SE446651B - Lutningsmanovreringssystem - Google Patents

Description

446 651 2 av samtliga skovlar för att stoppa anordningen. Skulle en av skovlarna låsa sig och inte kunna flöjla äventyras flöjlingen av de återstående skovlarna.

Ett huvudsyfte med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett skovellutningsmanövreringssystem, som övervinner bristerna hos känd teknik.

Ett annat syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett skovellutningsmanöversystem, där skovellutningsvinklarna fasinställs med anordningar som i minimal utsträckning bidrar till systemets vikt och kostnad. Ännu ett syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett skovellutningsmanöversystem, där fasinställningen av skovellutningsvinklarna uppnås utan massiva mekaniska kopplingar mellan lutningsmanöver- och fäst- anordningar förbundna med de olika skovlarna Ännu ett syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett skovellutningsmanöversystem, där systemet inte hindrar oberoende flöjling av skovlarna. Ännu ett syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett skovellutningsmanöversystem, där skovellutningsvinklarna fasinställs med hjälp av fluídmekaniska kopplingar mellan de lutningsändringsmanöverdon som är förbundna med skovlarna.

Dessa och andra syften, som kommer att framgå mer utförligt av den följande beskrivningen av det bästa sättet att utföra uppfinningen och de bifogade patentkraven, uppnås genom skovellutningsmanöversystemet enligt föreliggande uppfinning, där skovlar med variabel lutning hydrauliskt hålls i fas med varandra. Varje skovel drivs vid en lutningsändringsoperation av åtminstone ett hydrauliskt manöverdon. Vätskeflöde till skovelmanöverdonen regleras av en skovelmanöverdonsreglerventil, som innefattar ingångs- och återföringselement som är inbördes rörliga längs varandra. Ingångselementet lägesinställs med något lämpligt organ och svarar på en kommandosignal som anger den önskade skovellutningen. Ingångselementet innefattar kanaler däri, som står i för- bindelse med en primär källa och utlopp för hydraulvätska. Dessa kanaler anordnas vid aktivering av ingångselementet i vald förbindelse med kanaler i återföringselementen, som står i förbindelse med skovelmanöverdonen. Skov- lafflfl manövrerar återföringselementen, så att vridning av skovlarna kring deras axlar vid en lutningsändringsoperation flyttar återförinygselementen ur vätskeför- bindelse med ingångselementet och därigenom nollställer manöverdonsregler- ventilen och hindrar ytterligare lutningsändringsrörelse av skovlarna, tills ingångselementet reaktiveras. Vid en föredragen"utföringsform"upptas ingångs- elementet glidbart inuti återföringselementen, varvid ett återföringselement är förbundet med varje skovel med variabel lutning. Ingångs- och återförings- elementen och kanalerna anordnade däri är så dimensionerade, och det relativa 446 651 3 mellanrummet mellan âterföringselementen längs ingângselementet är sådant att manövrering av ingångselementet åstadkommer identisk relativ placering av det elementet till alla äterföringselementen och därigenom säkerställer exakt fasinställning av skovlarna.

Ingángselementet lägesinställs av ett reglerventilmanöverdon kopplat därtill med hjälp av en hävarm, varvid ett flöjlingsmanöverdon också är kopplat till hävarmen och anordnat att påverka reglerventilingàngselementet under betingelser som kräver flöjling av skovlarna. Alternativt kan skovlarna flöjlas oberoende genom manöverdon som sätts under tryck genom oberoende hydraul- vätskekällor.

Ritningen är en schematisk återgivning av skovellutningsmanöversystemet enligt föreliggande uppfinning.

I ritningen visas skovellutningsreglersystemet enligt föreliggande upp- finning allmänt vid 10 och innefattar ett flertal hydrauliska manöverdon 15, som vart och ett i sitt inre innefattar ett utgângselement eller kolv (ej visad) kopplad till en enda skovel 20 med variabel lutning vid ett bas- eller rotparti därav genom en kolvstâng 25.

