FR2632270A1

FR2632270A1 - Hub and blade assembly for a propellor

Info

Publication number: FR2632270A1
Application number: FR8907257A
Authority: FR
Inventors: Michael Poucher
Original assignee: Dowty Rotol Ltd
Current assignee: Dowty Rotol Ltd
Priority date: 1988-06-01
Filing date: 1989-06-01
Publication date: 1989-12-08
Also published as: GB2219354A; GB8912374D0; GB8812981D0

Abstract

The invention relates to a hub and blade assembly for a propellor. It relates to an assembly in which the various blades 2, each mounted on a retention device, are controlled by motors 3 linked by drive devices 4 forming a ring assembly. In this way, the breakdown of a few motors 3 does not prevent the operation of the assembly. One motor in two is used for adjusting the pitch and the other motor for feathering. Application to engines of aircraft.

Description

L'invention concerne un ensemble à moyeu et pales pour propulseur, et en particulier un ensemble de transmission d'une force d'entrainement destiné à assurer le changement de pas des pales ou leur mise en drapeau. The invention relates to a hub and blade assembly for a thruster, and in particular to a drive force transmission assembly intended to ensure the pitch change of the blades or their feathering.

Dans les réalisations classiques d'ensemble à moyeu et pales pour propulseur, la force d'entraînement qui assure le changement de pas ou le mouvement de mise en drapeau des pales est appliquée aux pales individuelles ou à des petits groupes de pales du propulseur. Cette disposition peut présenter des difficultés de fonctionnement ou de maintenance, par exemple les suivantes. In conventional embodiments of a propeller hub and blades assembly, the driving force which ensures the pitch change or feathering movement of the blades is applied to the individual blades or to small groups of propeller blades. This arrangement may present operating or maintenance difficulties, for example the following.

a) L'accès au mécanisme d'entraînement et aux moteurs d'entraînement, étant donné la diversification de la transmission d'énergie, peut être complexe. En outre, il est toujours possible que l'accès à au moins un tronçon du mécanisme ou des moteurs soit limité. a) Access to the drive mechanism and drive motors, given the diversification of energy transmission, can be complex. In addition, it is always possible that access to at least one section of the mechanism or of the motors is limited.

Cela signifie que tout travail de maintenance doit être réalisé dans un espace limité et d'accès peu commode. This means that all maintenance work must be carried out in a limited space and inconvenient access.

Ceci provoque alors une augmentation du temps et du coût du travail de maintenance de façon générale.This then causes an increase in the time and cost of maintenance work in general.

b) L'utilisation croissante de pales pour propulseur fabriquées en matériau composite a provoqué une augmentation des moments centrifuges de torsion appliqués sur l'en- semble à moyeu. En conséquence, les dispositifs individuels de retenue de pales, pour compenser les effets de ce phénomène, doivent avoir une dimension accrue de manière correspondante pour chacune des pales. b) The increasing use of propeller blades made of composite material has caused an increase in the centrifugal moments of torsion applied to the hub assembly. Consequently, the individual blade retainers, to compensate for the effects of this phenomenon, must have a correspondingly increased dimension for each of the blades.

Ceci provoque la réalisation de dispositifs relativement lourds et encombrants et réduit donc le nombre de pales qui peut être monté sur une ligne unique du moyeu. This causes relatively heavy and bulky devices to be produced and therefore reduces the number of blades which can be mounted on a single line of the hub.

Par ailleurs, il peut falloir augmenter de manière correspondante la dimension du moyeu lui-mbme afin d'obtenir le nombre de pales nécessaire.Furthermore, it may be necessary to correspondingly increase the dimension of the hub itself in order to obtain the number of blades required.

c) Lors de l'utilisation d'ensembles à moyeu et pales pour propulseur tournant en sens inverses, les lignes de pales tournant en sens inverses sont normalement disposées afin qu'elles soient entraînées ensemble, c'est-à-dire de manière non indépendante. En conséquence, en cas de panne de la transmission d'énergie à l'ensemble, toutes les lignes de pales du propulseur cessent de recevoir de l'énergie. c) When using hub and blade assemblies for propeller rotating in opposite directions, the lines of blades rotating in opposite directions are normally arranged so that they are driven together, that is to say not independent. Consequently, in the event of failure of the energy transmission to the assembly, all the lines of blades of the propellant cease to receive energy.

d) La panne d'un ou plusieurs moteurs de changement de pas associés aux pales de l'ensemble rend inutilisable le mécanisme de changement de pas pour au moins une ligne particulière de pales. d) The failure of one or more pitch change motors associated with the blades of the assembly makes the pitch change mechanism unusable for at least one particular line of blades.

L'invention concerne un ensemble à moyeu et à pales pour propulseur dans lequel les inconvénients précités sont supprimés ou au moins réduits de manière considérable. The invention relates to a hub and blade assembly for a thruster in which the aforementioned drawbacks are eliminated or at least considerably reduced.

Selon l'invention, un ensemble à moyeu et à pales pour propulseur comporte
au moins une ligne de pales pour propulseur, montées dans l'ensemble,
au moins une ligne de dispositifs de retenue de pale, dans chacun desquels peut être montée une pale, et
un mécanisme de changement de pas des pales, le mécanisme de changement de pas des pales comprenant un certain nombre de dispositifs d'entraînement destinés à provoquer le changement de pas des pales et/ou leur mise en drapeau, tous les dispositifs d'entraînement étant raccordés sous forme d'un ensemble principal de transmission d'énergie en anneau.According to the invention, a hub and blade assembly for a thruster comprises
at least one line of propeller blades, mounted in the assembly,
at least one line of blade retainers, in each of which can be mounted a blade, and
a blade pitch change mechanism, the blade pitch change mechanism comprising a number of drive devices for causing the pitch pitch change and / or feathering, all of the drive devices connected as a main ring power transmission assembly.

Un ensemble à moyeu et pales pour propulseur selon l'invention présente des avantages par rapport aux ensembles connus. A hub and blade assembly for a thruster according to the invention has advantages over known assemblies.

1) En cas de panne partielle d'un ou plusieurs des dispositifs d'entraînement, l'ensemble principal de transmission d'énergie en anneau permet la transmission d'énergie motrice nécessaire au changement de pas et/ou à la mise en drapeau de toutes les pales fixées à l'ensemble principal. 1) In the event of partial failure of one or more of the drive devices, the main ring energy transmission assembly allows the transmission of motive energy necessary for the change of pitch and / or the feathering of all blades attached to the main assembly.

