DE3437582A1

DE3437582A1 - Drehmomentenausgleichs-rotorantrieb fuer hubschrauber

Info

Publication number: DE3437582A1
Application number: DE3437582A
Authority: DE
Inventors: Santino Pancotti; Ivan Gallarate Varese Pergetti
Original assignee: Costruzioni Aeronautiche Giovanni Augusta SpA
Current assignee: Agusta SpA
Priority date: 1983-10-26
Filing date: 1984-10-13
Publication date: 1985-05-09
Also published as: GB8426451D0; IT1161530B; GB2148818A; JPS60166595A; FR2554082B1; IT8368108A0; FR2554082A1

Description

PATENTANWÄLTE HELBER & ZENZQIESBEn W ■= S ,-47 ■ 6144.ZWMGENBBH B-TEL O BS 91-741 Οβ

A 8408

COSTRUZIONI AERONAUTICHE GIOVANNI AGUSTA S.p.A. 1-21017 Cascina Costa dl Samarate, Varese/ltalien

Drehmomentenausgleichs-Rotorantrieb für Hubschrauber

Die Erfindung betrifft einen Drehmomentenausgleichs-Rotorantrieb für Hubschrauber.

Es ist bekannt, daß bei Drehmomentenausgleichsrotoren von Hubschraubern eine hohle Antriebswelle verwendet wird, welche an einem Ende duzch ein Gehäuse drehbar gehaltert ist, welches Antriebskomponenten zur übertragung des Drehantriebs auf die Antriebswelle enthält. Auf das freie Ende der Antriebswelle ist eine Nabe aufgepaßt, welche üblicherweise mit zwei oder mehr radialen Rotorblättern mit veränderbarer Einstellung versehen ist. Bei bestimmten bekannten Typen von Drehmomentenausgleichsrötoren wird die Blattverstellung von einer innerhalb der besagten rohrförmigen Antriebswelle verlaufenden und

mit ihrem freien Ende aus ihr vortretenden Steuerbewirkt
stange^ wobei am äußeren Ende dieser Steuerstange eine

Platte gehaltert ist, deren äußerer Rand mit jedem

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Rotorblatt über eine Verbindungsstange für Blattverstellung gekoppelt ist. An dem dem die besagte Platte halternden Ende gegenüberliegenden Ende ist die Steuerstange an den Ausgang einer äußeren Servosteuerung angeschlossen, welche so ausgebildet ist, daß sie eine axiale Stellbewegung auf die Steuerstange ausübt. Diese Stellbewegung wird mittels der erwähnten Ver— _r

bindung»stange auf die Rotorblätter übertragen, um so · die erforderlichen Veränderungen der Blatteinstellung zu bestimmen. Bei bekannten Ausgestaltungen von Drehmomentenausgleichs-Rotoren ist die besagte Steuerstange Uberlicherweise in zwei Abschnitte unterteilt, deren erster drehfest mit der Servosteuerung gekoppelt ist, während der zweite sich zusammen mit der Antriebswelle dreht. Die beiden Abschnitte sind dabei üblicherweise über eine Kupplung miteinander verbunden, welche ein Drucklager aufweist, mit dem die beiden Teile in Axialrichtung miteinander verbunden sind, während sie gleichzeitig relativ zueinander um ihre eigenen Achsen verdrehbar sind.

Die erwähnten bekannten Ausführungsformen von Drehmomentenausgleichs-Rotoren weisen eine Anzahl von Nachteilen auf, die teilweise darauf zurückzuführen sind, daß ein längerer oder kürzerer Abschnitt der Steuerstange relativ zu dem die Antriebswelle halternden Gehäuse drehfest angeordnet ist, und teilweise auf die Anordnung des erwähnten Drucklagers und der Servosteuerung.

