DE60034404T2 - Halterung und lineare Betätigungsvorrichtung für den Verstellring einer allseits beweglichen Schubdüse - Google Patents

Halterung und lineare Betätigungsvorrichtung für den Verstellring einer allseits beweglichen Schubdüse Download PDF

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Description

  • Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf eine achsensymmetrische Schubschwenkdüse mit einem verstellbaren Hals, und besonders auf eine Linearbetätigungs- und Schwenkringstützeinrichtung für den Betätigungs- und Stützschwenkring, der dazu dient, die Düsenklappen zu schwenken, die den Düsenabgasstrom eine Richtung geben.
  • Bei von Militärflugzeugen besteht die Notwendigkeit, die Manövrierfähigkeit des Flugzeugs sowohl bei Luftgefechtseinsätzen als auch bei komplizierten Bodenkampfeinsätzen zu erhöhen. Flugzeugkonstrukteure bemühen sich, die Verwendung von konventionellen aerodynamischen Flächen, wie Klappen und Bremsklappen, durch schwenkbare Düsen zu ersetzen oder zu verstärken, durch welche der Abgasfluss und die Schubkraft des Gasturbinentriebwerks, die das Flugzeug antreibt, gedreht oder geschwenkt wird. Das US-Patent Nr. 4.994.660 von Hauer stellt eine achsensymmetrische Schwenkschubdüse vor, die eine Möglichkeit liefert, die Schubkraft einer achsensymmetrischen konvergenten/divergenten Düse zu schwenken, indem die die divergenten Klappen der Düse universell auf eine asymmetrische Weise geschwenkt werden oder indem in anderen Worten die divergenten Klappen in Bezug auf die Mittellinie der nicht geschwenkten Düse in radiale und tangentiale Richtungen geschwenkt werden. Die Klappen werden mit Hilfe eines Schwenkrings geschwenkt, der linear axial bewegt und kardanisch aufgehängt oder über einen begrenzten Bereich hinweg um seine horizontale und vertikale Achse gekippt werden kann (im Wesentlichen in seiner Einstellung angepasst werden kann).
  • Durch ein Schwenken der Schubkraft werden tangentiale und radiale Lasten hervorgerufen, die als Seitenlasten be zeichnet und von den Klappen durch die Betätigungselemente über verschiedene Lastenwege zurück zum Triebwerkgehäuse übertragen werden. Diese enorm hohen Lasten erfordern schwere Betätigungselemente, damit die Lasten und insbesondere die Biegemomente, die durch die Schubkraftschwenkung auf die Betätigungselementachsen ausgeübt werden, absorbiert werden können.
  • Das US-Patent Nr. 5.174.502 von Lippmeier et al stellt eine Stütze für den Schwenkring vor, die mindestens einen Teil der wirkenden Seitenlasten, die von der Schubkraft-Schwenkdüse eines Gasturbinentriebwerks generiert werden, zu einem relativ stationären Abschnitt des Triebwerks überträgt. Das US-Patent Nr. 5.174.502 stellt ein Gerät zur Minimierung oder Eliminierung der Seitenlasten, die von der Düse zu den Betätigungselementen übertragen werden, zur Reduzierung oder Eliminierung der Biegemomente, welchen die Betätigungselemente aufgrund der radialen Belastungen ausgesetzt werden würden, und zur Minimierung der Größe und des Gewichts der Düsenbetätigungselemente sowie des hydraulischen Systems vor, das zur Stromversorgung der Betätigungselementen verwendet wird. Die Stütze umfasst Schwenkverbindungen, die Schwenk- oder Stützbewegungen bei zwei Freiheitsgraden (2 DOF) und eine axiale Linearbewegung des Schwenkringes ermöglichen. Eine der Ausführungsformen weist eine duale Verbindungsstützvorrichtung mit einer rechteckigen ersten Verbindung auf, die mit Hilfe eines Scharniers schwenkbar an dem Triebwerkgehäuse angebracht ist. Die erste Verbindung ist schwenkbar mit einer zweiten Verbindung verbunden, die wiederum durch einen 3 DOF oder ein kugelförmiges Gelenk universell an den Schwenkring angehängt ist.
