FR2689853A1 - Transformateur différentiel variable linéaire pour un dispositif de variation du pas d'une hélice. - Google Patents
Transformateur différentiel variable linéaire pour un dispositif de variation du pas d'une hélice. Download PDFInfo
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Abstract
La présente invention concerne un ensemble de transformateur différentiel variable linéaire (60) destiné à produire un signal de réaction représentant le pas d'une pale dans un dispositif de variation du pas. Cet ensemble est caractérisé en ce qu'il comprend une cible (62) montée sur le tube d'alimentation en fluide (50), mobile en translation, de manière à se déplacer en translation conjointement avec ce tube (50), cette cible (62) étant formée d'un matériau perméable magnétiquement, et au moins un ensemble de bobines fixe (70a, 70b) disposé coaxialement autour du tube d'alimentation en fluide (50), et s'étendant axialement sur l'extension de la course de la cible (62), cet ensemble de bobines (70a, 70b) comportant une paire d'enroulements secondaires (72, 76), espacés axialement et un enroulement primaire (74) disposé centralement entre les enroulements secondaires espacés (72, 76)
Description
La présente invention concerne d'une manière générale des dispositifs de
variation du pas pour régler le pas d'une hélice à pas variable et plus particulièrement un transformateur différentiel variable linéaire amélioré répondant au déplacement linéaire d'un tube de transmission pour la variation du pas, afin de fournir un signal de réaction représentant l'angle du pas suivant lequel les pales
de l'hélice sont réglées.
Les hélices d'avions courantes comportent typiquement plusieurs pales d'hélice à pas variable montées sur un moyeu rotatif entraîné par le moteur de l'aéronef, chaque pale de l'hélice s'étendant radialement vers l'extérieur à partir du moyeu, le long de l'axe longitudinal de la pale Pour permettre le réglage du pas, chaque pale est montée sur le moyeu de manière à pouvoir effectuer un mouvement de pivotement autour de son axe longitudinal Le moyeu enferme typiquement une chambre à l'intérieur de laquelle est logé un mécanisme d'actionnement pour la variation du pas, associé opérationnellement aux pales de l'hélice Le mécanisme d'actionnement fonctionne de manière à faire varier sélectivement le pas des pales en modifiant ainsi la résistance opposée par l'air à la rotation des pales, en vue
d'une commande de la vitesse du moteur.
En général le mécanisme d'actionnement comporte un actionneur de variation du pas, du type hydromécanique, dans lequel un organe de sortie, typiquement un piston, est entraîné en fonction de réglages de la pression du fluide hydraulique qui entraîné l'actionneur Les réglages de la pression du fluide sont affectés par un système de commande hydromécanique ou électronique qui surveille la vitesse du moteur et qui provoque, au moyen d'un appareil annexe, une variation de la pression du fluide de variation du pas chaque fois que la vitesse surveillée du moteur s'écarte de la valeur de consigne désirée pour la vitesse de ce moteur Pour la commande du pas des pales la force, due à la pression résultante, qui est exercée par les fluides de variation du pas, dirigés sélectivement, en réponse à un écart de la vitesse du moteur par rapport à la vitesse désirée, contre les faces opposées du piston, c'est-à-dire la différence entre la force, due à la pression, exercée par le fluide de variation vers un pas fin sur une face du piston et la force, due à la pression, exercée par le fluide de variation vers un pas grossier sur la face opposée du piston, est modifiée de manière à provoquer un déplacement linéaire du piston et une modification résultante du pas des pales qui sont accouplées
opérationnellement au piston.
Généralement les fluides de variation vers un pas fin et de variation vers un pas grossier sont alimentés, en direction des faces opposées du piston de variation du pas, à travers des conduits indépendants prévus dans un ensemble tubulaire allongé axialement Par exemple, le fluide de variation vers un pas fin est fourni à une chambre pour le fluide de variation vers un pas fin qui est adjacente à la face antérieure du piston de variation du pas tandis que le fluide de variation vers un pas grossier est transmis à une chambre recevant ce fluide qui est adjacente à la face postérieure du piston de variation du pas L'ensemble tubulaire d'alimentation des fluides, considéré couramment comme un tube de transmission, comprend habituellement une paire de tubes disposés coaxialement formant entre eux un conduit annulaire d'alimentation en fluide débouchant dans l'une des chambres à fluide et un conduit interne, à l'intérieur du tube interne, débouchant dans l'autre chambre à fluide, le fluide de variation vers un pas fin étant alimenté à travers l'un de ces conduits tandis que le fluide de variation vers un pas grossier est alimenté à travers l'autre conduit Le tube interne est monté, à son extrémité antérieure, sur le moyeu de l'hélice et le tube externe est monté, à son extrémité antérieure, sur le piston de variation du pas si bien que ce tube externe non seulement tourne avec le moyeu de l'hélice mais encore se déplace en translation, dans le sens axial, avec le piston de variation du pas, alors que le tube interne tourne avec le moyeu de l'hélice mais se
déplace pas en translation avec le piston de variation du pas.
