RU147490U1

RU147490U1 - COAXY BEARING SYSTEM

Info

Publication number: RU147490U1
Application number: RU2014125997/11U
Authority: RU
Inventors: Брандт Витали; Андрей Александрович Власов; Владимир Юрьевич Иванов
Original assignee: Брандт Витали; Андрей Александрович Власов; Владимир Юрьевич Иванов
Priority date: 2014-06-26
Filing date: 2014-06-26
Publication date: 2014-11-10

Abstract

Соосная несущая система, характеризующаяся тем, что содержит редуктор с двумя валами противоположного вращения, на которых смонтированы втулки несущих винтов, два соединенных между собой и подвижных в осевом направлении автомата перекоса, кинематически связанных с поводками лопастей, при этом поводки лопастей втулки верхнего винта связаны с верхним автоматом перекоса через качалки, смонтированные на ползушке, расположенной над втулкой верхнего винта, поводки лопастей втулки нижнего винта соединены тягами непосредственно с нижним автоматом перекоса, радиусы поводков на втулке верхнего винта выполнены меньшими, чем на втулке нижнего винта, нижний автомат перекоса связан с системами управления общим и циклическим шагом посредством трех тяг, а ползушка связана с системой управления дифференциальным шагом верхнего винта посредством тяги, расположенной внутри вала верхнего винта.A coaxial bearing system, characterized in that it contains a gearbox with two opposite-rotation shafts on which rotor hubs are mounted, two connected to each other and axially movable by the swash plate kinematically connected with the blades leads, while the leads of the blades of the upper screw bush are connected with the upper swashplate through the rockers mounted on the spider located above the upper screw bushing, the leashes of the blades of the lower screw bushing are connected by rods directly to the lower with a skew, the radii of the leads on the top screw bushing are smaller than on the bottom screw bushing, the lower skew automatic machine is connected to the control systems for the common and cyclic steps by means of three rods, and the crawler is connected to the differential pitch control system of the upper screw by means of a rod located inside the upper shaft screw.

Description

Полезная модель относится к авиационной технике, а именно к системам несущих винтов летательных аппаратов, и может быть использована в вертолетостроении.The utility model relates to aviation technology, namely to the systems of the rotors of aircraft, and can be used in helicopter construction.

Известна соосная несущая система, содержащая редуктор с двумя валами противоположного вращения, на которых смонтированы несущие винты, два соединенных тягами между собой и подвижных в осевом направлении автомата перекоса, кинематически связанных с поводками лопастей и с суммирующей рычажной системой управления общим и дифференциальным шагом, причем рычаги суммирующей системы управления соединены соответственно с нижним автоматом перекоса и внутренней тягой, при этом управление верхним несущим винтом выполнено посредством ползушки, смонтированной на валу верхнего несущего винта подвижно вдоль его оси и кинематически связанной с внутренней тягой, верхним автоматом перекоса и поводками лопастей. Внутренняя тяга выполнена удлиненной и снабжена коромыслом, расположенным на ее свободном конце и кинематически связанным с ползушкой, выполненной в виде скользящей втулки, соединенной с валом верхнего несущего винта, на оси которой с возможностью качания установлена рамка, несущая рычаг-серьги, соединенный с возможностью качания относительно последней, причем направление осей качания рамки и рычагов взаимно перпендикулярно (патент РФ №120627, опубл. 27.09.2012 г.).Known coaxial bearing system comprising a gearbox with two opposite-rotation shafts, on which are mounted rotors, two connected by rods to each other and movable in the axial direction of the swash plate, kinematically connected with the leads of the blades and with a summing lever system for controlling the common and differential pitch, summing control systems are connected respectively with the lower swash plate and internal traction, while the control of the upper rotor is performed by means of a crawler mounted on the shaft of the upper rotor movably along its axis and kinematically connected with the internal traction, the upper swash plate and the leashes of the blades. The internal rod is elongated and provided with a rocker located on its free end and kinematically connected with a spider made in the form of a sliding sleeve connected to the shaft of the upper rotor, on the axis of which a frame is mounted with a swinging element, which carries a lever-earring, which is swingable relative to the latter, and the direction of the swing axes of the frame and levers is mutually perpendicular (RF patent No. 120627, publ. 09/27/2012).

Недостатком известного решения является сложность конструкции из-за большого количества шарнирных соединений, связывающих ползушку, расположенную под верхним винтом, с верхним автоматом перекоса и поводками лопастей верхнего винта, а также из-за наличия сложного суммирующего механизма для управления общим и дифференциальным шагом, имеющего большое количество рычагов. Наличие большого количества кинематически взаимодействующих элементов снижает надежность системы и увеличивает ее вес.A disadvantage of the known solution is the design complexity due to the large number of articulated joints connecting the spider located under the upper screw with the upper swash plate and the leads of the upper screw blades, as well as due to the presence of a complex summing mechanism for controlling the common and differential pitch, which has a large number of levers. The presence of a large number of kinematically interacting elements reduces the reliability of the system and increases its weight.