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>'i Genauer gesagt, der drehfeste Abschnitt der Steuerstange

S? ist üblicherweise innerhalb der Antriebswelle durch Lager gehaltert, deren Lebensdauer infolge der auf sie

\₇ einwirkenden Beanspruchungen relativ kurz ist, wobei

sowohl die in Umfangsrichtung wirkenden, durch die relative

|i Drehung des St euer Stangenabschnitts und der Antriebswelle

als auch die axialen, durch die axiale Verschiebung

ff der Steuerstange relativ zur Antriebswelle verursachten

.'< Beanspruchungen beteiligt sind. Hinsichtlich des

erwähnten Drucklagers ist festzuhalten, daß dieses

normalerweise innerhalb des Gehäuses oder der Antriebswelle in einer derart unzugänglichen Lage angeordnet ist, daß eine unmittelbare Inspektion desselben unmöglich und routinemäßige Wartungen oder Austausch extrem arbeitsaufwendig sind. Bezüglich der Servosteuerung ist festzuhalten, daß diese üblicherweise direkt an einen Abschnitt des Hubschrauber-Hecks, insbesondere dem Leitwerk an Befestigungspunkten angeschlossen ist, welche neben der Schwierigkeit ihrer Herstellung auch das Gewicht des Leitwerks erhöhen.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, einen Drehmomentenausgleichs-Rotor für Hubschrauber zu schaffen, welcher die geschilderten Nachteile nicht aufweist.

Ausgehend von einem Drehmomentenausgleichs—Rotorantrieb für Hubschrauber mit einem Antriebsgehäuse, einer aus dem Antriebsgehäuse vortretenden und drehbar in ihm gelagerten rohrförmigen Antriebswelle, einqtn am freien Ende der Antriebswelle befestigten Rotor, einer t«il- ·' weise innerhalb der Antriebswelle liegenden Steuerstange

für die Blattverstellring, einer Servosteuerung zur Erzeugung von axialen Blattverstell-Stellbewegungen der Steuerstange relativ zur Antriebswelle, lagerartigen Verbindungsmitteln zwischen Steuerstange und Servosteuerung und mit Verbindungsmitteln zur drehfesten Koppelung der Steuerstange mit der Antriebswelle, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die sich entlang der Antriebswelle erstreckende Steuerstange durch Führungseinrichtungen in Axialrichtung verschiebbar, Jedoch drehfest von der Antriebswelle gehaltert ist, wobei ein Ende der Steuerstange von der Antriebswelle und dem Antriebsgehäur,β vortritt und mit den lagei artigen Verbindungsmitteln gekoppelt ist, und daß die rohrförmig ausgebildete Servosteuerung im Innern des Antriebsgehäuses angeordnet ist und die Steuerstange aufnimmt.

Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert, welche einen Axialschnitt durch ein Au3führungsbei spiel eines in der erfindungsgemäßen Weise ausgebildeten Drehmomentenausgleichs-Rotors zeigt.

In der Zeichnung ist mit 1 ein Drehmomentenausgleichs-

-antrieb Rotor eines Hubschraubers bezeichnet, der eine rohr förmige Antriebswelle 2 aufweist, welche aus einem mit einem Antrieb k versehenen Antriebsgehäuse 3 vortritt und auf deren freiem Ende die (nicht gezeigte) Nabe eines Insgesamt mit 5 bezeichneten Drehmomentenausgleichs-Rotors befestigt ist.

