняющего кольца первичного подшипника изменения шага кольцевая поверхность между ножкой лопасти воздушного винта и продольной цапфой этого профиля выигрышно используется в качестве опорной поверхности, где внутренняя распорная втулка, примыкающая к нижнему уплотняющему кольцу вторичного подшипника между первичным и вторичным подшипниками, опирается на первичный подшипник.

Другой отличительной чертой изобретенного узла лопасти воздушного винта является то, что соединенные с верхними уплотняющими кольцами первичного и вторичного подшипников смазываемые кольца предпочтительно сконструированы в виде выполненных в качестве одной детали с верхними уплотняющими кольцами - колец с внутренней выточкой, которые образуют горизонтальной цапфой своего профиля продолжение верхней поверхности верхних уплотняющих колец, а вертикальные цапфы их профиля направлены ко втулке воздушного винта. Причем особенно предпочтительно оказалось выполнение вертикальной цапфы смазываемых колец обоих подшипников соответственно одной длины, почти соответствующей высоте верхнего уплотняющего кольца соответствующего подшипника с тем, чтобы верхние уплотняющие кольца обоих подшипников вместе со смазываемыми кольцами образовали относительно большой кольцевой зазор. В этом окаймляющем соответствующие нижние уплотняющие кольца подшипников и открытом только в сторону втулки воздушного винта кольцевом зазоре собирается при вращении воздушного винта под действием центробежного ускорения относительно большое количество поступающего из бачка смазочного масла, находящегося во втулке воздушного винта, постоянно обеспечивающего подшипники изменения шага достаточным количеством смазки. При этом изготовление смазываемых колец вала вместе с верхними уплотняющими кольцами подшипников в сборе служит опять же для снижения количества отдельных конструктивных элементов узла лопасти воздушного винта, причем все же не исключается отдельное изготовление смазываемых колец и их последующее соединение соответственным образом с верхними уплотняющими кольцами подшипников изменения шага.

В заключение предлагается в качестве последнего отличительного признака изобретенного узла лопасти воздушного винта - расположить вертикальную цапфу смазываемого кольца первичного подшипника изменения шага между продольной цапфой профиля нижнего уплотняющего кольца первичного подшипника изменения шага и внутренней распорной втулкой таким образом, чтобы остающийся просвет между внутренней стороной смазываемого кольца и внешней стороной продольной цапфы нижнего уплотняющего кольца, а также между внешней стороной распорной втулки и внутренней стороной смазываемого кольца образовывали бы обратное лабиринтное уплотнение к вторичному подшипнику. Причем также направленная в сторону втулки воздушного винта цапфа смазываемого кольца вторичного подшипника изменения шага располагалась бы таким же образом между нижним уплотняющим кольцом вторичного подшипника и верхней кольцевой гайкой, чтобы и в этом случае остающийся зазор между внутренней стороной смазываемого кольца и внешней стороной нижнего уплотняющего кольца, а также между внешней стороной смазываемого кольца и внутренней стороной кольцевой гайки образовал бы переливное лабиринтное уплотнение для смазочного масла для уплотнения верхней кольцевой гайки.

Данное переливное лабиринтное уплотнение для смазочного масла на обоих подшипниках изменения шага служит для снижения давления двигающегося из втулки воздушного винта при его вращении под действием центробежного ускорения смазочного масла, благодаря чему смазочное масло, почти не оказывая давления, подводится от уплотнения на месте выхода ножки лопасти воздушного винта из зажимного устройства несущего кольца лопасти к верхней кольцевой гайке. Это происходит таким образом, что поднимающееся из втулки воздушного винта смазочное масло сначала проходит только через образованный смазочным кольцом кольцевой зазор в первичном подшипнике изменения шага и заполняет его. Избыточное количество смазочного масла, собравшееся в первичном подшипнике изменения шага, выдавливается затем под действием центробежного ускорения через его переливное лабиринтное уплотнение в образованную между внутренней распорной втулкой и внешним распорным кольцом полость, откуда масло под действием центробежного силы попадает во вторичный подшипник изменения шага и снова скапливается в образованном его смазываемым кольцом круговом зазоре. При соответствующем замере накопившейся массы смазочного масла можно констатировать, что имеется только незначительное количество избыточного масла, проникающего через переливное лабиринтное уплотнение вторичного подшипника изменения шага до уплотнения верхней кольцевой гайки, причем это незначительное количество смазочного масла больше не оказывает на уплотнение причиняющим вред сжимающим давлением. Повреждение уплотнения верхней кольцевой гайки приведет всего лишь к потере этого незначительного количества смазочного масла, поскольку его основная масса собирается смазываемыми кольцами в подшипниках изменения шага узла воздушного винта.