På välkänt sätt inom teknikomràdet tillförs hydraulvätska till och avtappas från manöverdonen 15 på motsatta sidor därav för att åstadkomma selektiv förflyttning av kolvarna och stängerna 25, varigenom man utför en utvald lutningsvinkelinställning av skovlarna 20. Tillförseln av hydraulvätska till, och avtappningen av hydraulvätska från manöverdonen 15 liksom skovel- lutningsfasningen regleras av en manöverdonsreglerventil 30, som innefattar ett ingángselement 35, som längs valda delar därav upptas inuti àterföringselementen 40. Som visas är ingângselementet 35 försett med hydraulvätskekanaler ll5eoch 50, varvid kanalen #5 vid ena änden av ingângselementet kommunicerar med en hydraulvätskekälla och -pump via en huvudsystemstillförselledning 55, och kanalen 50 vid motsatta änden av ingângselementet kommunicerar med ett avlopp via en huvudsystemsavtappningsledning 60. Ledningarna 45 och 50 är försedda med radiellt utsträckta utloppspartier, som mynnar mot ytan av ingångselementet, varvid tillförselutloppen betecknas med 65 och avtappningsut- loppen betecknas med 70. _ Ingàngselementet innefattar på en yta därav stopporgan eller anslag 75, som däremellan avgränsar partier med reducerad diameter, som upptas inuti âterföringselementen 40. Som angivits ovan är ingångselementet 35 glidbart inuti âterföringselementen #0, varvid anslagen 75 begränsar utsträckningen av sådan rörelse. Återföringselementen 140 är glidbara över dessa partier hos ingångs- elementet 35, som upptas inuti återföringselementen. Återföringselementen är l0 m 446 651 4 försedda med allmänt radiellt utsträckta kanaler 80 och 85 anordnade för sammanfallande och vätskeförbindelse med utloppen 65 och 70 hos ingångsele- mentet 35. Som visas ansluter kanalerna 80 till de vänstra ändarna av manöverdonen 15 via ledningar 90, medan kanalerna 85 ansluter till de högra ändarna av manöverdonen 15 via kanaler 95.

Man inser, att även om manöverdonsreglerventilen 30 visas i nolläge, dvs. där det inte föreligger någon förbindelse mellan kanalerna i ingångs- och återföringselementen, man genom att antingen röra ingångselementet något nedåt genom återföringselementen eller höja återföringselementen något över ingångselementen får ledningarna 80 och 90 att placeras i vätskeförbindelse med kanalen 50 i ingångs- och avtappningsledningen 60. Sådan relativ lâgesinställning av íngângs- och återföringselementen får kanalerna 85 och 95 att placeras i vätskeförbindelse med kanalen 45 och tillförselledningen 55 och trycksätter därigenom de högra ändarna av manöverdonen 15 med hydraulvätska för att öka lutningsinställningen hos skovlarna såsom anges med de pilar som visas därpå. På liknande sätt placerar höjning av ingångselementet 35, eller sänkning av återföringselementen 40 från de illustrerade lägena, ledningarna 80 och 90 i vätskeförbindelse med tillförselledningen 45 och placerar kanalerna 85 och 95 i förbindelse med avtappningsledningen 50 och trycksätter därigenom de vänstra ändarna av manöverdonen 15 för att justera bladlutningen i avtagande lutnings- riktning.

Varje återföringselement innefattar därpå ett stift eller en kamtapp 100, som upptas innanför en kamslits 105 anordnad i en kam 100, som är vridbart anordnad vid ll5. Som visas har kammen 110 i den föredragna utföringsformen vinkelhävarmsform, varvid kamslitsen 105 är anordnad vid den ena änden därav, varvid den motsatta änden är kopplad till den tillhörande skoveln via en länk eller dragstång 120.

När ingångselementet 35 sänks och därigenom trycksätter de högra ändarna av manöverdonen 15 för att öka skovellutningen, drar den resulterande skovelvridningen den övre länken 120 till höger och pressar den undre länken 120 till vänster och vrider därigenom kammarna ll0, som skjuter återförings- elementen 14-0 nedåt längs ingângselementet 35 till nolläget, varigenom ytter- ligare lutningsändringsjustering av skovlarna således stoppas. På liknande sätt får höjning av ingångselementet 35 för trycksättning av de vänstra ändarna av manöverdonen 15 skovlarna att vridas i avtagande iutningsriktning och skjuter därigenom den övre länken 120 till vänster och drar den undre länken 120 till höger. Sådana länkrörelser vrider kammarna ll0, höjer återföringselementen 140 längs ingângselementet 35 till nolläget och stoppar ytterligare skovellutnings- justering. l0 l5 446 651 Även om mekanisk koppling mellan skovlarna och återföringselementen visats, inser man att återföringselementen kan manövreras med hydrauliska eller elektriska organ som pâverkas av skovellutningsändringsrörelse utan att man avviker från denna inriktning.

