CN114096462B - 用于直升机的抗扭矩旋翼 - Google Patents
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Abstract
描述了一种抗扭矩旋翼,其包括:可围绕第一轴线旋转的主轴;可围绕各自的第二轴线旋转的多个桨叶;可相对于主轴沿第一轴线滑动的元件,该元件与主轴一体地旋转并可操作地与桨叶连接;可沿轴线滑动的控制杆;第一轴承,其具有与元件一体地旋转的第一环、在第一环的相对于第一轴线的径向内部的第二环以及多个第一滚动体;与控制杆一体地沿第一轴线滑动并相对于第一轴线在角度上固定的第三环;以及锁定元件,该锁定元件布置在它防止第二环和第三环的相对旋转的标准构造中并且当第一轴承处于故障状态时可从标准构造移动到它使第二环可相对于第三环自由旋转的至少一个紧急构造。
Description
相关申请的交叉引用
本专利申请要求于2019年6月26日提交的欧洲专利申请第19182720.3号的优先权,其全部公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及一种用于直升机的抗扭矩旋翼。
背景技术
已知直升机基本上包括机身、位于机身的顶部并可围绕其轴线旋转的主旋翼以及设置在机身的尾端部的抗扭矩旋翼。
直升机还已知地包括一个或多个动力单元(例如,涡轮机)以及插入在涡轮机与主旋翼之间并适于将动力从涡轮机传递到主旋翼自身的传动单元。
更详细而言,抗扭矩旋翼又基本上包括:
-可围绕第一轴线旋转的主轴;
-可围绕第一轴线旋转的叶毂;以及
-铰接在所述叶毂上的多个桨叶,它们以悬臂方式从叶毂突出并且分别沿各自的横向于第一轴线的第二轴线延伸。
抗扭矩旋翼的主轴被一组由主传动单元驱动的齿轮驱动得旋转。
抗扭矩旋翼的桨叶与主轴一体地围绕第一轴线旋转,并可选择性地围绕第二轴线倾斜,以改变各自的迎角并因此调节抗扭矩旋翼所施加的推力。
为了调节各桨叶的迎角,抗扭矩旋翼包括:
-杆,其可操作地与可由飞行员经由机械连接件或电传操纵连杆操作的踏板连接并沿第一轴线在主轴内滑动,但相对于第一轴线在角度上是固定的;
-控制元件(也称为“星形架(spider)”),其可与主轴一体地围绕第一轴线旋转并配备有多个臂,这些臂在相对于相关联的第二轴线偏心的位置与相应的桨叶连接;以及
-滚动轴承,其以相对于第一轴线滑动的方式安装,插入在杆与控制元件之间并且被构造为将轴向载荷从杆传递到可旋转的元件。
更具体而言,滚动轴承又包括:
-紧固在控制元件上的径向外环;
-紧固在控制杆上的径向内环;以及
-多个滚动体,它们在径向内环和径向外环限定的相应的轨道中滚动。
在轴承的正常操作状态下,滚动体允许外环相对于内环旋转,从而允许控制元件相对于杆旋转。
踏板的操作使控制杆平行于第一轴线滑动。这种滑动经由滚动轴承导致控制元件沿指定的行进路径平行于第一轴线滑动。
这种滑动导致桨叶围绕相关联的第二轴线旋转,从而使相应的迎角改变与指定的行进路径相关联的相等的量。
根据上述内容可以得出,滚动轴承的潜在故障将会产生使抗扭矩旋翼基本上无法控制从而引起直升机的危险情况的风险。
特别地,在滚动体和/或内环或外环的轨道被损坏的情况下,例如由于异物意外地进入到轴承内部、润滑脂缺失、滚动体的轨道或表面损坏,可能发生故障情况。
在这种状态下,滚动轴承不允许控制元件相对于控制杆旋转,而是会不适当地将随时间逐渐增大的扭转力矩从外环传递到内环。
这种扭转力矩会被传递到控制杆,从而产生损坏控制杆的风险。
滚动轴承的故障状态通常发生在作用在内环上的扭矩增加以及滚动轴承周围区域的温度和振动增加之后。
业内意识到需要降低这些故障状态的风险,这些故障状态会使桨叶迎角的调节无效,从而使抗扭矩旋翼的推力和直升机的偏航角基本上无法控制。
业内还意识到即使在滚动轴承出故障的情况下也需要确保抗扭矩旋翼的正确控制。
最后,业内意识到需要及时识别滚动轴承的早期故障状态并向机组人员提供明确且直接的指示。
US-B-9,359,073描述了一种根据权利要求1、16、28、35、46、57和69的前序部分的用于直升机的抗扭矩旋翼。
更详细而言,US-B-9,359,073描述了一种抗扭矩旋翼,其包括主轴、杆和串联布置的第一轴承和第二轴承。
第一轴承包括可与主轴一起旋转的第一环以及第二环。
第二轴承包括第三环和第四环。
第二轴承的第三环和第一轴承的第一环以不可旋转的方式彼此连接。
特别地,第一环和第二环分别限定用于第一轴承的第一滚动体的第一轨道和第二轨道。
第三环和第四环分别限定用于第二滚动体的第三轨道和第四轨道。
换言之,第一环、第二环、第三环和第四环限定相应的第一轨道、第二轨道、第三轨道和第四轨道。该抗扭矩旋翼还包括锁定装置,其插入在第三环与第四环之间并适于防止第三环相对于第四环旋转。该锁定装置包括在第一轴承出故障的情况下易破裂而在第一轴承正确操作的情况下不可破裂的元件。
US-B-9,359,073中所示的方案特别复杂,因为它需要使用两个滚动轴承和一个锁定装置。
特别地,US-B-9,539,073中所示的方案需要四个环来限定四个轨道并且第一轴承和第二轴承相对于彼此轴向间隔开。
这使得US-B-9,539,073中所示的方案特别笨重并且不适合容易地装配在直升机的尾旋翼的减小的轴向尺寸中。
此外,第一轴承和第二轴承均包括单环球形滚动体。
由于单环滚动体旋转刚度小,锁定装置的易破裂元件只能传递平行于主轴的旋转轴线的轴向载荷。
因此,US-B-9,539,073中所示的方案基本上仅在传递平行于主轴的旋转轴线的载荷方面是有效的。
此外,使用单环球形滚动体不可避免地会导致轴向载荷的存在,从而导致恼人的振动和噪音。
此外,由于单环球形滚动体的存在,打底(render)的轴承尤其容易受到假性布氏磨损损伤机制的影响,即,出现类似的布氏压痕的中空点,这些中空点是由于滚动体和轨道之间的接触点处的振动和摇摆引起的磨损造成的。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够以简单且廉价的方式满足上述至少一种需求的抗扭矩旋翼。
本发明实现了上述目的,因为本发明涉及根据权利要求1、16、28、35、46、57和69所限定的抗扭矩旋翼。
附图说明
为了更好地理解本发明,下文仅通过非限制性举例的方式并参照附图描述了三个优选实施方式,在附图中:
-图1是包括根据本发明的第一实施方式的抗扭矩旋翼的直升机的俯视图。
-图2是沿图1的线II-II的高度放大比例的剖面,为了清楚起见未示出某些部分;
-图3是图1和图2的抗扭矩旋翼的一些部件的高度放大比例的立体图;
-图4是图3的部件处于标准构造的侧视图;
-图5是在标准构造中沿图4中的线V-V的剖面;
-图6是图3和图5的部件处于第一紧急构造的侧视图;
-图7是在第一紧急构造中沿图6的线VII-VII的剖面;
-图8是图3至图7的部件处于第二紧急构造的侧视图;
-图9是在第二种紧急构造中沿图8中的线IX-IX的剖面;
-图10是图5的剖面,阴影部分是为了清楚起见;
-图11是沿图3的线XI-XI的剖面;
-图12是处于标准构造的根据本发明的第二实施方式的抗扭矩旋翼的一些部件的高度放大比例的立体图;
-图13是沿图12中线XII-XII的剖面;
-图14是处于标准构造的根据本发明的第三实施方式的抗扭矩旋翼的一些部件的高度放大比例的立体图;
-图15是处于第一紧急构造和第二紧急构造中的一个构造的抗扭矩旋翼的第三实施方式的立体图;并且
-图16和图17分别是沿图14和图15的线XV-XV和XVI-XVI截取的剖面。
具体实施方式
参照图1,附图标记1表示直升机,其基本上包括:
-机身2;
-一台或多台涡轮机5;
-主旋翼3,其位于机身2的顶部并可围绕轴线A旋转;以及
-抗扭矩旋翼4,其位于机身2的尾端部并可围绕其横向于轴线A的轴线旋转。
直升机1还包括将动力从涡轮机5传递到主旋翼3的传动单元,该传动单元本身是已知的并且未被示出。
传动单元又包括:
-齿轮系,其将动力从涡轮机5传递到主旋翼3;以及
-轴13,其将动力从齿轮系12传递到抗扭矩旋翼4。
根据已知的方式,主旋翼3适于提供使直升机1起降和向前飞行的可定向的推力。
抗扭矩旋翼4产生推力,该推力在机身2上产生反扭矩。
该反扭矩指向与主旋翼3施加的扭矩相反的方向。
因此,根据抗扭矩旋翼4产生的推力的量,可以根据期望的偏航角来定向直升机1,或者根据希望其执行的操纵来改变所述偏航角。
参照图2至图11,抗扭矩旋翼4基本上包括:
-主轴6,其可围绕轴线A旋转并通过已知的方式可操作地与轴13连接;
-多个桨叶8(在所示的例子中为三个),它们以悬臂方式沿各自的横向于轴线A的轴线B延伸;以及
-在外部紧固到主轴6的一部分上的叶毂9,该叶毂可与主轴6一体地围绕轴线A旋转并且桨叶8铰接在该叶毂上。
更具体而言,桨叶8铰接在叶毂9上,从而:
-可与叶毂9和主轴6一体地围绕轴线A旋转;并且
-可围绕它们各自的轴线B以相同的角度并在时间上同时地倾斜,从而改变各自的迎角。
特别地,叶毂9包括相对于轴线A在径向上突出以与相应的桨叶8连接的多个连接元件18。每个桨叶8还包括根部14,其相对于轴线A布置在径向内侧并且铰接在叶毂9的相关联的连接元件18上。
为了改变上述迎角,抗扭矩旋翼4还包括:
-可由飞行员操作的飞行控制器15(仅在图1中示意性示出),例如踏板;
-控制杆10,其平行于轴线A滑动并可通过飞行控制器15借助于机械连接件或电传操纵方法进行操作;
-控制元件16,其可与主轴6一体地围绕轴线A旋转,并以相对于相关联的轴线B偏心的方式连接至桨叶8;以及
-轴承17,其插入在控制杆10与元件16之间并与控制杆10一起平行于轴线A滑动。
更具体而言,主轴6是中空的。
主轴6还包括(图2):
-轴向端部20;
-另一轴向端部(未被示出),其是打开的并与端部20相对;以及
-插入在轴向端部20与另一轴向端部之间的主体部22,叶毂9装配在该主体部上,并且该主体部适于经由凸缘19从轴13(图1)接收动力。
控制杆10被部分地容纳在主轴6内。
控制杆10还包括:
-与轴13连接的第一轴向端部(未被示出);
-与轴承17连接并与第一轴向端部相对的第二轴向端部24(图2);以及
-穿过主轴6的端部20和另一轴向端部的主体25。
从端部24开始并沿轴线A前进,主体25还包括:
-直径大于端部24的分段26;
-直径大于分段26的分段27;以及
-在径向上插入在分段26和27之间的肩部28。
端部24布置在主轴6的外部。
第一端部通过联动装置(未被示出)或通过电传操纵类型的启动可操作地与飞行控制器15连接。
元件16又包括(图2):
-管状体40,其部分被容纳在主轴6中并以相对于轴线A滑动的方式连接至主轴6,并且部分地容纳控制杆10;
-凸缘42,其与轴线A正交地延伸,并在于主轴6相对的端部紧固到管状体40;以及
-多个杠杆43,它们围绕横向于轴线A的相应的轴线C被铰接在凸缘42上,并且在相对于相关联的轴线B偏心的位置铰接在相应的桨叶8上。
凸缘42和轴承17被装在主轴6外部并围绕控制杆10。
凸缘42通过单个长度可变的波纹管联轴器44连接至主轴6,该波纹管联轴器能够沿轴线A滑动。
杠杆43大体相对于轴线A倾斜并从凸缘42朝向端部20延伸。
控制杆10沿轴线A的平移经由轴承17导致元件16平移。
随着元件16沿轴线A滑动,杠杆43以彼此相同的角度改变它们相对于轴线A的倾斜度,从而导致桨叶8围绕它们各自的轴线B同时地旋转彼此相等的角度。
特别地,杠杆43铰接在相应的桨叶8的根部14上。
轴承17能够在两个方向上传递平行于轴线A的轴向载荷。
换言之,轴承17被构造为使得控制杆10沿轴线A在两个方向上的平移导致元件16在相同的方向上平移。
这样,轴承17将控制杆10和元件16以相对于轴线A在轴向上形成为一体并且在角度上可移动的方式连接起来。
轴承17又包括:
-可与元件16一体地旋转的径向外环30;
-与控制杆10一体地滑动的径向内环31;以及
-在由相应的环30和31限定的相应的轨道33和34上滚动的多个滚动体32,在所示的例子中为双环滚珠。
在所示的例子中,环30在彼此相对的两侧上具有一对肩部35和36,它们朝向环31在径向上突出并限定了用于滚动体32的相应的轴向抵靠表面。肩部35和36限定轨道33。
特别地,滚动体32在轴向上插入在肩部35和36之间。
此外,在所示的例子中,环30被制成两个半环41,这两个半环被布置为彼此轴向接触。
环30在径向外侧位置被压配合在元件16的管状体40上。
环31包括在轴向上插入在肩部35和36之间的肩部37,肩部37朝向环30径向地突出。这些肩部37在轴承17的相对于轴线A的径向对称平面上在轴向上插入在滚动体32之间。