  • Kurz gesagt wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Schwenkringstütze und eine Betätigungseinrichtung zur Betätigung eines Schwenkrings und der Übertragung der Seitenlasten, die auf den Schwenkring einwirken und von der Schubkraft-Schwenkdüse eines Gasturbinentriebwerks generiert werden, zu einem relativ stationären Abschnitt des Triebwerks und zum Zwecke der Neigung des Schwenkrings geliefert, um die Schubkraft der Düse zu schwenken. Die Schwenkringsstütz- und Betätigungseinrichtung umfasst ein lineares Betätigungselement, das durch eine Schiebestange mit dem Schwenkring verbunden ist. Ein erstes Betätigungselementgelenk verbindet das lineare Betätigungsgelenk mit einem vorderen Ende der Schiebestange und einem hinteren Betätigungselementgelenk, das das hintere Ende der Schiebestange mit dem Schwenkring verbindet. Eine Schwenkringstützeinrichtung stützt die Schiebestange auf verschiebbare Weise, schränkt die Umfangsbewegung des Schwenkrings ein und überträgt auf den Schwenkring einwirkende Seitenlasten auf einen relativ stationären Abschnitt des Triebwerks.
  • Das hintere Betätigungselementgelenk weist vorzugsweise drei Freiheitsgrade auf und das vordere Betätigungselementgelenk weist einen Rotationsfreiheitsgrad auf. Das hintere Betätigungselementgelenk weist vorzugsweise ein Kugelgelenk auf, welches drei Rotationsfreiheitsgrade hat. Das vordere Betätigungselementgelenk weist vorzugsweise einen Gabelkopf mit zwei Laschen auf, die mit drei Laschen ineinander greifen und schwenkbar damit verstiftet sind.
  • In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Schwenkringstützeinrichtung mindestens eine Führungsanordnung mit einer hohlen Führung, die auf einem Gehäuse des Triebwerks mittels einer Unterstützungsstruktur befes tigt ist, und eine Schiebestange, die verschiebbar innerhalb der Führung unterstützt ist. Vorzugsweise umfasst die Schwenkringstützeinrichtung eine vordere und eine hintere Unterstützung, wobei die hintere Unterstützung in einem Abstand und hinter der vorderen Unterstützung angeordnet ist. Eine andere Ausführungsform umfasst Rollen, die an und innerhalb der hohlen Führung befestigt und zwischen der Führung und der Schiebestange angeordnet sind. Bei anderen Ausführungsformen ist die Schiebestange hohl und im Querschnitt rechteckig oder zylindrisch. Bei der zylindrischen Ausführungsform ist die ringförmige Linearlagerung verschiebbar um die zylindrische Schiebestange angeordnet und wird durch radial verlaufende Schlitze oder Spuren in der Umfangs-Ringstützeinrichtung gehalten.
  • Zu den Vorteilen der Linearbetätigungs- und Schwenkringstützeinrichtung der vorliegenden Erfindung gehört die kombinierte Fähigkeit, die Seitenlasten, die auf die Schwenkringbetätigungseinrichtungen einwirken, sowie die Biegemomente, denen die Betätigungseinrichtungen und ihre Hebel ausgesetzt werden würden, zu reduzieren oder sogar zu eliminieren und zugleich den Schwenkring zu betätigen. Durch die vorliegende Erfindung wird auch die Gesamtgröße der Struktur, die benötigt wird, um diese beiden Funktionen auszuführen, im Vergleich zu Bauweisen nach dem Stand der Technik reduziert, und auch die Anzahl von Bauteilen, die für die Ermöglichung der kombinierten Funktionen der Erfindung notwendig sind, wird verringert. Bei der vorliegenden Erfindung werden die Betätigungs- und Stützmechanismen für den Schwenkring kombiniert, anstatt dass die Funktionen der Ringunterstützung und der Ringbetätigung in zwei getrennte Schnittstellenpunkte auf dem Schwenkring aufgeteilt werden, und die beiden Funktionen der Ringbetätigung und der Ringunterstützung werden mit Hilfe ei nes Mechanismus erreicht, durch welchen die Einrichtung im Vergleich zum Stand der Technik weniger kompliziert und strukturell verbessert wird. Durch die Erfindung wird in Umfangsrichtung entlang der Abgasführung oder des Triebwerkgehäuses Platz gewonnen, so dass es einfacher wird, Raum für andere Düsenhardware zu finden.