Man inser därför att skovlarna fasinställs hydrauliskt genom den relativa orienteringen av ingångs- och återföringsreglerventilelementen i stället för mekaniska länksystem som förbinder själva skovlarna. Följaktligen inser man, att skovellutningsreglersystemet enligt föreliggande uppfinning kan ha avsevärt lägre vikt och vara betydligt mindre kostsamt än skovelfasinställnings- mekanismer enligt känd teknik baserade på glidblock, kuggväxel eller kam- vinkeldrev.

Ingångselementet 35 påverkas av något lämpligt organ, som vid en föredragen utföringsform innefattar ett hydraulreglerventilmanöverdon 125 med ett utgångselement eller en kolv 130 svängbart kopplad till ena änden av ett kopplingsorgan eller en hävarm 135, som vid sin andra ände är svängbart kopplad till ingångselementet 35. Hävarmen 135 är lagrad vid 140 i ett läge som är stationärt under normala driftsbetingelser. Fram och återgående rörelse av manöverdonskolven 130 svänger hävarmen 135 kring stödpunkten 1140 och rör därigenom reglerventilingångselementet 35 fram och åter. Manövreringen av manöverdonet 125 regleras av en servoventil 1145, som selektivt förbinder motsatta ändar av manöverdonet 125 med huvudtillförsel- och avtappnings- ledníngar 55 resp. 60 på något inom tekniken välkänt sätt. Servoventilen M5 manövreras i sin tur med någon lämplig elektrisk eller fluidmekanisk regleranord- ning 150. l en föredragen utföringsform är regleranordningen 150 av elektrisk typ och är kopplad till servoventilen 145 via elektriska ledningar 155. Regleran- ordningen väljer den önskade skovellutningsvinkeln i enlighet med olika insignaler 160 baserade på rådande driftsbetingelser för den skovelförsedda anordningen.

Om anordningen är en flygplanspropeller, kan sådana driftsbetingelser innefatta lufthastighet och motorhastighet. På liknande sätt kan, där den skovelförsedda anordningen är en vindturbin, insignalerna 160 innefatta sådana driftsparametrar som rådande vindhastighet, effektuttag från vindturbinen och liknande. En återkopplingssignal förs till regleranordningen 150 genom någon lämplig elektrisk återkopplingsanordning såsom en linjär variabel förskjutningsomvandlare ("linear variable displacement transformer" - LVDT) 165 kopplad till regleranordningen via elektriska ledningar 170. På välkänt sätt på teknikområdet innefattar förskjutningsomvandlaren en rörlig kärna förbunden med en av kammarna ll0 medelst en dragstâng 175. Förflyttning av omvandlarkärnan orsakar variation av utsignalen från omvandlaren, som indikerar förskjutningen hos kammen ll0 och således den faktiska ändringen av skovellutningen. 'l0 446 651 6 Skovellutningsmanövreringssystemet enligt föreliggande uppfinning kan innefatta ett flöjlingsreglersystem, allmänt visat vid 180. Flöjlingsreglersystemet innefattar en flöjlingsventil 185 med en rätlinjigt rörlig spole 190" svängbart kopplad till hävarmen 135 vid stödpunkten 140. Spolen 190 är förspänd nedåt (i riktningen ökad lutning eller flöjling) genom en fjäder 195 anordnad mellan spolen och den övre änden av ventilhuset. Spelen hålls i stationärt läge mot fjäderns 195 förspänning genom hydraulvätska från tillförselledningen 55 och ledningen 200, varvid denna vätska tillförs till ett undre parti av spolen mittemot det som angriper fjädern 195. Man inser, att för det fall hydraulvätsketrycket förloras, 'fjädern 195 kommer att tvinga spolen 190 nedåt och därigenom förflytta reglerventilingángselementet 35 nedåt i ökande lutnings- eller skovelflöjlings- riktning. Flöjlingsreglersystemet kan även förses med en sekundär källa med trycksatt hydraulvätska 205, som kommunicerar med flöjlingsventilen 185 via en ledning 210 och med en servomanövrerad reglerventil 215 via en ledning 222.

