DE19836729C1 - Bearing for helicopter rotor drive shaft incorporates electrical sensor wire coupled to evaluation device for monitoring bearing during helicopter flight - Google Patents
Bearing for helicopter rotor drive shaft incorporates electrical sensor wire coupled to evaluation device for monitoring bearing during helicopter flightInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Lagerung für die Antriebswelle des Heckrotors eines Hubschraubers, bestehend aus einem Wälzlager und einem Sicherungsring, wobei ein Innenring des Wälzlagers die Antriebswelle trägt, und ein Außenring des Wälzlagers von dem Sicherungsring umfaßt und mit diesem formschlüssig verbunden ist, und einem Lagerbock, der den Sicherungsring trägt, wobei ein am Lagerbock befestigtes Halteelement den Sicherungsring umfaßt.The invention relates to a bearing for the drive shaft of the tail rotor a helicopter consisting of a roller bearing and a Circlip, with an inner ring of the rolling bearing supporting the drive shaft and an outer ring of the rolling bearing from the retaining ring and with this is positively connected, and a bearing block that the Circlip carries, with a bracket attached to the bracket includes the locking ring.
Die Antriebskraft für die Drehung des Heckrotors wird vom Triebwerk des Hubschraubers erzeugt und mittels Kraftübertragungsmittel auf ein Hauptrotorgetriebe übertragen. Das Hauptrotorgetriebe hat die Aufgabe, die Drehung und das Drehmoment sowohl auf den Hauptrotor als auch auf den Heckrotor zu verteilen, sowie die Drehzahl des Triebwerks für den Hauptrotor und den Heckrotor herabzusetzen.The driving force for the rotation of the tail rotor is from the engine of the Helicopter generated and by means of power transmission means on Main rotor gear transmitted. The main rotor gearbox has the task the rotation and torque on both the main rotor and on distribute the tail rotor, as well as the speed of the engine for the To lower the main rotor and tail rotor.
Die vom Hauptrotorgetriebe kommende Antriebswelle hat auf ihrem Weg zum Heckrotor weitere Getriebe zwischengeschaltet. Diese haben die Aufgabe, die Antriebskraft umzuleiten bzw. weiter zu untersetzen. Die Antriebswelle ist eine Hohlwelle aus Stahl oder Leichtmetall, die schwingungsfrei in oder auf dem Rumpf des Hubschraubers gelagert ist. Die Lagerung der Antriebswelle erfolgt mittels Wälzlagern. Der Außenring des Wälzlagers ist von einem Sicherungsring umgeben und mit diesem formschlüssig verbunden. Der Sicherungsring wird von einem am Rumpf befestigten Lagerbock getragen, wobei ein am Lagerbock befestigtes Halteelement den Sicherungsring umfaßt. Das Halteelement kann als Haltebügel oder Haltering ausgeführt sein. Der Sicherungsring ist bekannterweise aus Kunststoff oder einem Verbundwerkstoff gefertigt. Dem Sicherungsring liegt der Gedanke zugrunde, bei einem Ausfall des Wälzlagers vorübergehend eine Notlaufeigenschaft zu gewährleisten. Die Notlaufeigenschaft besteht darin, daß bei einem Versagen des Wälzlagers dieses mittels Sicherungsring für eine begrenzte Zeit als provisorisches Gleitlager laufen kann. Bei einem Versagen des Wälzlagers (beispielsweise einem Blockieren) kann die Antriebswelle mit dem Sicherungsring im Haltering drehen. Diese Notlaufeigenschaft reduziert die Gefahr eines sofortigen Blockierens der Antriebswelle für den Heckrotor. Diese während eines Fluges eintretende Notlaufeigenschaft kann vom Flugpersonal nicht erkannt werden und stellt somit ein erhebliches Gefahrenpotential dar. Der Eintritt einer Notlaufeigenschaft eines Wälzlagers kann bisher nur mittels kurzer Inspektionszyklen erkannt werden. Das ist aufwendig und kostspielig. Im bekannten Stand der Technik zur Lagerung für