  • Bei der vorliegenden Erfindung wird eine Reihe von Gabeln auf dem Schwenkring überflüssig, die sonst zur Befestigung der Betätigungselemente am Ring verwendet werden würden, so dass der Ring vereinfacht und sowohl die Kosten als auch das Gewicht reduziert werden. Die Platzierung des Schwenkringbetätigungselements vor und in einer Linie mit der Unterstützungs- und Betätigungseinrichtung der vorliegenden Erfindung schafft Raum in der Umfangsrichtung um das Düsentriebwerksgehäuse herum, so dass es einfacher wird, Platz für andere Düsenhardware zu finden.
  • Im Folgenden wird die Erfindung mit Hilfe von Beispielen und unter Verweis auf die Zeichnungen detaillierter beschrieben, wobei gilt:
  • 1 ist eine teilweise Schnittansichtsperspektivenillustration einer asymmetrischen Auspuffschwenkdüse eines Gasturbinentriebwerks mit einem Linearbetätigungs- und Schwenkringstützeinrichtung gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
  • 2 ist eine vergrößerte Ansicht der bevorzugten Ausführungsform der Linearbetätigungs- und Schwenkringstützeinrichtung, die in 1 illustriert wird.
  • 3 ist eine perspektivische Illustrationsansicht einer ersten alternativen Ausführungsform der Linearbetätigungs- und Schwenkringstützeinrichtung, die in 1 illustriert wird.
  • 4 ist eine perspektivische Illustrationsansicht einer zweiten alternativen Ausführungsform der Linearbetätigungs- und Schwenkringstützeinrichtung, die in 1 illustriert wird.
  • 5 ist eine schematische Querschnittsillustration einer zylindrischen Schiebestange, die innerhalb einer linearen Bewegungshalterung im Linearbetätigungs- und Schwenkringstützeinrichtung, der in 4 illustriert ist, befestigt ist.
  • 6 ist eine schematische Querschnittsillustration der zylindrischen Schiebestange, die innerhalb einer linearen Bewegungshalterung mit umlaufenden Kugellagern in der Linearbetätigungs- und Schwenkringstützeinrichtung, die in 4 illustriert ist, befestigt ist.
  • 7 ist eine schematische Querschnittsillustration der Schiebestange mit einem rechtwinkligen Querschnitt.
  • 8 ist eine schematische Querschnittsillustration einer hohlen Schiebestange mit einem hohlen rechtwinkligen Querschnitt.
  • 9 ist eine schematische Querschnittsillustration einer Trägerschiebestange mit einem I-Träger im Querschnitt.
  • Die vorliegende Erfindung wird in 1 als Linearbetätigungs- und Schwenkringstützeinrichtung 98 dargestellt, die eine Schwenkringstützeinrichtung 100 umfasst, die als Teil eines Ausströmabschnitts 10 eines Flugzeug-Gasturbinentriebwerks illustriert wird, der seriell hintereinander einen festen Ausströmkanal oder ein Triebwerksgehäuse 11, zu dem ein Nachbrennerrohr 12 gehört, und einen stromabwärtigen Abschnitt mit variablem Bereich 13 mit einer achsensymmetrischen Schwenkdüse 14 von einem konvergent-divergenten Typ umfasst, wie dies zuvor in dem Hauer-Patent beschrieben wurde.