2) L'ensemble principal de transmission d'énergie en anneau permet aux dispositifs d'entraînement d'être dispo sés suivant un dessin qui facilite l'accès aux dispositifs individuels d'entraînement et à l'ensemble principal. 2) The main ring power transmission assembly allows the drive devices to be arranged in a pattern which facilitates access to the individual drive devices and to the main assembly.

En outre, l'invention concerne aussi un ensemble à moyeu et pales pour propulseur qui comporte
deux lignes de pales tournant en sens inverses et montées r l'ensemble,
deux lignes de dispositifs de retenue de pales dans chacun desquels une pale peut être montée, et
un mécanisme de changement de pas des pales, ce mécanisme de changement comprenant un certain nombre de dispositifs d'entraînement destinés à provoquer un changement de pas de pales et/ou la mise en drapeau de l'ensemble, si bien que l'énergie provenant de chacun des dispositifs d'entraînement est transmise à un ensemble principal de transmission d'énergie en anneau.Furthermore, the invention also relates to a hub and blade assembly for a thruster which comprises
two lines of blades rotating in opposite directions and mounted together,
two lines of blade retainers in each of which a blade can be mounted, and
a blade pitch change mechanism, this change mechanism comprising a number of drive devices intended to cause a change of blade pitch and / or the feathering of the assembly, so that the energy coming from of each of the drive devices is transmitted to a main ring power transmission assembly.

De préférence, dans un ensemble à moyeu et pales pour propulseur, dans cet aspect de l'invention, les dispositifs d'entraînement et en conséquence les deux lignes de pales sont indépendants. Preferably, in a hub and blade assembly for a thruster, in this aspect of the invention, the drive devices and consequently the two lines of blades are independent.

En plus des avantages décrits précédemment relatifs au premier mode de réalisation, l'indépendance des deux lignes de pales permet l'entraînement séparé des deux lignes, avec tous les avantages correspondants. In addition to the advantages described above relating to the first embodiment, the independence of the two lines of blades allows the separate driving of the two lines, with all the corresponding advantages.

L'ensemble à moyeu et pales pour propulseur du premier mode de réalisation de l'invention peut être facilement adapté à la plupart des applications dans lesquelles son utilisation peut être souhaitable. Cependant, il convient particulièrement bien dans un ensemble à compresseur sans conduit (UDF) ou en coopération avec un tel ensemble. The hub and blade assembly for propellant of the first embodiment of the invention can be easily adapted to most applications in which its use may be desirable. However, it is particularly suitable in a ductless compressor assembly (UDF) or in cooperation with such an assembly.

Les dispositifs individuels de retenue de pale de l'ensemble à moyeu selon l'invention peuvent être formés de n'importe lequel des dispositifs précités. Cependant, lorsqu'un moment centrifuge de torsion important est appliqué à l'ensemble par la lame, le dispositif de retenue de pale comprend de préférence - un ensemble formant palier qui entoure circonférentiellement un tronçon de la lame et est à son contact, et comporte
un ensemble à bague interne, et
un ensemble à bague externe, distant longitudinalement de l'ensemble à bague interne, de manière que, lorsqu'une pale est montée dans l'ensemble, la bague interne comprenne plusieurs organes de support à contact incliné et la bague externe comporte plusieurs organes de support à rouleau, les organes de support à rouleau ayant un axe de rotation qui est sensiblement parallèle à l'axe longitudinal de la pale.The individual blade retaining devices of the hub assembly according to the invention can be formed from any of the aforementioned devices. However, when a significant centrifugal moment of torsion is applied to the assembly by the blade, the blade retainer preferably comprises - a bearing assembly which circumferentially surrounds a section of the blade and is in contact with it, and comprises
an inner ring assembly, and
an outer ring assembly, longitudinally distant from the inner ring assembly, so that, when a blade is mounted in the assembly, the inner ring comprises several support members with inclined contact and the outer ring comprises several roller support, the roller support members having an axis of rotation which is substantially parallel to the longitudinal axis of the blade.

Ce type de dispositif de retenue de pale est décrit *ans la demande de brevet européen n 89 300 259.2, déposée le 12 janvier 1989. This type of blade retainer is described * in European patent application no. 89 300 259.2, filed on January 12, 1989.

Le nombre réel de dispositifs d'entraînement utilisés dans un ensemble à moyeu dépend des critères et des conditions déterminés par le système particulier considéré. The actual number of drive devices used in a hub assembly depends on the criteria and conditions determined by the particular system under consideration.

Cependant, le nombre de dispositifs d'entraînement est de préférence suffisant pour que, après la panne d'un ou plusieurs dispositifs d'entraînement, une force suffisante d'entraînement soit encore transmise à l'ensemble principal de transmission d'énergie en anneau pour que le mouvement de changement de pas ou le moment de mise en drapeau soit réalisé.However, the number of drive devices is preferably sufficient so that, after the failure of one or more drive devices, sufficient drive force is still transmitted to the main ring power transmission assembly. so that the step change movement or the feathering moment is performed.

En règle générale pour que l'ensemble reste à l'état de fonctionnement même après une disparition partielle de la force d'entraînement, le nombre de dispositifs d'entrai- nement correspond à un dispositif pour deux pales pour le changement de pas et/ou pour la mise en drapeau. Cette règle ne limite aucunement l'ensemble à moyeu revendiqué et n'est qu'une simple directive. In general, so that the assembly remains in the operating state even after a partial disappearance of the driving force, the number of drive devices corresponds to a device for two blades for the change of pitch and / or for feathering. This rule in no way limits the claimed hub assembly and is merely a guideline.

Evidemment, lorsque le nombre de dispositifs d'entraînement contenus dans l'ensemble augmente, la force qui doit être transmise par chaque dispositif d'entraînement d'un système particulier diminue. Cela signifie que la dimension matérielle de chaque dispositif individuel d'en- traînement diminue. En conséquence, pour les dimensions physiques et autres limitations introdqites, il est possible d'obtenir un compromis entre le nombre de dispositifs d'entraînement présents et les conditions fixées par le système. Obviously, as the number of drives contained in the assembly increases, the force that must be transmitted by each drive of a particular system decreases. This means that the material size of each individual training device decreases. Consequently, for the physical dimensions and other limitations introduced, it is possible to obtain a compromise between the number of training devices present and the conditions set by the system.