eine Antriebswelle des Heckrotors für einen Hubschrauber wurde keine Lösung für eine kostengünstige Überwachung des Lagers gefunden. Nachteilig ist, daß das Auftreten einer Notlaufeigenschaft nicht sofort erkennbar ist.The drive shaft coming from the main rotor gear has on its way further gearboxes interposed to the tail rotor. These have the Task to redirect or further reduce the driving force. The drive shaft is a hollow shaft made of steel or light metal is mounted vibration-free in or on the fuselage of the helicopter. The drive shaft is supported by means of roller bearings. The outer ring of the rolling bearing is surrounded by a circlip and with this positively connected. The circlip is from one on Fuselage attached to the bearing block, one on the bearing block attached retaining element includes the locking ring. The holding element can be designed as a bracket or retaining ring. The snap ring is known to be made of plastic or a composite material. The safety ring is based on the idea that the Rolling bearing temporarily to ensure an emergency running property. The Emergency running property is that if the rolling bearing fails this with a circlip for a limited time as a provisional Plain bearings can run. If the rolling bearing fails (for example blocking) the drive shaft can be secured with the circlip in the Turn the retaining ring. This emergency running property reduces the risk of immediate blocking of the drive shaft for the tail rotor. This while Flight personnel cannot experience an emergency running property are recognized and thus represents a considerable potential hazard Until now, an emergency running property of a rolling bearing can only be achieved by means of short inspection cycles. That is complex and expensive. In the known prior art for storage for Tail rotor drive shaft for a helicopter was not a solution found for inexpensive monitoring of the warehouse. The disadvantage is that the occurrence of an emergency running property is not immediately recognizable.
Aufgabe der Erfindung ist es, während des Fluges eines Hubschraubers für das Flugpersonal ein Eintreten einer Notlaufeigenschaft eines Wälzlagers an der Antriebswelle für den Heckrotor mit baulich einfachen Mitteln erkennbar zu machen.The object of the invention is for a helicopter during the flight the flight personnel an occurrence of an emergency running property of a rolling bearing on the drive shaft for the tail rotor with structurally simple means to make it recognizable.
Die Aufgabe nach der Erfindung wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.The object of the invention is characterized by the features of claim 1 solved.
Ein Überwachungsdraht ist als Fühler zur Wälzlagerüberwachung an der Lagerung angeordnet. Der Überwachungsdraht ist mit einer Auswertevorrichtung verbunden. Die Auswertevorrichtung umfaßt eine Anzeige, die in der Pilotenkanzel installiert ist.A monitoring wire is used as a sensor for monitoring rolling bearings Storage arranged. The monitoring wire is with a Evaluation device connected. The evaluation device comprises one Display installed in the pilot's cockpit.
Bei einem Versagen des Wälzlagers liefert der Überwachungsdraht ein elektrisches Signal an die Auswertevorrichtung. Der Überwachungsdraht ist von der Auswertevorrichtung kommend durch jeweils eine durch den Sicherungsring und dem Lagerbock hindurchführende Bohrung zurück zur Auswertevorrichtung geführt.If the roller bearing fails, the monitoring wire delivers electrical signal to the evaluation device. The surveillance wire is coming from the evaluation device by one through the Retaining ring and the hole leading through the bearing block back to Evaluation device performed.