Таким образом, представленный в соответствии с изобретением узел лопасти воздушного винта имеет по сравнению с известными в соответствии с уровнем техники узлами воздушного винта преимущество в том, что его усовершенствование дает возможность максимально снизить расходы при изготовлении отдельных деталей узла лопасти воздушного винта и их монтаж ко втулке воздушного винта, так как узел лопасти воздушного винта выполнен в сборе как заранее собранный конструктивный элемент в составе первичного и вторичного подшипников изменения шага. Причем при предварительной сборке этого конструктивного элемента как для первичного, так и вторичного подшипников изменения шага могут использоваться на их смазочных кольцах только несколько видоизмененные сами по себе известные косые подшипники качения, изготовление которых требует незначительных затрат и которые закрепляются на ножке лопасти воздушного винта друг с другом с точно установленной предварительной фиксацией. Предварительно собранная таким способом лопасть воздушного винта вставляется затем в отдельное зажимное устройство несущего кольца лопасти воздушного винта и затягивается только лишь верхней кольцевой гайкой на втулке воздушного винта, таким образом, наличие незначительного количества отдельных деталей узла лопасти воздушного винта, в общем, существенно способствует снижению издержек при монтаже и вероятности их потери. Кроме того, усовершенствованный в соответствии с изобретением узел лопасти воздушного винта вместе с первичным и вторичным подшипниками выполнен так, что их соответственно нижние уплотняющие кольца, охваченные в осевом направлении смазываемыми кольцами, постоянно обеспечивают достаточной смазкой устройство и подшипники изменения шага, а также их функциональную безопасность. Вследствие этого при повреждении уплотнения в месте выхода ножки из несущего кольца лопасти воздушного винта теряется только незначительная часть смазочного масла, что все же эффективно предотвращает потерю общего объема смазочного масла из втулки воздушного винта.

Краткое описание чертежей

Имеющий преимущество вариант выполнения изобретенного узла лопасти воздушного винта более подробно описывается ниже со ссылкой на приложенный чертеж. Причем на единственной фигуре показан вид по сечению усовершенствованного в ходе изобретения узла лопасти воздушного винта.

Подробное описание чертежей

На чертеже ясно виден узел лопасти воздушного винта для изменяющей в осевом направлении шаг лопасти воздушного винта самолета, который по существу состоит из втулки 1 воздушного винта (не показанной на чертеже), в которой закреплены по отдельности несколько, на чертеже не показанных лопастей 2 воздушного винта в соответствующем их количеству зажимных устройствах 3 лопасти воздушного винта несущего кольца воздушного винта. При этом каждая лопасть 2 воздушного винта имеет на своей ножке 4 лопасти воздушного винта первичный подшипник 5 изменения шага и вторичный подшипник 6 изменения шага и установлена в зажимном устройстве 3 лопасти воздушного винта с возможностью поворота вдоль продольной оси, причем как первичный подшипник 5 изменения шага, так и вторичный подшипник 6 изменения шага выполнены в виде косых подшипников качения, установленных на некотором расстоянии в продольном осевом направлении и зафиксированных относительно друг друга. Первичный подшипник 5 изменения шага, также как и вторичный подшипник 6 изменения шага имеет верхнее уплотняющее кольцо 7, 9 и нижнее уплотняющее кольцо 8, 10, а также установленные между этими уплотняющими кольцами 7, 9, 8, 10 тела 11, 12 качения, причем оба подшипника 5, 6 изменения шага в конкретном выполнении представляют собой радиально-упорные шарикоподшипники, имеющие разные внутренние диаметры подшипников. Для смазывания всего устройства изменения шага лопастей 2 воздушного винта во втулке 1 воздушного винта установлен также не показанный на чертеже бачок 13 смазочного масла, из которого при вращении воздушного винта под действием центробежной силы снабжаются смазочным маслом первичный и вторичный подшипники 5, 6 изменения шага.