此外,环30在相对于轴线A的径向方向上在与凸缘42相对的一侧上紧固在元件16的管状体40上。
轴承17还包括两个环形保持架39,该保持架适于使相应的环的滚动体32保持彼此成角度且等距。
环31相对于轴线A在环30的径向内侧。
特别地,轨道34相对于轴线A在轨道33的径向内侧。
在本说明书的下文中,术语轴承17出“故障”是指轴承17不再能够随着控制杆10的轴向平移,在控制杆10上不产生任何扭转力矩的情况下,仅将轴向载荷从控制杆10传递到元件16(即,导致元件16在两个方向上轴向移动)的任何实际或早期紧急状态。
作为非限制性例子,当滚动体32和/或轨道33和34例如由于异物意外进入轴承17或润滑脂缺失而被损坏时,出现第一(早期)紧急状态。
在该第一紧急情况下,轴承17的环31受到扭转力矩。
此外,轴承17的第一紧急情况通常与轴承17周围区域的温度和/或振动水平和/或传递到环31的扭矩的增加相关联。
当轴承17的滚动体32破裂使得控制杆10变得相对于元件16可轴向移动时,出现第二紧急情况。
抗扭矩旋翼4还有利地包括:
-另外的环50,其与所述控制杆10一体地沿轴线A滑动并相对于轴线A在角度上是固定的;
-多个滚动体51,它们插入在所述环31和50之间并且在相应的环31和50的相应的轨道52和53上滚动;以及
-锁定元件55,当轴承17处于正常操作状态时,该锁定元件被布置在标准构造中,在该标准构造中,其防止环31和50的相对旋转;
当轴承17处于故障状态时,锁定元件55可从标准构造移动到至少第一或第二紧急构造,在该第一或第二紧急构造中,它使环50能相对于环31围绕轴线A自由旋转。
特别地,环30、31、50是同轴的并且围绕轴线A延伸。
更确切地说,环50在环31的相对于轴线A的径向内侧。
此外,轨道53在的轨道52的相对于轴线A的径向内侧。
特别地,环31形成为整体并且一体地限定轨道34、52。
更详细而言,当轴承17处于正常操作状态并且锁定元件55处于标准构造时,环30围绕轴线A旋转并且环31和50相对于轴线A在角度上是固定的。
在这种情况下,环50基本上是不起作用的(inactive)。
相反,当轴承17处于故障状态并且锁定元件55处于第一或第二紧急构造时,环30和31围绕轴线A旋转并且环50相对于轴线A在角度上是固定的。在这种状态下,环30和31的组以及环50形成备用轴承54(图5、图7、图9和图10),即使在轴承17出故障的情况下,该备用轴承54也能够控制抗扭矩旋翼4。
更详细而言,当在轴承17出故障的情况下轴承17的温度超过相应的阈值时,锁定元件55自动地从标准构造移动到第一紧急构造。
当在轴承17出故障的情况下轴承17区域中的振动超过相应的阈值和/或从环30传递到环31的扭矩超过相应的阈值时,锁定元件55自动从标准构造移动到第二紧急构造。
备用轴承54能够在两个方向上传递平行于轴线A的轴向载荷。换言之,备用轴承54被构造为使得即使在轴承17出故障的情况下,控制杆10沿轴线A在两个方向上的平移也继续引起元件16在相同方向上的平移。
环50还包括:
-径向外表面57,其包括彼此轴向相对的两个肩部,这两个肩部相对于轴线A倾斜并限定相应的轨道52和53;以及
-径向内表面58,其与表面57相对并且被压配合在控制杆10的分段26上。
在所示的情况下,滚动体51是相应的侧表面朝向轴线A会聚的圆锥滚子。特别地,圆锥滚子布置成X,即,相应的轴线会聚在轴线A上。
备用轴承54还包括两个环形保持架59,该保持架适于使相应的环的滚动体51保持彼此成角度地且均匀地间隔开。
此外,在所示的情况下,环50被制成两个半环45,这两个半环被布置为彼此轴向接触。
在标准构造和第一或第二紧急构造中,锁定元件55相对于轴线A在角度上是固定的。
当布置在标准构造中时,锁定元件55与环31和50以及控制杆10在轴向上是一体的。
而当布置在第一或第二紧急构造中时,锁定元件55可以相对于环31和50以及控制杆10平行于轴线A滑动。
更具体而言,锁定元件55相对于环31和50并且相对于轴线A布置在以下位置:
-当锁定元件55处于标准构造时到达的插入位置(图4和图5);以及
-当锁定元件55布置在第一或第二紧急构造中时到达的抽出位置(图6至图9)。
设置在插入位置的锁定元件55与环31和50之间的第一轴向距离小于设置在抽出位置的锁定元件55与环31和50之间的第二轴向距离。
锁定元件55布置在轴承17的与主轴6相对的轴向侧上。
更详细而言,锁定元件55围绕轴线A环形地延伸并且包括(图3至图9):
-主体60;
-与主体60轴向间隔开的环65;以及
-多个臂70,它们围绕轴线A成角度地且均匀地间隔开并且插入在主体60与环65之间。
当锁定元件55处于标准构造时(图4和图5):
-环65通过在环31的相对于轴线A的径向外部的表面38上的干涉而被阻挡;并且
-臂70连接主体60和环65。
在此标准构造中,由于环65和表面38之间的径向干涉,环65防止环31旋转。
特别地,环65也通过与主轴6轴向相对的部分通过在表面38上的径向干涉而被阻挡。
在所示的情况下,环65围绕并接触表面38。
参照图6和图7,当锁定元件55处于第一紧急构造时,环65与环31的表面38脱离,因此在由环31不正确传递的扭转力矩下,环31变得与环30一体地围绕轴线A自由旋转。
参照图8和图9,当锁定元件55处于第二紧急构造时,臂70被中断并且不再连接主体60和环65。即使在锁定元件55的该第二紧急构造中,在由环31不正确地传递的扭转力矩下,环31也变得与环30一体地围绕轴线A自由旋转。
锁定元件55由具有第一热膨胀系数的材料制成,并且环50由具有低于第一热膨胀系数的第二热膨胀系数的材料制成。
第一热膨胀系数大于第二热膨胀系数。
在所示的情况下,锁定元件55由铝制成并且环30、31和50由钢制成。
因此,在轴承17由于其故障而温度的升高高于阈值的情况下,环65比环50的表面38径向膨胀更多,直到它与环50径向分离。
一旦环65离开表面38,锁定元件55被布置在第一紧急构造中。
当传递到环31的振动和/或扭转力矩超过阈值时,臂70的尺寸被设置为在扭转下破裂。
这样,当传递到环31的振动和/或扭转力矩超过阈值时,锁定元件55从标准构造移动到第二紧急构造(图8和图9)。
此外,臂70围绕轴线A成角度地且均匀地间隔开并且平行于轴线A延伸。
主体60还包括:
-圆柱部62,臂70以悬臂方式从该圆柱部轴向突出;以及
-轴环61,其在与轴线A相反的方向上以悬臂方式从部分62径向突出并且限定与环65相对的主体60的轴向端部。
在所示情况下,主体60的直径等于环65的直径。
锁定元件55还包括环64,该环64布置为在轴承17侧轴向抵靠轴环61并且在与轴线A相对的一侧环形地接触主体60。
锁定元件55还包括以悬臂方式从主体60轴向延伸并与环65轴向分开设置的多个附件75。
附件75限定了相应的轴向狭槽76。
在所示的情况下,附件75是U形的。附件75还包括从主体60以悬臂方式突出的两个轴向分段71以及这些臂71之间的自由连接分段72。
在所示的情况下,附件75的分段72从相应的分段71延伸,使得在与分段71相反的方向上开始平行于轴线A前进时相对于轴线A发散。
附件75彼此成角度地且均匀地间隔开。
附件75和臂70在周向上彼此变更。
附件75与环65轴向分开且与环65不同。
在所示的情况下,环65在轴向上布置在主体60与滚动体32之间。
抗扭矩旋翼4还包括:
-环80,其通过多个(在所示情况下为六个)轴向销82与环50连接,轴向销82彼此成角度地且均匀地间隔开,以相对于轴线A在角度上是固定的并且与环50、轴承17和控制杆10轴向地且一体地滑动;
-环85,其相对于轴线A在角度上是固定的并且与环50、轴承17和控制杆10轴向地且一体地滑动;以及
-径向延伸的多个销81(在所示的情况下为四个),它们以存在轴向游隙的方式与相应的狭槽76接合,紧固到环80上并被布置为轴向抵靠环85。
在所示的情况下,主体60的部分62在径向上插入在环80和85之间。
参照图3至图9,环80紧固在主体25的分段26上,并且这些分段在轴向上插入在被拧在控制杆10的端部24上的螺母29与控制杆10的肩部28之间。
当被布置在第一或第二紧急构造中时(图6至图9),锁定元件55可以相对于环85、80、31和30以及控制杆10沿轴线A滑动。发生这种情况是因为销81以存在轴向游隙的方式与相应的狭槽76接合。
当锁定元件55处于标准构造时(图4和图5),销81被布置为轴向抵靠对应的狭槽76的被布置在轴承17的相对侧的相应的轴向端部77(图5)。
相反,当布置在第一或第二紧急构造中时(图6至图9),锁定元件55可以向上滑动到抽出位置,其中销81被布置为轴向抵靠被布置在轴承17侧的对应的狭槽76的与端部77相对的相应的轴向端部78(图7)。
抗扭矩旋翼4还包括插入在环50与锁定元件55之间的弹簧100。
弹簧100被构造为在锁定元件55上施加平行于轴线A并从轴承17的相对侧定向的弹力。该力朝向图6至图9中的抽出位置弹性地预加载锁定元件55。
当锁定元件55处于在标准构造中到达的插入位置(图4和图5)时,该弹性力被由环65与表面38之间的径向干涉产生的与之相反的轴向摩擦力抵消。
一旦锁定元件55布置在该第一或第二紧急构造中,它就被弹簧100从与轴承17相对的一侧轴向推动,直到它到达抽出位置(图6至图9)。
到达该抽出位置指示轴承17的故障状态。
更具体而言,弹簧100插入在与锁定元件55成一体的环64与抵靠销81的环85之间。
在所示的情况下,弹簧100是波形弹簧。
特别地,弹簧100包括彼此轴向配合的两个环形延伸的波形元件。
参照图2,抗扭矩旋翼4还包括紧固在凸缘42上并因此可随元件16围绕轴线A旋转的罩盖元件46。
罩盖46限定了关于轴线A对称并容纳主体60、弹簧100、螺母29、销81和环80和85的腔体47。
优选地,罩盖46由透明材料制成并且从直升机1的外部可见。
罩盖46可与控制元件16一体地围绕轴线A旋转。
锁定元件55还优选包括有色环形条带(未在附图中示出)。
当锁定元件55处于抽出位置时,该环形条带通过罩盖46从外面可见,以便提供锁定元件55处于抽出位置的事实的直接指示。
相反,当锁定元件55处于插入位置时,通过罩盖46从外面看不到该环形条带。
参照图5、图7和图9,轴承17的肩部37与环30径向分开。
肩部37的外径大于轨道33和34的内径。
因此,在轴承17出故障导致滚动体32损坏的情况下,控制杆10朝向轨道33的平移使肩部37抵靠轨道33。
类似地,控制杆10朝向轨道34的平移使肩部37抵靠轨道34。
肩部37在轴向方向上与轨道33和34接触的状态使得由控制杆10和环31和50形成的组再次能够与环30一体地沿轴线A滑动,从而保持了抗扭矩旋翼4的可控性。
此外,肩部37与滚动体32的保持架39轴向分开。
轴承17还包括在轴向上插入在半环31之间并布置在环30的径向外表面上的环形插入件93。
备用轴承54还包括插入在半环45之间并布置在环50的径向内表面58上的环形插入件94。
在下文中从轴承17正确工作且锁定元件55布置在标准构造和插入位置的状态(图2、图4和图5)开始描述抗扭矩旋翼4的操作。
在这种状态下,飞行控制器15的操作导致控制杆10沿轴线A在指定的方向上平移。
这种平移导致轴承17和元件16沿轴线A一体地平移。
因此,元件16远离(或靠近)桨叶8移动并改变杠杆43相对于轴线B的倾斜度,从而增加(或减小)桨叶8的迎角。
杠杆43的这种移动导致桨叶8围绕相关联的轴线B同时旋转相等的角度,从而调节桨叶8的迎角。
轴承17使元件16能够相对于控制杆10围绕轴线A旋转。
更详细而言,环30与元件16一体地围绕轴线A旋转,而环31和50相对于轴线A保持固定。
发生这种情况是因为环65以径向干涉压在环31上,防止后者旋转,并因此也防止环50旋转。
该干涉组件产生的轴向摩擦力大于弹簧100施加在锁定元件55上的弹力。
在这种情况下,环50以及因此备用轴承54基本上不起作用。
在轴承17出故障导致轴承17区域中的温度的升高高于相应阈值的情况下,环65的径向热膨胀大于环31的热膨胀。
因此,锁定元件55移动到第一紧急构造(图6和图7),其中环65与环31分开。
因此,环31可以相对于环50围绕轴线A旋转,而不是在它被阻挡在控制杆10上时,环31围绕轴线A在角度上保持固定。
在这种情况下,环31和轴承17基本上不起作用,并且元件16相对于控制杆10围绕轴线A的旋转由备用轴承54实现。
在轴承17出故障导致从环31传递到环30的扭矩增加和/或轴承17区域中的振动超过相应的阈值的情况下,引起臂70的扭转破裂。
这种破裂使锁定元件55处于第二紧急构造(图8和图9)。
