CS227499B1

CS227499B1 - Hydraulic propeller

Info

Publication number: CS227499B1
Application number: CS526982A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Novotny; Josef Jurasek
Original assignee: Zdenek Novotny; Josef Jurasek
Priority date: 1982-07-09
Filing date: 1982-07-09
Publication date: 1984-04-16

Description

Vynález se týká hydraulické vrtule s praporovou a reverzní polohou listů s dvojčinným nebo jednočinným servomechanismem a omezovačem otáček, jehož válec je upevněn na přední straně náboje vrtule a píst pevně spojen s unaSečem suvně uloženým na nosné trubce, která je jedním koncem vetknutá do náboje vrtule a druhým koncem uložena do přední stěny válce, s omezovačem otáček upevněném na čelní stěně válce.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The invention relates to a hydraulic propeller with a feathering and reversing position of blades with a double-acting or single-acting servomechanism and a speed limiter, the cylinder of which is mounted on the front of the propeller hub; the other end mounted in the front wall of the cylinder, with a speed limiter mounted on the front wall of the cylinder.

Stoupající nároky na provozní spolehlivost a bezpečnost letového provozu ovlivňují i požadavky na řídicí systém vrtulí. Velké pozornost je věno/ána zabezpečení spolehlivé funkce vrtule při extrémních -podmínkách práce vrtule například v silné turbulenci, při přerušeném přistání nebo poruše regulátoru otáček. Za takovýchto podmínek může dojít k přetočení vrtule a volné turbiny motoru s eventuální následnou poruchou vrtule a motoru. Uvedenému nedostatku zabraňuje při poruše regulátoru otáček omezovač otáček, který přebírá funkci regulátoru otáček při překročení navolené maximální hladiny otáček.Increasing demands on operational reliability and safety of air traffic also influence the requirements for propeller control system. Great care has been taken to ensure reliable propeller function under extreme conditions of propeller operation, for example in severe turbulence, interrupted landing or speed controller failure. Under such conditions, the propeller and the free turbine of the engine may overturn with possible subsequent failure of the propeller and the engine. This deficiency is prevented by a speed limiter in the event of a failure of the speed controller, which takes over the function of the speed controller when the selected maximum speed level is exceeded.

Nevýhodou dosavadních uspořádání s omezovačem otáček je, že neumožňují omezení otáček vrtule při reverzní poloze listů. Při zásahu omezovače otáček v reverzní poloze listů naopak dochází u těchto konstrukcí k přestavení listů vrtule ze záporných úhlů k nulovému úhlu, čímž dojde ke zvýšení otáček. Tím pak může dojít k poruše vrtule nebo motoru.A disadvantage of the prior art speed limiter arrangements is that they do not allow the speed of the propeller to be limited when the blades are reversed. Conversely, when the speed limiter is engaged in the blade reversal position, these designs move the propeller blades from the negative angles to a zero angle, increasing the speed. This may cause a failure of the propeller or engine.

Cílem vynálezu je proto vytvoření hydraulické vrtule s omezovačem otáček, která by umožňovala omezení otáček vrtule v jakémkoliv nastavení polohy listů, přičemž v reverzní poloze nastavení listů vrtule by byla činnost omezovače blokována.It is therefore an object of the present invention to provide a hydraulic propeller with a speed limiter that would allow the propeller speed to be limited at any blade position setting, while the propeller blade reversing position would block the operation of the limiter.

Podstata hydraulické vrtule podle vynálezu spočívá v tom, že v unašeči je mezi předním kluzným ložiskem a zadním kluzným ložiskem vytvořen meziprostor tvořený vybráním v unašeči a vnějším povrchem nosné trubky, který je otvorem propojený s kanálem malého stoupání uspořádaným v nosné trubce a ústícím do předního prostoru servomechanismu, přičemž tento meziprostor je spojitelný se vstupním kanálem uspořádaným v nosné trubce a propojujícím meziprostor s omezovačem otáček a výstupní kanál od omezovače otáček uspořádaný v nosné trubce je spojitelný s odpadním prostorem motoru. Vstupní kanál ústí do meziprostoru v blízkosti předního kluzného ložiska a výstupní kanál ústí do nábojového prostoru v blízkosti zadního kluzného ložiska, přičemž nábojový.prostor je spojen s odpadním prostorem motoru přes odpadový kanál. V nosné trubce je uspořádán alespoň jeden kanál malého stoupání, vstupní kanál, výstupní kanál a odpadový kanál. Odpadový kanál může být vytvořen v zadní stěně náboje. Alternativně nosná trubka sestává z vnější trubky a vložky, která je do vnější trubky nalisována. Alespoň některé z kanálů mohou být vytvořeny na vnějším povrchu trubky.The essence of the hydraulic propeller according to the invention consists in that in the carrier there is formed between the front slide bearing and the rear slide bearing an interspace formed by a recess in the carrier and the outer surface of the support tube which is connected through the opening to a small pitch channel arranged in the support tube and the interspace being connectable to an inlet duct arranged in the support tube and connecting the interspace with the speed limiter, and the outlet duct from the speed limiter arranged in the support tube is connectable to the engine waste space. The inlet duct opens into the interspace near the front sliding bearing and the outlet duct opens into the hub space near the rear sliding bearing, the hub space communicating with the engine waste space through the drain channel. At least one low pitch channel, an inlet channel, an outlet channel, and a waste channel are provided in the support tube. The waste channel can be formed in the rear wall of the hub. Alternatively, the support tube consists of an outer tube and an insert which is pressed into the outer tube. At least some of the channels may be formed on the outer surface of the pipe.

