CN110300702B - 传动轴承伸缩装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种用于使螺旋桨组件14顺桨的系统100，其中该系统设置在螺旋桨组件的壳体47内。系统100包括套筒110，其限定外壁111和沿着套筒的至少周向部分沿径向方向向外延伸的一个或多个套筒凸出部115，其中一个或多个套筒凸出部沿轴向方向与外壁分开。系统100进一步包括固持器120，其限定沿径向方向向内延伸的一个或多个固持器凸出部125，其中一个或多个固持器凸出部沿着轴向方向设置在套筒110的外壁111与一个或多个套筒凸出部115之间。更进一步，该系统包括沿着轴向方向延伸通过套筒的β管组件130，其中β管组件限定一个或多个内壁131，其中一个或多个内壁限定与一个或多个液压流体传输孔口133成流体连通的液压流体传输腔体132。

Description

传动轴承伸缩装置

政府资助的研究

产生本申请的项目已接收到在拨款协议No. CS2-ENG-GAM-2014-2015-01下的来自欧盟地平线2020研究和创新计划下的清洁天空2联合承诺的基金。

技术领域

本主题大体上涉及变桨距螺旋桨组件。

背景技术

变桨距螺旋桨组件大体上被包括在风力涡轮、燃气涡轮发动机(诸如涡轮螺旋桨)或往复式发动机上。执行调节一个或多个螺旋桨的桨距(也被称为顺桨)以调节来自螺旋桨的阻力的量。例如，在配备有涡轮螺旋桨发动机的飞行器中，可采用顺桨来相对于发动机核心的旋转速度调节螺旋桨速度。在另一示例中，可在涡轮的不合期望的停机(诸如飞行器在飞行中的停机)或风力涡轮的失效、修理或维护之后采用顺桨。在这样的停机期间，大体上采用顺桨来使螺旋桨的一个或多个叶片变桨，以在涡轮不操作时减小或消除阻力和/或保持基本上不动(即，不旋转)。

然而，针对在涡轮的不合期望的停机期间或之后的顺桨的已知解决方案可包括复杂或冗余的系统，其自身可面临失效的风险。因此，需要一种在涡轮的不合期望的停机之后使螺旋桨顺桨的失效保险系统和/或方法。

发明内容

本发明的方面和优点将在以下描述中得到部分阐述，或可根据描述而显而易见，或可通过实践本发明而习知。

本公开涉及一种用于使螺旋桨组件顺桨的系统，其中该系统设置在螺旋桨组件的壳体内。该系统包括套筒，其限定外壁和沿着套筒的至少周向部分沿径向方向向外延伸的一个或多个套筒凸出部(tab)，其中一个或多个套筒凸出部沿轴向方向与外壁分开。该系统进一步包括固持器，其限定沿径向方向向内延伸的一个或多个固持器凸出部，其中一个或多个固持器凸出部沿着轴向方向设置在套筒的外壁与一个或多个套筒凸出部之间。更进一步，该系统包括沿着轴向方向延伸通过套筒的β管组件，其中β管组件限定一个或多个内壁，其中一个或多个内壁限定与一个或多个液压流体传输孔口成流体连通的液压流体传输腔体。

在一个示例中，该系统进一步包括第二固持器，其限定沿径向方向向内延伸的一个或多个第二固持器凸出部，其中一个或多个套筒凸出部设置在一个或多个固持器凸出部与一个或多个第二固持器凸出部之间。