Далее на основании чертежа понятно, что каждая лопасть 2 воздушного винта в соответствии с изобретением в составе: соответственно обоих уплотняющих колец 7, 9, 8, 10, тел 11, 12 качения первичного подшипника 5 изменения шага и вторичного подшипника 6 изменения шага, - предварительно собрана и представляет собою конструктивный элемент в сборе, закрепляемый маслонепроницаемо верхней кольцевой гайкой 15 с уплотнением 14 ножки 4 лопасти воздушного винта 2 к зажимному устройству 3 лопасти воздушного винта несущего кольца лопастей воздушного винта.

Причем хорошо видно, что верхние уплотняющие кольца 7 и 9 первичного и вторичного подшипников 5 и 6 изменения шага сообщаются с соответственно их нижними уплотняющими кольцами 8 и 10 через окружающие их в осевом направлении с одной стороны смазываемые кольца 16, 17, через которые поднимающееся при вращении лопастей 2 воздушного винта из бачка 13, расположенного во втулке 1 воздушного винта, смазочное масло накапливается в основном внутри подшипников 5, 6 изменения шага и вследствие чего смазочное масло, учитывая его оставшуюся часть в бачке, в небольшом количестве и практически, не оказывая давления, подходит к уплотнению 14.

При этом состоящий из лопасти 2 воздушного винта и подшипников 5, 6 изменения шага в сборе заранее собранный конструктивный узел выполнен так, что первичный подшипник 5 изменения шага и вторичный подшипник 6 изменения шага фиксируются через находящийся между ними распорный элемент нижней кольцевой гайкой 18 к кольцевой выточке 19 ножки 4 лопасти воздушного винта 2. Причем, как далее показано на чертеже, распорные элементы между подшипниками 5, 6 изменения шага, с одной стороны, выполнены в виде внутренней распорной втулки 20 между нижним уплотняющим кольцом 8 первичного подшипника 5 изменения шага и верхним уплотняющим кольцом 9 вторичного подшипника 6 изменения шага, а с другой стороны, - как внешнее распорное кольцо 21 между верхним уплотняющим кольцом 7 первичного подшипника 5 изменения шага и нижним уплотняющим кольцом 10 вторичного подшипника 6 изменения шага, причем внешнее распорное кольцо 21 выполнено как единая блочная конструкция с нижним уплотняющим кольцом 10 вторичного подшипника 6 изменения шага. Дополнительно данное внешнее распорное кольцо 21 имеет большую по диаметру кольцевую перемычку 22, при помощи которой ножка 4 лопасти воздушного винта закрепляется верхней кольцевой гайкой 15 к несущему кольцу 3 втулки 1 воздушного винта.

Далее из чертежа понятно, что нижнее уплотняющее кольцо 8 первичного подшипника 5 изменения шага имеет Т-образную форму поперечного сечения, повернутую на 180° по отношению к средней продольной оси втулки 1 воздушного винта, а внутренней стороной поперечной цапфы 23 этого профиля посажена на ножку 4 лопасти воздушного винта 2. Причем одновременно с этим нижняя поверхность 24 данной поперечной цапфы 23 выполнена в качестве поверхности давления для нижней кольцевой гайки 18, в то время как продольная цапфа 25 и часть поперечной цапфы 23 профиля нижнего уплотняющего кольца 8 первичного подшипника 5 изменения шага образуют дорожку качения для тел качения нижнего уплотняющего кольца 8.