Mit Zerstören des Überwachungsdrahtes wird ein Signal in der Auswertevorrichtung gebildet, welches mittels einer Anzeige in der Pilotenkanzel anzeigbar ist. Damit der Überwachungsdraht bei einem Versagen des Wälzlagers sicher zerstört wird, ist er in seiner Drahtlänge gegenüber der Auswertevorrichtung entsprechend einer empirisch zu findenden Länge fixiert.When the monitoring wire is destroyed, a signal is generated in the Evaluation device formed, which by means of a display in the Pilot cockpit can be displayed. So that the monitoring wire at one Failure of the rolling bearing is destroyed, it is in its wire length compared to the evaluation device corresponding to one empirically fixed length.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der Überwachungsdraht auch durch den Sicherungsring und den Haltebügel geführt werden, da im Falle des Versagens eines Wälzlagers ebenfalls eine Relativbewegung zwischen Sicherungsring und Haltebügel erfolgt, die zum Zerstören des Überwachungsdrahtes führt.According to a further embodiment of the invention, the Monitoring wire also through the circlip and the bracket be carried out because in the event of failure of a rolling bearing also Relative movement between the circlip and bracket is carried out to Destroying the surveillance wire leads.
Sollte der Haltebügel zu einem Haltering ausgeführt sein, gibt sich eine weitere Gestaltungsmöglichkeit. Der Haltering umfaßt den Sicherungsring in einer Nut und der Haltering liegt auf dem Lagerbock an, wobei der Haltering mit dem Lagerbock verbunden ist. In einem solchen Fall wird der Überwachungsdraht von der Auswertevorrichtung kommend von einer Seite durch den Lagerbock eine Nutwandung des Sicherungsringes, den Haltering hindurch weiter durch die andere Wandungsnut des Sicherungsringes und die andere Wandung des Lagerbocks hindurchgeführt. Bei dieser Ausgestaltung ist nicht nur das Wälzlager überwachbar, sondern auch ein Verlust der Schraubverbindung zwischen Haltering und Lagerbock überwachbar.If the bracket is made into a retaining ring, there is one further design options. The retaining ring includes the locking ring in a groove and the retaining ring lies on the bearing block, the Retaining ring is connected to the bearing block. In such a case the Monitoring wire coming from the evaluation device from one Side through the bracket a groove wall of the circlip Retaining ring through through the other wall groove of the Circlip and the other wall of the bearing block passed through. In this configuration, it is not only the rolling bearing monitorable, but also a loss of screw connection between Retaining ring and bearing block can be monitored.
Die Erfindung gewährleistet, daß das Flugpersonal des Hubschraubers das Eintreten einer Notlaufeigenschaft eines Wälzlagers an der Antriebswelle für den Heckrotor erkennen kann. Die Lösung ist äußerst kostengünstig, da keine aufwendigen Sensoren an der Lagerung erforderlich werden. Der Überwachungsdraht als Sensor muß nicht wie andere Sensoren kalibriert werden.The invention ensures that the flight personnel of the helicopter An emergency running property of a rolling bearing occurs on the drive shaft can recognize for the tail rotor. The solution is extremely inexpensive because no expensive sensors are required on the bearing. The Monitoring wire as a sensor does not have to be calibrated like other sensors become.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert und in Zeichnungen dargestellt. Es zeigenThe invention is described below using exemplary embodiments explained and shown in drawings. Show it
Fig. 1 schematisierte Ansicht einer Lagerung für eine Antriebswelle eines Heckrotors vom Hubschrauber mit Überwachungsdraht als Wälzlagerüberwachung Fig. 1 shows a schematic view of a bearing for a drive shaft of a tail rotor from the helicopter with monitoring wire as roller bearing monitoring
Fig. 2 Seitenansicht auf eine Lagerung gemäß Fig. 1 Fig. 2 side view of a bearing according to Fig. 1
Fig. 3 Detail zur Führung des Überwachungsdrahtes durch Sicherungsring und Haltebügel Fig. 3 detail for guiding the monitoring wire through the locking ring and bracket