在该系统的多种示例中，固持器的至少固持器凸出部由脆性材料限定，该脆性材料构造成在对应于由β管组件施加到套筒上的临界转矩值的力下脱离固持器。

在该系统的又一示例中，固持器凸出部限定第一材料，并且套筒限定第二材料，并且其中第一材料限定比第二材料更小的极限抗张强度。

在另外的另一示例中，固持器凸出部限定第一材料，并且套筒限定第二材料，并且其中第一材料在过转矩状况期间在大致由套筒施加的力下限定比第二材料更小的极限抗张强度。

在一个示例中，套筒的至少套筒凸出部由脆性材料限定，该脆性材料构造成在对应于由套筒施加到固持器的临界转矩值的力下脱离套筒。

在该系统的另一示例中，套筒凸出部限定第一材料，并且其中外壁和固持器限定第二材料，并且其中第一材料限定比第二材料更小的极限抗张强度。

在该系统的多种示例中，套筒沿轴向方向在一个或多个套筒凸出部与外壁之间限定轴向空间。

在该系统的另外的多种示例中，一个或多个固持器凸出部设置在由套筒限定的轴向空间中。

在该系统的一个示例中，套筒和β管组件沿径向在其之间限定第一流体腔体和第二流体腔体，第二流体腔体通过一个或多个内套筒壁而与第一流体腔体分开。

在该系统的另一示例中，套筒限定与液压流体传输腔体成流体连通的一个或多个套筒流体入口端口。

本公开的另外的方面涉及一种在过转矩状况下使螺旋桨组件顺桨的方法，其中顺桨螺旋桨组件的失效保险包括由壳体内的套筒包围的β管组件、以及固持器。该方法包括：以串行布置将固持器与套筒和β管组件联接；经由卡滞(seizure)在系统内的液压流体而在套筒上引起过转矩状况；使固持器与套筒脱开；以及使β管组件和套筒平移。

在该方法的一个示例中，使固持器与套筒脱开包括使各固持器凸出部与套筒和/或套筒凸出部脱开。

在该方法的另一示例中，使固持器与套筒脱开包括使各套筒凸出部与固持器和/或固持器凸出部脱开。

在多种示例中，该方法进一步包括将由脆性材料构成的一个或多个固持器凸出部联接到一个或多个套筒凸出部，其中脆性材料限定小于大致在套筒上的过转矩状况期间施加到一个或多个固持器凸出部的力的极限抗张强度。

在另外的多种示例中，该方法进一步包括将由脆性材料构成的一个或多个套筒凸出部联接到一个或多个固持器凸出部，其中脆性材料限定小于大致在套筒上的过转矩状况期间施加到一个或多个套筒凸出部的力的极限抗张强度。

本公开的又一方面涉及一种限定顺桨失效保险系统的燃气涡轮发动机。该燃气涡轮发动机包括：螺旋桨组件，其包括沿着轴向方向延伸的中空活塞杆、以及能够围绕轴向中心线旋转且构造成围绕从轴向中心线延伸的变桨轴线(pitch axis)而旋转的多个叶片；壳体，其中螺旋桨组件和壳体沿着轴向方向以相邻的布置来设置；以及顺桨机构，其限定在螺旋桨组件和壳体中。顺桨机构包括：套筒，其限定外壁和沿着套筒的至少周向部分沿径向方向向外延伸的一个或多个套筒凸出部，其中一个或多个套筒凸出部沿轴向方向与外壁分开；固持器，其限定沿径向方向向内延伸的一个或多个固持器凸出部，其中一个或多个固持器凸出部沿着轴向方向设置在套筒的外壁与一个或多个套筒凸出部之间；以及β管组件，其沿着轴向方向延伸通过套筒，其中β管组件限定一个或多个内壁，其中一个或多个内壁限定与一个或多个液压流体传输孔口成流体连通的液压流体传输腔体。

在燃气涡轮发动机的多种示例中，顺桨机构进一步包括第二固持器，其限定沿径向方向向内延伸的一个或多个第二固持器凸出部，其中一个或多个套筒凸出部设置在一个或多个固持器凸出部与一个或多个第二固持器凸出部之间。

在燃气涡轮发动机的另外的多种示例中，固持器的至少固持器凸出部由脆性材料限定，该脆性材料构造成在对应于由β管组件施加到套筒上的临界转矩值的力下脱离固持器。

在燃气涡轮发动机的此外的多种示例中，固持器凸出部限定第一材料，并且套筒限定第二材料，并且其中第一材料限定比第二材料更小的极限抗张强度。

参考以下描述和所附权利要求书，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解。结合在本说明书中并构成其部分的附图示出了本发明的方面，并与描述一起用于阐释本发明的原理。