Hydraulická vrtule podle vynálezu zvyšuje bezpečnost letového provozu a chrání pohonnou jednotku před přetočením při reverzním režimu.The hydraulic propeller according to the invention increases the safety of flight operation and protects the drive unit from reversing in reverse mode.

Příklad provedení hydraulické vrtule podle vynálezu je schematicky znázorněn na připojeném výkresu, kde na obr. 1 je znázorněna hydraulické vrtule s polohou listů a servomechanismu za letu, tzn. v kladném úhlu nastavení. Na obr. 2 je znázorněna hydraulická vrtule v reverzní poloze, tzn. v záporném úhlu nastavení listů, se zablokovaným vstupem a výstupem kanálů omezovače otáček.An exemplary embodiment of a hydraulic propeller according to the invention is shown schematically in the accompanying drawing, in which Fig. 1 shows a hydraulic propeller with the position of blades and servomechanism in flight; at a positive angle. FIG. 2 shows the hydraulic propeller in the reversed position, i.e., in FIG. at the negative blade adjustment angle, with the speed limiter input and output channels locked.

Hydraulická vrtule sestává z jednotlivých listů J_ otočně uložených v ložiskách 2· Ložiska 2, jsou umístěna v ramenech náboje _6. Ke každému listu J_ může být upevněno závaží 25 otáčející se společně s listem J_. Hydraulický servomechanismus sestává z válce 2 ⁸ pístu 8. Píst 8 rozděluje vnitřní prostor válce 2 a· dva prostory a sice přední prostor 14 a zadní prostor 15 servomechanismu. Pohyblivá část servomechanismu sestává z pístu 8 pevně spoje ného s unaěečem £ ⁸ posouvá se po nosné trubce 10 vetknuté do zadní stěny náboje jejíž druhý konec je uložen do přední stěny válce 2* Unaěeč 2 d^e opatřen předním kluzným ložiskem 11 a zadním kluzným ložiskem 12. Mezi předním a zadním kluzným ložiskem 11 a 12 je vytvořen vybráním ve stěně unašeče 2 meziprostor 17 vymezený uvedeným vybráním a vnějším povrchem nosné trubky 10.The hydraulic propeller consists of individual blades 1 rotatably mounted in the bearings 2. The bearings 2 are located in the hub arms 6. A weight 25 rotating together with the sheet 1 may be attached to each sheet. The hydraulic servo comprises a cylinder 2 ⁸ piston 8. The piston 8 divides the inner space of the cylinder 2 and · two spaces, namely a front chamber 14 and rear chamber 15 of the servo. The movable part the servomechanism consists of a piston 8 rigidly coupling therefrom with a unaěečem £ ⁸ moves with the support pipe 10 fixed into rear wall charges whose other end is arranged in the front wall of the cylinder 2 * Unaěeč 2 d ^e provided with a front sliding bearing 11 and the rear sliding bearing 12 Between the front and rear sliding bearings 11 and 12, a recess 17 is formed in the wall of the carrier 2 defined by the recess and the outer surface of the support tube 10.