Das Antriebsgehäuse 3 setzt sich aus zwei im wesentlichen topffönnigen und miteinander zu einer Einheit verbundenen Gehäuseteilen zusammen, welche mit ihren einander zugewandten konkaven Seiten auf gegenüberliegenden Seiten eines Kegelrads 8 angeordnet sind, welches innerhalb des Gehäuses 3 an einem Abschnitt der Antriebswelle 2 befestigt ist. Das Kegelrad 8 kämmt mit einem auf einer Welle 10 des Antriebs k angeordneten Kegelritzel 9· Der Schaft 10 tritt durch einen rohrförmigen Ansatz 11 des Gehäuseteils 6 ins Antriebsgehäuse 3 ein. Im Ansatz 11 ist die Welle 10 durch Lager 12 drehbar gelagert. Der Gehäuseteil 6 ist mit einem abnehmbaren Abschlußdeekel 13 versehen, der koaxial zur Antriebswelle 2 angeordnet und mit einem äußeren axialen rohrförmigen Ansatz 14 versehen ist. Der Abschlußdeckel 13 ist fest mit einem rohrförmigen Abschnitt 15 des Gehäuseteils 6 verbunden, wobei dieser besagte Abschnitt mittels zwischengeschalteter Lager ein Ende der Antriebswelle 2 drehbar lagert. Dar Antriebsgehäuse 3 ist mit zwei seitlichen Ansätzen 17 versehen, von denen einer von der AuLanwand des Gehäuseteils 6 und der andere vom rohrförmigen Ansatz nach außen vorspringt und jeweils mit einer Bohrung zur Befestigung des Gehäuses 3 an einem (nicht gezeigten) Heckabschnitt des Hubschraubers versehen ist.

Der Gehäuseteil 7 hat im wesentlichen die Form eines Kegelstumpfs mit einer größeren, dem Gehäuseteil 6 zugewandten Stirnwand 20, welche mit einer mittigen Bohrung 21 versehen ist, die ihrerseits in Flucht mit

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einer mittigen Bohrung 22 in der kleineren Stirnwand 23 des besagten Gehäuseteils fluchtet. In den Bohrungen 21 und 22 ist mit Lagern 2k ein mittlerer Abschnitt der Antriebswelle 2 drehbar gelagert.

Durch die Antriebswelle 2 verläuft eine Stauerstange 25 für die Blattverstellung, welche sich aus wenigstens zwei rohrförmigen fest verbundenen koaxialen Abschnitten 26 und 27 zusammensetzt. Der Abschnitt 27 ist unter Zwischenschaltung einer Führungsbüchse 28 innerhalb des Gehäuseteils 7 in Axialrichtung verschiebbar in der Antriebswelle 2 gelagert, während der Abschnitt 26 sich durch den Gehäuseteil 6 und den rohrförmigen Ansatz Ik erstreckt und noch aus diesem Ansatz vorspringt und am oberen Endabschnitt eines zylindrischen Bolzens 29 angreift, der fest mit dem Abschnitt 26 verbunden ist. Auf dem Bolzen 29 sind die Innenringe zveier Drucklager 30 gehaltert, welche von einer auf einen mit Gewinde versehenen Endabschnitt 32 des Bolzens 29 aufgeschraubten Mutter 31 in Axialrichtung auf dem Bolzen 29 festgelegt sind.

Auf dem Bolzen 29 ist mittels der Drucklager 30 eine Büchse 33 mit einem koaxial zum Bolzen 29 angeordneten rohrförmigen Ansatz 3k drehbar gelagert. Die Büchse liegt zwischen den Armen eines Gabelkopfs 35, der einen Hebelarm eines Steuerhebels 36 für die Blattverstellung bildet. Die Büchse 33 ist mit zwei diametral gegenüberliegenden (nicht gezeigten) Radialbohrungen versehen, die jeweils mit einer (ebenfalls nicht gezeigten)

zugeordneten Bohrung durch einen jeweils zugeordneten

Arm des Gabelkopfs 35 fluchten. In jedem Paar der

(nicht gezeigten) fluchtenden Bohrungen ist ein züge- I

ordneter Bolzen 37 eingesetzt, der von einer mittels

einer Schraube 39 am jeweils zugehörigen Arm des

Gabelkopfe 35 befestigten Platte 38 vorspringt.

Der Steuerhebel 36 ist mittig an eiuem Ende eines Gelenkhebels 40 angelenkt, der andererseits an seinem B anderen Ende an einem vom Ansatz 14 radial nach außen vorspringenden Ansatz 41 angelenkt ist.

