CN102734448B - 具有被动润滑系统的齿轮箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种润滑系统，包括配置成用于储存润滑液的储存壳体。与储存壳体流体相通的供应管路，供应管路配置成用于提供压力润滑液到储存壳体中。具有溢流入口的溢流管，溢流管配置成用于防止储存壳体内的润滑液超过一定数量。测油孔配置成用于允许润滑液按照预设的路线从储存壳体流到齿轮箱中的零件上，例如轴承。测油孔提供流动的润滑液到轴承上，即使当供应管路不再提供压力润滑液到储存壳体。

Description

具有被动润滑系统的齿轮箱

技术领域

本申请涉及一种被动润滑系统，该被动润滑系统配置成用于当齿轮箱失去润滑时为齿轮箱提供润滑液。

背景技术

典型的，当主压力润滑系统出现故障时，旋翼飞机的齿轮箱需要具有仍可以运转一段时间的能力。通常的解决方案是齿轮箱的润滑系统包括一个主润滑系统和一个备用润滑系统。备用润滑系统在主润滑系统出现故障时被起用。备用润滑系统使得旋翼飞机的重量、复杂程度和成本都大大增加。

因此，有必要提出一种改进的齿轮箱润滑系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种当齿轮箱失去润滑时为齿轮箱提供润滑液的被动润滑系统。

一种齿轮箱的润滑系统，该润滑系统包括：储存壳体，储存润滑液；供应管路，与储存壳体流体相通，供应管路提供压力润滑液到储存壳体中；及测油孔，允许润滑液按照预设的路线从储存壳体流到齿轮箱中的零件上；其中，在供应管路停止向储存壳体输送润滑液之后的一段时间内，测油孔提供流动的润滑液到零件上。

其中储存壳体与齿轮箱体是整体式结构。

其中储存壳体是连接到齿轮箱体上的独立单元。

还包括：溢流管，具有溢流入口，溢流管防止储存壳体内的润滑液超过一定数量。

其中测油孔包括多个孔口，该孔口允许润滑液进入测油孔的内部。

其中测油孔包括位于测油孔下部位置处的出口，该出口允许润滑液流出测油孔。

其中测油孔可拆卸地设置在储存壳体上。

其中溢流管可拆卸地设置在壳体上。

其中的组件是轴承；和齿轮之中的至少一个。

其中供应管路连接在储存壳体的上部。

一种旋翼飞机的齿轮箱，该齿轮箱包括：齿轮箱体，用于容纳多个零件；储存壳体，储存润滑液；供应管路，与储存壳体流体相通，供应管路提供压力润滑液到储存壳体中；及测油孔，允许润滑液按照预设的路线从储存壳体流到齿轮箱中多个零件的至少一个上；其中，在供应管路停止向储存壳体输送润滑液之后的一段时间内，测油孔提供流动的润滑液到轴承上。