En outre, le nombre et la dimension des dispositifs d'entraînement peuvent être modifiés d'après des critères propres à un système particulier. In addition, the number and size of the drive devices can be changed according to criteria specific to a particular system.

L'ensemble principal de transmission d'énergie en anneau comprend de préférence une roue dentée de grande dimension qui est destinée à transmettre aux pales individuelles de l'ensemble la force motrice nécessaire tout en permettant la réception de l'énergie des divers dispositifs d'entraînement. L'incorporation d'un ensemble principal de transmission d'énergie en anneau de ce type dans un ensemble à moyeu indique que la panne d'un dispositif individuel d'entraînement ne gêne pas ou n'empêche pas le fonctionnement des mécanismes de changement de pas et de mise en drapeau des pales de l'ensemble. The main ring energy transmission assembly preferably comprises a large toothed wheel which is intended to transmit to the individual blades of the assembly the necessary driving force while allowing the reception of the energy of the various devices of training. The incorporation of a main ring power transmission assembly of this type into a hub assembly indicates that the failure of an individual drive device does not interfere with or prevent the operation of the shifting mechanisms. pitch and feathering of the whole blades.

Des dispositifs individuels d'entraînement sont de préférence raccordés à l'ensemble principal de transmission d'énergie en anneau par des connexions mécaniques simples. Individual drive devices are preferably connected to the main ring power transmission assembly by simple mechanical connections.

De préférence, les connexions mécaniques sont du type comprenant un arbre et une roue dentée, dans une transmission à pignons coniques. Dans ce type de connexion les axes des dispositifs individuels d'entraînement peuvent être parallèles à l'axe longitudinal central du moteur principal, c'est-à-dire à l'axe autour duquel tourne le moyeu. Preferably, the mechanical connections are of the type comprising a shaft and a toothed wheel, in a transmission with bevel gears. In this type of connection, the axes of the individual drive devices can be parallel to the central longitudinal axis of the main motor, that is to say to the axis around which the hub rotates.

En outre, la transmission à pignons coniques est de préférence de type autolubrifiant. L'utilisation d'une transmission à pignons coniques pour la connexion mécanique permet aux dispositifs individuels de transmission d'être placés à distance de l'ensemble principal de transmission d'énergie en anneau. In addition, the bevel gear transmission is preferably of the self-lubricating type. The use of a bevel gear transmission for mechanical connection allows the individual transmission devices to be placed at a distance from the main ring energy transmission assembly.

La disposition autour de l'ensemble principal de transmission d'énergie en anneau des dispositifs individuels d'entraînement n'est pas primordiale. Cependant, il est préférable que ces dispositifs aient un espacement tel que la force motrice transmise à l'ensemble principal de transmission d'énergie en anneau soit répartie de manière pratiquement régulière tout autour de l'anneau. Ceci empêche l'application de forces excessives à un tronçon particulier de l'ensemble principal et empêche ainsi une usure localisée de l'ensemble et en particulier de la grande roue dentée. The arrangement around the main ring power transmission assembly of the individual drive devices is not essential. However, it is preferable that these devices have a spacing such that the driving force transmitted to the main ring power transmission assembly is distributed in an almost regular manner all around the ring. This prevents the application of excessive forces to a particular section of the main assembly and thus prevents localized wear of the assembly and in particular of the large gear.

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, les dispositifs individuels d'entraînement sont disposés entre deux ensembles adjacents à pales. In a preferred embodiment of the invention, the individual drive devices are arranged between two adjacent sets of blades.

Les dispositifs individuels d'entraînement peuvent donner la force motrice nécessaire à la fois pour le changement de pas des pales et pour la mise en drapeau des pales. Dans ce cas, les forces d'entrainement sont transmises aux pales le cas échéant par le même ensemble principal de transmission d'énergie en anneau. The individual drive devices can provide the motive power necessary both for changing the pitch of the blades and for feathering the blades. In this case, the driving forces are transmitted to the blades if necessary by the same main assembly of ring energy transmission.

De plus, la force d'entraînement nécessaire au changement de pas ou à la mise en drapeau peut être fournie par les dispositifs communs d'entraînement. Cependant, les forces d'entraînement, destinées à assurer le changement de pas et la mise en drapeau de la pale, sont appliquées de préférence par des dispositifs indépendants d'entraînement. In addition, the driving force required for pitch change or feathering can be provided by the common drive devices. However, the driving forces, intended to ensure the change of pitch and the feathering of the blade, are preferably applied by independent driving devices.

Dans le cas où les dispositifs d'entraînement sont indépendants et où des forces d'entraînement sont transmises par un ensemble principal commun de transmission d'énergie à anneau, il est préférable que les dispositifs individuels d'entraînement qui appliquent la force motrice nécessaire à la mise en drapeau, ne soient pas alimentés jusqu'à ce que cela soit nécessaire. In the case where the driving devices are independent and where driving forces are transmitted by a common main ring power transmission assembly, it is preferable that the individual driving devices which apply the motive force necessary to feathering, are not fed until necessary.

La transmission d'énergie de l'ensemble principal peut être réalisée de manière qu'elle soit pratiquement irréversible. En conséquence, en cas d'absence de transmission d'énergie à l'ensemble à moyeu, l'ensemble de transmission d'énergie reste inerte jusqu'à la mise en drapeau. The energy transmission of the main assembly can be carried out in such a way that it is practically irreversible. Consequently, in the absence of energy transmission to the hub assembly, the energy transmission assembly remains inert until feathering.

De préférence, la force d'entraînement destinée à provoquer le changement de pas ou la mise en drapeau des pales de l'ensemble à moyeu est transmise par l'ensemble principal de transmission d'énergie en anneau aux pales individuelles par des ensembles à pignons satellites. Dans un mode de réalisation préféré, chacun des dispositifs de retenue de pales de l'ensemble à moyeu a son propre ensemble indépendant à pignons satellites. Chacun des ensembles à pignons satellites comporte de préférence un pignon soleil auquel est raccordée la pale, directement ou indirectement, et sur lequel peut être monté au moins un pignon secondaire. Preferably, the driving force intended to cause the pitch change or feathering of the blades of the hub assembly is transmitted by the main energy transmission ring assembly to the individual blades by pinion assemblies. satellites. In a preferred embodiment, each of the blade retainers of the hub assembly has its own independent assembly with planet gears. Each of the satellite pinion assemblies preferably comprises a sun pinion to which the blade is connected, directly or indirectly, and on which can be mounted at least one secondary pinion.