附图说明

在参考附图的说明书中阐述了本发明(包括其最佳模式)的针对本领域普通技术人员而言完整且充分的公开，在附图中：

图1是螺旋桨和齿轮箱组件的示例性实施例的横截面侧视图；

图2是图1中显示的齿轮箱组件的部分的剖面透视图；

图3是图1中显示的齿轮箱组件的部分的另一剖面轮廓视图；

图4是概述布置螺旋桨组件顺桨失效保险的方法的示例性步骤的流程图；以及

图5是包括图1的螺旋桨组件和齿轮箱的涡轮发动机的示例性实施例的示意性透视图。

在本说明书和附图中参考字符的重复使用旨在表示本发明的相同或类似的特征或元件。

具体实施方式

现在将详细参考本发明的实施例，其一个或多个示例在附图中被示出。各示例作为本发明的阐释而非本发明的限制来提供。实际上，对本领域技术人员将显而易见的是，在不脱离本发明的范围的情况下可在本发明中作出多种修改和变化。例如，示出或描述为一个实施例的部分的特征可与另一实施例一起用于产生另外的其它实施例。因而，意图是本发明涵盖如归入所附权利要求书及其等同体的范围内的这样的修改和变化。

如本文中使用的那样，用语“第一”、“第二”和“第三”可被可互换地使用以将一个构件与另一个构件区分开，并且并不旨在表示独立构件的位置或重要性。

用语“上游”和“下游”指代相对于流体路径中的流体流的相对方向。例如，“上游”指代流体流自的方向，且“下游”指代流体流至的方向。

大体上提供了用于螺旋桨组件的顺桨失效保险的系统和方法，其可简化和/或移除螺旋桨组件的顺桨系统的冗余系统。用于顺桨失效保险的系统大体上包括固持器，其限定沿轴向设置在包围液压流体传输管的静态套筒的第一部分与第二部分之间的一个或多个固持器凸出部。在螺旋桨组件的正常操作期间，固持器凸出部防止静态套筒的轴向移动。在螺旋桨组件的过转矩状况期间或之后，静态套筒的部分和/或固持器凸出部断裂或移位并使套筒和液压流体传输管能够沿轴向移动，然后这使螺旋桨组件的一个或多个叶片能够顺桨。

在本公开中显示和描述的系统和方法可通过以下方式来对现有的顺桨和顺桨失效保险系统进行改进：减少系统的部件或构件的数量，提供更换失效保险构件的较简单的结构和/或方法，且/或通过提供自动顺桨位置系统来改进总体的螺旋桨组件和涡轮的安全性。

尽管本文至少部分地在用于涡轮螺旋桨发动机的螺旋桨组件的背景下进一步讨论了本公开，但本公开也可适用于大体上包括顺桨或变桨距系统的螺旋桨组件，包括风力涡轮、燃气涡轮和往复式发动机。

现在参考图1，其为涡轮10的部分的示例性实施例的横截面侧视图，涡轮10包括螺旋桨组件14和齿轮箱45的示例性实施例，螺旋桨组件14和齿轮箱45一起限定桨距调节或顺桨机构60。涡轮10限定轴向方向A、径向方向R、周向方向C(在图2中显示)、第一端99以及沿着轴向方向A与第一端相反的第二端98。螺旋桨组件14和齿轮箱45沿着轴向方向A以相邻的布置来设置。轴向中心线12被限定为沿着轴向方向A通过螺旋桨组件14和齿轮箱45。螺旋桨组件14设置成靠近涡轮10的第一端99。齿轮箱45设置成靠近涡轮10的第二端98。

螺旋桨组件14与壳体47相邻，壳体47容纳且联接到顺桨机构60的至少部分。壳体47可包括齿轮箱45，在其中容纳多个齿轮48。螺旋桨组件14包括沿着周向方向C成相邻布置的多个叶片42，其中多个叶片42能够围绕轴向中心线12旋转。螺旋桨组件14包括毂15，多个叶片42放置到毂15中并从毂15沿径向方向R延伸。螺旋桨组件14进一步包括沿着轴向方向A延伸的至少一个中空活塞杆19。活塞杆19联接到顺桨控杆(rod)61。顺桨控杆61进一步联接到多个叶片42，使得顺桨控杆61沿着轴向方向A的运动转换成多个叶片42围绕从轴向中心线12沿径向方向R延伸的变桨轴线13的旋转运动，其中各变桨轴线13是相对于各叶片42的。