Pour fournir, à l'appareil de commande qui régle sélectivement les fluides de variation du pas, un signal de réaction indiquant le réglage du pas des pales, il est de pratique courante de surveiller le mouvement du tube d'alimentation en fluides, en cours de translation, puisque ce tube est attaché au piston de l'actionneur de variation du pas et qu'il se déplace avec ce dernier Il est bien connu dans la technique d'utiliser un transformateur différentiel variable linéaire d'une construction courante à noyau coulissant et à bobines l'entourant, en tant que moyens pour produire un signal de réaction indiquant la position du tube en
translation de l'ensemble tubulaire d'alimentation en fluides.
Habituellement une paire de transformateurs différentiels indépendants sont utilisés afin de fournir des signaux de réaction redondants, chaque transformateur différentiel étant disposé parallèlement, dans le sens axial, au tube mobile en translation, avec son noyau monté sur l'extrémité distale d'un arbre sollicité par un ressort et qui est à son tour attaché opérationnellement, à son autre extrémité, au tube externe d'alimentation en fluide, mobile en translation, de manière à se déplacer en translation conjointement avec ce dernier, si bien que le noyau est animé d'un mouvement alternatif à l'intérieur d'un cylindre fixe logeant les bobines du transformateur différentiel Le cylindre fixe est monté typiquement sur le tube, non mobile en translation, de l'ensemble tubulaire d'alimentation en fluides et il loge une paire d'enroulements secondaires, espacés axialement l'un de l'autre, et un enroulement primaire disposé en position centrale entre les deux précédents enroulements Lorsque le piston de variation du pas se déplace axialement par suite d'une variation du pas des pales, le tube externe d'alimentation en fluide, mobile en translation, se déplace axialement d'une manière correspondante et le noyau du transformateur différentiel variable linéaire coulisse à l'intérieur du cylindre fixe, ce qui amène les tensions induites dans les enroulements secondaires à être modifiées corrélativement La différence entre les tensions induites dans les enroulements secondaires espacés axialement représente le déplacement du noyau à partir de sa position zéro, c'est- à-dire de sa position centrale entre les deux enroulements secondaires espacés axialement Ainsi le transformateur différentiel variable linéaire mesure la course du piston de variation du pas et il fournit un signal de
réaction qui indique le réglage du pas des pales.
Bien que tels systèmes de réaction habituels à transformateur différentiel variable linéaire fonctionnent d'une manière satisfaisante, ils sont peu commnodes à installer et à étalonner d'une manière appropriée par rapport à un pas de pale de référence En outre, comme le tube mobile en translation et le tube non mobile en translation de l'ensemble d'alimentation en fluides tournent tous les deux avec le moyeu de l'hélice, les fixations nécessaires pour le montage opérationnel du transformateur différentiel variable linéaire entre le tube mobile en translation et le tube non mobile en translation doivent comporter des paliers pour séparer la rotation de la translation Le noyau du transformateur différentiel variable linéaire doit être rectifié mécaniquement au diamètre de la cage externe du palier et des moyens doivent être prévus pour empêcher la rotation du noyau
du transformateur différentiel.
Un but de la présente invention est de fournir un système de réaction du pas de la pale qui soit plus simple mécaniquement et qui utilise un transformateur différentiel
variable linéaire.
Un autre but de l'invention est de fournir un système de réaction à transformateur différentiel variable linéaire dans lequel la cible montée sur le tube d'alimentation en fluides, entraîné en rotation et en translation, sert de noyau coulissant pour une paire d'ensembles redondants de bobines fixes de transformateurs différentiels variables linéaires disposés circonférentiellement autour du tube d'alimentation
en fluides, mobile en rotation et en translation.
Suivant la présente invention un ensemble transformateur différentiel variable linéaire destiné à produire un signal de réaction représentant le pas d'une pale dans un dispositif de variation du pas utilisant un piston mobile en translation pour modifier le réglage du pas de la pale, comprend une cible en un matériau perméable magnétiquement, tel que, par exemple, un alliage de fer et de nickel, montée sur un tube d'alimentation en fluide pour la variation du pas, accouplé opérationnellement au piston de variation du pas de manière à se déplacer en translation conjointement avec ce piston, et au moins un ensemble de bobines fixe disposé coaxialement autour du tube d'alimentation en fluide mobile en translation et comportant une paire d'enroulements secondaires, espacés axialement l'un de l'autre, et un enroulement primaire disposé centralement, entre les deux enroulements secondaires L'ensemble de bobines s'étend sur la totalité de l'extension de la course de la cible perméable magnétiquement de telle façon que, tandis que cette cible se déplace en translation conjointement avec le tube d'alimentation en fluide mobile en translation, les tensions induites dans les enroulements secondaires espacés, lors de l'excitation de l'enroulement primaire central, varient en fonction de la position de la cible par rapport à ces enroulements La différence entre les tensions induites dans les enroulements secondaires dont l'un est disposé en avant de l'enroulement primaire central tandis que l'autre est situé en arrière de cet enroulement primaire central, constitue le signal de réaction désiré qui indique la position relative du piston de variation du pas et par conséquent le
réglage du pas des pales.