Reglerventiien 215 är också anordnad i vätskeförbindelse med ett skovel- manöverdon 225, som kan vara antingen ett separat manöverdon, som används enbart vid skovelflöjling, eller ett av de manöverdon som används för normal skovellutningsjustering. Påverkan av ventilen 215, för det fall flöjling erfordras, leder hydraulvätska från den sekundära källan 205 till flöjlingsventilen 185 via ledningar 222 och 230, varvid man ser att ledningen 250 som en' del därav innefattar en urtagning 235 i spolen 190. Sådan trycksättning av flöjlingsventilen 185 tillsammans med den normala förspänningen från fjädern 195 får spolen att röra sig nedåt mot det hydraulvätsketryck som anbringas på den undre sidoytan av spolen. En sådan nedåtrörelse av spolen förorsakar trycksättning av manöverdonet 225 via ledningarna 210, det reducerade partiet 235 hos spolen 190, ledningen 230 och regleranordningen 215. Sådan trycksättning av cylindern 220 åstadkommer slutligen flöjling av skovlarna. Även om ett enda flöjlingssystem visats, är det givet att ett flertal flöjlingssystem (ett för varje skovel) kan anordnas. Eftersom skovlarna är hydrauliskt kopplade istället för mekanisktpkan skovlarna följaktligen flöjlas oberoende av varandra och därför oberoende av alla eventuella låsta eller fastkärvade skovlar, utan hänsyn till skovelfasinställningen. Även om en föredragen utföringsform av skovellutníngsmanövrerings- systemet enligt föreliggande uppfinning beskrivits, är det självklart att alternativa utföringsformer är uppenbara för fackmannen, och de efterföljande patentkraven är avsedda att täcka sådana alternativa utföringsformer, som ligger inom grundtanken och ramen för föreliggande uppfinning.

Ir

Claims (12)

10 l5 20 25 30 35 446 651 7 PATENTKRAV

1. l. Lutningsmanövreringssystem för justering av lutningen hos ett flertal skovlar (20) anordnade pâ ett roterbart nav, varvid systemet innefattar ett flertal hydrauliska manöverdon (15), som vart och ett är associerat med och kopplat till en enda skovel (20) för att driva skoveln (20) vid en lutningsändrings- operation, - k ä n n e t e c k n a t av att det vidare innefattar en reglerventil (30) i vätske- förbindelse med manöverdonen (15) och en primär hydraulvätskekälla (55), varvid reglerventilen (30) innefattar ett ingângselement (35) i vätskeförbindelse med hydraulvätskekällan och ett flertal âterföringselement (40), som vart och ett står i vätskeförbindelse med ett av nämnda skovelmanöverdon (15), varvid ingångs- elementet (35), som svar på en kommandosignal därtill, kan inställas till vätskeförbindelse med âterföringselementen (40) för att tillföra hydraulvätska därigenom till skovelmanöverdonen (15) för manövrering därav, varvid manövre- ring av skovelmanöverdonen (15) som svar på tillförd hydraulvätska därtill genom nämnda ingångs- och återföringselement (35, 40) orsakar att âterföringselemen- ten (40) förs ur vätskeförbindelse med ingångselementet (35) och därigenom nollställer reglerventilen (30) och stoppar ytterligare manövrering av skovel- manöverdonen (15) för att upprätthålla en önskad skovellutningsinställning.

2. Skovellutningsmanövreringssystem enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k n a t av att skovelmanöverdonen (15) är kopplade till åter- föringselementen (40) i drivande relation därtill för inställning av åter- föringselementen (40) vid nämnda nollställning av reglerventilen (30).

3. Skovellutningsmanövreringssystem enligt patentkravet l eller 2, k ä n n e t e c k n a t av att reglerventilingångselementet (35) upptas inuti âterföringselementen (40) i glidande ingrepp därmed, varvid ingângselementet (35) innefattar tvâ kanaler (45, 50) däri kopplade till den primära hydraulvätske- källan och -avloppet (55, 60), varvid kanalerna (45, 50) innefattar utloppspartier (65, 70) mynnande mot ytan hos ingångselementet (35), varvid àteríöringsele- menten (40) vart och ett innefattar tvâ kanaler (80, 85) däri, som var och en är anordnad i vätskeförbindelse med nämnda skovelmanöverdon (15) och anordnad för valt sammanfallande med ingångselementkanalerna (45, 50).

4. Skovellutningsmanövreringssystem enligt patentkravet 3, k ä n n e t e c k _n a t av att ingângselementet (35) innefattar stopp (75) därpå, varvid angränsande stopp (75) avgränsar ett parti hos ingàngselernentet (35) som upptas i ett av nämnda âterföringselement (40), varvid ytan hos vart och ett av nämnda upptagna partier innefattar två avloppsutlopp (70) och ett källutlopp (65) 10 15 20 25 30 35 446 651 8 i sådan relativ placering att en av nämnda tvâ âterföringselementkanaler (80, 85) är anordnad så att den sammanfaller med ett av nämnda avloppsutlopp (70), när den andra av nämnda två äterföringselementkanaler (80, 85) är anordnad så att den sammanfaller med källutloppet (65).