Normalement, le pignon soleil a un diamètre relativement grand par rapport au diamètre efficace de la base de la pale. En conséquence, chacune des pales peut disposer très simplement d'un rapport de transmission très élevé qui permet un réglage du changement de pas et de la mise en drapeau. Comme on peut le noter dans l'industrie, l'utilisation d'un rapport élevé permet un réglage très précis du pas de la pale. Normally, the sun gear has a relatively large diameter compared to the effective diameter of the base of the blade. Consequently, each of the blades can very simply have a very high transmission ratio which allows adjustment of the pitch change and feathering. As can be noted in the industry, the use of a high ratio allows very precise adjustment of the pitch of the blade.

En outre, lorsque les pales peuvent être synchronisées ou mises en phase, cela signifie en outre qu'un réglage très précis est possible. In addition, when the blades can be synchronized or phased, it also means that very precise adjustment is possible.

La force d'entraînement utilisée pour le changement de pas de la pale est de préférence transmise par l'en- semble principal de transmission d'énergie en anneau au pignon soleil par un simple dispositif à vis et roue tangente. De préférence, la force d'entraînement est transmise à deux pales adjacentes par un même ensemble à vis et roue tangente. The driving force used to change the pitch of the blade is preferably transmitted by the main ring-shaped energy transmission assembly to the sun pinion by a simple screw and tangent wheel device. Preferably, the driving force is transmitted to two adjacent blades by the same set of screws and tangent wheel.

L'opération est réalisée par montage de filets à pas opposés aux extrémités opposées de la vis. De cette manière, le changement nécessaire de pas est réalisé dans le sens convenable. The operation is carried out by mounting threads with opposite pitch at the opposite ends of the screw. In this way, the necessary step change is made in the proper direction.

L'utilisation d'un ensemble à vis et roue tangente permet la conservation d'une très grande simplicité pour la réalisation de l'ensemble à moyeu. Ceci réduit alors les pannes éventuelles de l'ensemble et permet une maintenance relativement simple et peu couteuse. The use of a screw and tangent wheel assembly allows very simple conservation for the production of the hub assembly. This then reduces any breakdowns of the assembly and allows relatively simple and inexpensive maintenance.

Les pignons satellites sont logés de préférence dans un carter de type autolubrifiant. Le carter peut être prolongé afin qu'il comprenne le dispositif de retenue du pied de la pale. The planet gears are preferably housed in a self-lubricating type casing. The housing can be extended so that it includes the blade foot retainer.

Dans ce cas, la nature autolubrifiante du carter peut s'étendre au dispositif de retenue du pied de la pale et en conséquence la lubrification des roulements du dispositif de retenue est assurée simplement. In this case, the self-lubricating nature of the casing can extend to the retaining device at the foot of the blade and consequently the lubrication of the bearings of the retaining device is simply ensured.

Des dispositifs individuels d'entraînement du moyeu sont de préférence des moteurs électriques. Individual hub drives are preferably electric motors.

Lorsque les dispositifs d'entraînement sont des moteurs électriques, leurs transformateurs peuvent être disposés afin qu'ils puissent être atteints depuis l'arrière du moteur principal. De préférence, les transformateurs sont montés sur l'axe central du moteur principal ou très près de celui-ci. Ceci permet la transmission d'énergie aux transformateurs à l'aide d'un dispositif rotatif d'interface, avec tous les avantages présentés. When the drive devices are electric motors, their transformers can be arranged so that they can be reached from the rear of the main motor. Preferably, the transformers are mounted on the central axis of the main motor or very close to it. This allows the transmission of energy to the transformers using a rotary interface device, with all the advantages presented.

Les dispositifs individuels d'entraînement sont de préférence des moteurs électriques sans balai, afin que le travail de maintenance qui est nécessaire soit réduit. De préférence, les dispositifs individuels d'entraînement sont des moteurs électriques sans balai à cage d'écureuil. The individual drive devices are preferably brushless electric motors, so that the maintenance work which is required is reduced. Preferably, the individual drive devices are brushless squirrel cage electric motors.

Les moteurs électriques peuvent être alimentés en courant alternatif ou continu. Electric motors can be supplied with alternating or direct current.

De préférence, le pas et en conséquence le changement de pas des pales de l'ensemble à moyeu sont réglés par un ensemble à microprocesseur ou un ordinateur. Preferably, the pitch and consequently the change of pitch of the blades of the hub assembly are adjusted by a microprocessor assembly or a computer.

Le pas et la vitesse des pales peuvent être détectés par des transducteurs linéaires à déplacement variable ou des électro-aimants et des sondes de vitesse peuvent être montés dans chaque pied de pale. The pitch and speed of the blades can be detected by linear variable displacement transducers or electromagnets and speed probes can be mounted in each blade foot.

Les signaux de pas et de vitesse des pales, après détection, peuvent êtrerenvoyés par l'intermédiaire des transformateurs à l'ensemble à microprocesseur ou à l'ordinateur. Celui-ci peut alors assurer les changements nécessaires de pas par commande de l'alimentation des dispositifs individuels d'entraînement. The pitch and speed signals of the blades, after detection, can be sent via the transformers to the microprocessor assembly or to the computer. This can then ensure the necessary changes in pitch by controlling the supply of the individual drive devices.