On utilise avantageusement, en même temps, une paire de transformateurs différentiels variables linéaires de la présente invention afin de produire des signaux de réaction indépendants, pour assurer une redondance désirée La paire de transformateurs différentiels variables linéaires peut comprendre des premier et second ensembles indépendants de bobines disposés axialement l'un derrière l'autre, le long du tube d'alimentation en fluide mobile en translation, et respectivement d'une manière coaxiale autour de première et seconde cibles perméables magnétiquement, montées sur le tube d'alimentation en fluide en étant espacées axialement l'une de l'autre Suivant une variante de réalisation la paire de transformateurs différentiels variables linéaires peut comprendre des premier et second ensembles de bobines disposés coaxialement, l'un autour de l'autre, autour d'une cible unique perméable magnétiquement, montée sur le tube d'alimentation en fluide mobile en translation Dans l'une ou l'autre des ces deux dispositions chaque ensemble de bobines produit un signal de tension de sortie qui varie en fonction de la position de sa cible respective et qui indique par conséquent la position axiale du piston de variation du pas et le réglage du pas des pales accouplées opérationnellement à ce piston. On décrira ci-après, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention, en référence au dessin annexé sur lequel: La figure 1 est une vue en élévation schématique, partiellement en coupe, d'un dispositif de variation du pas comportant une forme d'exécution du transformateur
différentiel variable linéaire suivant la présente invention.
La figure 2 est une vue en coupe axiale de la forme d'exécution du transformateur différentiel variable linéaire suivant la présente invention, incorporé dans le dispositif de
changement de pas représenté sur la figure 1.
La figure 3 est une vue en coupe axiale d'une variante d'exécution du transformateur différentiel variable linéaire
suivant la présente invention.
La présente invention concerne un ensemble de transformateur différentiel variable linéaire destiné à être utilisé dans un dispositif de variation du pas d'une pale pour modifier le pas des pales d'une hélice à pas variable du type utilisé sur un aéronef propulsé par une hélice Ainsi qu'il est représenté sur la figure 1, l'hélice comporte un moyeu 10 sur lequel sont montées plusieurs pales d'hélice 20 dont une seule est représentée Chaque pale est montée, par extrémité de son pied, dans un palier 12 logé dans un coussinet 14 prévu dans l'extrémité en forme de disque du moyeu 10, de manière à pouvoir être ajustée, par pivotement, pour faire varier le pas
autour de son axe longitudinal.
Un galet excentrique 16 s'étend vers l'extérieur à partir de l'extrémité inférieure du pied de la pale 20 et il est logé dans une rainure de came 18, d'une forme désirée, laquelle est formée dans un actionneur 30, commandant la variation du pas de la pale, actionné hydrauliquement Cet actionneur 30 comporte un piston d'actionnement 40, mobile en translation axiale, lequel comporte un arbre allongé axialement, s'étendant vers l'arrière et vissé sur une vis 46 de blocage du pas L'actionneur 30 comporte également un piston 44 de blocage du pas monté sur une vis à bille 48 Les pales 20 sont accouplées opérationnellement à l'arbre du piston d'actionnement 40 de l'actionneur 30 de variation du pas de telle façon qu'une translation axiale du piston d'actionnement 40 dans une direction, dans ce cas vers l'arrière (c'est-à-dire de la gauche vers la droite sur la figure 1), entraîné une variation (indiquée par la flèche P
sur la figure 1) vers un pas de la pale plus grossier, c'est-
à-dire plus élevé, et que la translation dans l'autre direction, dans ce cas vers l'avant provoque une variation
vers un pas de la pale plus fin, c'est-à-dire plus faible.