类似于第一紧急构造,环31因此可以相对于环50围绕轴线A旋转,而环50围绕轴线A在角度上保持固定。
此外,环31和轴承17基本上不起作用,并且元件16相对于控制杆10围绕轴线A的旋转由备用轴承54实现。
一旦被设置在第一或第二构造,锁定元件55就被弹簧100推向抽出位置(图6至图9)。
这种滑动导致狭槽76相对于销81和环85移动。
在抽出位置,锁定元件55的环形条带从直升机1的外部可见,从视觉上通知飞行员或检查工程师轴承17处于早期或实际故障状态。
在轴承17出故障导致滚动体32损坏的情况下,控制杆10向轨道33(34)的平移使肩部37抵靠轨道33(34),保持控制杆10与轴承17之间的双向轴向接触,从而保证反扭力旋翼4的可控性。
参照图12和图13,附图标记4’表示根据本发明的第二实施方式的抗扭矩旋翼。
旋翼4’与旋翼4类似,下面仅说明与旋翼4的不同之处;旋翼4、4’的相同或等效部分将在可能的情况下用相同的附图标记标记。
旋翼4’与旋翼4的不同之处在于不包括肩部37。
此外,旋翼4’与旋翼4的不同之处在于包括在轴向上插入在肩部35、36之间的一对阻挡元件90’。
旋翼4’与旋翼4的不同之处还在于,表面38’包括在轴向上插入在滚动体32之间的一对伸展段99’。
伸展段99’在轴向上连续并且相对于表面38’的相应的其余部分在轴线A的相对侧上对称地朝向彼此会聚。
伸展段99’是平面的,以限定朝向阻挡元件90’的人字形。
阻挡元件90’固定在环30上。
在正常构造中,轴承17不允许环30、31之间的任何轴向移动。
在该正常构造中,阻挡元件90’与环30一体地相对于环31旋转。
此外,阻挡元件90’与相应的伸展段99’借助于相应的间隙108’隔开。
不同的是,在滚动体32的轨道33、34损坏的情况下—这种现象在本领域中被称为“剥落”,允许环30、31之间的一定的轴向移动。
在这种情况下,阻挡元件90’与相应的表面99’接触地接合,从而基本上减少甚至基本上防止环30、31之间的磨损。
更详细而言,阻挡元件90’在轴向上插入在滚动体32之间。
每个阻挡元件90’包括相对于轴线A成锥形的相应的径向内表面101’。
此外,每个阻挡元件90’由相对于轴线A与相应的内表面101’径向相对的相应的径向外表面102’界定。
平行于轴线的表面101’的尺寸大于平行于轴线A的表面102’的尺寸。
每个元件90’还由相应的径向表面103’界定,该径向表面在相应的表面101’、102’之间延伸并与相应的表面101’、102’接触。
每个元件90’还包括:
-限定表面101’、102’,103’的相应的主体105’;
-相应的径向肩部106’,其从主体105’突出并由表面102’、103’界定;以及
-从主体105’突出的另外的相应的径向肩部107’,径向肩部107’与相应的肩部106’轴向间隔开并且在相对于相应的表面103’的轴向相对侧界定阻挡元件90’。
肩部106’相对于轴线A的径向尺寸大于肩部107’相对于轴线A的径向尺寸。
每个阻挡元件90’的肩部106’在轴向上插入在相应的肩部107’和表面103’之间。
阻挡元件90’、相应的间隙108’和相应的表面101’相对于与轴线A正交的平面对称地布置。
特别地,各元件90’的表面103’平行于轴线A在轴向上彼此抵靠并且位于与轴线A正交的平面上。
表面101’从相应的表面103’的朝着轴线A的起点开始朝向相应的肩部107’彼此对称地发散。
间隙108’从相应的表面103’开始朝向相应的肩部107’彼此发散。
肩部106’和107’与环30的相应的半环41接触。
更确切地说,肩部106’在轴向上插入在半环41之间。
肩部107’在径向上抵靠相应的半环41的径向内表面109’。
旋翼4’的操作与旋翼4的操作的不同之处在于,当轴承17正确操作并且锁定元件55处于标准构造并且处于插入位置时,阻挡元件90’与环30一起围绕轴线A相对于固定环31旋转并且通过相关间隙108’与相关伸展段99’隔开。
在这种状态下,轴承17基本上可以防止环30、31之间的任何轴向移动。
不同的是,在由于滚动体32的轨道33、34损坏而导致轴承17出故障的情况下—这种现象在本领域中被称为“剥落”,可以允许环30、31之间的一定的轴向移动。
然而,在这种状态下,阻挡元件90’阻挡环31的相关伸展段99’,从而防止该轴向移动以及由此导致的环30、31的磨损、发热和潜在损坏。
特别地,环31的轴向位移是由飞行员作用导致的控制杆10的移动引起的。
参照图14至图17,附图标记4”表示根据本发明的第三实施方式的抗扭矩旋翼。
旋翼4”与旋翼4类似,下面仅说明与旋翼4的不同之处;旋翼4、4”的相同或等效部分将在可能的情况下用相同的附图标记标记。
旋翼4”与旋翼4的不同之处在于,环50”、31”和滚动体51”形成轴承17”。
不同的是,环31”、30”和滚动体32”形成备用轴承54”。
在所示的实施方式中,滚动体51”在相应的环”、50”的相应轨道52”、53”上滚动。此外,滚动体51”形成锥形滚子的两个轴向间隔开的环。
在所示的实施方式中,滚动体51”被轴向预加载并且是锥形滚子。
滚动体32”在相应的环30”、31”的相应的轨道33”、34”上滚动。在所示的实施方式中,滚动体32”形成锥形滚子的两个轴向间隔开的环。在所示的实施方式中,滚动体32”被轴向预加载并在轴向上插入在滚动体51”之间。
环50”的径向外表面51”包括限定相应的轨道53”的一对伸展段98”和在轴向上插入在伸展段98”之间的一对伸展段99”。
伸展段99”在轴向上连续并且相对于表面57”的其余部分在轴线A侧对称地朝向彼此会聚。
伸展段99”是平面的,以限定人字形。
环31”又包括:
-中心体120”;以及
-一对侧向突出部101”,它们彼此轴向相对并且从主体120”的相应的相对的轴向侧突出。
主体120”由一对径向内表面103”界定,该对径向内表面103”在轴线A侧朝向彼此会聚并且面向相应的伸展段99”。
详细地,表面103”相对于相关伸展段99”在径向外部。
当轴承17”正确操作并且锁定元件55”处于标准构造并且处于插入位置时,表面103”与环50”的相应的伸展段99”分开相应的间隙108”。
表面103”、间隙108”和伸展段99”相对于与轴线A正交的平面对称地延伸。