还包括：溢流管，具有溢流入口，溢流管防止储存壳体内的润滑液超过一定数量。

其中溢流入口是溢流管上的一个切口。

其中所述的一段时间是对应于提供给飞机操作人员降落飞机所需的足够时间。

其中所述齿轮箱中的多个零件是需要润滑以减小摩擦的活动组件。

还包括消除润滑液中污染物的过滤器。

其中过滤器位于测油孔中。

还包括位于溢流管中用于消除润滑液中污染物的过滤器。

溢流管包括与溢流入口流体的溢流出口，以便润滑液可从溢流入口流入，通过溢流管内部，并从溢流出口流出，以进入齿轮箱体。

其中溢流管设置为通气孔，以允许空气在齿轮箱体的内部和储存壳体的内部之间进行交换。

本申请的被动润滑系统具有显著的优点，包括：1)在主压力润滑系统出现故障时被动地润滑齿轮箱；2)在主压力润滑系统出现故障时提供可利用的加热、过滤、循环的润滑液。

附图说明

作为本申请的系统的特点的新颖性特征在随附权利要求中列出。然而，结合附图参考下述详细说明，将更好地理解系统本身、使用的优选方式以及其他目的和优点，其中：

图1是根据本申请的具体实施方式的旋翼飞机的侧视图；

图2是图1中示出的根据本申请的具体实施方式的旋翼飞机的部分侧视图；

图3是沿图2中的剖面线III-III截取的根据本申请的优选实施方式的齿轮箱的局部剖视图。

具体实施方式

下文描述了本申请的系统的示例性实施方式。为清楚起见，本说明书并未描述实际实施方式的所有特征。当然，应该意识到在任何这种实际实施方式的研发中，必须做出众多具体实施方式的决定以实现研发者的具体目标，例如与系统相关和商业相关的限制兼容，这将在各种实施方式之间有所不同。此外，应该意识到，这样的研发努力可能是复杂且耗时的，但仍然在获益于本公开文本的本领域内技术人员的常规技能之内。

在说明书中，由于在附图中示出了设备，将参考不同元件之间的空间关系以及元件的不同方位的空间朝向。然而，如本领域技术人员在完整地阅读本申请之后所认识的那样，本文描述的设备、元件、装置等可位于任何期望的朝向。因此，由于本文描述的设备可朝向任何期望的方向，使用诸如“之上”、“之下”、“上部”、“下部”的术语以及其他类似术语来描述不同组件之间的空间关系或描述这些组件的方位的空间朝向应该分别被理解为描述组件之间的相对关系或这些组件的方位的空间朝向。

本申请的系统包括被动润滑系统，其配置成用于在出现“无滑润运转”或紧急情况时的一段时间内，向齿轮箱中的零件持续的提供润滑。在由于系统故障、作战损伤等使得主压力润滑液供给中断时，可能出现“无滑润运转”状态。在无滑润运转状态时，本申请的被动润滑系统无需启用指令，即可为齿轮箱组件持续的提供润滑。

参考附图1和2，旋翼飞机101被示出。旋翼飞机101包括具有多个主旋翼叶片111的旋翼系统103。旋翼飞机101还包括机身105、起落装置107、尾部109和尾部旋翼叶片113。发动机115通过齿轮箱327向主旋翼桅杆117提供转矩，使主旋翼叶片111旋转。发动机115也向尾桨传动轴119提供转矩，使尾部旋翼叶片113旋转。每一个主旋翼叶片111的间距可以选择性的控制以便能够选择性的控制旋翼飞机101的方向、推力和升起高度。另外，尾部旋翼叶片113的间距也可选择性的控制以便能够选择性的控制旋翼飞机101的偏航。旋翼飞机101的描述仅用于示范目的。应该意识到，本申请的系统除了用在旋翼飞机上之外，还可以用于列举出的其他类型的飞行器，例如普通飞机、倾斜式旋翼飞机和无人驾驶机。另外，本申请的系统还可应用和实施在非-飞行器的交通工具上。

现在参考图3，被动润滑装置301连同齿轮箱327一同被描述。在本实施例中，齿轮箱327被描述成旋翼飞机101中的齿轮箱。但是，应该意识到系统301可以同样应用在具有需要润滑的齿轮箱的各种各样的交通工具和结构中。齿轮箱327的作用是将发动机115的输出驱动轴的高速旋转转换成主旋翼桅杆117的低速旋转。齿轮箱327包括多个需要润滑才能正常运行的齿轮和轴承。

齿轮箱327的润滑对于旋翼飞机101的运行是必要的。旋翼机的监管机构，例如美国联邦航空局(FAA)要求当主压力润滑系统出现故障时齿轮箱327仍可运转一段时间。对旋翼飞机齿轮箱的这样一个要求也可以认为是对“无滑润运转”性能的要求。

系统301包括配置成用于储存一定量的润滑液321的储存壳体303。储存壳体303优选采用铸造或机械加工制作，以便储存壳体303具有较好的承载能力。在本实施例中，储存壳体303与齿轮箱体是整体式结构，从而齿轮箱体和储存壳体303可以是一体铸造或机械加工的结构。储存壳体303也可以选择为相对于齿轮箱体设置成独立的单元，例如，储存壳体303可以通过一个或多个紧固件和密封件连接到齿轮箱体上。在正常工作条件下，润滑液供应管路323提供压力润滑液到储存壳体303的内部。另外，提供压力润滑液到润滑液供应管路323的主压力润滑系统也可配置成用于将润滑液提供到其他位置处的齿轮箱的内部。