D'autres caractéristiques et avantages de l'inven tion seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels
a figure 1 est un schéma d'une ligne de pales pour propulseur d'un ensemble à moyeu selon l'invention
la figure 2 représente, sous forme rectiligne schématique, une ligne de pales pour propulseur de l'ensemble à moyeu représenté sur la figure 1
la figure 3 est une coupe schématique d'un dispositif de retenue d'un pied de pale destiné à être utilisé avec un moyeu selon l'invention ;
la figure 4 est un schéma en plan d'un ensemble à pignons satellites qui peut être utilisé avec l'ensemble représenté sur la figure 3
la figure 5 est une coupe schématique d'une connexion à pignons coniques qui peut être utilisée dans le moyeu selon l'invention ; et
la figure 6 est une élévation latérale schématique représentant des lignes de pales d'un moyeu monté dans un aéronef.Other characteristics and advantages of the invention will be better understood on reading the description which follows of exemplary embodiments, made with reference to the accompanying drawings in which
a Figure 1 is a diagram of a row of blades for propeller of a hub assembly according to the invention
FIG. 2 represents, in schematic rectilinear form, a line of blades for the thruster of the hub assembly shown in FIG. 1
FIG. 3 is a schematic section of a device for retaining a blade root intended to be used with a hub according to the invention;
Figure 4 is a plan diagram of a planet gear assembly which can be used with the assembly shown in Figure 3
Figure 5 is a schematic section of a bevel gear connection which can be used in the hub according to the invention; and
Figure 6 is a schematic side elevation showing lines of blades of a hub mounted in an aircraft.

On se réfère maintenant aux figures 1 et 2 des dessins ; un ensemble à moyeu et pales pour propulseur comporte une ligne de pales 2 pour propulseur comportant dix pales 2, régulièrement espacées sous forme d'un dessin circulaire, et dix moteurs 3 d'entraînement placés entre les pales adjacentes 2. We now refer to Figures 1 and 2 of the drawings; a hub and blade assembly for propeller comprises a row of blades 2 for propeller comprising ten blades 2, regularly spaced in the form of a circular pattern, and ten drive motors 3 placed between the adjacent blades 2.

Les moteurs d'entraînement sont des moteurs électriques sans balai à cage d'écureuil qui sont alimentés par de l'énergie électrique transmise à des transformateurs (non représentés) qui sont montés suivant l'axe central du moteur principal de l'aéronef par l'intermédiaire d'un organe rotatif d'interface (non représenté). The drive motors are brushless squirrel-cage electric motors which are supplied with electric energy transmitted to transformers (not shown) which are mounted along the central axis of the main engine of the aircraft by the 'through a rotary interface member (not shown).

La force motrice de chacun des moteurs est transmise à un ensemble principal 4 de transmission d'énergie en anneau. Cet ensemble assure aussi le raccordement des dix pales 2 de la ligne 1 du moyeu. The motive force of each of the motors is transmitted to a main assembly 4 for energy transmission in a ring. This assembly also ensures the connection of the ten blades 2 of line 1 of the hub.

La force d'entraînement transmise à l'ensemble prin cipal de transmission d'énergie en anneau est utilisée pour le changement de pas des pales et pour la mise en drapeau nécessaire. A cet effet, la force d'entraînement d'un moteur sur deux 3a est utilisée pour le changement de pas, et la force d'entraînement des moteurs restants 3b est utilisée pour la mise en drapeau. The driving force transmitted to the main ring energy transmission assembly is used for the pitch change of the blades and for the necessary feathering. For this purpose, the driving force of one motor in two 3a is used for the change of pitch, and the driving force of the remaining motors 3b is used for feathering.

Dans les modes normaux de fonctionnement, l'alimentation des moteurs 3b est en attente, si bien qu'aucune force d'entraînement n'est transmise à l'ensemble 4 par les moteurs 3b. Cependant, lorsque la mise en drapeau des pales est nécessaire, les moteurs 3b peuvent être alimentés à cet effet. In the normal operating modes, the power supply of the motors 3b is on standby, so that no driving force is transmitted to the assembly 4 by the motors 3b. However, when feathering of the blades is necessary, the motors 3b can be supplied for this purpose.

On se réfère maintenant à la figure 3 ; chacune des pales 2 est montée dans un dispositif individuel 5 de retenue. We now refer to Figure 3; each of the blades 2 is mounted in an individual retaining device 5.

La pale 2 peut être réalisée par mise en oeuvre de l'une quelconque des techniques classiques de fabrication de pales. Cependant, il s'agit normalement d'une pale de construction composite. The blade 2 can be produced by using any of the conventional techniques for manufacturing blades. However, it is normally a composite construction blade.

Chacun des dispositifs 5 de retenue maintient la pale 2 par l'intermédiaire de sa base 6. Each of the retaining devices 5 maintains the blade 2 by means of its base 6.

La base 6 de la pale peut être formée en une seule pièce avec la pale ou sous forme d'une partie amovible. De manière générale, la base 6 est formée d'aluminium ou d'un alliage à base d'aluminium. En outre, la base 6 comporte un organe amovible 7 de support formé d'acier qui se loge dans une gorge annulaire 8 formée dans la base 6. The base 6 of the blade can be formed in one piece with the blade or in the form of a removable part. Generally, the base 6 is formed from aluminum or an aluminum-based alloy. In addition, the base 6 comprises a removable support member 7 formed from steel which is housed in an annular groove 8 formed in the base 6.

La base 6 a aussi un tronçon interne creux 9 dans lequel ou dans une partie duquel peut être logé un mécanisme 10 de changement de pas. La base 6 a quatre doigts F qui en dépassent et qui pénètrent dans la pale 2 afin que la base 6 soit fixée à la pale 2. The base 6 also has a hollow internal section 9 in which or in a part of which can be housed a pitch change mechanism 10. The base 6 has four fingers F which protrude therefrom and which penetrate into the blade 2 so that the base 6 is fixed to the blade 2.

Le dispositif 5 de retenue de pale est logé dans un organe 11 de carter formé d'acier qui loge aussi une transmission 12 à pignons satellites. The blade retaining device 5 is housed in a casing member 11 made of steel which also houses a transmission 12 with planet gears.

La transmission 12 transfère la force d'entraînement qui provoque le changement de pas ou la mise en drapeau depuis l'ensemble principal 4 de transmission d'énergie en anneau. The transmission 12 transfers the driving force which causes the change of pitch or the feathering from the main assembly 4 of ring energy transmission.

Les organes 11 de carter de tous les dispositifs 5 de retenue d'une ligne de pales du moyeu sont raccordés et forment un ensemble solidaire. The casing members 11 of all the devices 5 for retaining a row of blades of the hub are connected and form an integral assembly.

Chaque organe 11 de carter a une première lèvre 13, et une seconde levre 14 rejoignant un tronçon creux 15 en forme de cuvette. Le dispositif 5 de retenue de pale est logé dans le tronçon creux 15. Each casing member 11 has a first lip 13 and a second lip 14 joining a hollow section 15 in the form of a bowl. The blade retaining device 5 is housed in the hollow section 15.