Наиболее близкой заявляемому техническому решению по технической сущности и достигаемому результату является соосная несущая система, содержащая редуктор с двумя валами противоположного вращения, на которых смонтированы втулки несущих винтов, два соединенных между собой и подвижных в осевом направлении автомата перекоса, кинематически связанных с поводками лопастей и суммирующей рычажной системой общего и дифференциального шага. Втулки несущих винтов выполнены двухлопастными с общими горизонтальными шарнирами, поводки лопастей втулки нижнего винта связаны с нижним автоматом перекоса через качалки, смонтированные на расположенной под втулкой нижнего винта ползушке, а поводки лопастей втулки верхнего винта соединены тягами непосредственно с верхним автоматом перекоса, при этом радиусы поводков на втулке верхнего винта выполнены большими, чем на втулке нижнего винта, а нижний автомат перекоса и ползушка кинематически связаны с системой управления общим и дифференциальным шагом через суммирующую рычажную систему, в которой один рычаг связан одним плечом с управлением дифференциальным шагом, а вторым - с ползушкой, а второй рычаг, шарнирно закрепленный на первом, соединен своими плечами с управлением общим шагом и с ползуном нижнего автомата перекоса (патент РФ №2307766, опубл. 10.10.2007 г.).The closest to the claimed technical solution in terms of technical nature and the achieved result is a coaxial bearing system containing a gearbox with two opposite rotation shafts, on which are mounted rotor bushes, two connected to each other and axially movable swash plate kinematically connected with the leads of the blades and summing lever system of the general and differential step. The rotor bushings are made of two blades with common horizontal hinges, the leads of the blades of the bushings of the lower screw are connected to the lower swashplate through a rocker mounted on the cushion located under the sleeve of the lower screw, and the leads of the blades of the bush of the top screw are connected directly by the rods to the upper swashplate, while the radii of the leads on the top screw bushing are made larger than on the bottom screw bushing, and the lower swash plate and crawler are kinematically connected with the common and diff by a potential step through a summing lever system in which one lever is connected by one shoulder to control the differential step, and the second by the crawler, and the second lever, pivotally mounted on the first, is connected by its shoulders to control the common step and to the slider of the lower swashplate (RF patent No. 2307766, published on 10/10/2007).

Недостатком этой системы является ее невысокая надежность, обусловленная сложностью конструкции, так как суммирующая рычажная система, объединенная с ползушкой и нижним автоматом перекоса, перенасыщена шарнирно-сочлененными звеньями с подшипниковыми узлами, смонтированными в ограниченном кинематическом пространстве на взаимоподвижных ползунах. Кроме того, наличие большого количества кинематически взаимодействующих элементов увеличивает ее вес.The disadvantage of this system is its low reliability, due to the complexity of the design, since the summing lever system, combined with the crawler and the lower swash plate, is oversaturated with articulated links with bearing assemblies mounted in a limited kinematic space on movable sliders. In addition, the presence of a large number of kinematically interacting elements increases its weight.

Задачей настоящей полезной модели является повышение надежности соосной несущей системы и снижение ее веса.The objective of this utility model is to increase the reliability of the coaxial support system and reduce its weight.

Поставленная задача решается тем, что соосная несущая система содержит редуктор с двумя валами противоположного вращения, на которых смонтированы втулки несущих винтов, два соединенных между собой и подвижных в осевом направлении автомата перекоса, кинематически связанных с поводками лопастей, при этом поводки лопастей втулки верхнего винта связаны с верхним автоматом перекоса через качалки, смонтированные на ползушке, расположенной над втулкой верхнего винта, поводки лопастей втулки нижнего винта соединены тягами непосредственно с нижним автоматом перекоса, радиусы поводков на втулке верхнего винта выполнены меньшими, чем на втулке нижнего винта, нижний автомат перекоса связан с системами управления общим и циклическим шагом посредством трех тяг, а ползушка связана с системой управления дифференциальным шагом верхнего винта посредством тяги, расположенной внутри вала верхнего винта.The problem is solved in that the coaxial bearing system comprises a gearbox with two opposed rotation shafts, on which rotor hubs are mounted, two interconnected and axially movable swash plates kinematically connected with the blade leads, while the drive leads of the upper screw sleeve are connected with the upper swashplate through the rockers mounted on the spider located above the upper screw bushing, the leads of the blades of the lower screw bushing are connected directly by rods lower swashplate, the radii of the leads on the top screw bushing are smaller than on the bottom screw bushing, the bottom swashplate is connected to the common and cyclic pitch control systems via three rods, and the creep is connected to the differential pitch control system of the upper screw by a rod located inside the shaft top screw.