  • In 1 umfasst die Düse 14 mit serieller Hintereinanderanordnung eines konvergenten Abschnitts 34, eines Halses 40 und eines divergenten Abschnittes 48. Der konvergente Abschnitt 34 umfasst eine Mehrzahl von konvergenten oder ersten Klappen 50, die im Umfangsbereich um die Zentrallinie 8 des Triebwerks angeordnet sind, wobei sie die ersten Dichtungen 51 überlappen, die zwischen der radial nach innen gerichteten Fläche der im Umfangsbereich nebeneinander liegenden ersten Klappen 50 angeordnet sind und mit diesen eine Dichtungsverbindung bilden. Die erste Klappe 50 ist durch das erste Schwenk- oder Gabelgelenk 52 schwenkbar an ihrem vorderen Ende an dem Gehäuse 11 befestigt. Eine divergente oder zweite Klappe 54 ist an ihrem vorderen Ende 53 durch ein universelles Gelenk mit 2 Freiheitsgraden (2 DOF), wie einem Klappenkugelgelenk 56, im Wesentlichen an einer axialen Position der Düse 14, die mit dem Hals 40 übereinstimmt, schwenkbar am hinteren Ende der ersten Klappe 50 angebracht. Die zweiten Klappen 54 sind im Wesentlichen im Umfangsbereich um die Zentrallinie 8 des Triebwerks herum angeordnet, wobei sie mit den divergenten oder zweiten Dichtungen 55 überlappen, die sich zwischen der radial nach innen gerichteten Fläche der im Umfangsbereich nebeneinander liegen den zweiten Klappen 54 angeordnet sind und mit diesen eine Dichtungsverbindung bilden. Mit dem Hals 44 ist ein Halsbereich verbunden, der konventionell als A8 bezeichnet wird, und der Düsenausgang 44 befindet sich im Allgemeinen am Ende der zweiten Klappen 54 und weist einen Ausgangsbereich auf, der konventionell als A9 bezeichnet wird.
  • Mehrere Rollen 62 sind in der ersten Ringstruktur 66 angeordnet, die wiederum durch mehrere erste Betätigungselemente 70 nach vorn und nach hinten bewegt wird, von denen in der bevorzugten Ausführungsform drei vorhanden sind. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung können mehr als drei erste Betätigungselemente 70 verwendet werden. Der variable Halsbereich A8 wird durch die Bewegungen der Nockenrolle 62 auf der Nockenfläche 60 gesteuert, die auf der hinteren Seite der ersten Klappe 50 gebildet wird. Während des Betriebs werden die ersten Klappen 50 und die zweiten Klappen 54 durch den hohen Druck der ausströmenden Gase innerhalb der Düse radial nach außen gedrückt, so dass die Nockenfläche 60 in Kontakt mit der Nockenrolle 62 bleibt. Eine konische ringförmige Betätigungselementunterstützung 76 ist an ihrem engen vorderen Ende an das Triebwerkgehäuse 11 montiert, und das erste Betätigungselement 70 ist durch ein universelles Kugelgelenk 74 schwenkbar mit dem breiten hinteren Ende der konischen Betätigungselementunterstützung 76 verbunden. Das erste Betätigungselement 70 weist eine Betätigungselementstange 73 auf, die wiederum durch ein Kugelgelenk 68 mit der ersten Ringstruktur 66 verbunden ist.
  • Mehrere Schwenkbetätigungselemente 90, von denen die bevorzugte Ausführungsform drei aufweist, sind gleichwinklig im Umfangsbereich um das Gehäuse 11 herum angeordnet und 76 durch universelle Kugelgelenke 94 in der gleichen Weise wie die Betätigungselemente 70 an der konischen Betätigungselementunterstützung angebracht.
  • Ein Schwenkring 86 wird verwendet, um die Positionierung oder Schwenkung der zweiten Klappen 54 zu steuern, so dass die Schubkraftschwenkung gewährleistet wird. Die zweiten Klappen 54 sind durch ein Klappenkugelgelenk 56 schwenkbar mit den ersten Klappen 50 verbunden und werden bei einem mehrfachen Freiheitswinkel durch eine Mehrzahl von entsprechenden Y-Rahmen 59 schwenkbar gesteuert, welche die Kontrollhebel 57 und 58 aufweisen, die den Schwenkring 86 bedienbar mit der zweiten Klappe 54 verbinden. Die äußeren Klappen 64 werden mindestens teilweise durch Y-Rahmen 59 gestützt und ermöglichen eine saubere und glatte aerodynamische Form entlang der Außenseite der Düse.