Pendant le fonctionnement normal, pour provoquer une variation du pas ou maintenir un réglage désiré du pas en dépit d'une variation de la charge s'exerçant sur la pale, le piston d'actionnement 40, mobile en translation axiale, de l'actionneur 30 de variation du pas est soumis sélectivement à la pression d'un fluide, telle qu'une huile hydraulique, pompée à partir d'un réservoir de fluide (non représenté), au moyen d'une pompe principale 110, ou bien, dans le cas d'un dysfonctionnement de la pompe principale 110, au moyen d'une pompe auxiliaire 112, suivant la pratique courante, à travers une vanne de commande 100, vers et à travers un tube de transfert 50 de manière que le fluide soit appliqué contre la face appropriée du piston d'actionnement 40 La position axiale du piston d'actionnement qui indique le pas réel de la pale, est continuellement détectée et retransmise en réaction vers un appareil de commande électronique 120, par un moyen de réaction de position 60 associé opérationnellement au tube de transfert 50, ce moyen comprenant l'ensemble de transformateur différentiel variable linéaire 60 suivant la présente invention. La position axiale du piston d'actionnement 40 et par conséquent le pas des pales 20 sont maintenus à l'équilibre, pour un réglage du pas désiré quelconque, en équilibrant la force, due à la pression résultante, s'exerçant sur le piston d'actionnement 40 avec la charge s'exerçant sur la pale laquelle est transmise à l'actionneur 30 de variation du pas, la force résultante due à la pression étant la différence entre la force, due à la pression, qui est exercée par le fluide de variation vers un pas grossier (indiqué, sur la figure 1, par la référence PC), fourni à la chambre 32 et qui agit sur la face antérieure 42 du piston d'actionnement 40, et la force antagoniste, due à la pression, est exercée par le fluide de variation vers un pas fin (indiqué, sur la figure 1, par la référence PF), fourni à la chambre 34 contenant le fluide PF de variation vers un pas fin, lequel agit sur le piston 44 de blocage du pas de l'actionneur 30 de variation du pas, afin d'appliquer le piston 44 de blocage du pas contre la face postérieure du piston d'actionnement 40 La zone active de la face antérieure 42 du piston d'actionnement 40 est avantageusement nettement supérieure, par exemple environ de deux fois, à la zone active de la face du piston 44 de blocage du pas Ainsi, en réglant la pression du fluide de variation vers un pas grossier, la force due à la pression résultante qui s'exerce sur le piston d'actionnement 40, peut être aisément équilibrée par rapport à toute variation de la force due à la charge de la pale qui agit sur le piston d'actionnement, afin d'entraîner les pales 20 vers un réglage à pas plus fin, en s'opposant ainsi au mouvement vers un pas plus fin, sous l'influence d'un accroissement de la charge s'exerçant sur la pale, ce qui assure de ce fait le maintien d'un réglage du pas désiré pour les pales En outre la valeur de la pression résultante peut être aisément modifiée en modulant la pression du fluide de variation vers un pas grossier par rapport à celle du fluide de variation vers un pas fin, afin d'augmenter ou de diminuer l'amplitude de la force, due à la pression résultante, s'exerçant vers l'arrière, par rapport à la force due à la charge de la pale, de manière à provoquer une translation désirée du piston d'actionnement 40 et du piston de blocage du pas 44, conjointement, sous une forme unitaire, avec une disposition dos à dos, pendant le fonctionnement normal, vers l'avant ou vers l'arrière, de manière à entraîner les pales 20 vers un
réglage du pas différent.
Du fait que le transformateur différentiel variable linéaire suivant la présente invention peut être utilisé avec n'importe quelle configuration de la vanne de commande 100, la configuration particulière de cette vanne de commande 100 n'est pas critique pour la présente invention Cependant la vanne 100 de commande du pas de la pale peut comprendre une vanne électrohydraulique primaire 130 commandée par l'appareil de commande électronique 120, une vanne électrohydraulique de protection 160 et un solénoïde de protection 150 pour transférer la direction des opérations à la vanne de protection 160, à la place de la vanne primaire 130, dans le cas d'un dysfonctionnement de l'appareil de commande électronique 120, ainsi qu'il est décrit dans la demande de brevet US 07/743 943 déposée le 12 Août 1991 Cependant la configuration particulière de la vanne de commande 100 n'est pas critique pour la présente invention et on comprendra que le transformateur différentiel variable linéaire suivant la présente invention peut être utilisé dans n'importe quel dispositif de variation du pas dans lequel le réglage du pas des pales peut être corrélé avec la position d'un tube d'alimentation en fluide mobile en translation La vanne électrohydraulique de protection 160 fonctionne indépendamment de la vanne électrohydraulique primaire 130 afin de prendre la direction des opérations pour la mise en drapeau et la protection d'arrêt à la limite inférieure du pas et la protection contre une survitesse, dans le cas d'une défaillance électrique Pendant le fonctionnement normal la vanne électrohydraulique de protection 160 fonctionne uniquement en tant que conduit à travers lequel passe le fluide de variation du pas et elle n'interfère en aucune façon avec la direction des opérations de la vanne électrohydraulique primaire 130 qui est commandée par l'appareil de commande électronique 120 afin de moduler la pression du fluide de variation vers un pas grossier, entre une pression de purge basse, c'est-à-dire la pression d'un réservoir d'alimentation en fluide (non représenté), et une pression d'alimentation plus élevée, c'est-à-dire la pression à laquelle le fluide est reçu à partir de la pompe, tout en maintenant la pression du fluide de variation vers un pas fin à une pression d'alimentation plus élevée Pour produire une variation du pas vers un réglage du pas plus grossier, l'appareil de commande électronique 120 module la vanne électrohydraulique primaire 130 de manière à augmenter la pression du fluide de variation vers un pas grossier et il fait passer le fluide de variation vers un pas grossier, provenant d'une source de fluide, à travers un premier conduit 53 pour le fluide de variation du pas dans le tube de transfert 50, allongé axialement, en direction de la chambre 32 contenant le fluide PC de variation vers un pas grossier, ce qui entraîné ainsi une augmentation de la pression s'exerçant sur la face antérieure 42 du piston d'actionnement si bien que la force, due à la pression résultante, qui s'exerce sur le piston d'actionnement 40 surpasse la charge de la pale, ce qui a pour effet que l'actionneur 30 de variation du pas est déplacé en translation vers l'arrière afin d'entraîner les pales 20 vers une nouvelle position correspondant à un nouveau réglage du pas plus grossier Pour provoquer une variation du pas en direction d'un réglage du pas plus fin, l'appareil de commande électronique 120 module la vanne électrohydraulique primaire 130 de manière à diminuer la pression régulée du fluide de variation vers un pas grossier, tout en laissant passer le fluide de variation vers un pas fin, à la pression d'alimentation, à travers un second conduit 57 pour un fluide de variation du pas dans le tube de transfert 50 allongé axialement, en direction de la chambre 54 contenant le fluide PF de variation vers un pas f in, ce qui entraîné ainsi une diminution de la pression agissant sur la face postérieure du piston de blocage du pas 44, de telle façon que la force, due à la pression résultante, qui s'exerce sur le piston d'actionnement 40, ne soit pas surpassée par la charge s'exerçant sur la pale, ce qui se traduit par le fait que l'actionneur de variation du pas 30 est déplacé en translation vers l'avant et que les pales 20 sont entraînées, sous l'action de la charge s'exerçant sur ces pales, vers une position correspondant à un nouveau réglage du pas plus fin, et que le fluide de variation vers un pas grossier est
retourné vers le réservoir de fluide, à la pression de purge.