限定在螺旋桨组件14和壳体47中的顺桨机构60包括延伸通过中空活塞杆19的β管组件130。β管组件130与轴向中心线12同轴对齐而至少部分地延伸通过螺旋桨组件14且至少部分地延伸通过壳体47。β管组件130限定沿着轴向方向A延伸的至少部分中空的壁管101。β管组件130可进一步限定相对于活塞杆19的固持特征，活塞杆19延伸通过这些固持特征。例如，在一个实施例中，β管组件130可限定对应于中空活塞杆19内的内螺纹的外螺纹。

齿轮箱45限定将螺旋桨组件14联接到发电机或发动机核心20(在图5中显示)的功率或减速齿轮箱。在一个实施例中，发电机或发动机核心20可包括涡轮机，诸如涡轮螺旋桨、涡轮轴或螺旋桨风扇发动机构造，其限定压缩机区段和产生机械能的涡轮区段。由发电机或发动机核心20产生的机械能通过齿轮箱45传递，以产生用于使螺旋桨组件14旋转和操作的期望的转矩和旋转速度。在另一实施例中，发电机或发动机核心20限定如关于涡轮机描述的那样联接到齿轮箱45的往复式发动机。在又一实施例中，发电机或发动机核心20可包括诸如在风力涡轮或水力涡轮中限定的发电机。螺旋桨组件14可由于诸如空气或水的流体横穿螺旋桨组件14的多个叶片42而旋转。来自螺旋桨组件14的旋转的机械能通过齿轮箱45达到期望的机械转矩或速度而传递到发电机或发动机核心20。发电机或发动机核心20可将机械能转换成电能以用于进一步分配。

现在参考图2，其为限定在壳体47内的顺桨失效保险系统100的示例性实施例的透视图。系统100包括套筒110，其限定外壁111和一个或多个套筒凸出部115，一个或多个套筒凸出部115沿着套筒110的至少周向部分沿径向方向R向外延伸。一个或多个套筒凸出部115沿轴向方向A与外壁111分开。套筒110可沿轴向方向A在一个或多个套筒凸出部115与外壁111之间限定轴向空间113。

系统100进一步包括固持器120，固持器120限定沿径向方向R向内延伸的一个或多个固持器凸出部125。一个或多个固持器凸出部125沿着轴向方向A设置在套筒110的外壁111与一个或多个套筒凸出部115之间。固持器120至少部分地限定在沿轴向方向A在一个或多个套筒凸出部115与外壁111之间的轴向空间113中。在一个实施例中，一个或多个固持器凸出部125限定在轴向空间113中。

系统100进一步包括沿着轴向方向A延伸通过套筒110的β管组件130。β管组件130限定一个或多个内壁131，其中一个或多个内壁131限定与一个或多个液压流体传输孔口133成流体连通的液压流体传输腔体132。β管组件130限定沿着轴向方向A延伸的至少部分中空的壁管。

在多种实施例中，套筒110可限定通过套筒110的外壁111的一个或多个套筒流体入口端口114。套筒110和β管组件130可沿径向在其之间限定第一流体腔体134。在一个实施例中，套筒110进一步限定第二流体腔体135，第二流体腔体135通过一个或多个内套筒壁116沿着轴向方向A与第一流体腔体134分开，一个或多个内套筒壁116在外壁111内沿径向方向R朝β管组件130延伸，且邻接β管组件130。

套筒流体入口端口114可限定孔口，液压流体(例如油)通过该孔口而传输通过套筒110。在多种实施例中，由箭头18示意性地显示的液压流体通过壳体47且通过一个或多个套筒流体入口端口114而流入第一流体腔体134。液压流体18从第一流体腔体134流过限定在β管组件130中的一个或多个液压流体传输孔口133，且流入液压流体传输腔体132。来自液压流体18的压力和力上的改变使β管组件130沿着轴向方向A平移。例如，液压流体18的朝第二端98的压力和力的增加可使β管组件130朝第二端98平移。参考图1和图2，β管组件130联接到活塞杆19，活塞杆19联接到顺桨控杆61以使多个叶片42围绕变桨轴线13旋转。