系统301优选还包括具有溢流入口307的溢流管305。溢流管305配置成用于在一定程度上可以防止储存壳体303内的润滑液321超过预设标准，该标准取决于溢流入口307的位置。在正常状态下，润滑液供应管路323持续不断的提供压力润滑液321到壳体303内部。如此，润滑液321进入溢流入口307，并在重力作用下通过溢流管305内部，然后通过溢流出口309沿着溢出方向311进入齿轮箱327。溢流管305可包括过滤器或滤网，以便消除润滑液321中不被希望存在的污染物。为了方便检查和维修，溢流管305优选设置为可移除的，溢流管可通过紧固件安装。还可使用一个或多个密封件，以便防止溢流管305和储存壳体303之间的润滑液321的泄露。溢流管305也可以设置为通气孔，以允许空气流向/流自储存壳体303的内部和流向/流自齿轮箱327的内部。例如，当供应管路323填充储存壳体303时，空气可通过溢流管305流动。类似的，当润滑液321通过测油孔313排出时，空气可以流入储存壳体303，以防止在其中形成真空状态。

应该意识到，供应管路323可包括止回阀，以防止润滑液321流回供应管路323。在另一种实施例中，供应管路323位于储存壳体303的一侧，由此使得在供应管路323上设置止回阀或其他防止润滑液321倒流的装置更加的理想。

系统301优选还包括测油孔313。在本实施例中，测油孔313包括多个测油孔口315。测油孔口315配置成用于接收润滑液321，且润滑液在重力作用下输送到测油孔出口317。流动的润滑液321沿着方向319在测油孔口315和测油孔出口317之间通过测油孔313被测量，然后流到轴承325上面。优选地是，测油孔313包括过滤器或滤网，以便消除润滑液321中不被希望存在的污染物。为了方便检查和维修，测油孔313优选设置为可移除的，测油孔可通过紧固件安装。还可使用一个或多个密封件，以便防止测油孔313和储存壳体303之间的润滑液321的泄露。

在失去润滑的状态时，供应管路323的润滑供应系统能够停止将润滑液321提供到储存壳体303。虽然润滑液321不再被加压注入储存壳体303，但系统301设置为仍可持续提供润滑液321到轴承325，直到储存壳体303中的润滑液321耗尽。储存壳体303、测油孔口315和测油孔出口317的设置形式使得润滑液321可以被测量和允许在必要的一段时间内继续流到轴承325上。例如，所述必要的一段时间可以是三十分钟。当齿轮箱327可操作时，所述必要的一段时间使得旋翼飞机的飞行员可以安全着陆。

系统301设置成为被动的，因为这样在齿轮箱失去润滑情况下，无需独立主体的主动命令即可使系统运转，以提供润滑液321到轴承325，独立主体例如可能是飞行员或检测系统。进一步，系统301配置成用于在一段时间内被动的提供润滑液321到一个或多个轴承325，以便于满足“无滑润运转”的要求。

系统301也配置成用于在正常工作状态下使储存壳体303中的润滑液321持续的加热、循环和过滤。更具体地说，正常工作状态下允许通过供应管路323连续的将润滑液321输入到储存壳体303，也即润滑液321通过溢流出口309和测油孔出口317连续地从储存壳体303流入齿轮箱327。在主压力润滑系统出现故障时，储存壳体303中润滑液321连续不断的交换确保了润滑液321的正常使用。

尽管描述了系统301仅具有一个溢流管305和一个测油孔313的情况，但应该意识到，系统301可包括多个溢流管305和测油孔313。例如，每一个测油孔313可以设置在齿轮箱327中需要用到润滑液321的关键轴承的上方。应该意识到，通过测油孔313接收润滑液321的轴承也可以是齿轮，或其他类型的需要润滑来减小摩擦的活动组件。