Sauf dans le cas d'une défaillance, une logique et un programme de variation du pas normal sont assurés par l'appareil de commande électronique 120 dans la totalité de l'enveloppe du pas des pales, comportant une commande du pas en vol, une commande du pas au sol comprenant l'arrêt à la limite inférieure du pas, le dépassement et l'inversion de la pale, et une mise en drapeau en cas d'urgence L'appareil de
commande électronique 120 comprend avantageusement un micro-
processeur programmé avec la totalité de la logique de variation du pas qui est nécessaire pour commander et programmer le pas des pales dans la totalité de la plage de fonctionnement Sur un aéronef à plusieurs moteurs l'appareil de commande électronique 120 peut être aussi programmé de manière à synchroniser en phase les hélices d'une manière
courante, en "polarisant" le pas des pales entre les hélices.
L'appareil de commande électronique comprend avantageusement un contrôleur électronique numérique à autorité totale, c'est-à-dire un type de contrôleur électronique qui a été utilisé, pendant un certain temps, en tant qu'appareil de commande électronique d'un moteur sur des turbomoteurs, afin de faire fonctionner et de moduler automatiquement des appareils de commande hydromécanique du débit de carburant et qui ne sont pas en eux-mêmes nouveaux dans la technique De tels appareils de commande à autorité totale sont pourvus de canaux de commande redondants et d'entrées et de sorties redondantes afin de fournir une
sécurité accrue.
La vanne électrohydraulique primaire 130 qui, dans la forme d'exécution décrite, est constituée par une vanne électrohydraulique à buse d'un type bien connu dans la technique, est reliée à un moteur couple 122 qui est commandé par l'appareil de commande électronique 120 d'une manière habituelle, bien connue dans la technique, afin de transmettre sélectivement un fluide sous pression en provenance d'un conduit d'alimentation, en direction du conduit 53 du fluide de variation vers un pas grossier, et en direction du conduit 57 du fluide de variation vers un pas fin du tube 50 d'alimentation en fluides La vanne électrohydraulique de protection 160 est constituée par une vanne à tiroir, actionnée hydrauliquement, comportant un tiroir ayant une face frontale d'aire plus petite qui est exposée continuellement au fluide à la pression d'alimentation et une face frontale d'aire plus grande exposée soit à un fluide à pression régulée, ayant passé en provenance d'un régulateur de survitesse d'urgence 190 qui prend la direction des opérations uniquement dans le cas d'une défaillance de l'appareil de commande électronique 120, soit au fluide à la pression d'alimentation provenant du conduit 151 dans le cas o le solénoïde de protection 150 s'ouvre pour permettre au fluide à la pression d'alimentation de s'écouler vers l'extrémité droite de la chambre de la vanne soit pour provoquer une mise en drapeau d'urgence des pales, soit en réponse à une alarme
de limite inférieure du pas.
Dans le cas o l'appareil de commande électronique 120 reçoit un signal d'alarme en provenance d'un capteur 170 d'arrêt à la limite inférieure du pas, intervenant pour produire un tel signal d'alarme chaque fois que l'actionneur de variation du pas s'est déplacé au-delà d'une limite présélectionnée dans la direction d'un pas fin, le solénoïde de protection 150 est également excité par l'appareil de commande électronique 120 Le capteur 170 d'arrêt à la limite inférieure du pas détecte le mouvement axial du tube d'alimentation en fluides 50 et, lorsque ce tube 50 s'est déplacé au-delà d'une limite présélectionnée, dans la direction d'un pas fin, le capteur 170 envoie un signal de pression vers l'interrupteur 172 qui émet à son tour, vers l'appareil de commande électronique 120, un signal d'alarme proportionnel à ce signal de pression Le type particulier de capteur 170 d'arrêt à la limite inférieure du pas qui est utilisé, n'est pas critique en ce qui concerne la présente invention et bien que ce capteur 170 d'arrêt à la limite inférieure du pas puisse être constitué par l'un quelconque d'un certain nombre de capteurs connus utilisés habituellement dans des dispositifs de commande du pas d'une hélice, le capteur 170 d'arrêt à la limite inférieure du pas peut être avantageusement constitué par l'ensemble d'alarme de limite inférieure décrit dans la demande de brevet déposée ce même jour et ayant pour titre "Interrupteur de limite inférieure du pas, à commande hydraulique, pour un dispositif de variation
du pas d'une hélice".