Fig. 4 Detail zur Führung des Überwachungsdrahtes durch Lagerbock, Sicherungsring und Haltering Fig. 4 Detail for guiding the monitoring wire through the bearing block, locking ring and retaining ring
Fig. 1 zeigt eine Lagerung 9 im wesentlichen bestehend aus einem Wälzlager 1, einem Sicherungsring 3 sowie einem Lagerbock 5 mit einem Haltebügel 4. Der Lagerbock 5 ist am Rumpf 8 des Hubschraubers befestigt. Der Lagerbock 5 trägt das Wälzlager 1 mit dem Sicherungsring 3, wobei der Haltebügel 4, in einer Umfangsnut des Sicherungsringes 3 liegend, den Sicherungsring 3 im Lagerbock 5 fixiert. Das Wälzlager 1 ist dargestellt mit Innenring 1.1, mit Außenring 1.2 und dazwischenliegenden Wälzlagerkäfig 1.3. Der Innenring 1.1 des Wälzlagers 1 ist auf der Antriebswelle 2 formschlüssig angepaßt. Fig. 1 shows a storage 9 consisting essentially of a roller bearing 1, a retaining ring 3, and a bearing block 5 with a support bracket 4. The bearing block 5 is attached to the fuselage 8 of the helicopter. The bearing block 5 carries the rolling bearing 1 with the retaining ring 3 , the retaining bracket 4 , lying in a circumferential groove of the retaining ring 3 , fixing the retaining ring 3 in the bearing block 5 . The roller bearing 1 is shown with an inner ring 1.1 , with an outer ring 1.2 and an intermediate roller bearing cage 1.3 . The inner ring 1.1 of the rolling bearing 1 is positively adapted on the drive shaft 2 .
Wie Fig. 1 weiterhin zeigt, ist an der Lagerung 9 ein Fühler F zur Wälzlagerüberwachung angeordnet und mit einer Auswertevorrichtung 7 verbunden.As FIG. 1 also shows, a sensor F for rolling bearing monitoring is arranged on the bearing 9 and connected to an evaluation device 7 .
Wie Fig. 2 deutlicher zeigt, ist der Fühler F von einem Überwachungsdraht 6 gebildet. Von der Überwachungsvorrichtung 7 kommend, ist der Überwachungsdraht in eine Bohrung 10 des Lagers 9 hindurchgeführt und zurück zum Überwachungsgerät 7 geführt. Die Bohrung 10 wird gebildet von den Teilbohrungen 10.1, 10.2 und 10.3. Vorteilhafterweise ist die Bohrung 10, bestehend aus den Teilbohrungen 10.1, 10.2, 10.3, parallel zur Längsachse L der Antriebswelle 2 geführt. Der Überwachungsdraht 6 führt durch die Teilbohrung 10.1. des Lagerbocks 5, anschließend durch die Teilbohrung 10.2 des Sicherungsringes und letztlich durch eine weitere Teilbohrung 10.3 des Lagerbocks 5. Der Überwachungsdraht 6 ist als Schleife gegenüber der Auswertevorrichtung 7 geführt. Es ist möglich, weitere Lagerungen 9 an der Antriebswelle 2 in die Schleife einzubeziehen. Der Überwachungsdraht 6 wird dann folglich von einem Lager 9 zum nächsten Lager 9 geschleift und dann zurück zur Überwachungsvorrichtung 7. Bei einem Versagen eines Wälzlagers 1 (beispielsweise bei einem Blockieren) kann die Antriebswelle 2 mit dem Wälzlager 1 und dem Sicherungsring 3 im Haltebügel 4 drehen. Bei einem Versagen des Wälzlagers kann das Wälzlager 1 mittels Sicherungsring 3 für eine begrenzte Zeit als provisorisches Gleitlager laufen. Da der Überwachungsdraht 6 zwischen Sicherungsring 3 und Lagerbock 5 bzw. Haltebügel 4 geführt ist, kommt es bei Versagen des Wälzlagers 1 zur Zerstörung des Überwachungsdrahtes 6. Diese Zerstörung des Überwachungsdrahtes 6 bewirkt in der Überwachungsvorrichtung 7 ein elektrisches Signal, welches die Überwachungsvorrichtung 7 veranlaßt ein Signal für diesen Zustand in der Pilotenkanzel anzuzeigen.As FIG. 2 shows more clearly, the sensor F is formed by a monitoring wire 6 . Coming from the monitoring device 7 , the monitoring wire is passed into a bore 10 in the bearing 9 and is returned to the monitoring device 7 . The bore 10 is formed by the partial bores 10.1 , 10.2 and 10.3 . The bore 10 , consisting of the partial bores 10.1 , 10.2 , 10.3 , is advantageously guided parallel to the longitudinal axis L of the drive shaft 2 . The monitoring wire 6 leads through the partial bore 10.1 . of the bearing block 5 , then through the partial bore 10.2 of the retaining ring and ultimately through a further partial bore 10.3 of the bearing block 5 . The monitoring wire 6 is guided as a loop with respect to the evaluation device 7 . It is possible to include further bearings 9 on the drive shaft 2 in the loop. The monitoring