在顺桨机构60、齿轮箱45、多个叶片42或涡轮10的其它构件的异常或故障操作期间，β管组件130可卡滞、紧束(bind)或以其它方式被阻碍沿着轴向方向A朝第二端98平移。在一个示例中，液压流体18可能无法流动或改变横跨液压流体传输孔口133、第一腔体134、第二腔体135或其它孔口和/或腔体中的一个或多个的压力。在另一示例中，β管组件130可由于未对准(例如，套筒110和β管组件130沿着轴向中心线12未对准或非同轴)而紧束到或卡到套筒110上。由此引起的异常、故障或未对准可造成螺旋桨组件14的过转矩状况。在多种实施例中，过转矩状况可起因于多个叶片42围绕变桨轴线13的角度上的改变的速率大于发动机控制器可适应的改变(例如，液压流体18的压力、流量或β管组件130的平移速率上的改变)的速率。

在顺桨机构60的异常或故障操作期间，固持器120和/或套筒110的部分构造成在与由β管组件130施加到固持器120和/或套筒110上的压力或负荷等同的压力或负荷下断裂或屈曲(yield)，由此允许β管组件130和套筒110沿着轴向方向A朝第二端98移动，以使多个叶片42顺桨(即，使叶片42围绕变桨轴线13旋转到期望的位置)。在一个实施例中，固持器凸出部125断裂或屈曲，且允许β管组件130和套筒110沿着轴向方向A平移。在另一实施例中，套筒凸出部115断裂或屈曲以允许β管组件130和套筒110平移。

在多种实施例中，固持器凸出部125限定脆性材料，该脆性材料构造成在对应于由β管组件130施加到套筒110上的临界转矩值的力下脱离固持器。在一个实施例中，固持器凸出部125各自限定第一材料，并且套筒110限定不同于第一材料的第二材料，其中第一材料限定比第二材料更小的极限抗张强度。在另一实施例中，第一材料限定小于在过转矩状况期间大致由套筒110施加到固持器120上的力的极限抗张强度。

在其它实施例中，套筒110的至少套筒凸出部115由脆性材料限定，该脆性材料构造成在对应于由β管组件130施加到套筒110上的临界转矩值的力下脱离固持器。在一个实施例中，套筒凸出部115各自限定第一材料，且固持器120限定不同于第一材料的第二材料，其中第一材料限定比第二材料更小的极限抗张强度。

在多种实施例中，临界转矩值是大于涡轮10的指定最大转矩输出且因此造成过转矩状况的转矩值。在一个实施例中，过转矩状况可起因于相对于发电机或发动机核心20的来自螺旋桨组件14的阻力上的突然或持续增大或减小。在另一实施例中，过转矩状况可起因于相对于螺旋桨组件14的来自发电机或发动机核心20的功率或转矩输出上的突然或持续增大或减小。涡轮10的指定最大转矩输出可大体上特定于涡轮10所附接的设备。在一个实施例中，临界转矩值大致大于涡轮10的指定最大转矩输出的100％至大致250％。在另一实施例中，临界转矩值大致大于涡轮10的指定最大转矩输出的100％至大致150％。在又一实施例中，临界转矩值大致为涡轮10的指定最大转矩输出的115％或更大。

仍然参考图1-2，套筒110将套筒凸出部115限定为活动铰链，且/或固持器120将固持器凸出部125限定为活动铰链。套筒凸出部115和/或固持器凸出部125可限定活动铰链，使得对应临界转矩值的负荷或力将由套筒110施加到固持器凸出部125和/或套筒凸出部115上，以允许固持器凸出部125或套筒凸出部115移位，且允许套筒110沿着轴向方向A平移。

现在参考图3中显示的系统100的示例性实施例的透视图，系统100可进一步包括第二固持器140，第二固持器140限定沿径向方向R向内延伸的一个或多个第二固持器凸出部145。第二固持器140设置成朝系统100的端部(例如，第一端99)，使得系统100包括第二固持器140、(一个或多个)套筒凸出部115、固持器120和固持器凸出部125以及套筒110的外壁111的沿着轴向方向A的串行布置。一个或多个套筒凸出部115可沿着轴向方向A设置在一个或多个固持器凸出部125与一个或多个第二固持器凸出部145之间。