Une protection d'urgence à l'égard d'une survitesse est également assurée dans le cas d'une défaillance de l'appareil de commande électronique 120, comme cela se produirait dans le cas d'une défaillance électrique totale, par une modulation de la vanne de protection 160 au moyen du signal à pression régulée produit par le régulateur d'urgence de survitesse 190
et appliqué à la face frontale droite du tiroir de la vanne.
Bien qu'il soit décrit comme étant un régulateur de survitesse mécanique courant, du type bien connu dans la technique et couramment employé dans les systèmes de commande de variation du pas, le régulateur d'urgence de survitesse 190 peut être constitué, suivant une variante, par un régulateur de survitesse électrohydraulique d'un type courant bien connu dans la technique Le régulateur de survitesse mécanique 190 intervientd'une manière bien connue des hommes du métier pour moduler la pression régulée par rapport à la pression d'alimentation Le régulateur de survitesse 190 fonctionne, conjointement avec la vanne de protection 160, de manière à placer les pales dans une position assurant le maintien de la vitesse du moteur dans des limites présélectionnées, allant par exemple de 100 % à 107 % de la vitesse de rotation normale, pendant des conditions de survitesse d'urgence, lorsque l'appareil de commande électronique 120 s'est révélé incapable
d'éviter une condition de survitesse.
Suivant la présente invention l'ensemble de transformateur différentiel variable linéaire 60 qui assure l'émission, vers l'appareil de commande électronique 120, d'un signal de réaction représentant le réglage du pas de la pale, comprend un noyau cible 62, en un matériau perméable magnétiquement, tel que, par exemple, un alliage de fer et de nickel, lequel est monté sur la surface externe du tube d'alimentation en fluides 50, mobile en rotation et en translation, et un ensemble fixe 70 de bobines disposé coaxialement autour du tube d'alimentation en fluides 50, sur la longueur axiale de celui-ci qui est traversée par la cible 62 perméable magnétiquement lorsque le tube d'alimentation en fluides se déplace en translation avec l'actionneur 130 de la pale L'ensemble fixe 70 de bobines comprend une paire d'enroulements secondaires identiques 72 et 76 espacés axialement l'un de l'autre et un enroulement primaire 74 disposé au centre entre ces enroulements, chacun de ces enroulements entourant le tube d'alimentation en fluides 50 et étant monté sur la paroi d'un boîtier support 78 disposé autour du tube d'alimentation en fluides 50, sur la longueur de celui-ci qui est traversée par la cible 62 Comme dans le cas d'un transformateur différentiel variable linéaire habituel, les enroulements secondaires 72 et 76 sont connectés extérieurement dans un circuit série, en opposition, de telle façon que le signal de sortie 61 provenant du transformateur différentiel variable linéaire 60 soit constitué par la différence entre les tensions induites, à partir de l'enroulement primaire 74, dans chaque enroulement secondaire
72 et 76.
Comme le tube d'alimentation en fluides 50 tourne et se déplace en translation axiale conjointement avec l'actionneur de la pale, la cible 62, perméable magnétiquement, qui est montée sur ce tube, se déplace aussi alternativement à l'intérieur du boîtier 78 Lorsque la cible 62, perméable magnétiquement, se trouve placée au centre entre les enroulements secondaires espacés 72 et 76, les tensions induites dans les enroulements secondaires 72 et 76, à partir de l'enroulement primaire 74, sont identiques et par conséquent il n'y a aucun signal de tension de sortie résultant 61 Cependant, lorsque la cible 62, perméable magnétiquement, se trouve excentrée, c'est-à-dire qu'une plus grande partie de la cible 62 est située dans l'un des enroulements secondaires 72,76 alors qu'une plus petite partie de la cible 62 se trouve dans l'autre enroulement secondaire, la tension induite dans le premier enroulement secondaire est alors supérieure à la tension induite dans le second enroulement secondaire Par conséquent il existe un signal de tension de sortie 61 qui est égal à la différence résultante des tensions entre les tensions induites dans les enroulements
secondaires 72 et 76 à partir de l'enroulement primaire 74.
Puisque la grandeur du signal de différence de tension de sortie 61 varie en fonction de la position relative de la cible 62, perméable magnétiquement, à l'intérieur de l'ensemble de bobines 70, le signal de sortie 61 provenant du transformateur différentiel variable linéaire 60 est représentatif de la position relative du tube d'alimentation en fluides, mobile en translation, dans sa plage de déplacement à partir d'une position la plus antérieure, correspondant à un réglage de pas inverse de la pale, jusqu'à une position la plus postérieure correspondant à un réglage du pas de la pale le plus grossier, c'est-à-dire à une mise en drapeau de la pale Par conséquent le signal de sortie 61 représente également le réglage du pas de la pale, chaque position de la cible 62, perméable magnétiquement, par rapport aux deux enroulements secondaires 72 et 76 qui entourent le tube d'alimentation en fluides 50, étant représentative d'un réglage particulier du pas de la pale entre le pas d'inversion
totale et le pas de mise en drapeau.