Управление дифференциальным шагом только верхнего винта и управление циклическим и общим шагом с помощью трех тяг позволяет исключить рычажно-суммирующий механизм общего и дифференциального шага, уменьшить количество рычагов и, соответственно, шарнирных элементов, необходимых для управления соосными винтами, что позволяет упростить конструкцию несущей системы и тем самым повысить ее надежность, а также снизить ее вес.Controlling the differential pitch of the top screw only and controlling the cyclic and common pitch using three rods eliminates the lever-summing mechanism of the common and differential pitch, reduces the number of levers and, accordingly, the hinge elements needed to control the coaxial screws, which simplifies the design of the supporting system and thereby increasing its reliability, as well as reducing its weight.

Полезная модель поясняется чертежом, где схематически изображена предлагаемая соосная несущая система.The utility model is illustrated in the drawing, which schematically shows the proposed coaxial carrier system.

Соосная несущая система содержит редуктор 1 с двумя валами 2 и 3 противоположного вращения, на которых смонтированы втулки нижнего 4 и верхнего 5 несущих винтов, на которые устанавливаются лопасти.The coaxial bearing system comprises a gearbox 1 with two shafts 2 and 3 of opposite rotation, on which the bushings of the lower 4 and upper 5 rotors are mounted on which the blades are mounted.

Втулки несущих винтов 4 и 5 выполнены двухлопастными с общими горизонтальными шарнирами 6 и 7, которые не нагружены центробежной силой.The rotor bushings 4 and 5 are made of two-bladed with common horizontal hinges 6 and 7, which are not loaded with centrifugal force.

Система управления несущими винтами 4 и 5 содержит два соединенных между собой тягами 8 и подвижных в осевом направлении автомата перекоса - верхний 9 и нижний 10.The control system of the rotors 4 and 5 contains two interconnected rods 8 and movable in the axial direction of the swashplate - the upper 9 and lower 10.

Поводки лопастей 11 втулки верхнего винта 5 связаны с верхним автоматом перекоса 9 тягами 12, 13 и тягами 14 через качалки 15, смонтированные на ползушке 16, установленной над втулкой верхнего винта 5.The leads of the blades 11 of the sleeve of the upper screw 5 are connected with the upper automatic swash plate 9 by rods 12, 13 and rods 14 through the rockers 15 mounted on the spider 16 mounted above the sleeve of the upper screw 5.

Поводки лопастей 17 втулки нижнего винта 4 соединены тягами 18 непосредственно с нижним автоматом перекоса 10.The leads of the blades 17 of the sleeve of the lower screw 4 are connected by rods 18 directly to the lower swash plate 10.

Одинаковые величины передаточных отношений между осевыми шарнирами 19 и 20 втулок несущих винтов 4 и 5 и автоматами перекоса 9 и 10 обеспечиваются выполнением радиусов поводков 11 на втулке верхнего винта 5 меньшими, чем на поводках 17 на втулке нижнего винта 4. Это значит, что кинематика системы управления подбирается таким образом, чтобы при даче общего или циклического шага изменение углов установки на верхнем 5 и на нижнем винте 4 происходило на одинаковые величины.The same gear ratios between the axial joints 19 and 20 of the rotor bushings 4 and 5 and the swash plate 9 and 10 are ensured by making the radii of the leads 11 on the sleeve of the upper screw 5 smaller than on the leads 17 on the sleeve of the lower screw 4. This means that the kinematics of the system control is selected so that when giving a common or cyclic step, the change in the installation angles on the top 5 and on the bottom screw 4 occurs by the same amount.

Ползушка 16 связана тягой 21, находящейся внутри вала 3 верхнего винта 5, с системой управления дифференциальным шагом верхнего винта 22, Нижний автомат перекоса 10 связан посредством трех тяг 23 с системой управления общим 24 и системой управления циклическим шагом 25.The creeper 16 is connected by a rod 21, located inside the shaft 3 of the upper screw 5, with a differential pitch control system of the upper screw 22, The lower swash plate 10 is connected via three rods 23 to the common 24 control system and the cyclic pitch control system 25.

Предлагаемая соосная несущая система работает следующим образом.The proposed coaxial carrier system operates as follows.

При работе валы 2 и 3 редуктора 1 с установленными на них нижним 4 и верхним 5 несущими винтами вращаются в разные стороны.During operation, shafts 2 and 3 of gearbox 1 with the lower 4 and upper 5 rotors installed on them rotate in different directions.