Chacun des organes il de carter a une bague 16 d'étanchéité fixée à la première lèvre 13 par plusieurs boulons 18 afin qu'il recouvre la seconde lèvre 14 et délimite une gorge 17. En outre, les tronçons supérieurs du tronçon creux 15 ont une partie taraudée 19. Cette partie taraudée 19 est utilisée pour le positionnement d'un roulement 20. Each of the housing members 11 has a sealing ring 16 fixed to the first lip 13 by several bolts 18 so that it covers the second lip 14 and defines a groove 17. In addition, the upper sections of the hollow section 15 have a tapped part 19. This tapped part 19 is used for positioning a bearing 20.

La bague d'étanchéité 16 a un flasque 21 qui dépasse vers le haut et entoure circonférentiellement la base 6 de la pale, et comporte une gorge 22. The sealing ring 16 has a flange 21 which projects upwards and circumferentially surrounds the base 6 of the blade, and has a groove 22.

Un organe 23 d'étanchéité formé de caoutchouc est placé dans la gorge 22 afin qu'il assure le contact étanche avec la base 6. De cette manière, le lubrifiant qui peut être présent dans l'organe 11 du carter est conservé à l'intérieur. A sealing member 23 formed of rubber is placed in the groove 22 so that it ensures tight contact with the base 6. In this way, the lubricant which may be present in the member 11 of the casing is kept in the interior.

Le roulement 20 a une surface 23 d'appui, une surface filetée 24 formée dans un bras 25 et un bras de blocage 26. The bearing 20 has a bearing surface 23, a threaded surface 24 formed in an arm 25 and a locking arm 26.

Le palier 20 est positionné et fixé dans le carter 11 par coopération de la partie taraudée 19 du tronçon creux 15 avec la surface filetée 24 du palier. Lorsque le palier 20 est totalement introduit dans l'organe du carter, le bras 26 de blocage est au contact de la seconde lèvre 14. The bearing 20 is positioned and fixed in the casing 11 by cooperation of the threaded part 19 of the hollow section 15 with the threaded surface 24 of the bearing. When the bearing 20 is completely introduced into the housing member, the locking arm 26 is in contact with the second lip 14.

La pale 2 est fixée à l'organe 11 de carter par deux lignes d'organes de support ; une première ligne 27 formée de rouleaux 28 et une seconde ligne 29 formée d'organes inclinés 30. Les deux lignes 27, 29 d'organes de support sont disposées afin qu'elles agissent entre la surface 23 du palier 20 et la surface d'appui de l'organe amovible 7 de support. The blade 2 is fixed to the casing member 11 by two lines of support members; a first line 27 formed of rollers 28 and a second line 29 formed of inclined members 30. The two lines 27, 29 of support members are arranged so that they act between the surface 23 of the bearing 20 and the surface of support of the removable support member 7.

Les rouleaux 28 de support sont montés dans une cage 31 et les organes 30 de support à contact incliné sont montés dans une cage 32. Cela signifie que, dans cet exemple particulier, les organes de support ne sont pas proches les uns des autres si bien que le chargement des organes de support est facilité et le frottement est réduit. Cependant, dans une variante, des organes de support très rapprochés peuvent aussi être incorporés à l'ensemble à moyeu. The support rollers 28 are mounted in a cage 31 and the support members 30 with inclined contact are mounted in a cage 32. This means that, in this particular example, the support members are not close to each other so well that the loading of the support members is facilitated and the friction is reduced. However, in a variant, very close support members can also be incorporated into the hub assembly.

Une entretoise 33 est formée dans le tronçon interne creux 9. A spacer 33 is formed in the hollow internal section 9.

On se réfère maintenant aux figures 3 et 4 ; la transmission 12 à pignons satellites comporte un pignon soleil 34 formant une roue tangente, une vis 35, et trois pignons satellites 36. We now refer to Figures 3 and 4; the transmission 12 with satellite pinions comprises a sun pinion 34 forming a tangent wheel, a screw 35, and three satellite pinions 36.

Le pignon soleil 34 a une broche 37 qui en dépasse et qui peut tourner dans une cavité 38 formée dans l'entre- toise 33. La broche 37 a une partie dentée 39 formée circonférentiellement. The sun pinion 34 has a pin 37 which protrudes therefrom and which can rotate in a cavity 38 formed in the spacer 33. The pin 37 has a toothed part 39 formed circumferentially.

Chacun des pignons satellites ou secondaires 36 est maintenu en coopération avec la partie dentée 39 montée sur la broche 37 et une couronne dentée 40 disposée circonférentiellement autour de l'organe 11 de carter. Each of the satellite or secondary pinions 36 is held in cooperation with the toothed part 39 mounted on the spindle 37 and a toothed ring 40 arranged circumferentially around the member 11 of the casing.

L'un des pignons satellites 36 a une broche 41 qui dépasse vers le haut et qui est raccordée à la base 6. La broche 41 est retenue par un manchon de fixation dans l'entretoise 33 de manière que la broche 41 puisse tourner par rapport à lui. One of the planet gears 36 has a pin 41 which projects upwards and which is connected to the base 6. The pin 41 is retained by a fixing sleeve in the spacer 33 so that the pin 41 can rotate relative to him.

Ainsi, le changement de pas de 1a pale est transmis à la pale 2 par la broche 41, sans que l'ensemble ne subisse de contraintes. Thus, the change in pitch of the blade is transmitted to the blade 2 by the pin 41, without the assembly being subjected to stresses.

La disposition des trois pignons satellites assure un équilibre des forces appliquées aux broches 37 et 41 et empêche la détérioration et la rupture du mécanisme de changement de pas du moyeu. The arrangement of the three planet gears ensures a balance of the forces applied to pins 37 and 41 and prevents deterioration and breakage of the hub pitch change mechanism.

La vis 35 transmet la force d'entraînement de l'en- semble principal 4 de transmission d' énergie en anneau par coopération de la vis 35 avec les dents 42 formées sur le pignon soleil 34. The screw 35 transmits the driving force of the main ring energy transmission assembly 4 by cooperation of the screw 35 with the teeth 42 formed on the sun gear 34.