Le noyau cible 62, perméable magnétiquement, est avantageusement constitué par un élément cylindrique qui entoure totalement la surface externe du tube d'alimentation en fluides 50, mobile en rotation et en translation, si bien que les enroulements qui entourent aussi complètement le tube d'alimentation en fluides 50, détectent une cible perméable magnétiquement d'une manière uniforme même lorsque le tube d'alimentation en fluides 50 est en train de tourner et aussi en train de se déplacer en translation, comme cela est typiquement le cas dans des dispositifs hydromécaniques de variation du pas On comprendra cependant que l'ensemble de transformateur différentiel variable linéaire suivant la présente invention convient pour une utilisation sur des tubes
d'alimentation en fluides à la fois rotatifs et non rotatifs.
En outre, comme, dans le cas de la pratique courante, il est désirable de fournir un signal de réaction redondant en provenance d'un second transformateur différentiel variable linéaire, en vue de son émission vers l'appareil de commande électronique 120, à titre de sécurité Cette redondance peut être aisément obtenue en utilisant l'ensemble de transformateur différentiel variable linéaire suivant la présente invention, grâce à la disposition d'une paire d'ensembles de bobines indépendants autour du tube d'alimentation en fluides 50, mobile en translation, les deux ensembles de bobines étant soit alignés axialement l'un par rapport à l'autre soit disposés concentriquement l'un par rapport à l'autre. Si on se réfère maintenant à la figure 2, on voit que l'ensemble de transformateur différentiel variable linéaire 60 qui est représenté, comprend une paire d'ensembles de bobines fixes indépendants 70 a et 70 b, identiques, disposés concentriquement et coaxialement autour du tube d'alimentation en fluides 50, et un noyau cible unique 62, perméable magnétiquement, monté sur la surface externe d'une partie du tube d'alimentation en fluides 50, mobile en rotation et en translation, entourée par les ensembles fixes concentriques 70 a et 70 b L'ensemble de bobines 70 a, interne dans le sens radial, et l'ensemble de bobines 70 b, externe dans le sens radial comprennent tous les deux une paire d'enroulements secondaires 72 et 76, espacés axialement et un enroulement primaire 74 disposé centralement entre eux, chacun des enroulements 72,74,76 entourant le tube d'alimentation en fluides 50 et étant monté sur la paroi de son boîtier support respectif 78 Lorsque le tube d'alimentation en fluides 50 tourne et se déplace en translation axiale conjointement avec l'actionneur 30 de la pale, la cible 62 perméable magnétiquement, montée sur ce tube, se déplace alternativement dans la région entourée par les ensembles de bobines fixes, concentriques, 70 a et 70 b Comme il a été exposé précédemment, lorsque la cible 62, perméable magnétiquement, se trouve dans une position excentrée par rapport aux enroulements secondaires 72 et 76 des ensembles de bobines 70 a et 70 b, des tensions différentes sont induites dans les enroulements secondaires 72 et 76, à partir de l'enroulement primaire 74, et une paire de signaux de tension de sortie égaux 61 a et 61 b sont produits respectivement par les ensembles de bobines 70 a et 70 b du transformateur différentiel variable linéaire, ces signaux étant égaux à la différence de tension résultante entre les tensions induites dans les enroulements secondaires respectifs 72 et 76 L'un de ces signaux de tension de sortie est transmis en tant que signal de réaction à un premier canal de l'appareil de commande électronique 120 tandis que l'autre est transmis en tant que signal de réaction à un second canal de l'appareil de commande électronique 120, en assurant ainsi
la redondance désirée.