不同的是,在由于滚动体51”的轨道52”、53”损坏而导致轴承11”出故障的情况下—这种现象在本领域中被称为“剥落”,可以允许环50”、31”之间的一定的轴向移动。
然而,在这种情况下,表面103”在轴向上阻挡环31”的相关伸展段99’,从而防止该轴向移动以及由此导致的环50”、31”的磨损、发热和潜在损坏。
突出部101”在相应的径向外表面上限定相应的轨道34”,并且在相应的径向内表面上限定相应的轨道52”。
旋翼4”与旋翼4的不同之处还在于,当布置在标准构造并处于图14和图16所示的插入位置时,锁定元件55”防止环30”、31”的相对旋转并且当轴承17”处于正常操作状态时,允许由环30”、31”形成的组件和固定环50”之间的相对旋转。在这种情况下,环50”相对于轴线A在角度上是固定的,而环31”、30”围绕轴线A旋转。
在这种状态下,环50”和30”、31”之间的旋转可以用油脂润滑。
此外,当轴承17”处于故障状态时,且当锁定元件55”布置在第一或第二紧急构造中并处于图15和图17所示的抽出位置时,锁定元件55”使环31”、50”围绕轴线A彼此成一体并允许环30”围绕轴线A并相对于由环31”、50”形成的固定组件的旋转。
因此,当轴承17”处于故障状态时,环50”、31”相对于轴线A在角度上是固定的,而环30”围绕轴线A旋转。
在这种状态下,环31”、30”限定了备用轴承54”。锁定元件55”与锁定元件55的不同之处在于,锁定元件55与弹簧100和罩盖46一起一体地围绕轴线A旋转。
特别地,锁定元件55”包括类似于销81的多个销81”,这些销81”与罩盖46一体地旋转并且与相应的狭槽76”以存在轴向游隙的方式接合,狭槽76”类似于狭槽76,与罩盖46一体地旋转。
旋翼4”与旋翼4的不同之处还在于有利地包括:
-填充有润滑剂流体的储槽150”;
-在环30”、31”、50”侧界定储槽150”的易破裂元件151”;以及
-由锁定元件55”承载的多个冲压元件152”;
当锁定元件55”处于插入位置时(图14和图16),冲压元件152”与易破裂元件151”间隔开,并且当锁定元件55”处于抽出位置时(图15和图17),冲压易破裂元件151”。
当锁定元件55”处于插入位置(图14和图16)时,易破裂元件151流体地隔离储槽150”和滚动体32”,并且当锁定元件55”处于抽出位置时(图15和图17),流体连接储槽150”和滚动体32”。
详细地,储槽150”由罩盖46限定并且围绕轴线A环形地延伸。
当锁定元件55处于插入位置时,易破裂元件151”平行于轴线A延伸并且在罩盖46的相对侧关闭储槽150”。
在所示的实施方式中,易破裂元件151”是盘状膜,其优选由铝制成。
冲压元件152”在相对于环65的轴向相对侧从锁定元件55”的主体60突出。
在所示的实施方式中,冲压元件152”围绕轴线A成角度地间隔开。
如图15所示,冲压元件152”被成形为具有从主体60开始朝向易破裂元件151”会聚的形状的尖锐尖端的相关矛状物。
优选地,冲压元件152”相对于元件65在径向外侧并且限定元件55”的径向外周边。
在所示的实施方式中,主体60和冲压元件152”由钛制成。
在所示的实施方式中,环65和臂70由铝制成。
当锁定元件55”处于图17所示的抽出位置时,旋翼4”限定了从储槽150”到围绕滚动体32”的区域160”的流体路径110”。
详细地,区域160”在径向上被界定在环30”、31”之间。
区域160”在轴向上被界定在位于相对于轴线A的相对径向侧的肩部35、36之间并且在轴线A侧的突出部101”之间。
参照图17,流体路径170”在旋翼4”的径向外周处延伸。此外,路径170”包括轴向延伸穿过破裂元件152”的多个通孔171”、环65、31之间的通道175”以及环31”、30”之间的通道176”。
不同的是,当锁定元件55”处于图17所示的抽出位置时,流体路径170”被易破裂元件151”中断。
旋翼4”还包括迷宫式密封件180”,其相对于易破裂元件102”布置在滚动体32”的相对轴向侧并且适于当锁定元件55”处于抽出位置时,紧密关闭流体路径170”并且保持润滑剂流体与滚动体32”连续接触。
详细地,迷宫式密封件180’包括(图17):
-密封件181”,其在相对于元件55”的相对轴向侧在径向上插入在环50”、31”之间;以及
-密封件182”,其在密封件181”的相对于滚动体32”的轴向相反侧在径向上插入在环50”、30”之间。
特别地,密封件181”、182”被成形为环。在所示的实施方式中,密封件182”具有大于密封件181”的径向尺寸。
旋翼4”的操作与旋翼4的操作的不同之处在于,锁定元件55”与罩盖46和环30”一体地围绕轴线A旋转,这要归功于销和相应的狭槽之间的连接。
当锁定元件55”处于插入位置并且处于图14和图16的标准构造时,由环50”、31”和滚动体51”形成的轴承17”使得元件16能够围绕轴线A相对于杆10旋转。
更详细而言,环50”围绕轴线A固定并且环31”、30”一体地围绕轴线A旋转。在这种状态下,锁定元件55”与环31”接触并且与环31”在角度上成一体。
此外,备用轴承54”基本上不起作用。冲压元件152”与仍然未破裂的易破裂元件151”间隔开。
因此,润滑剂流体保留在储槽150”中
在轴承17”出故障导致轴承17”温度的升高高于阈值或者导致从环31”传递到环50”的扭矩增加和/或轴承17”区域中的振动高于相应的值时,锁定元件55”位移到图15和图17所示的第一或第二紧急构造。
因此,弹簧100使锁定元件55”位移到图15和图17所示的抽出位置。
在这种状态下,环31”保持角度固定并且滚动体32”允许环30”相对于环31”并围绕轴线A旋转。
此外,冲压元件152”使易破裂元件151”破裂。这样,包含在储槽150”中的润滑剂流体可以沿流体路径110”从储槽150”流到区域160”并确保滚动体32”的连续润滑。
更确切地说,润滑剂流体流过通道171”,流过破损的易破裂元件151”并流过环65、31”之间的通道112”。
如图17所示,锁定元件55”、罩盖45和环31”、30”的旋转在旋翼4”的布置有滚动体32”的外周区域中因离心作用产生润滑剂流体浴(在图17中以灰色示出)。
迷宫式密封件180”有效地包围区域160”中的润滑剂流体。
不管锁定元件55”的构造如何,正常的阻挡表面103”与环31”一起围绕轴线A相对于固定环50”旋转并且通过相关间隙108”与相关伸展段99”间隔开。