Le dispositif 5 de retenue du pied de la pale comporte aussi une plaque inférieure 44 fixée à l'organe 11 du moyeu à une première extrémité par un boulon 45 et en appui à l'autre extrémité dans une gorge 46 à lèvre. Cette plaque inférieure 44 assure la conservation du lubrifiant dans la région du dispositif 5 de retenue du pied de la pale. The device 5 for retaining the foot of the blade also includes a lower plate 44 fixed to the member 11 of the hub at a first end by a bolt 45 and bearing at the other end in a groove 46 with a lip. This lower plate 44 ensures the conservation of the lubricant in the region of the device 5 for retaining the foot of the blade.

La figure 3 représente aussi la disposition relative du dispositif 5 de retenue d'une pale adjacente et d'une connexion 47 à pignons coniques destinée à transmettre la force motrice à l'ensemble principal 4 de transmission d'énergie en anneau. FIG. 3 also shows the relative arrangement of the device 5 for retaining an adjacent blade and of a connection 47 with bevel gears intended to transmit the driving force to the main assembly 4 for energy transmission in a ring.

On se réfère maintenant à la figure 5 ; une connexion 47 à pignons coniques transmet la force motrice de chacun desdits moteurs 3 d'entraînement à l'ensemble principal 4 de transmission en anneau. We now refer to Figure 5; a connection 47 with bevel gears transmits the driving force of each of said drive motors 3 to the main ring transmission assembly 4.

Le moteur (non représenté sur la figure 5) a un arbre rotatif d'entraînement qui porte un pignon conique (non représenté). Le pignon conique du moteur est en prise avec un pignon conique 48 de la connexion 47. The motor (not shown in Figure 5) has a rotary drive shaft which carries a bevel gear (not shown). The engine bevel gear is engaged with a bevel gear 48 of connection 47.

La connexion à pignons coniques 47 comporte un organe supérieur 52 de carter, un organe inférieur 53 de carter fixé par des boulons 54 à l'organe supérieur 52, un manchon 55 fixé par des boulons 56 à l'organe inférieur 53 du carter, un organe tubulaire 57 qui est disposé entre l'organe-inférieur 53 et un manchon 58 monté dans un organe 59 de carter et qui transmet l'énergie motrice entre eux, un organe 60 de transmission d'énergie monté sur l'organe 59 et coopérant avec l'ensemble principal de transmission d'énergie en anneau, et un arbre 61 d'entraînement disposé sur la longueur de l'organe tubulaire 57 et transmettant l'énergie du pignon conique 48 à l'organe 60 de transmission d'énergie. The bevel gear connection 47 includes an upper housing member 52, a lower housing member 53 fixed by bolts 54 to the upper member 52, a sleeve 55 fixed by bolts 56 to the lower member 53 of the housing, a tubular member 57 which is disposed between the lower member 53 and a sleeve 58 mounted in a casing member 59 and which transmits motive energy therebetween, an energy transmitting member 60 mounted on the member 59 and cooperating with the main ring energy transmission assembly, and a drive shaft 61 disposed along the length of the tubular member 57 and transmitting energy from the bevel gear 48 to the energy transmission member 60.

L'organe inférieur de carter et le manchon ont des orifices coopérant 62, 63 qui forment un passage 64. The lower casing member and the sleeve have cooperating orifices 62, 63 which form a passage 64.

Une première extrémité 65 de l'organe tubulaire 57 est montée entre le manchon 55 et l'organe inférieur 53 du carter afin que l'orifice du manchon soit prolongé. Un joint 66 est placé entre le manchon 55 et l'organe tubulaire 57. A first end 65 of the tubular member 57 is mounted between the sleeve 55 and the lower member 53 of the casing so that the orifice of the sleeve is extended. A seal 66 is placed between the sleeve 55 and the tubular member 57.

Le manchon 58 loge l'autre extrémité 67 de l'organe tubulaire 57 d'entraînement. Un joint 68 est placé entre le manchon 58 et l'extrémité 67 de l'organe tubulaire d'entraînement. The sleeve 58 houses the other end 67 of the tubular drive member 57. A seal 68 is placed between the sleeve 58 and the end 67 of the tubular drive member.

Le manchon 58 est logé dans l'organe de carter, le contact étant assuré par un joint 69. The sleeve 58 is housed in the casing member, the contact being ensured by a seal 69.

L'arbre d'entraînement est disposé dans le passage 64 et dans l'organe tubulaire 57, à une extrémité 70 de l'arbre d'entraînement 61, celle sur laquelle est monté le pignon conique 48. The drive shaft is arranged in the passage 64 and in the tubular member 57, at one end 70 of the drive shaft 61, that on which the bevel gear 48 is mounted.

Le passage 64 a deux bagues d'étanchéité 71, 72 et un manchon 73 formant coussinet est placé dans cette région. Ces organes facilitent le déplacement libre et régulier de l'arbre d'entraînement. The passage 64 has two sealing rings 71, 72 and a sleeve 73 forming a pad is placed in this region. These members facilitate the free and regular movement of the drive shaft.

A l'autre extrémité 74 de l'arbre d'entraînement 61, cet arbre passe dans le manchon 58 et l'organe 60 de transmission d'énergie est monté sur lui. Un roulement 75 est disposé à l'endroit où l'arbre 61 sort du manchon 58, afin que la transmission d'énergie soit facilitée, tout mouvement de l'organe 60 de transmission d'énergie autre qu'une rotation étant ainsi empêché. At the other end 74 of the drive shaft 61, this shaft passes through the sleeve 58 and the energy transmission member 60 is mounted on it. A bearing 75 is disposed at the place where the shaft 61 exits from the sleeve 58, so that the transmission of energy is facilitated, any movement of the member 60 of energy transmission other than a rotation being thus prevented.

De cette manière, l'organe 60 de transmission d'énergie reste relativement stable par rapport à l'en- semble principal de transmission d'énergie en anneau. In this way, the energy transmission member 60 remains relatively stable with respect to the main ring energy transmission assembly.

On se réfère maintenant à la figure 6 des dessins un moteur principal E comporte un ensemble H formant moyeu ayant deux lignes de pales 2 de propulseur. Ces deux lignes de pales 2 tournent en sens inverses l'une par rapport à l'autre et chaque ligne de pales a un ensemble principal de transmission d'énergie à anneau tel que décrit précédemment. Referring now to FIG. 6 of the drawings, a main engine E comprises a set H forming a hub having two rows of propeller blades 2. These two lines of blades 2 rotate in opposite directions with respect to each other and each line of blades has a main ring power transmission assembly as described above.