wire 6 is then consequently ground from one bearing 9 to the next bearing 9 and then back to the monitoring device 7 . In the event of a failure of a roller bearing 1 (for example in the event of a blockage), the drive shaft 2 can rotate with the roller bearing 1 and the locking ring 3 in the retaining bracket 4 . If the rolling bearing fails, the rolling bearing 1 can run as a provisional plain bearing for a limited time by means of a circlip 3 . Since the monitoring wire 6 is guided between the circlip 3 and the bearing block 5 or the retaining bracket 4 , the monitoring wire 6 is destroyed if the rolling bearing 1 fails. This destruction of the monitoring wire 6 causes an electrical signal in the monitoring device 7 , which causes the monitoring device 7 to display a signal for this state in the pilot's cockpit.
Fig. 3 zeigt in einem anderen Ausführungsbeispiel die Führung des Überwachungsdrahtes 6 zwischen Sicherungsring 3 und Haltebügel 4. Es wird damit eine analoge Wirkung erzielt wie in der Beschreibung nach Fig. 2 erläutert. Fig. 3 shows another embodiment of the guide wire 6 of the monitoring between the securing ring 3 and the holding bracket 4. An effect similar to that described in the description of FIG. 2 is thus achieved.
Der Haltebügel kann jedoch auch zu einem Haltering ausgeführt werden. Dabei kann der Haltering im Bereich des Lagerbocks blechartig ausgewalzt sein und mittels zweier Schraubverbindungen mit dem Lagerbock verbunden sein. In einem solchen Fall kann der Überwachungsdraht auch über eine Bohrung geführt werden, die sich aus den Teilbohrungen Lagerbock, Sicherungsring, Haltering, Sicherungsring und Lagerbock ergibt. Durch diese, sich aus den Teilbohrungen zusammensetzende Bohrung kann der Überwachungsdraht geführt werden. Dies hat den Vorteil, daß die Schraubenverbindung zwischen Haltering und Lagerbock zusätzlich überwachbar wird (Fig. 4). Die Auswertevorrichtung 7 beinhaltet eine Elektronik zur Überwachung des ungestört, elektrischen Durchgangs durch den Überwachungsdraht 6. Dieser elektrische Durchgang besteht vom Ausgang der Überwachungsvorrichtung über den Überwachungsdraht 6 zurück zum Eingang der Überwachungsvorrichtung 7. Mit Zerstörung des Überwachungsdrahtes 6 wird der ungestörte, elektrische Durchgang im Überwachungsdraht 6 unterbrochen. Diese Unterbrechung erzeugt in der Elektronik ein elektrisches Signal (beispielsweise durch Wechsel eines bestehenden Signalpegels), welches in einer Anzeige 7.1 anzeigbar ist. Die Anzeige sollte sinnvollerweise in der Pilotenkanzel angeordnet sein. Die Anzeige kann optisch und/oder akustisch ausgeführt sein. Die Anzeige 7.1 zeigt dem Personal, den erfolgten Eintritt der Notlaufeigenschaft eines Wälzlagers an der Antriebswelle für den Heckrotor an.However, the bracket can also be made into a retaining ring. The retaining ring can be rolled out like a sheet in the area of the bearing block and connected to the bearing block by means of two screw connections. In such a case, the monitoring wire can also be guided through a hole that results from the partial holes bearing block, retaining ring, retaining ring, retaining ring and bearing block. The monitoring wire can be guided through this hole, which is composed of the partial holes. This has the advantage that the screw connection between the retaining ring and the bearing block can also be monitored ( FIG. 4). The evaluation device 7 contains electronics for monitoring the undisturbed electrical passage through the monitoring wire 6 . This electrical continuity consists of the output of the monitoring device via the monitoring wire 6 back to the input of the monitoring device 7 . When the monitoring wire 6 is destroyed, the undisturbed electrical continuity in the monitoring wire 6 is interrupted. This interruption generates an electrical signal in the electronics (for example by changing an existing signal level), which can be displayed in a display 7.1 . The display should usefully be arranged in the pilot's cockpit. The display can be visual and / or acoustic. The display 7.1 shows the personnel that the emergency running property of a rolling bearing has occurred on the drive shaft for the tail rotor.