本申请的被动润滑系统301具有显著的优点，包括：1)在主压力润滑系统出现故障时被动地润滑齿轮箱；2)在主压力润滑系统出现故障时提供可利用的加热、过滤、循环的润滑液。

显而易见，已经描述和示出了具有显著优点的系统。尽管本申请的系统以有限数量的形式示出，但不应仅限于这些形式，其容易进行各种改变和改变，而不脱离本申请的精神。

Claims (18)

1.一种齿轮箱的润滑系统，该润滑系统包括：

储存壳体，储存润滑液；

供应管路，与储存壳体流体相通，供应管路提供压力润滑液到储存壳体中；及

测油孔，允许润滑液按照预设的路线从储存壳体流到齿轮箱中的零件上，测油孔具有测油孔出口并包括多个测油孔口；

溢流管，具有溢流入口和溢流出口，溢流管防止储存壳体内的润滑液超过一定数量；

正常工作状态下，润滑液通过溢流出口和测油孔出口连续地从储存壳体流入到零件上；

其中，在供应管路停止向储存壳体输送润滑液之后的一段时间内，测油孔提供流动的润滑液到零件上，流动的润滑液在多个测油孔口和测油孔出口之间通过测油孔被测量。

2.根据权利要求1所述的润滑系统，其中储存壳体与齿轮箱体是整体式结构。

3.根据权利要求1所述的润滑系统，其中储存壳体是连接到齿轮箱体上的独立单元。

4.根据权利要求1所述的润滑系统，其中多个测油孔口允许润滑液进入测油孔的内部。

5.根据权利要求1所述的润滑系统，其中测油孔出口位于测油孔下部位置处，该测油孔出口允许润滑液流出测油孔。

6.根据权利要求1所述的润滑系统，其中测油孔可拆卸地设置在储存壳体上。

7.根据权利要求1所述的润滑系统，其中溢流管可拆卸地设置在壳体上。

8.根据权利要求1所述的润滑系统，其中的零件是需要润滑以减小摩擦的轴承和齿轮之中的至少一个。

9.根据权利要求1所述的润滑系统，其中供应管路连接在储存壳体的上部。

10.一种旋翼飞机的齿轮箱，该齿轮箱包括：

齿轮箱体，用于容纳多个零件；

储存壳体，储存润滑液；

供应管路，与储存壳体流体相通，供应管路提供压力润滑液到储存壳体中；及

测油孔，允许润滑液按照预设的路线从储存壳体流到齿轮箱中多个零件的至少一个上，测油孔具有测油孔出口并包括多个测油孔口；

溢流管，具有溢流入口和溢流出口，溢流管防止储存壳体内的润滑液超过一定数量；

正常工作状态下，润滑液通过溢流出口和测油孔出口连续地从储存壳体流入到零件上；

其中，在供应管路停止向储存壳体输送润滑液之后的一段时间内，测油孔提供流动的润滑液到轴承上，流动的润滑液在多个测油孔口和测油孔出口之间通过测油孔被测量。

11.根据权利要求10所述的齿轮箱，其中溢流入口是溢流管上的一个切口。

12.根据权利要求10所述的齿轮箱，其中所述的一段时间是对应于提供给飞机操作人员降落飞机所需的足够时间。

13.根据权利要求10所述的齿轮箱，其中所述齿轮箱中的多个零件是需要润滑以减小摩擦的活动组件。

14.根据权利要求10所述的齿轮箱，还包括消除润滑液中污染物的过滤器。

15.根据权利要求14所述的齿轮箱，其中过滤器位于测油孔中。

16.根据权利要求10所述的齿轮箱，还包括位于溢流管中用于消除润滑液中污染物的过滤器。

17.根据权利要求10所述的齿轮箱，溢流管包括与溢流入口流体连通的溢流出口，以便润滑液可从溢流入口流入，通过溢流管内部，并从溢流出口流出，以进入齿轮箱体。

18.根据权利要求10所述的齿轮箱，其中溢流管设置为通气孔，以允许空气在齿轮箱体的内部和储存壳体的内部之间进行交换。