V nosné trubce 10 jsou kanály pro přívod a odvod oleje do servomechanismu a omezovače 13 otáček a pro odvod odpadního oleje do motoru, a sice kanál 19 malého stoupání spojující přední prostor 14 servomechanismu s meziprostorem 17 pomocí otvoru 18. vstupní kanál 20 spojující meziprostor 17 s omezovačem 13 otáček, výstupní kanál 21 spojující omezovač 1 3 otáček s nábojovým prostorem 16 v náboji £, nebo přímo s odpadovým prostorem motoru, odpadový kanál 22 spojující nábojový prostor 16 s odpadovým prostorem motoru. Poloha unašeče 2 je zajištěna podélnými vodícími trubkami 2> které procházejí vodicími otvory v ramenech unašeče 2· Vodici trubky 2 jsou uloženy v zadní stěně náboje .6 a v zadní stěně válce 2 a lze jich využít pro přívod oleje do zadního prostoru 15 servomechanismu. Do drážky v ramenech unašeče 2 zasahují kameny £ nasunuté na čepy 2* ®^ePy 2 jsou excentricky upevněny v pouzdrech vrtulových listů 2· Omezovač 13 otáček je upevněn na přední stěně válce 2 a to tak, že vstupní kanál 20 a výstupní kanál 21 napojují na vstupní a výstupní kanál omezovače 13 otáček. Nosné trubka 10 může být s výhodou uspořádána ze dvou dílů, a sice z vnější trubky 23 a vložky 24. která je do vnější trubky 23 nalisovaná. Hydraulická vrtule může být také vybavena zařízením pro snímání polohy listů v záporných úhlech nastavení obsahujícím snímací kroužek 26 pevně spojený s táhlem.In the support tube 10 there are channels for supplying and discharging oil to the servomechanism and speed limiter 13 and for discharging waste oil to the engine, namely a small pitch channel 19 connecting the front space 14 of the servomechanism to the interspace 17 via an opening 18. a speed limiter 13, an output channel 21 connecting the speed limiter 13 to the hub space 16 in the hub 6, or directly to the engine waste space, a waste channel 22 connecting the hub space 16 to the engine waste space. The position of the carrier 2 is ensured by longitudinal guide tubes 2 which pass through the guide holes in the arms of the carrier 2. The guide tubes 2 are mounted in the rear wall of the hub 6 and in the rear wall of the cylinder 2 and can be used to supply oil to the rear space 15 of the servomechanism. The grooves in the arms of the carrier 2 are interlocked with the stones 6 slid onto the pins 2 * ® ^{and the} py 2 are eccentrically mounted in the propeller blade housings 2. The speed limiter 13 is mounted on the front wall of the cylinder 2 by connecting the inlet channel 20 and the outlet channel 21 to the input and output channel of the speed limiter 13. Advantageously, the support tube 10 may be formed in two parts, namely an outer tube 23 and an insert 24 which is pressed into the outer tube 23. The hydraulic propeller may also be provided with a device for sensing the position of the blades at negative angles of adjustment comprising a sensor ring 26 firmly attached to the rod.

Přestavování servomechanismu vrtule a tím i vrtulových listů 2 se uskutečňuje hydraulicky tlakovým olejem přiváděným z regulátoru otáček upevněným na motoru hnací jednotky. Tlakový olej se do vrtule přivádí kanálem malého stoupání 19 do předního prostoru 14 servomechaniamu. U dvojčinného servomechanismu se navíc přivádí tlakový olej vodicí trubkou 2 <3o zadního prostoru 15 servomechanismu. Tlakový olej v kanálu malého stoupání 19 se přivádí také otvorem 18 do meziprostoru 21· Z meziprostoru 17 se odebírá olej vstupním kanálem 20 pro omezovač 13 otáček. Při činnosti omezovače se odvádí odpouštěný olej výstupním kanálem 21 do nábojového prostoru 16 a odtud pak odpadovým kanálem 22 do odpadového prostoru motoru. Při překročení maximálních otáček vrtule, například při poruše regulátoru otáček, přebírá funkci regulátoru otáček omezovač otáček a to tak, že omezuje maximální otáčky vrtule přestavením listů na větší úhel, což se uskutečňuje odpuštěním oleje z předního prostoru 14 servomechanismu. Píst 8 se přitom přesouvá směrem k levé krajní poloze vlivem síly od deviačního momentu závaží 25 přenášené čepy £, kameny £ a unašečem £. Při zásahu omezovače 13 otáček proudí olej z předního prostoru 14 kanálem 19 malého stoupání, otvorem 18 do meziprostoru 17 a odtud vstupním kanálem 20 do omezovače 13 otáček, z kterého je vypouštěn do výstupního kanálu 21. odkud proudí do nábojového prostoru 1 6. ze kterého vytéká odpadovým kanálem 22 do odpadového prostoru motoru. Listy £ vrtule se přitom nastaví do většího úhlu, poklesnou otáčky vrtule a omezovač 13 otáček uzavře propojení vstupního kanálu 20 a výstupního kanálu 21.The adjustment of the propeller servomechanism and thus of the propeller blades 2 is carried out by means of hydraulic pressure oil supplied from the speed controller mounted on the engine of the drive unit. Pressurized oil is fed to the propeller via a small pitch channel 19 into the front space 14 of the servomechanics. In the case of a double-acting servo mechanism, pressure oil is also supplied through a guide tube 2 <3o of the rear space 15 of the servo mechanism. The pressure oil in the low pitch channel 19 is also fed through the opening 18 into the interspace 21. Oil is taken from the interspace 17 through the inlet channel 20 for the speed limiter 13. In the operation of the restrictor, the drained oil is discharged through the outlet duct 21 into the hub chamber 16 and from there through the discharge duct 22 into the engine exhaust chamber. When the maximum speed of the propeller is exceeded, for example in the case of a failure of the speed controller, the speed controller takes over the function of the speed controller by limiting the maximum speed of the propeller by adjusting the blades to a larger angle. The piston 8 in this case moves towards the left extreme position under the influence of the force from the deviation moment of the weight 25 transmitted by the pins 8, the stones 8 and the carrier 6. Upon intervention of the speed limiter 13, the oil flows from the front space 14 through a small incline channel 19, through an opening 18 into the interspace 17 and from there through the inlet channel 20 into the speed limiter 13, from which it is discharged into the outlet channel 21. it flows through the waste channel 22 into the engine waste space. The propeller blades 6 are set at a larger angle, the propeller speed drops and the speed limiter 13 closes the connection of the inlet channel 20 and the outlet channel 21.