Der Ansatz 14 bildet Teil eines äußeron rohrförmigen Körpers 42 einer zweiteiligen, insgesamt mit 43 bezeichneten Servosteuerung und ist fest mit dem Abschlußdeckel I3 verbunden. Die Servosteuerung erstreckt sich in das Gehäuse 3 und ist durch einen auf der Innenfläche des rohrförmigen Körpers 42 befestigten inneren Ring 44 in zwei gleiche Abschnitte unterteilt. Der Ring 44 liegt mit Gleitsitz auf einer rohrförmigen Stange 2+5, deren eines Ende aus dem Ansatz 1^ vortritt und mit dem rohrförmigen Ansatz verbunden ist.

Die Stange k$ wird koaxial vom Abschnitt 26 der Steuerstange 25 durchsetzt und ist außen gleitend verschiebbar und flüssigkeitsdicht durch zwei Verschlußringe h6 am rohrförmigen Körper h2 hindurchgeführt. Zwischen dem rohrförmigen Körper 42 und der Stange 45 bilden die Ringe 44 und 46 zwei ringförmige Zylindarabschnitte 47, in welchen zugeordnete Ringkolben 48 auf der Stange 45 liegen.

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Aus der vorstehenden Beschreibung geht klar hervor, wie die gesamte Steuerstange 25 infolge der Lager drehfest mit der Antriebswello 2 verbunden ist, lait der sie sich andererseits dreht, so daß relativ geringe Beanspruchungen auf die Führungsbüchse 28 einwirken, deren einzige Funktion in der axialen Führung der Steuerstange 25 in der Antriebswelle 2 liegt.

Darüber hinaus erleichtert die Anordnung der Lager außerhalb des Gehäuses 3 die Überprüfung der die Steuerstange 25 mit der Servosteuerung k3 verbindenden Kupplung, wobei eine solche Überprüfung einfach durch Abschrauben der Mutter 31 erfolgt, worauf die Büchse 33 und die Lager 30 vom Bolzen 29 abgenommen werden können.

Claims

Patentansprüche

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· Drehmoinentenausgleichs-Rotorantrieb für Hubschrauber mit einem Antriebsgehäuse, einer aus dem Antriebsgehäuse vortretenden und drehbar in ihm gelagerten rohrförmigen Antriebswelle» einem am freien Ende der Antriebswelle befestigten Rotor, einer teilweise innerhalb der Antriebswelle liegenden Steuerstange für die Blattverstellung, einer Servosteuerung zur Erzeugung von axialen Blattverstell-Stellbewegungen der Steuerstange relativ zur Antriebswelle, lagerartigen Verbindungsmitteln zwischen der Steuerstange und der Servosteuerung und mit Verbindungsmitteln zur drehfesten Koppelung der Steuerstange mit der Antriebswelle, dadurch gekennzeichnet, daß die sich entlang der Antriebswelle (2) erstreckende Steuerstange (25) durch Führungseinrichtungen (Führungsbüchse 28) in Axialrichtung verschiebbar, jedoch drehfest von der Antriebswelle (2) gehaltert ist, wobei ein Ende der Steuerstange (25) von der Antriebswelle (2) und dem Antriebsgehäuse (3) vortritt und mit den lagerartigen Verbindungsmitteln (Drucklager 3Oj Büchse 33) gekoppelt ist, und daß die rohrförmig ausgebildete Servosteuerung (1*3) im Innern des Antriebsgehäuses (3) angeordnet ist und die Steuerstange (25) aufnimmt.

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2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lagerartigen Verbindungsmittel wenigstens ein auf dem besagten Ende der Steuerstange (25) angeordnetes Drucklager (30) und eine Büchse (33) aufweisen, welche vermittels des Drucklagers (30) drehbar und mit einem Ausgang (rohrförmige Stange der Servosteuerung (^3) gekoppelt ist.
3. Antrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Servosteuerung (kj) eine sie durchsetzende rohrförmige Stange (45) aufweist, welche passend über die Steuerstange (25) geführt ist, und daß die rohrförmige Stange (1*5) an einem Ende an der Büchse (33) befestigt ist.