  • Die Kontrollhebel 57 und 58 sind durch 3DOF-Kugelgelenke 82 mit dem Schwenkring 86 und durch ein Kugelgelenk 84 mit dem hinteren Ende der zweiten Klappe 54 verbunden. Diese Verbindung lässt sich steuern, so dass eine Veränderung der Einstellung der Schwenkrings 86 in eine Schwenkveränderung mehrfachen Freiheitsgrades oder eine orbitale Bewegung der zweiten Klappe 54 übersetzt werden kann, wodurch jede zweite Klappe durch einen anderen Winkel geschwenkt werden kann. Das Rückgrat 92 bietet einen Aufsatz für die zweiten Klappen 54 und eine Unterstützung für das Gelenk 84 und die Klappenkugelgelenke 56 an seinen beiden Enden. 2 und 3 zeigen deutlicher, wie der Schwenkring 86 durch drei der Schwenkringstützeinrichtungen 100 gestützt und geschwenkt wird. Jede der Schwenkringeinrichtungen 100 umfasst jeweils mindestens eine und vorzugsweise zwei axial im Abstand zueinander angeordnete vordere und hintere Führungsanordnungen 101 und 104. Jede Führungsanordnung 104 weist eine Unterstützungsstruktur 106 mit zwei im Umfangsbereich im Abstand zueinander liegenden Auflagerungen 105 auf, welche die hohle Führung 108 stützen, in der eine axial linear bewegbare Schiebestange 102, welche eine Stangenmittelachse 103 aufweist, verschiebbar angeordnet ist. Die Auflagerungen 105 werden durch Streben oder Winkelstücke 113 gestützt, die mit der Basis 115 der Führungsanordnungen 104 verbunden sind, um der Unterstützungsstruktur 106 zusätzliche Stärke und Stabilität zu verleihen. Die Führung 108 umfasst im Umfangsbereich im Abstand zueinander angeordnete Schiebeflächen 112 an den entsprechenden Seiten der Auflagerung 105. Die inneren und äußeren Netze 109 und 111 verbinden die Auflagerungen 105 jeweils in radialer Richtung, so dass sie die hohle Führung 108 bilden. Die Auflagerungen 105 sind fest auf einem relativ stationären Abschnitt des Triebwerks wie beispielsweise der Ausströmleitung oder dem Triebwerkgehäuse 11 montiert. Die Schwenkringstützeinrichtung 100 ist mit umlaufenden Ringstützvorrichtungen zur verschiebbaren Stützung der Schiebestange ausgestattet, wodurch die Umfangsbewegung der Schwenkrings beschränkt und die auf den Schwenkring einwirkenden Seitenlasten auf einen relativ stationären Abschnitt des Triebwerks übertragen werden.
  • Jedes der Schwenkbetätigungselemente 90 umfasst eine Schwenkbetätigungselementstange 93, die um die Betätigungselementachse 95 angeordnet ist. Ein erstes hinteres Ende 91 der Schwenkbetätigungselementstange 93 ist durch ein vorderes Betätigungselementgelenk 96, das einen einzigen Rotationsfreiheitsgrad aufweist, mit einem ersten vorderen Ende 107 der Schiebestange 102 verbunden. Das vordere Betätigungselementgelenk 96 ist vorzugsweise ein Gabelkopf, der mit zwei Laschen 126 auf dem ersten hinteren Ende 91 der Schwenkbetätigungselementstange 93 illustriert wird, die in einem ersten Stift 128 integriert und durch diesen schwenkbar mit drei Laschen 130 auf dem ersten vorderen Ende 107 der Schiebestange 102 verstiftet sind. Der erste Stift 128 hat eine Achse, welche die Zentrallinie der Düse oder die Triebwerkszentrallinie 8 überschneidet und senkrecht zu dieser verläuft. Der Gabelkopf ermöglicht es, die Betätigungselementachse 95 aus der Ausrichtung an der Stangenmittelachse 103 zu bewegen. Dadurch werden bei der Herstellung und der Montage der Betätigungselementunterstützung 76 auf dem Triebwerkgehäuse 11 und der Unterstützungsstruktur 106 Freiräume gewonnen. Das vorwärts verstiftete Betätigungselementgelenk 96 sorgt auch dafür, dass die Betätigungselementstange 93 und die Schiebestange 102 in einer durch die Düsen- oder Triebwerkszentrallinie 8 verlaufenden radialen Ebene ausgerichtet bleiben, so dass vermieden wird, dass sie sich in Bezug aufeinander verbiegen.