在多种实施例中，第二固持器140可包括限定比套筒110和/或固持器120更高的极限抗张强度的材料。在一个实施例中，第二固持器140包括限定比套筒凸出部115和/或固持器凸出部125更高的极限抗张强度的材料。

固持器120和第二固持器140可各自限定一个或多个紧固位置150，固持器120和第二固持器140在紧固位置150处附接到壳体47。在一个实施例中，紧固位置150各自限定孔口，机械紧固件通过该孔口附接到壳体47(例如，螺栓进入壳体47中的螺纹孔口，螺栓通过由螺母、铆钉或销或安全线或Bergen线缆或其组合固持的固持器120、第二固持器140以及壳体47)。在另一实施例中，紧固位置150各自限定结合位置和方法，诸如焊接或软焊位置或粘接剂。在另外的其它实施例中，紧固位置150可各自限定机械紧固件以及结合位置和方法的组合。

现在参考图4，大体上提供了在过转矩状况下使螺旋桨组件顺桨的方法(在本文中被称为“方法400”)的示例性实施例的流程图。方法400可在过转矩状况期间或之后改变螺旋桨组件的多个叶片的角度，诸如螺旋桨组件14的叶片42围绕图1-图5中显示和描述的变桨轴线13的角度。图4出于说明和讨论的目的而描绘了以特定顺序执行的步骤。使用本文中提供的公开的本领域普通技术人员将理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以以多种方式改造、修改、重新布置、省略或扩展本文中公开的方法中的任何方法的多种步骤。

大体上可在限定由壳体内的套筒包围的β管组件(诸如，关于图1-图5显示和描述的系统100中描述的β管组件130、套筒110、固持器120和壳体47)的系统中执行方法400。方法400大体上包括：在420，以串行布置将固持器与套筒联接；在430，经由液压流体卡滞在系统内而在套筒上引起过转矩状况；在440，使固持器与套筒脱开；以及在450，使β管组件和套筒平移。

在多种实施例中，方法400可进一步包括：在460，将一个或多个固持器凸出部联接到一个或多个套筒凸出部，其中一个或多个固持器凸出部限定脆性材料。在一个实施例中，脆性材料限定小于大致在套筒上的过转矩状况期间施加到一个或多个固持器凸出部的力的极限抗张强度。例如，限定由脆性材料构成的一个或多个固持器凸出部可包括限定如图1-图3中显示和描述的一个或多个固持器凸出部125。

在其它实施例中，方法400可进一步包括：在470，将一个或多个套筒凸出部联接到一个或多个固持器凸出部，其中一个或多个套筒凸出部限定脆性材料。在一个实施例中，脆性材料限定小于在套筒上的过转矩状况期间大致施加到一个或多个套筒凸出部的力的极限抗张强度。例如，限定由脆性材料构成的一个或多个套筒凸出部可包括限定如图1-图3中显示和描述的一个或多个套筒凸出部115。

在方法400的实施例中，在440，使轴向固持特征与套筒脱开包括使各固持器凸出部与套筒和/或套筒凸出部脱开。在另一实施例中，在440，使轴向固持特征与套筒脱开包括使各套筒凸出部与固持器和/或固持器凸出部脱开。例如，如图1-图3中显示的那样，套筒110可限定套筒凸出部115，套筒凸出部115联接到固持器凸出部125。套筒凸出部115和/或固持器凸出部125可通过断裂、破裂、弯曲(例如，诸如活动铰链)或以其它方式移位而与串行轴向布置脱开，以允许β管组件130沿轴向移动，并因此允许叶片42围绕变桨轴线13顺桨。

