BRPI1008619B1 - Dispositivo com hélices contrarrotativas - Google Patents

Abstract

dispositivo com hélices contrarrotativas. o dispositivo compreende um par de hélices contrarrotativas com passo variável que podem ser modificadas por um acionador (31) situado em uma cavidade central dos eixos. o sistema de encaminhamento da energia ao acionador (31) compreende um conduto (34) que passa dentro de um cárter estático (5) na proximidade de um trem epicicloidal (17), e depois condutos de comando (38) que levam ao acionador (31) e que atravessam o porta-satélites (14) de um trem epicicloidal (17). a junção é efetuada por uma junta dinâmica de coletor. esse encaminhamento evita a turbina em alta temperatura.

Description

[0001] O objetivo da invenção é um dispositivo com hélices contrarrotativas que têm um meio de mudança de passo das hélices, alimentado com energia, na maior parte das vezes óleo que pode ser colocado sob pressão, o meio sendo nesse caso um macaco hidráulico.

[0002] Dispositivos com hélices contrarrotativas já são conhecidos em vários modelos de aeronaves e são apreciados visto que eles permitem economias de carburante. Alguns compreendem hélices com passo variável e meios para modificar o passo. Uma dificuldade consiste nesse caso em encaminhar a energia aos acionadores de modo convenientes, visto que o volume desocupado é pequeno e visto que o dispositivo compreende conjuntos de peças que giram com várias velocidades diferentes que é preciso atravessar. Esse problema permanece presente com as transmissões que se apresentam sob a forma de trem epicicloidal, que permitem distribuir a energia de uma turbina entre as duas árvores de acionamento das hélices ao mesmo tempo em que asseguram as rotações contrárias na relação de velocidade desejada. O acionador pode ser posicionado na proximidade das hélices, dentro de uma cavidade circundada pelas duas árvores de acionamento. É tentador fazer as canalizações de energia passarem dentro dessa cavidade central do dispositivo, ao longo das árvores de acionamento, através do trem epicicloidal e ao longo de uma outra árvore vazada, ligada à turbina de baixa pressão e que sustenta o trem epicicloidal lhe acionando para isso; e prolongar essa canalização, situada no eixo de rotação do dispositivo, por uma canalização fixa e recurvada que toma uma direção radial através da turbina. Esse dispositivo seria especialmente simples, mas foi constatado que a passagem do óleo através da turbina muito quente era suscetível de produzir uma coqueificação que prejudica o desempenho do acionador.

[0003] Preconiza-se, portanto, aqui, um outro meio de alimentação do acionador com energia, que seja desprovido desse inconveniente. Sob uma forma geral, a invenção é relativa a um dispositivo com hélices contrarrotativas, que compreende um meio de mudança de passo das hélices e uma transmissão com trem epicicloidal entre uma turbina de acionamento e as hélices, o meio de mudança de passo compreendendo um acionador alimentado com energia e alojado dentro de uma cavidade circundada por árvores concêntricas que ligam o trem epicicloidal às hélices, assim como um sistema de encaminhamento da energia de um estator ao acionador, caracterizado pelo fato de que o sistema de encaminhamento compreende um conduto de alimentação que atravessa um cárter fixo do estator, o cárter fixo se estendendo entre a turbina e o trem epicicloidal, e depois uma junta dinâmica entre uma extremidade do conduto e um coletor circular giratório, e finalmente condutos de comando que ligam o coletor ao acionador, os ditos condutos de comando atravessando um porta-satélites do trem epicicloidal.

[0004] Esses aspectos da invenção, assim como outros, serão agora descritos mais em detalhe com o auxílio das figuras seguintes: - as figuras 1 e 2 ilustram duas vistas do dispositivo com hélices, sem representação da invenção, - as figuras 3 e 4 detalham as características da invenção, - a figura 5 representa uma variante de realização. - e a figura 6 é uma vista isolada do motor portador das hélices.

[0005] É feito referência às figuras 1 e 2. O motor do qual a invenção faz parte compreende duas hélices 1 e 2 dispostas sucessivamente e que giram em torno de um mesmo eixo X. A hélice a montante 1 é montada em uma primeira árvore vazada 3 e a hélice a jusante 2 em uma segunda árvore vazada 4. A primeira árvore vazada 3 está apoiada sobre um cárter estático 5 por um par de rolamentos 6 e 7 para além dos quais ele se desenvolve em uma luva cônica 8 e chega a uma coroa 10 dentada interiormente. A segunda árvore vazada 4 é sustentada pela primeira árvore vazada 3 com o auxílio de dois rolamentos 11 e 12 e se desenvolve em uma segunda luva cônica 13, contida na primeira luva cônica 8 e que é ligada a um porta-satélites 14. O porta-satélites 14 possui rodas dentadas satélites 15 distribuídas em um círculo e que engrenam exteriormente com a coroa 10 e, interiormente, com uma roda planetária 16. O conjunto constitui um trem epicicloidal 17 que é representado na figura 4. A figura 6 ilustra o cubo 51 portador das hélices 1 e 2.

[0006] Uma turbina de baixa pressão 18 é situada do outro lado do cárter estático 5. Ela compreende uma terceira árvore vazada, que é uma árvore de turbina 19 que serve para fazer com que ela seja sustentada pelo cárter estático 5 com o auxílio de dois rolamentos 20 e 21. A árvore de turbina 19 se estende até a roda planetária 16, que ele sustenta.