  • Der Schwenkring 86 ist durch ein zweites Gelenk 120, das ein universelles Gelenk und vorzugsweise ein Kugelgelenk mit drei Rotationsfreiheitsgraden ist, mit einem zweiten hinteren Ende 116 der Schiebestange 102 verbunden.
  • Die Linearbetätigungs- und Schwenkringstützeinrichtung 98 sorgt dafür, dass der Schwenkring 86 axial bewegt und um die Zentrallinie 8 geneigt wird, so dass seine Einstellung gesteuert werden kann. Drei Schwenkbetätigungselemente 90 und die drei entsprechenden Linearbetätigungs- und Schwenkringstützeinrichtungen 100 werden gleichwinklig im Umfangsbereich um das Gehäuse 11 herum angeordnet, wodurch es ermöglicht wird, dass der Schwenkring 86 durch die Schwenkbetätigungselemente 90 linear axial bewegt und kardanisch aufgehängt wird.
  • Die Schiebestange 102, das vordere Betätigungselementgelenk 96 und das zweite Gelenk 120 erlauben es dem Betätigungselement 90, den Schwenkring 86 sowohl zu neigen als auch zu bewegen, indem es die drei Betätigungselemente 90 gleichzeitig oder unterschiedlich ausdehnt. Die Führungsanordnung 104 eliminiert die Übertragung der Seitenlasten, die in Bezug auf das Triebwerkgehäuse 11 in tangentialer Richtung einwirken, die andernfalls an das Betätigungselement übermittelt werden würden. Die Führungsanordnung 104 erlaubt es der Schiebestange 102, Lasten aus dem Umfangsbereich des Schwenkrings 86 zu absorbieren und sie an das Triebwerkgehäuse 11 zu übertragen, so dass die drei Schwenkringstützeinrichtungen 100 zusammenwirken, um eine seitliche Bewegung des Schwenkrings zu vermeiden.
  • Die Schwenkringstützeinrichtungen 100 erlauben die Einstellungsanpassungen oder die Stützung und lineare Verlagerung des Schwenkrings 86 und erlauben auch eine axiale Übersetzung des Schwenkrings, so dass eine Steuerung des Austrittsbereichs A9 möglich wird. Die Schiebestange 102, die in 2 illustriert wird, hat eine soliden rechteckigen Querschnitt RX, wie in 7 illustriert, und wird entlang der Schiebeflächen 112 in der hohlen Führung 108 verschoben. Die Schiebestange 102 weist vorzugsweise einen hohlen rechteckigen Querschnitt HRX auf, wie in 8 illustriert, und wirkt wie ein Hohlkasten 110. In einer anderen alternativen Ausführungsform, die in 9 illustriert wird, hat die Schiebestange 102 einen I-Träger-Abschnitt IX, wobei die Flanschen 230 des I mit den Schiebeflächen 112 in Kontakt stehen.
  • Eine alternative Ausführungsform der hohlen Führung 108 wird in 3 illustriert, wobei die Schiebeflächen 112 durch Rollen 118 ersetzt werden, welche mit der Schiebestange 102 verbunden sind, so dass es ermöglicht wird, dass die Schiebestange sehr leicht durch die Führung zu schieben.