V reverzní poloze, tj. v záporném nastavení listů vrtule je funkce omezovače 13 otáček při překročení maximálních otáček nežádoucí, protože v důsledku uspořádání kanálů by působil ve smyslu zvyšování otáček vrtule a proto musí být vyřazen z činnosti. Vyřazení omezovače 13 otáček z činnosti v reverzní poloze vrtule se uskutečňuje překrytím otvoru vstupního kanálu 20 a výstupního kanálu 21 předním a zadním kluzným ložiskem 11 . 12 což způsobí to, že olej z předního prostoru 14 nemůže proudit do omezovače 13 otáček a odpouštěný olej z omezovače 13 nemůže proudit do nábojového prostoru £6. V důsledku toho nemůže dojít k přestavení servomechanismu. ze záporného úhlu nastavení listů směrem k nulovému nastavení listů, které je nebezpečné pro vrtuli a volnou turbinu motoru.In the reverse position, ie in the negative setting of the propeller blades, the function of the speed limiter 13 when the maximum speed is exceeded is undesirable because, due to the channel arrangement, it would act to increase the propeller speed and must therefore be disabled. Disengagement of the speed limiter 13 in the propeller reverse position is accomplished by covering the inlet port 20 and outlet port 21 with the front and rear plain bearings 11. 12, which causes the oil from the front space 14 to flow into the speed limiter 13 and the drained oil from the speed limiter 13 to flow into the hub space 66. As a result, the servo mechanism cannot be adjusted. from a negative blade alignment angle to a zero blade alignment that is dangerous for the propeller and the free engine turbine.

Hydraulickou vrtuli podle vynálezu lze především využít u leteckých hnacích jednotek.The hydraulic propeller according to the invention can be used in particular in aircraft power units.

Claims

1. Propeller with a feathering and reversing position of blades with a double-acting or single-acting servomechanism, the cylinder of which is mounted on the front of the propeller hub and the piston is rigidly connected to a carrier slidingly mounted on the support tube. a front wall of the cylinder, with a speed limiter mounted on the front wall of the cylinder, characterized in that in the carrier (9) between the front sliding bearing (11) and the rear sliding bearing (12) an interspace (17) is formed a support tube surface (10) communicating through a bore (18) with a small pitch channel (19) disposed in the support tube (10) and extending into the front space (14) of the servomechanism, the interspace (17) being connectable to the inlet channel (20) ) arranged in the support tube (10) and connecting the interspace (17) with the speed limiter (13) and the outlet channel (21) from the limiter e (13) turns arranged in the support tube (10) is connectable with the exhaust from the engine.

Hydraulic propeller according to claim 1, characterized in that the inlet channel (20) opens into the interspace (17) near the front slide bearing (11) and the outlet channel (21) opens into the hub space (16) near the rear slide bearing (11). 12), wherein the hub space (16) is connected to the engine exhaust space via a drain channel (22).

Hydraulic propeller according to Claims 1 and 2, characterized in that at least one small pitch channel (19), an inlet channel (20), an outlet channel (21) and an outlet channel (22) are arranged in the support tube (10).

Hydraulic propeller according to claim 2, characterized in that the drain channel (22) is formed in the rear wall of the hub (6).

Hydraulic propeller according to Claims 1 to 3, characterized in that the support tube (10) consists of an outer tube (23) and an insert (24) which is cast into the outer tube (23).

Hydraulic propeller according to claim 5, characterized in that at least some of the channels (19, 20, 21, 22) are formed on the surface of the insert (24).