При этом поводки лопастей 11 втулки верхнего винта 5, имеющей горизонтальный шарнир 6, связанные с верхним автоматом перекоса 9 тягами 12, 13 через качалки 15, смонтированные на ползушке 16, вращаются с верхним винтом 5 в одну сторону, например, против часовой стрелки, а поводки лопастей 17 втулки нижнего винта 4, имеющей горизонтальный шарнир 7, соединенные тягами 18 непосредственно с нижним автоматом перекоса 10, вращаются с нижним несущим винтом 4 в противоположную сторону, т.е. по часовой стрелке.In this case, the leads of the blades 11 of the sleeve of the upper screw 5, having a horizontal hinge 6, connected to the upper automatic swash plate 9 by rods 12, 13 through the rockers 15 mounted on the spider 16, rotate with the upper screw 5 in one direction, for example, counterclockwise, and the leads of the blades 17 of the sleeve of the lower screw 4 having a horizontal hinge 7, connected by rods 18 directly to the lower swash plate 10, rotate with the lower rotor 4 in the opposite direction, i.e. clockwise.

Управление циклическим шагом осуществляется путем наклона автоматов перекоса тремя тягами 23 от системы управления циклическим шагом 25, при этом циклическое изменение углов установки лопастей верхнего винта 5 производится тягами 12, 13 и тягами 14 через качалки 15 от автомата перекоса 9, а изменение углов установки на нижнем винте 4 от автомата перекоса 10 осуществляется непосредственно тягами 18. Так как величины передаточных отношений между осевыми шарнирами 19 и 20 втулок несущих винтов и автоматами перекоса 9 и 10 выбраны одинаковыми, то циклические изменения углов установки на одинаковых азимутах обоих винтов будут одинаковыми.The control of the cyclic step is carried out by tilting the swash plate with three rods 23 from the cyclic step control system 25, and the angles of installation of the blades of the upper screw 5 are cyclically changed by rods 12, 13 and rods 14 through the rockers 15 from the swash plate 9, and the angle of installation is lower screw 4 from the swash plate 10 is carried out directly by the rods 18. Since the values of the gear ratios between the axial joints 19 and 20 of the rotor hubs and the swash plates 9 and 10 are chosen the same, the cycle skie change the setting angles at the same azimuths both screws are the same.

Управление общим шагом осуществляется посредством воздействия трех тяг 23 от системы управления общим шагом 24 на нижний автомат перекоса 10, и оба автомата перекоса 9, 10, связанные друг с другом соединительными тягами 8, одновременно перемещаются на одну и ту же величину. Так как передаточные отношения между автоматами перекоса и осевыми шарнирами подобраны одинаковыми, то при осевом перемещении автоматов перекоса происходит одновременное увеличение или уменьшение углов установки на лопастях верхнего и нижнего винтов на одинаковую величину.The control of the common step is carried out by the action of three rods 23 from the control system of the common step 24 on the lower swash plate 10, and both swash machines 9, 10, connected to each other by connecting rods 8, simultaneously move by the same amount. Since the gear ratios between the swash plate and axial joints are the same, with the axial movement of the swash plate there is a simultaneous increase or decrease in the installation angles on the blades of the upper and lower screws by the same amount.

Управление дифференциальным шагом осуществляется изменением углов установки (шага) лопастей только верхнего винта 5 следующим образом.The differential pitch control is carried out by changing the installation angles (pitch) of the blades of only the upper screw 5 as follows.

Перемещением тяги 21 от системы управления дифференциальным шагом верхнего винта 22 перемещается ползушка 16 с качалками 15, что приводит к изменению угла установки верхнего винта 5.By moving the rod 21 from the differential pitch control system of the upper screw 22, the slider 16 with the rockers 15 moves, which leads to a change in the installation angle of the upper screw 5.

Таким образом, предлагаемая соосная несущая система обеспечивает повышение надежности и снижение ее веса за счет уменьшения количества кинематических элементов.Thus, the proposed coaxial carrier system provides increased reliability and reduced weight by reducing the number of kinematic elements.

Claims

A coaxial bearing system, characterized in that it contains a gearbox with two opposed rotation shafts, on which rotor hubs are mounted, two interconnected and movable in the axial direction of the swash plate, kinematically connected with the blades leads, while the leads of the blades of the upper screw sleeve are connected with the upper automatic swashplate through the rockers mounted on the spider located above the upper screw bushing, the leads of the blades of the lower screw bushing are connected by rods directly to the lower with a skew, the radii of the leads on the top screw bushing are smaller than on the bottom screw bushing, the lower skew automatic machine is connected to the control systems for the common and cyclic steps by means of three rods, and the crawler is connected to the differential pitch control system of the upper screw by means of a rod located inside the upper shaft screw.