[0007] A segunda árvore vazada 4 contém uma cavidade 30 pela qual passa o eixo X do dispositivo. Essa cavidade 30 contém um acionador 31 de modificação do passo das hélices 1 e 2. Trata-se por exemplo de um macaco hidráulico alimentado com óleo; poderia se tratar de um outro tipo de acionador (motor elétrico por exemplo), alimentado com um outro meio que lhe fornece a energia necessária para sua função (por exemplo: elétrica). O acionador 31 é aqui um macaco duplo para comandar separadamente os passos das hélices 1 e 2. Macacos desse gênero são conhecidos, assim como as transmissões necessárias para fornecer a potência dos mesmos não somente à segunda hélice 2, solidária a segunda árvore vazada 4 que aciona também em rotação o macaco 31, mas à primeira hélice 1 que gira em sentido oposto, e não serão descritos mais. A cavidade 30 se estende não somente nas árvores vazadas 3 e 4, mas através do trem epicicloidal 17 e da árvore de turbina 19, que sustenta a roda planetária 16. É natural, e já foi considerado, fazer as canalizações de alimentação do acionador passarem axialmente pela cavidade 30. Elas compreenderiam nesse caso uma canalização de alimentação 45 essencialmente radial, que atravessa um braço de estator 33 entre duas partes da turbina 18, e que compreende um cotovelo 46, e depois, para além de uma junta dinâmica 47, uma canalização de comando 48 que leva ao acionador 31 e de eixo X. Ajunta dinâmica 47 não se situa obrigatoriamente no local indicado, ela poderia se situar mais próxima do macaco 31. Assim como foi mencionado, essa concepção tem o inconveniente de expor o óleo a um aquecimento grande no braço 32.

[0008] A figura 3 ilustra a concepção diferente e proposta como a invenção, de acordo com a qual a canalização de alimentação 34 passa através do cárter estático 5 se estendendo para isso na direção radial. Ela se interrompe próximo do trem epicicloidal 17 em uma extremidade aberta 35 que desemboca em um coletor 36 circular de seção em tina de uma junta dinâmica 50 que compreende ainda um flange 37 de apoio contra o porta-satélites 14. O coletor 36 é, portanto, fixado ao porta-satélites 14 e gira com ele. O óleo lançado pelo conduto de alimentação 34 permanece dentro do coletor 36 antes que a pressão do óleo o faça penetrar dentro do flange 37 que é vazado, de parede dupla. Canalizações de comando 38 se estendem entre o vazio do flange 37 e o acionador 31 atravessando para isso o porta-satélites 14 e se reúnem quando chegam à segunda luva cônica 13 antes de alcançar a cavidade 30. Elas podem ser em número de quatro, duas para cada uma das hélices 1 e 2, e para a ida e a volta do óleo.

[0009] As canalizações de comando 38 passam através das perfurações 39 e 40 que são estabelecidas ou em anéis 42 que constituem a armadura do porta-satélites 14, entre os satélites 15, ou através dos eixos 43 de sustentação dos satélites 15 por mancais 44. A primeira construção é representada nas figuras 3 e 4. A outra construção está representada na figura 5, onde é visto que as canalizações de comando, agora referenciadas por 38’, ocupam uma porção da seção das perfurações 40 ao mesmo tempo em que permitem que uma vazão parcial de óleo chegue aos mancais 44. As perfurações 39 podem evidentemente ser omitidas nesse caso.

[0010] Foi descrito um acionador 31 hidráulico alimentado com óleo. Ainda que a invenção seja especialmente vantajosa nesse caso, ela não está limitada a esses acionadores, mas sim poderia ser aplicada, por exemplo, a acionadores 31 elétricos posicionados no mesmo local, as canalizações hidráulicas que constituem os condutos sendo substituídas por condutos de energia elétrica representados por bainhas rígidas de cabos elétricos e a junta dinâmica 50 por uma junta dinâmica adaptada, por exemplo de escova, o coletor sendo nesse caso uma pista condutora circular sobre a qual se atrita a escova que termina o cabo estabelecido através do cárter. A disposição geral do sistema não seria modificada.

Claims (5)

1. Dispositivo com hélices contrarrotativas (1, 2), que compreende um meio de mudança de passo das hélices e uma transmissão com trem epicicloidal (17) entre uma turbina de acionamento (18) e as hélices, o meio de mudança de passo compreendendo um acionador (31) alimentado com energia e alojado dentro de uma cavidade (30) circundada por árvores concêntricas (3, 4) que ligam o trem epicicloidal (17) às hélices (1, 2), assim como um sistema de encaminhamento da energia de um estator (33) ao acionador, caracterizado pelo fato de que o sistema de encaminhamento compreende um conduto de alimentação (34) que atravessa um cárter estático (5) do estator, o cárter estático se estendendo entre a turbina (18) e o trem epicicloidal (17), e depois uma junta dinâmica (50) entre uma extremidade do conduto de alimentação e um coletor circular (36) giratório, e finalmente condutos de comando (38, 38’) que ligam o coletor ao acionador, os ditos condutos de comando atravessando um porta-satélites (14) do trem epicicloidal.

2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a energia é eletricidade e o acionador é elétrico, a junta dinâmica sendo uma junta elétrica, o coletor circular giratório tendo uma pista condutora circular sobre a qual se atrita a extremidade do conduto de alimentação.

3. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema de encaminhamento compreende ainda condutos de lubrificação (51) que se estendem do coletor circular a mancais (44) de sustentação de rodas dentadas satélites (15) sobre o porta-satélites (14).

4. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que os mancais dos satélites compreendem perfurações (40) através dos eixos (43) estabelecidos no porta-satélites, e os condutos de comando (38’) se estendem através das ditas perfurações.

5. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os condutos de comando (38) atravessam um anel (42) que constitui uma armadura do porta-satélites (14).

Images