Si on se réfère maintenant à la figure 3, on voit que l'ensemble de transformateur différentiel variable linéaire 60 qui est représenté, comprend une paire d'ensembles de bobines fixes 70 a et 70 b, indépendants, identiques, alignés axialement l'un avec l'autre et disposés coaxialement autour du tube d'alimentation en fluides 50, et une paire de cibles 62 a et 62 b, perméables magnétiquement, montées sur la surface externe du tube d'alimentation en fluides 50, en étant espacées axialement l'une de l'autre, la première cible 62 a étant entourée par le premier ensemble de bobines 70 a tandis que la seconde cible 62 b est entourée par le second ensemble de bobines 70 b Le premier ensemble de bobines 70 a et le second ensemble de bobines 70 b comprennent tous les deux une paire d'enroulements secondaires 72 et 76, espacés axialement l'un de l'autre, et un enroulement primaire 74 disposé centralement entre eux, chaque enroulement 72,74,76 entourant le tube d'alimentation en fluides 50, mobile en rotation et en translation, et étant monté sur la paroi de son boîtier support respectif 78 Lorsque le tube d'alimentation en fluides 50 se déplace en translation axiale conjointement avec l'actionneur 30 de la pale, les première et seconde cibles 62 a et 62 b, perméables magnétiquement, montées sur le tube, se déplacent alternativement dans la région entourée respectivement par leur ensemble de bobines fixe associé 70 a et 70 b Ainsi qu'il a été exposé précédemment, lorsque les cibles 62 a,62 b, perméables magnétiquement, se trouvent en position excentrée par rapport aux enroulements secondaires 72 et 76 de leur ensemble fixe de bobines associé, des tensions différentes sont induites dans les enroulements secondaires 72 et 76 à partir de l'enroulement primaire 74 Ainsi, en réponse à la position axiale relative des cibles perméables magnétiquement, une paire de signaux de tension de sortie égaux 61 a et 61 b sont produits par les ensembles de bobines a et 70 b, alignés axialement, du transformateur différentiel variable linéaire, chacun de ces signaux étant égal à la différence de tension résultante entre les tensions induites dans les enroulements secondaires respectifs 72 et 76 L'un de ces signaux de tension de sortie est transmis en tant que signal de réaction à un premier canal de l'appareil de commande électronique 120 tandis que l'autre est transmis en tant que signal de réaction à un second canal de l'appareil de commande électronique 120, en assurant ainsi la redondance désirée.
Claims (4)
1 Ensemble de transformateur différentiel variable linéaire ( 60) destiné à produire un signal de réaction représentant le pas d'une pale dans un dispositif de variation du pas utilisant un piston ( 40) d'actionnement de la pale, mobile en translation, actionné hydrauliquement, afin de provoquer une variation du pas d'au moins une pale ( 20) et comportant un tube d'alimentation en fluide ( 50), disposé axialement, accouplé opérationnellement au piston ( 40) d'actionnement de la pale ( 20), de manière à se déplacer en translation conjointement avec ce piston, caractérisé en ce qu'il comprend une cible ( 62; 62 a,62 b) montée sur le tube d'alimentation en fluide ( 50), mobile en translation, de manière à se déplacer en translation conjointement avec ce tube ( 50), cette cible ( 62,62 a,62 b) étant formée d'un matériau perméable magnétiquement, et au moins un ensemble de bobines fixe ( 70; 70 a,70 b) disposé coaxialement autour du tube d'alimentation en fluide ( 50), mobile en translation, et s'étendant axialement sur l'extension de la course de la cible ( 62; 62 a,62 b), lorsque cette cible ( 62; 62 a,62 b) se déplace en translation conjointement avec le tube d'alimentation en fluide ( 50), cet ensemble de bobines ( 70;
70 a,70 b) comportant une paire d'enroulements secondaires ( 72,76), espacés axialement l'un de l'autre, et un enroulement primaire ( 74) disposé centralement entre les enroulements secondaires espacés ( 72,76), les enroulements secondaires ( 72,76) étant connectés dans un circuit série, en opposition, si bien qu'est produit un signal de réaction proportionnel à la différence entre les tensions induites dans les enroulements secondaires ( 72,76), par l'intermédiaire de la cible ( 62; 62 a,62 b) perméable magnétiquement, à partir de l'enroulement primaire
( 74).
2 Ensemble de transformateur suivant la revendication 1 caractérisé en ce que la cible ( 62; 62 a,62 b), perméable magnétiquement, est constituée par un élément cylindrique en un matériau perméable magnétiquement qui entoure totalement une partie en forme de bande du tube d'alimentation en fluide
( 50).
3 Ensemble de transformateur suivant la revendication 2 caractérisé en ce que la cible ( 62; 62 a,62 b), perméable magnétiquement, est constituée d'un élément cylindrique
réalisé en un alliage de fer et de nickel.
4 Ensemble de transformateur suivant la revendication 1 caractérisé en ce que les ensembles de bobines ( 70 a,70 b) comprennent un premier ensemble de bobines ( 70 a), situé à l'intérieur dans le sens radial, disposé coaxialement autour du tube d'alimentation en fluide ( 50), et un second ensemble de bobines ( 70 b), situé à l'extérieur dans le sens radial, disposé coaxialement autour du premier ensemble de bobines ( 70 a), chacun des premier et second ensembles de bobines ( 70 a,70 b) produisant un signal de réaction indépendant, redondant. Ensemble de transformateur suivant la revendication 1 caractérisé en ce que la cible ( 62 a,62 b),perméable magnétiquement, comprend une première cible élémentaire ( 62 a) montée sur le tube d'alimentation en fluide ( 50) et une seconde cible élémentaire ( 62 b) montée sur ce tube d'alimentation en fluide ( 50) en étant espacée axialement de la première cible élémentaire ( 62 a), et les ensembles de bobines comprennent un premier ensemble de bobines ( 70 a) disposé coaxialement autour du tube d'alimentation en fluide ( 50) et s'étendant sur l'extension de la course de la première cible élémentaire ( 62 a), et un second ensemble de bobines ( 70 b) disposé coaxialement autour du tube d'alimentation en fluide ( 50) et s'étendant sur l'extension de la course de la
seconde cible élémentaire ( 62 b).
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