5. Skovellutningsmanövreringssystem enligt patentkravet 3 eller 4, k ä n n e t e c k n a t av att reglerventilingângs- och återföringselementen (35, 40) är rätlinjigt inställbara längs varandra, och att vart och ett av åter- föringselementen (40) innefattar en kamtapp (100) därpå, varvid skovellutnings- manövreringssystemet vidare innefattar en kam (110) förbunden med vart och ett av återföringselementen (40), varvid kammen (110) är verksamt kopplad till en ansluten skovel (20) och i ingrepp med ett av nämnda tapporgan (100), varvid justering av skovellutningen åstadkommer vridningsrörelse av kammen (110) och rätlinjig rörelse av âterföringselementet (40) över ingångselementet (35).

6. Skovellutningsmanövreringssystem enligt något av patentkraven 1-5, k ä n n e t e c k n a t av att ingångselementet (35) inställs av ett reglerventil- manöverdon (125) kopplat till ingângselementet (35) genom förbindelseorgan (135), varvid skovellutningsmanövreringssystemet vidare innefattar ett flöj- lingsreglersystem (180), innefattande en flöjlingsventil (185) kopplad till för- bindelseorganen (135) för inställning av ingångselementet (35) för att åstad- komma manövrering av skovelmanöverdonen (15) vid en skovelflöjlingsoperation.

7. Skovellutningsmanövreringssystem enligt patentkravet 6, k ä n n e t e c k n a t av att förbindelseorganen innefattar en hävarm (135) svängbart kopplad till reglerventilingångselementet (35), varvid reglerven- tilmanöverdonet (125) och flöjlingsventilen (185) innefattar rätlinjigt drivna utgångselement, som är svängbart kopplade till hävarmen (135), så att manövre- ring av utgângselementen rätlinjigt återställer reglerventilingångselementet (35).

8. Skovellutningsmanövreringssystem enligt patentkravet 7, k ä n n e t e c k n a t av att flöjlingsventilen (185) innefattar en utgângsspole (190) förspänd i sin manövreringsriktning, varvid utgângsspolen (190) under normala betingelser, där ílöjling av skoveln (20) inte krävs, hålls i oaktiverat tillstånd genom trycksättning av utgângsspolen (190) med hydraulvätska från nämnda primära källa.

9. Skovellutningsreglersystem enligt patentkravet 8, k ä n n e t e c k n a t av att flöjlingsreglersystemet (180) vidare innefattar en sekundär källa för trycksatt hydraulvätska (205) och en flöjlingsreglerventil (215) i vätskeförbindelse med den sekundära källan (205), flöjlingsventilen (185) och 'x GI 10 15 20 446 651 9 minst ett flöjlingsmanöverdon (225) anordnat att driva skovlarna (20) vid en flöjlingsoperation, varvid flöjlingsreglerventilen (215), vid betingelser som kräver flöjling av skovlarna (20), leder hydraulvätska :från den sekundära källan (205) till flöjlingsventilen (185) mot 'trycksättningen därav genom vätskan från den primära källan (55) för att åstadkomma manövrering av flöjlingsventilen (185) och ledning av hydraulvätska från den sekundära källan (205) till flöjlingsmanöverdonet (225).

10. Skovellutningsreglersystem enligt patentkravet 9, k ä n n e t e c k n a t av att flöjlingsmanöverdonet (225) innefattar ett man- överdon skilt från nämnda manöverdon (15) som driver skovlarna (20) vid nämnda lutningsändringsoperation och kapabelt att flöjla skovlarna (20) utan hänsyn till deras relativa fasinställning.

11. ll. Skovellutningsreglersystem enligt något av patentkraven 6-10, k ä n n e t e c k n a t av att reglerventilmanöverdonet (125) innefattar ett hydrauliskt manöverdon, varvid dess utgängselement (130) innefattar en reci- procerbar kolv (130) selektivt lägesinställd inuti reglerventilmanöverdonet (125) genom trycksättning av reglerventilmanöverdonet (125) med hydraulvätska från dess primära källa.

12. Skovellutningsreglersystem enligt patentkravet ll, k ä n n e t e c k n a t av att trycksättningen och dräneringen av reglerventil- manöverdonet (125) regleras genom selektiv koppling av reglerventilman- överdonet (125) till den primära källan och avloppet genom en servomanövrerad ventil (1145).