在这种状态下,轴承17”基本上防止了环50”、31”之间的任何轴向移动。
不同的是,在轴承17”由于滚动体51”的轨道53”、52”损坏而出故障的情况下—这种现象在本领域中被称为“剥落”,可以允许环50”、31”之间的一定的轴向移动。
然而,在这种情况下,环31”的表面103”阻挡环50”的相关伸展段99”,从而防止这种轴向移动以及由此导致的环50”、31”的磨损、发热和潜在损坏。
根据对根据本发明的抗扭矩旋翼4、4’、4”的特性的检查,由此可以实现的优点是显而易见的。
更详细而言,锁定元件55在标准构造(图4和图5)中防止环31和50的相对旋转,并且当轴承17处于早期或实际故障时,在第一和第二紧急构造(图6至图9)中允许环31相对于环50旋转。
以这种方式,在轴承17的导致卡住(即使只是部分卡住)的早期或实际故障的情况下,环30和31一体地相对于环50彼此旋转,从而允许保持通过控制杆10调节桨叶8的迎角的可能性。换言之,在出故障的情况下,轴承17变得不起作用并且备用轴承54自动地激活。
更详细而言,在轴承17区域中的温度升高的情况下,锁定元件55从标准构造移动到第一紧急构造。
更具体而言,通过具有较大的热膨胀系数,环65从具有较低热膨胀系数的环31的表面38脱离。
在作用在环31上的扭矩或轴承17区域中的振动超过相应阈值的情况下,锁定元件55从标准构造移动到第二紧急构造。
更具体而言,臂70在扭转下破裂。
这样,当轴承17区域中的温度超过相应的阈值和/或当环31的不正确作用的扭矩或轴承17区域中的振动超过相应的阈值时,环31和30相对于环50旋转。
此外,当锁定元件55达到第一或第二标准构造时,锁定元件55被布置在抽出位置。
这样,可以简单地基于锁定元件55相对于控制杆10的轴向位置来识别轴承17的早期或实际故障状态。
弹簧100将锁定元件55朝向抽出位置弹性地预加载,有利于快速到达该位置。
当锁定元件55处于抽出位置时,机组人员和/或检查工程师通过透明罩盖46从直升机1的外面可以看到条带,从而提供轴承17处于故障状态的明确且直接的指示。
肩部37的外径大于轴承17的轨道33和34的外径。
因此,在轴承17出故障导致滚动体32损坏的情况下,控制杆10向轨道33或34的平移使肩部37抵靠轨道33或34,从而保持抗扭矩旋翼4、4’的可控性。
旋翼4’(图12和图13)还包括由环30承载并具有相应的锥形表面101’的一对阻挡元件90’。
当轴承17处于正常操作状态时,表面101’与环31的相应的伸展段99’隔开。
不同的是,在轴承17由于滚动体32的轨道33、34损坏而出故障的情况下,表面101’抵靠环31的相应的伸展段99’阻挡与环30成一体的阻挡元件90’。
这样,当轨道33、34也被损坏时,基本上防止了环30、31之间的任何相对轴向移动。因此,基本上避免了发热磨损和由此导致的环30、31损坏的风险。
在标准构造中(图14和图16),旋翼4”的锁定元件55”允许环31”相对于环50”的相对旋转,并且当轴承17”处于早期或实际故障时,在第一和第二紧急构造中(图15到图17),使环30”能够相对于环31”相对旋转。
这样,旋翼4”的锁定元件55”实现了与旋翼4的锁定元件55基本相同的优点。
此外,锁定元件55”包括多个冲压元件152”,当锁定元件55”设置在抽出位置并且在轴承17”出故障的情况下,这些冲压元件152”使易破裂元件151”破裂。
这样,包含在储槽150”中的润滑剂流体可以沿流体管线170”流向滚动体32”并确保它们的备用轴承54”的正确操作。
罩盖46、锁定元件55”和环30”围绕轴线A的旋转由于离心作用将润滑剂流体推向滚动体32”,滚动体32”布置在滚动体51”的径向外侧。
这样,离心作用在旋翼4”的布置有滚动体32”和区域160”的外周区域中产生润滑剂流体浴。
迷宫式密封件180”有效地包围区域160”中的润滑剂流体。
类似于旋翼4’,当轴承17”处于正常操作状态时,环31”的表面103”与环30”的相应的伸展段99”隔开。
不同的是,在轴承17”由于滚动体51”的轨道52、53损坏而出故障的情况下,表面103”阻挡相应的伸展段99”。
这样,滚动体51”的轨道52、53也被损坏,基本上防止了环50”、31”之间的任何轴向相对移动。
因此,基本上避免了因发热而导致的环50”、31”损坏的风险。
旋翼4、4’、4”的环30、30”;31、31”;50、50”是同轴的并且围绕共同的轴线A延伸。
更确切地说,环50、50”相对于环31、31”在径向内侧,而环31、31”又相对于环30、30”在径向内侧。
因此,与在US-B-9,359,073中所示并在本说明书的介绍部分中讨论的方案相比,旋翼4、4’、4”的轴承17、17”;54、54”相对于轴线A在径向上特别紧凑。
这样,轨道52”、53”、33”、34”可以同轴安装在轴向尺寸非常有限的旋翼4、4’、4”内,因此基本上不需要任何重新设计不同于US-B-9,359,073中所示方案的旋翼4、4’、4”。
此外,轨道52”、53”、33”、34”仅由三个环30、30”;31、31”;50、50”限定,而不是由US-B-9,359,073中公开的四个环限定。
环30、30”;31、31”;50、50”同轴,轴承17、17”、54、54”能够沿平行于轴线A的第一方向和与轴线A正交的第二方向和第三方向传递平移载荷以及围绕第二方向和第三方向传递旋转载荷。
不同的是,US-B-9,359,073中公开的轴承仅能有效地传递平行于主轴的旋转方向的轴向载荷。
此外,轴承17、17”;54、54”包括两个滚动体环32、32”;51、51”。
这样,滚动体32、32”;51、51”可以很容易地被轴向预加载,从而强烈地抑制轴向游隙以及由此产生的振动和噪音。
滚动体51、51”是圆锥滚子。这样,轴承17、17”;54、54”基本上不会受到假性压痕损伤机制的影响。
最后,很明显,在不脱离由权利要求限定的范围的情况下,可以对本文描述和图示的抗扭矩旋翼4、4’、4”进行修改和变型。
特别地,环50可以布置在环30的径向外部。
此外,锁定元件55可以包括插入在环65与表面38之间的多个径向销。如果从环30传递到环31的扭矩和/或轴承17区域中的振动超过相应的阈值,则这些销可能会破裂。这些销也将由具有高于阈值的特别低的扭转抗性的材料制成。