Diese Erfindung ist am Hubschrauber auch an anderen wälzgelagerten Antriebswellen einsetzbar. Das betrifft auch wälzgelagerte Steuerstangen des Hubschraubers.This invention is also on other roller bearings on the helicopter Drive shafts can be used. This also applies to control rods with roller bearings of the helicopter.
Claims (6)
bestehend aus einem Wälzlager und einem Sicherungsring,
wobei ein Innenring des Wälzlagers die Antriebswelle trägt,
und ein Außenring des Wälzlagers von dem Sicherungsring umfaßt und mit diesem formschlüssig verbunden ist,
und einem Lagerbock, der den Sicherungsring trägt,
wobei ein am Lagerbock befestigtes Halteelement den Sicherungsring umfaßt,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Überwachungsdraht (6) als ein Fühler (F) zur Wälzlagerüberwachung an der Lagerung (9) angeordnet ist und mit einer Auswertevorrichtung (7) verbunden ist.1. storage for the drive shaft of the tail rotor of a helicopter,
consisting of a roller bearing and a circlip,
an inner ring of the roller bearing carries the drive shaft,
and an outer ring of the rolling bearing is surrounded by the locking ring and is positively connected to it,
and a bearing block that carries the locking ring,
wherein a retaining element fastened to the bearing block comprises the locking ring,
characterized in that a monitoring wire ( 6 ) is arranged on the bearing ( 9 ) as a sensor (F) for rolling bearing monitoring and is connected to an evaluation device ( 7 ).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1998136729 DE19836729C1 (en) | 1998-08-13 | 1998-08-13 | Bearing for helicopter rotor drive shaft incorporates electrical sensor wire coupled to evaluation device for monitoring bearing during helicopter flight |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| DE1998136729 DE19836729C1 (en) | 1998-08-13 | 1998-08-13 | Bearing for helicopter rotor drive shaft incorporates electrical sensor wire coupled to evaluation device for monitoring bearing during helicopter flight |
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| DE19836729C1 true DE19836729C1 (en) | 2000-04-20 |
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ID=7877436
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| DE1998136729 Expired - Fee Related DE19836729C1 (en) | 1998-08-13 | 1998-08-13 | Bearing for helicopter rotor drive shaft incorporates electrical sensor wire coupled to evaluation device for monitoring bearing during helicopter flight |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19836729C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10216354A1 (en) * | 2002-04-13 | 2003-10-23 | Ina Schaeffler Kg | Drive comprises an endless traction element which is electrically conductive for data and/or signal transmission within the drive |
| DE102021112133B3 (en) | 2021-05-10 | 2022-09-29 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Double row ball bearing |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3129904A (en) * | 1962-01-29 | 1964-04-21 | Lockheed Aircraft Corp | Helicopter tail boom and tail rotor drive shaft supports |
-
1998
- 1998-08-13 DE DE1998136729 patent/DE19836729C1/en not_active Expired - Fee Related
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Effective date: 20150303 |