Кроме того, образованная профилем нижнего уплотняющего кольца 8 первичного подшипника 5 изменения шага кольцевая поверхность 26 между ножкой 4 лопасти воздушного винта 2 и продольной цапфой 25 этого профиля используется в качестве опорной поверхности, где внутренняя распорная втулка 20, примыкающая к нижнему уплотняющему кольцу 8 вторичного подшипника 6 изменения шага между первичным 5 и вторичным подшипником 6 изменения шага, опирается на первичный подшипник 5.

Сообщающиеся с верхними уплотняющими кольцами 7, 9 первичного и вторичного подшипников 5,6 изменения шага смазываемые кольца 16, 17 сконструированы, как ясно показано на чертеже, в виде выполненных в качестве одной детали с верхними уплотняющими кольцами 7, 9 - колец с внутренней выточкой, которые образуют горизонтальными цапфами 27, 29 своих профилей продолжение верхней поверхности верхних уплотняющих колец 7, 9, а вертикальные цапфы 28, 30 их профилей направлены ко втулке 1 воздушного винта. Причем вертикальная цапфа 28 смазываемого кольца 16 первичного подшипника 5 изменения шага установлена между продольной цапфой 25 профиля нижнего уплотняющего кольца 8 первичного подшипника 5 изменения шага и внутренней распорной втулкой 20 таким образом, чтобы остающийся зазор между внутренней стороной смазываемого кольца 16 и внешней стороной продольной цапфы 25 нижнего уплотняющего кольца 8, а также между внешней стороной внутренней распорной втулки 20 и внутренней стороной смазываемого кольца 16 образовали переливной лабиринт 31 ко вторичному подшипнику 6 изменения шага. Таким же образом расположена и вертикальная цапфа 30 смазываемого кольца 17 вторичного подшипника 6 изменения шага - между нижним уплотняющим кольцом 10 вторичного подшипника 6 изменения шага и верхней кольцевой гайкой 15 с тем, чтобы и здесь образовавшийся зазор между внутренней стороной смазываемого кольца 17 и внешней стороной нижнего уплотняющего кольца 10, а также между внешней стороной смазываемого кольца 17 и внутренней стороной кольцевой гайки 15 образовывал бы переливной лабиринт 32 к уплотнению 14 верхней кольцевой гайки 15.

ПЕРЕЧЕНЬ ОБОЗНАЧЕНИЙ

1. Втулка воздушного винта.

2. Лопасть воздушного винта.

3. Зажимное устройство лопасти воздушного винта.

4. Ножка лопасти воздушного винта.

5. Первичный подшипник изменения шага.

6. Вторичный подшипник изменения шага.

7. Верхнее уплотняющее кольцо от 5.

8. Нижнее уплотняющее кольцо от 5.

9. Верхнее уплотняющее кольцо от 6.

10. Нижнее уплотняющее кольцо от 6.

11. Тела качения от 5.

12. Тела качения от 6.

13. Бачок смазочного масла.

14. Уплотнение.

15. Верхняя кольцевая гайка.

16. Смазываемое кольцо к 5.

17. Смазываемое кольцо к 6.

18. Нижняя кольцевая гайка.

19. Кольцевая выточка.

20. Внутренняя распорная втулка.

21. Внешнее распорное кольцо.

22. Кольцевая перемычка.

23. Поперечная цапфа.

24. Нижняя поверхность.

25. Продольная цапфа.

26. Кольцевая поверхность.

27. Горизонтальная цапфа от 16.

28. Вертикальная цапфа от 16.

29. Горизонтальная цапфа от 17.

30. Вертикальная цапфа от 17.

31. Переливной лабиринт смазочного масла.