  • Eine andere alternative Ausführungsform der hohlen Führung 108 wird in den 4 und 5 illustriert, in denen die Schiebestange eine zylindrische Schiebestange 202 mit einem kreisförmigen Querschnitt ist. Die zylindrische Schiebestange 202 ist verschiebbar innerhalb einer ringförmigen Linearbewegungshalterung 204 jeder der Führungsanordnungen 104 angeordnet. Die ringförmige Linearbewegungshalterung 204 wird in radial verlaufenden Spuren 206 in den im Umfangsbereich im Abstand zueinander liegenden Auflagerungen 105 der Führungsanordnung 104 gehalten. Die Linearbewegungshalterung 204 in 5 wird als eine Zapfenlagerung mit einer Kontaktfläche mit geringer Reibung zwischen der zylindrischen Schiebestange 202 und der Linearbewegungshalterung dargestellt. Die Spuren 206 werden als in den Auflagerungen 105 eingebrachte Nuten illustriert. Die ringförmige Linearbewegungshalterung 204 kann in der Spur 206 rollen und während der Schwenkung der Düse radial übersetzt werden. Zusammen mit dem radialen inneren Netz verbindet ein radiales äußeres halbkreisförmiges Netz 210 die Auflagerungen 105, so dass sie eine hohle ringförmige Führung 108 bilden. Dies ermöglicht eine eingeschränkte radiale Bewegung der Halterung 204, die von dem halbkreisförmigen Netz 210 und dem radialen inneren Netz 109 innerhalb der Führungsanordnung 108 beschränkt wird, so dass der Schwenkring 86 geschwenkt und gehalten werden kann. 6 illustriert eine alternative Ausführungsform der Linearbewegungshalterung 204 mit umlaufenden Kugellagern 220 zwischen ihr und der zylindrischen Schiebestange 202.

Claims (9)

  1. Linearbetätigungs- und Schwenkringstützeinrichtung (100, 98) zur Verwendung in einer Schwenkdüse (14) eines Flugzeug-Gasturbinentriebwerks, um einen Schwenkring (86) zu betätigen und zu unterstützen, wobei die Vorrichtung aufweist: ein über eine Schiebestange (102) mit dem Schwenkring (86) verbundenes Linearbetätigungselement (90); ein Schwenkringstützvorrichtung (100), um die Schiebestange (102) verschiebbar zu unterstützen, eine Umfangsbewegung des Schwenkrings (86) zu beschränken, und auf den Schwenkring (86) einwirkende Seitenlasten auf einen relativ stationären Abschnitt des Triebwerks zu übertragen, und gekennzeichnet durch: ein erstes Betätigungselementgelenk (96), welches das Linearbetätigungselement (90) mit einem vorderen Ende der Schiebestange (102) verbindet und ein hinteres Betätigungselementgelenk (120), die ein hinteres Ende (116) der Schiebestange (102) mit dem Schwenkring (86) verbindet.
  2. Einrichtung nach Anspruch 1, wobei das hintere Betätigungselementgelenk (120) eine Einrichtung mit drei Freiheitsgraden zur Befestigung der Schiebestange (102) an dem Schwenkring (86) aufweist.
  3. Einrichtung nach Anspruch 2, wobei die Einrichtung mit drei Freiheitsgraden ein Kugelgelenk (74) mit drei Rotationsfreiheitsgraden aufweist.
  4. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das vordere Betätigungselementgelenk (96) einen Rotationsfreiheitsgrad aufweist.
  5. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das vordere Betätigungselementgelenk (96) ein Gabelkopf (52) mit zwei Laschen (126) ist, die mit drei Laschen (130) ineinander greifen und schwenkbar damit verstiftet sind.
  6. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Schwenkringstützvorrichtung (100) wenigstens eine Führungsanordnung (101) mit einer hohlen Führung (108) aufweist, die auf einem Gehäuse (11) des Triebwerks mittels einer Unterstützungsstruktur (106) befestigt ist, und die Schiebestange (102) verschiebbar innerhalb der Führung unterstützt ist.
  7. Einrichtung nach Anspruch 6, wobei wenigstens eine Führungsanordnung (101) eine vordere Führungsanordnung ist und die Vorrichtung (98) ferner eine hintere Führungsanordnung (104) aufweist, wobei die hintere Führungsanordnung (104) in einem Abstand von und hinter der vorderen Führungsanordnung (101) angeordnet ist.
  8. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Schiebestange (102) einen rechteckigen Querschnitt (HRX) aufweist.
  9. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Schiebestange (102) (HRX) hohl ist.
DE60034404T 1999-08-25 2000-08-16 Halterung und lineare Betätigungsvorrichtung für den Verstellring einer allseits beweglichen Schubdüse Expired - Lifetime DE60034404T2 (de)

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