L'invention n'est pas limitée au moteur comportant deux lunes de pales de propulsion tournant en sens inverses, comme indiqué dans la description qui précède. The invention is not limited to the engine comprising two moons of propeller blades rotating in opposite directions, as indicated in the preceding description.

L'ensemble principal de transmission d'énergie à anneau selon l'invention peut être incorporé à un moteur ayant un nombre quelconque de lignes de pales pour propulseur, chaque ligne ayant un nombre quelconque de pales. The main ring power transmission assembly according to the invention can be incorporated into an engine having any number of rows of blades for a thruster, each line having any number of blades.

Le moteur peut comporter plusieurs lignes de pales, chacune ayant un ensemble principal de transmission d'énergie en anneau, disposé de manière qu'il assure l'entraîne- ment en sens inverses en alternance. The motor may have several lines of blades, each having a main ring energy transmission assembly, arranged so that it provides drive in reverse directions alternately.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux ensembles qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. Of course, various modifications can be made by those skilled in the art to the assemblies which have just been described only by way of nonlimiting examples without departing from the scope of the invention.

Claims

1. Hub assembly and blades for propellant, characterized in that it comprises

at least one line of blades (2) for propellant,

at least one line of blade retainers (5) in each of which can be mounted a blade, and

a blade pitch change mechanism, the blade pitch change mechanism comprising a number of drive devices (4) for ensuring either the pitch change of a blade or the feathering of the blade together, that is to say these two operations, the energy of each of the drive devices being transmitted to a main assembly of energy transmission in a ring.

2. Hub assembly and propeller blades, characterized in that it comprises

two lines of blades (2) for propellant,

two lines of blade retainers (5) in each of which can be mounted a blade, and

a blade pitch change mechanism, the blade pitch change mechanism comprising a number of drive devices (4) for ensuring either the pitch change of a blade or the feathering of the blade together, ie these two operations, the energy of each of the drive devices being transmitted to a main ring energy transmission assembly.

3. Assembly according to claim 2, characterized in that the drive devices (4) and consequently the two lines of blades (2) are independent of each other.

4. Assembly according to any one of the preceding claims, characterized in that each device (5) for retaining the blade comprises a bearing assembly which circumferentially surrounds a section of blade and is in contact with it, and which comprises

an assembly (7) with an inner ring, and

an assembly (20) with an outer ring longitudinally distant from the inner ring assembly, so that, when a blade (2) is mounted in the assembly, the inner ring comprises several support members (30) having surfaces inclined contact and the outer ring has several support rollers (28), each of the rollers having an axis of rotation which is substantially parallel to the longitudinal axis of the blade.

5. Assembly according to any one of the preceding claims, characterized in that the number of drive devices (4) is sufficient so that, when one or more drive devices fail, a sufficient motive force is still transmitted to the main ring power transmission assembly to ensure pitch change or feathering is ensured.

6. Assembly according to any one of the preceding claims, characterized in that the main ring energy transmission assembly comprises a large toothed wheel (34) intended to transmit the necessary motive force to the individual blades (2) while allowing the transmission of energy from the various drive devices to the blades.

7. An assembly according to any one of the preceding claims, characterized in that the individual drive devices (4) are connected to the main ring energy transmission assembly by simple mechanical connections (47).

8. An assembly according to claim 7, characterized in that the mechanical connections comprise a connection (47) formed between a shaft and a pinion, in a bevel gear transmission.

9. An assembly according to claim 8, characterized in that the bevel gear transmission (47) is of the self-lubricating type.

10. Assembly according to any one of the preceding claims, characterized in that the arrangement of the individual drive devices (4) around the main ring energy transmission assembly is such that these devices are spaced apart in such a way that the driving force transmitted to the main ring energy transmission assembly is distributed almost uniformly around it.

11. Assembly according to any one of the preceding claims, characterized in that the individual drive devices (4) are arranged between two adjacent blade assemblies (2).

12. Assembly according to any one of the preceding claims, characterized in that the driving forces intended to cause the change of pitch and the feathering of the blade (2) are transmitted by independent drive devices (4).

13. The assembly of claim 12, characterized in that the drive devices (4) are independent, and the driving forces are transmitted by a main ring power transmission assembly which is common to them and the individual devices (4 ) drives that transmit the motive power necessary for feathering are not powered until their power is needed.

14. Assembly according to any one of the preceding claims, characterized in that the driving force necessary for the change of pitch or for the feathering of the blades (2) of the hub assembly is transmitted from the main transmission assembly of energy in a ring to the individual blades (2) by sets & pinion gears (12).

15. Assembly according to any one of the preceding claims, characterized in that each of the devices (5) for retaining the blade of the hub assembly has its own independent assembly (12) with planet gears.

16. An assembly according to claim 15, characterized in that each of the sets (12) with planet gears comprises a sun gear (34) to which a respective blade (2) is connected, directly or indirectly, and on which a secondary gear (39 ) at least can be mounted.

17. An assembly according to claim 16, characterized in that the driving force intended to ensure the change of pitch of the blade (2) is transmitted from the main energy transmission ring assembly to the sun pinion by a simple mechanical assembly with screw (35) and tangent wheel mounted between them.

18. The assembly of claim 17, characterized in that the driving force is transmitted to two adjacent blades (2) by the same mechanical assembly with screws (35) and tangent wheel.

19. An assembly according to any one of claims 16 to 18, characterized in that the planet gears (36) are housed in a self-lubricating casing.

20. Assembly according to any one of the preceding claims, characterized in that the individual drive devices (4) are electric motors.

21. An assembly according to claim 20, characterized in that the transformers intended for the motors are arranged so that their access is possible from the rear of the main motor.

22. The assembly of claim 21, characterized in that the transformers are mounted on the central axis of the main motor or very close to this axis.

23. Assembly according to any one of claims 20 to 22, characterized in that the individual drive devices (4) are brushless electric motors.

24. An assembly according to any one of claims 20 to 22, characterized in that the individual drive devices (4) are brushless squirrel cage electric motors.

25. Assembly according to any one of the preceding claims, characterized in that the pitch and the pitch change of the blades (2) of the hub assembly are regulated by a microprocessor assembly or a computer.