32. Переливной лабиринт смазочного масла.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Узел лопасти воздушного винта, в частности, для изменяющих шаг вдоль продольной оси лопастей воздушного винта самолета со следующими признаками:

узел лопасти воздушного винта состоит из втулки (1) воздушного винта, в которой по отдельности закреплено несколько лопастей (2) воздушного винта в соответствующих их количеству зажимных устройствах (3), каждое в виде несущего кольца для лопасти воздушного винта, при этом каждая лопасть (2) воздушного винта имеет на своей ножке (4) лопасти воздушного винта первичный подшипник (5) изменения шага и вторичный подшипник (6) изменения шага и установлена в поворачивающемся в направлении продольной оси зажимном устройстве (3) лопасти воздушного винта, причем как первичный подшипник (5) изменения шага, так и вторичный подшипник (6) изменения шага выполнены в виде косых подшипников, установленных и зафиксированных на некотором расстоянии друг от друга, при этом первичный и вторичный подшипники (5, 6) изменения шага имеют соответственно верхнее уплотняющее кольцо (7, 9) и нижнее уплотняющее кольцо (8, 10), а также установленные между этими кольцами (7, 9, 8, 10) тела (11, 12) качения, причем во втулке (1) воздушного винта установлен бачок (13) смазочного масла, из которого при вращении воздушного винта под действием центробежной силы оно поступает в первичный и вторичный подшипники (5, 6) изменения шага, отличающийся тем, что каждая лопасть (2) воздушного винта выполнена в сборе как заранее собранный конструктивный элемент, состоящий соответственно из обоих уплотняющих колец (7, 9, 8, 10) и тел (11, 12) качения первичного подшипника (5) и вторичного подшипника (6) изменения шага,

этот конструктивный элемент, закрепленный верхней кольцевой гайкой (15), выполненной маслонепроницаемо с уплотнением (14) в сторону ножки (4) лопасти (2) воздушного винта, привинчен к зажимному устройству (3) лопасти воздушного винта несущего кольца лопасти, причем верхние уплотняющие кольца (7, 9) первичного и вторичного подшипников (5, 6) изменения шага сообщены с соответственно их нижними уплотняющими кольцами (8, 10) через окружающие их в осевом направлении с одной стороны смазываемые кольца (16, 17),

через которые поднимающееся при вращении лопастей (2) воздушного винта из бачка (13) смазочного масла, расположенного во втулке (1) воздушного винта, смазочное масло поступает и накапливается в основном внутри подшипников (5, 6) изменения шага, и

через которые смазочное масло, учитывая его остающуюся определенную часть в бачке (13) смазочного масла, в небольшом количестве и практически не оказывая давления, подходит к уплотнению (14) верхней кольцевой гайки (15).

2. Узел по п.1, отличающийся тем, что состоящий из лопасти (2) воздушного винта и подшипников (5, 6) изменения шага в сборе заранее собранный конструктивный узел выполнен так, что первичный подшипник (5) изменения шага и вторичный подшипник (6) изменения шага фиксируются через находящийся между ними распорный элемент нижней кольцевой гайкой (18) к кольцевой выточке (19) ножки (4) лопасти воздушного винта (2).

3. Узел по п.2, отличающийся тем, что распорные элементы между подшипниками (5, 6) изменения шага, с одной стороны, выполнены в виде внутренней распорной втулки (20), установленной между нижним уплотняющим кольцом (8) первичного подшипника (5) изменения шага и верхним уплотняющим кольцом (9) вторичного подшипника (6) изменения шага, а с другой стороны - как внешнее распорное кольцо (21) между верхним уплотняющим кольцом (7) первичного подшипника (5) изменения шага и нижним уплотняющим кольцом (10) вторичного подшипника (6) изменения шага.

4. Узел по п.3, отличающийся тем, что внешнее распорное кольцо (21) между первичным подшипником (5) изменения шага и вторичным подшипником (6) изменения шага предпочтительно выполнено как единая блочная конструкция с нижним уплотняющим кольцом (10) вторичного подшипника (6) изменения шага и дополнительно имеет увеличенную по диаметру кольцевую перемычку (22), при помощи которой ножка (4) лопасти воздушного винта (2) привинчена верхней кольцевой гайкой (15) к зажимному устройству (3) несущего кольца втулки (1) воздушного винта.