现在参考图5，大体上提供了螺旋桨组件14的示例性实施例的透视图。图1-图5中显示和描述的螺旋桨组件14可大体上适用于包括桨距调节或顺桨机构的涡轮螺旋桨、涡轮轴、风力涡轮或往复式发动机。本文中显示和描述的系统100可适用于螺旋桨组件14。在多种实施例中，由箭头90示意性地显示的流体(例如空气或水)的流横穿螺旋桨组件14的多个叶片42。螺旋桨组件大体上联接到壳体47，壳体47可进一步包括齿轮箱45和发电机或发动机核心20。螺旋桨组件14大体上必须以至少部分地由涡轮10调整的旋转速度操作。在一个实施例中，螺旋桨组件14必须大体上防止至少部分地由于多个叶片42的超速而对螺旋桨组件14、发电机或发动机核心20、齿轮箱45或附接到其的其它构件、功率系统等造成的损坏。顺桨机构60(在图1-图3中显示)调节多个叶片42围绕变桨轴线13的角度，以引起或减小在空气90经过时横跨叶片42的空气动力阻力。

然而，在多种状况下，多个叶片42可接收一定量的力(例如，来自流体90的高速度)，该力引起比可由顺桨机构60或者发电机或发动机核心20适应或响应的改变速率更大的围绕变桨轴线13的角度上的改变的速率，由此造成可损坏涡轮10或在其内的多种构件的过转矩状况。过转矩状况可另外或备选地起因于β管组件130的紧束、卡滞或停止平移。关于图1-图5显示和描述的系统100和方法400的实施例可在过转矩状况期间或之后，通过允许联接到顺桨机构60的顺桨控杆61的β管组件130平移而允许顺桨或改变多个叶片42围绕变桨轴线13的角度。

本文中描述的顺桨机构60、系统100和方法400的多种实施例可通过下者来对现有的涡轮和涡轮顺桨机构进行改进：减少系统的部件或构件的数量，提供更换失效保险构件的较简单的结构和/或方法，和/或通过提供自动顺桨位置系统来改进总体的螺旋桨组件和涡轮的安全性。

本书面描述使用示例来公开本发明(包括最佳模式)，并且还使本领域任何技术人员能够实践本发明(包括制造和使用任何装置或系统，以及执行任何结合的方法)。本发明的可专利性范围由权利要求书限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果这样的其它示例包括不异于权利要求书的字面语言的结构要素，或如果它们包括与权利要求书的字面语言无实质性差异的等同结构要素，则这样的其它示例旨在处于权利要求书的范围内。

Claims (20)

1.一种用于使螺旋桨组件顺桨的系统，其中所述系统设置在所述螺旋桨组件的壳体内，所述系统包括：

套筒，其限定外壁和沿着所述套筒的至少周向部分沿径向方向向外延伸的一个或多个套筒凸出部，其中所述一个或多个套筒凸出部沿轴向方向与所述外壁分开；

第一固持器，其限定沿所述径向方向向内延伸的一个或多个第一固持器凸出部，其中所述一个或多个第一固持器凸出部沿着所述轴向方向设置在所述套筒的所述外壁与所述一个或多个套筒凸出部之间；以及

β管组件，其沿着所述轴向方向延伸通过所述套筒，

其中所述β管组件限定一个或多个内壁，并且

其中所述一个或多个内壁限定与一个或多个液压流体传输孔口成流体连通的液压流体传输腔体。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括：

第二固持器，其限定沿所述径向方向向内延伸的一个或多个第二固持器凸出部，其中所述一个或多个套筒凸出部设置在所述一个或多个第一固持器凸出部与所述一个或多个第二固持器凸出部之间。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述第一固持器的所述一个或多个第一固持器凸出部由脆性材料限定，所述脆性材料构造成在对应于由所述β管组件施加到所述套筒上的临界转矩值的力下脱离所述第一固持器。

4.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述一个或多个第一固持器凸出部限定第一材料，并且所述套筒限定第二材料，并且其中所述第一材料限定比所述第二材料更小的极限抗张强度。

5.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述一个或多个第一固持器凸出部限定第一材料，并且所述套筒限定第二材料，并且其中所述第一材料在过转矩状况期间在由所述套筒施加的力下限定比所述第二材料更小的极限抗张强度。

6.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述套筒的所述一个或多个套筒凸出部由脆性材料限定，所述脆性材料构造成在对应于由所述套筒施加到所述第一固持器的临界转矩值的力下脱离所述套筒。

7.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述一个或多个套筒凸出部限定第一材料，其中所述外壁和所述第一固持器限定第二材料，并且其中所述第一材料限定比所述第二材料更小的极限抗张强度。