锁定元件55还可以包括环31和50之间的钎焊并且其尺寸被设置为当从环30传递的扭矩或轴承17区域中的振动超过相应的阈值时,能够实现环31和50之间的旋转。此外,可以使用能够在超过温度阈值时使环31相对于环50旋转的材料进行钎焊。
滚动体32、32”和51、51”也可以是滚针、球面滚子、自调整滚珠轴承或普通滚珠轴承。
滚动体32、32”和51、51”也可以具有“O”形(背对背)布置而不是“X”形(面对面)布置。
Claims (13)
1.一种用于直升机(1)的抗扭矩旋翼(4’),其包括:
-主轴(6),其能围绕第一轴线(A)旋转;
-多个桨叶(8),它们铰接在所述主轴(6)上,沿各自的横向于所述第一轴线(A)的第二轴线(B)延伸并能围绕各自的所述第二轴线(B)旋转以改变各自的迎角;
-元件(16),其相对于所述主轴(6)沿所述第一轴线(A)滑动,与所述主轴(6)一体地旋转并可操作地与所述桨叶(8)连接,以随着所述元件(16)沿所述第一轴线(A)平移,导致所述桨叶(8)围绕各自的所述第二轴线(B)旋转;
-控制杆(10),其相对于所述主轴(6)沿所述第一轴线(A)轴向地滑动并且相对于所述第一轴线(A)在角度上是固定的;以及
-插入在所述控制杆(10)与所述元件(16)之间的第一轴承(17),该第一轴承与所述控制杆(10)一体地相对于所述主轴(6)沿所述第一轴线(A)滑动,并且被构造为在正常操作状态下使所述元件(16)能够围绕所述第一轴线(A)相对于所述控制杆(10)相对地旋转;
所述第一轴承(17)又包括:
-第一环(30),其能与所述元件(16)一体地围绕所述第一轴线(A)旋转;
-第二环(31),其在所述第一环(30)的相对于所述第一轴线(A)的径向内部,并与所述控制杆(10)一体地沿所述第一轴线(A)滑动;
-多个第一滚动体(32),它们插入在所述第一环(30)与所述第二环(31)之间,并适于在所述第一环(30)和所述第二环(31)的相应的第一轨道(33、34)上滚动;
所述旋翼还包括:
-第三环(50),其能与所述控制杆(10)一体地沿所述第一轴线(A)滑动并且相对于所述第一轴线(A)在角度上是固定的;
-多个第二滚动体(51),它们插入在所述第二环(31)与所述第三环(50)之间,并适于在所述第二环(31)和所述第三环(50)的相应的第二轨道(52、53)上滚动;以及
-锁定元件(55),当所述第一轴承(17)在使用中处于正常操作状态时,所述锁定元件被布置在标准构造中,在所述标准构造中,所述锁定元件防止所述第二环(31)和所述第三环(50)的相对旋转;
当所述第一轴承(17)在使用中处于故障状态时,所述锁定元件(55)能从所述标准构造移动到至少第一紧急构造或第二紧急构造,在所述第一紧急构造或第二紧急构造中,所述锁定元件使所述第二环(31)能围绕所述第一轴线(A)相对于所述第三环(50)自由旋转;
其特征在于,所述第二环(31)包括径向外表面(38’),该径向外表面具有在轴向上插入在所述第一滚动体(32)之间的至少一个伸展段(99’),所述伸展段(99’)是锥形的;
所述第一环(30)包括至少一个阻挡元件(90’),该阻挡元件具有至少一个锥形的第一表面(101’),该第一表面(101’)径向面向所述伸展段(99’)并且当所述第一轴承(17)在使用中处于所述正常操作时,与所述伸展段(99’)以间隙(108’)分离。
2.根据权利要求1所述的抗扭矩旋翼,其特征在于,在所述第一滚动体(32)的所述第一轨道(33、34)损坏的情况下,所述至少一个阻挡元件(90’)抵靠所述至少一个伸展段(99’)而在轴向上被阻挡。
3.根据权利要求1所述的抗扭矩旋翼,其特征在于,所述阻挡元件(90’)固定在所述第一环(30)上。
4.根据权利要求1所述的抗扭矩旋翼,其特征在于,所述至少一个第一表面(101’)和所述至少一个伸展段(99’)彼此平行。
5.根据权利要求1所述的抗扭矩旋翼,其特征在于,所述至少一个阻挡元件(90’)包括:
-径向外部的第二表面(102’),其相对于所述第一轴线(A)径向相对并且与所述第一表面(101’)径向相对;以及
-径向的第三表面(103’),其在所述第一表面(101’)与所述第二表面(102’)之间延伸。
6.根据权利要求5所述的抗扭矩旋翼,其特征在于,所述至少一个阻挡元件(90’)还包括:
-主体(105’),其限定所述第一表面(101’)、所述第二表面(102’)和所述第三表面(103’);
-第一径向肩部(106’),其从所述主体(105’)突出并且由所述第二表面(102’)和所述第三表面(103’)径向限定;以及
-第二径向肩部(107’),其从所述主体(105’)突出,与相应的第一径向肩部(106’)轴向间隔开并在相对于所述第三表面(103’)的轴向相对侧界定所述阻挡元件(90’)。
7.根据权利要求5所述的抗扭矩旋翼,其特征在于,包括:
-具有相应的所述第一表面(101’)并且彼此轴向接触的一对所述阻挡元件(90’);
-与相应的所述阻挡元件(90’)相关联的一对所述伸展段(99’);以及
-分别介于相应的所述伸展段(99’)与相应的所述阻挡元件(90’)的相应的第一表面(101’)之间的一对所述间隙(108’)。
8.根据权利要求7所述的抗扭矩旋翼,其特征在于,所述阻挡元件(90’)关于与所述第一轴线(A)正交的平面对称地安装。
9.根据权利要求7所述的抗扭矩旋翼,其特征在于,所述第一表面(101’)在所述第一轴线(A)的相反侧朝向彼此会聚。
10.根据权利要求7所述的抗扭矩旋翼,其特征在于,相应的所述阻挡元件(90’)的所述第三表面(103’)彼此轴向抵靠。
11.根据权利要求6所述的抗扭矩旋翼,其特征在于,所述第一径向肩部(106’)在轴向上插入在所述第一环(30)的相应的半环(41)之间;所述第二径向肩部(107’)与所述半环(41)径向接触。
12.根据权利要求7所述的抗扭矩旋翼,其特征在于,所述阻挡元件(90’)插入在所述第一滚动体(32)之间。
13.一种直升机,其包括:
-机身(2);
-主旋翼(3);以及
-根据权利要求1所述的抗扭矩旋翼(4’)。
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