5. Узел по п.3, отличающийся тем, что нижнее уплотняющее кольцо (8) первичного подшипника (5) изменения шага имеет Т-образную форму поперечного сечения, повернутую на 180° по отношению к средней продольной оси втулки (1) воздушного винта, а внутренней стороной поперечной цапфы (23) этого профиля посажена на ножку (4) лопасти воздушного винта (2), причем нижняя поверхность (24) данной поперечной цапфы (23) одновременно выполнена в качестве поверхности давления для нижней кольцевой гайки (18).

6. Узел по п.5, отличающийся тем, что продольная цапфа (25) и часть поперечной цапфы (23) профиля нижнего уплотняющего кольца (8) первичного подшипника (5) изменения шага образуют дорожку качения для тел качения нижнего уплотняющего кольца (8), а кольцевая поверхность (26) между ножкой (4) лопасти воздушного винта (2) и продольной цапфой (25) выполнена в качестве опорной поверхности первичного подшипника (5) изменения шага ко внутренней распорной втулке (20), установленной между первичным (5) и вторичным подшипником (6) изменения шага (5).

7. Узел по п.6, отличающийся тем, что сообщающиеся с верхними уплотняющими кольцами (7, 9) первичного и вторичного подшипников (5, 6) изменения шага смазываемые кольца (16, 17) предпочтительно сконструированы в виде выполненных в виде одной детали с верхними уплотняющими кольцами (7, 9) - колец с внутренней выточкой, образующих горизонтальными цапфами (27, 29) своих профилей продолжение верхней поверхности верхних уплотняющих колец (7, 9), а вертикальные цапфы (28, 30) их профилей направлены ко втулке (1) воздушного винта.

8. Узел по п.7, отличающийся тем, что вертикальная цапфа (28) смазываемого кольца (16) первичного подшипника (5) изменения шага таким образом установлена между продольной цапфой (25) профиля нижнего уплотняющего кольца (8) первичного подшипника (5) изменения шага и внутренней распорной втулкой (20), чтобы остающийся зазор между внутренней стороной смазываемого кольца (16) и внешней стороной продольной цапфы (25) нижнего уплотняющего кольца (8), а также между внешней стороной внутренней распорной втулки (20) и внутренней стороной смазываемого кольца (16) образовывал переливной лабиринт (31) ко вторичному подшипнику (6) изменения шага.

9. Узел по п.8, отличающийся тем, что вертикальная цапфа (30) смазываемого кольца (17) вторичного подшипника (6) изменения шага таким образом расположена между нижним уплотняющим кольцом (10) вторичного подшипника (6) изменения шага и верхней кольцевой гайкой (15), чтобы образовавшийся зазор между смазываемым кольцом (17) и нижним уплотняющим кольцом (10), а также между внешней стороной смазываемого кольца (17) и внутренней стороной верхней кольцевой гайки (15) образовывал переливной лабиринт (32) к уплотнению (14) гайки (15).


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2348566

patent-2348566.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс B64C11/06 с изменяемым шагом 

Патенты РФ в классе B64C11/06:
винт без обтекателя с лопатками с изменяемым углом установки для турбомашины -  патент 2525039 (10.08.2014)
несущий винт винтокрылого летательного аппарата -  патент 2523723 (20.07.2014)
воздушный винт без обтекателя с лопастями с переменным углом установки для турбомашины -  патент 2516957 (20.05.2014)
устройство для крепления лопасти с изменяемым углом установки -  патент 2501713 (20.12.2013)
турбовинтовой двигатель, имеющий воздушный винт, состоящий из лопастей с изменяемым шагом -  патент 2452658 (10.06.2012)
втулка воздушного винта изменяемого шага с механизмом автоматического флюгирования лопастей -  патент 2383465 (10.03.2010)
способ приклейки хвостовых отсеков к лонжерону лопасти несущего винта -  патент 2112702 (10.06.1998)
лопасть хвостового винта вертолета в обтекателе, выполненная из термопластичного композиционного материала (варианты), и способ ее изготовления -  патент 2111894 (27.05.1998)
лопасть несущего винта вертолета -  патент 2104222 (10.02.1998)
способ изготовления аэродинамических/гидродинамических обтекаемых изделий типа крыла из композиционного материала -  патент 2087383 (20.08.1997)


Наверх