8.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述套筒沿所述轴向方向在所述一个或多个套筒凸出部与所述外壁之间限定轴向空间。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述一个或多个第一固持器凸出部设置在由所述套筒限定的所述轴向空间中。

10.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述套筒和所述β管组件沿径向在其之间限定第一流体腔体和第二流体腔体，所述第二流体腔体通过一个或多个内套筒壁而与所述第一流体腔体分开。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述套筒限定与所述液压流体传输腔体成流体连通的一个或多个套筒流体入口端口。

12.一种经由顺桨螺旋桨组件失效保险系统在过转矩状况下使螺旋桨组件顺桨的方法，其中所述顺桨螺旋桨组件失效保险系统包括由壳体内的套筒包围的β管组件、以及固持器，所述固持器限定沿径向方向延伸的一个或多个固持器凸出部，所述方法包括：

直接将所述固持器与所述套筒联接；

经由在所述顺桨螺旋桨组件失效保险系统内卡滞液压流体而在所述套筒上引起过转矩状况；

使所述固持器与所述套筒脱开；以及

使所述β管组件和所述套筒平移。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，使所述固持器与所述套筒脱开包括使所述一个或多个固持器凸出部中的各个与所述套筒和/或沿所述径向方向延伸的所述套筒的一个或多个套筒凸出部脱开。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，所述套筒包括沿径向方向延伸的一个或多个套筒凸出部，并且其中，使所述固持器与所述套筒脱开包括使所述一个或多个套筒凸出部中的各个与所述固持器和/或沿所述径向方向延伸的所述固持器的固持器凸出部脱开。

15.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

将由脆性材料构成的一个或多个固持器凸出部联接到一个或多个套筒凸出部，其中所述脆性材料限定小于在所述套筒上的所述过转矩状况期间施加到所述一个或多个固持器凸出部的力的极限抗张强度。

16.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

将由脆性材料构成的一个或多个套筒凸出部联接到一个或多个固持器凸出部，其中所述脆性材料限定小于在所述套筒上的所述过转矩状况期间施加到所述一个或多个套筒凸出部的力的极限抗张强度。

17.一种限定顺桨失效保险系统的燃气涡轮发动机，所述燃气涡轮发动机包括：

螺旋桨组件，其包括沿着轴向方向延伸的中空活塞杆、以及能够围绕轴向中心线旋转且构造成围绕从所述轴向中心线延伸的变桨轴线而旋转的多个叶片；

壳体，其中所述螺旋桨组件和所述壳体沿着所述轴向方向以相邻的布置来设置；以及

顺桨机构，其限定在所述螺旋桨组件和所述壳体中，其中所述顺桨机构包括：

套筒，其限定外壁和沿着所述套筒的至少周向部分沿径向方向向外延伸的一个或多个套筒凸出部，其中所述一个或多个套筒凸出部沿轴向方向与所述外壁分开；

第一固持器，其限定沿所述径向方向向内延伸的一个或多个第一固持器凸出部，其中所述一个或多个第一固持器凸出部沿着所述轴向方向设置在所述套筒的所述外壁与所述一个或多个套筒凸出部之间；以及

β管组件，其沿着所述轴向方向延伸通过所述套筒，

其中所述β管组件限定一个或多个内壁，并且

其中所述一个或多个内壁限定与一个或多个液压流体传输孔口成流体连通的液压流体传输腔体。

18.根据权利要求17所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述顺桨机构进一步包括：

第二固持器，其限定沿所述径向方向向内延伸的一个或多个第二固持器凸出部，其中所述一个或多个套筒凸出部设置在所述一个或多个第一固持器凸出部与所述一个或多个第二固持器凸出部之间。

19.根据权利要求17或18所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述第一固持器的所述一个或多个第一固持器凸出部由脆性材料限定，所述脆性材料构造成在对应于由所述β管组件施加到所述套筒上的临界转矩值的力下脱离所述第一固持器。

20.根据权利要求17或18所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述第一固持器凸出部限定第一材料，并且所述套筒限定第二材料，并且其中所述第一材料限定比所述第二材料更小的极限抗张强度。

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