SE461994B - Mekanism foer variering av bladstigning - Google Patents

Mekanism foer variering av bladstigning

Info

Publication number
SE461994B
SE461994B SE8703497A SE8703497A SE461994B SE 461994 B SE461994 B SE 461994B SE 8703497 A SE8703497 A SE 8703497A SE 8703497 A SE8703497 A SE 8703497A SE 461994 B SE461994 B SE 461994B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
gear
teeth
cooperating
gears
rotating
Prior art date
Application number
SE8703497A
Other languages
English (en)
Other versions
SE8703497D0 (sv
SE8703497L (sv
Inventor
L Butler
Original Assignee
Gen Electric
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gen Electric filed Critical Gen Electric
Publication of SE8703497D0 publication Critical patent/SE8703497D0/sv
Publication of SE8703497L publication Critical patent/SE8703497L/sv
Publication of SE461994B publication Critical patent/SE461994B/sv

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D7/00Rotors with blades adjustable in operation; Control thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C11/00Propellers, e.g. of ducted type; Features common to propellers and rotors for rotorcraft
    • B64C11/30Blade pitch-changing mechanisms
    • B64C11/32Blade pitch-changing mechanisms mechanical
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H1/00Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H1/32Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion in which the central axis of the gearing lies inside the periphery of an orbital gear
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D27/00Arrangement or mounting of power plants in aircraft; Aircraft characterised by the type or position of power plants
    • B64D2027/005Aircraft with an unducted turbofan comprising contra-rotating rotors, e.g. contra-rotating open rotors [CROR]
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00Function
    • F05D2260/70Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades
    • F05D2260/74Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades by turning around an axis perpendicular the rotor centre line
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00Function
    • F05D2260/70Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades
    • F05D2260/76Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades the adjusting mechanism using auxiliary power sources
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H1/00Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H2001/2881Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion comprising two axially spaced central gears, i.e. ring or sun gear, engaged by at least one common orbital gear wherein one of the central gears is forming the output
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Retarders (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)
  • Wind Motors (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

461 994 att vidmakthålla en särskild bladstigning när motorn utvecklar dragkraft. Efter- som påverkningskraften måste överföras till bladet medelst lager, utväxlingar och länkar, måste lagren, utväxlingarna och länkarna vara tillräckligt rubusta för att överföra krafterna utan väsentlig avlänkning eller deformering. Varje avlänkning eller deformering hos mekanismen kan förorsaka spel i systemet och följaktligen bringa fläktbladen att fladdra något när de roterar och kan även förorsaka vridobalans hos motorn. För att mekanismen skall vara tillräckligt robust måste den vara massiv. Mekanismens vikt adderad till det roterande elementet kan skadligt påverka systemets verkningsgrad genom att öka det moment som erfordras för att vrida det roterande elementet. Det anses att en annan nackdel med den tidigare bladstigningsvarieringsmekanismen är mekanismens dåliga tillgänlighet. En stor del av mekanismen är inbyggd i den stationära krafttur- binstrukturen. För åtkomst till denna del måste man söka sig in i kraftturbinen.
Följaktigen gör mekanismens placering åtkomst och underhåll ganska svårt. Det anses att en ytterligare nackdel hos den tidigare bladstigningsmekanismen är en dålig slitbarhet. Mekanismen utnyttjar ett flertal kuggstänger kopplade till ett motsvarande flertal kugghjul. Inställning av kugghjulen genom kuggstängerna varierar bladens stigning. Vid varje par av kuggstång och kugghjul, kommer endast ett fåtal tänder hos kugghjulet att ingripa med ett fåtal tänder hos kuggstången. Hela den kraft, som krävs för att hålla en särskild bladstigning bärs följaktligen av dessa i ingrepp stående tänder. Under normal flygning och normal drift av motorn, kommer bladstigningsvinkeln att förbli relativt kostant.
Fåtalet i ingrepp stående tänder kan följaktligen förslitas och/eller gå sönder, medan de andra tänderna kan utsättas för mycket liten förslitning.
Sammanfattning av uppfinningen Ett av syftena med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en förbättrad apparat för variering av stigningen hos drivbladen i en okapslad fläktmotor, som eliminerar de ovannämnda nackdelarna eller icke önskvärda egenskaperna, liksom andra, hos tidigare anordningar enligt teknikens ståndpunkt. Ett annat syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en apparat för variering av bladstig- ning, som är relativt lätt. Ytterligare ett syfte med uppfinningen är att åstadkomma en apparat för variering av bladstigning, som är lätt tillgänglig.
Ytterligare ett syfte är att åstadkomma en apparat för variering av bladstig- ning, vid vilken en kraft för att vidmakthålla en särskild bladstigning fördelas över ett stort antal kuggtänder. Dessa, liksom andra egenskaper, syften och för- delar med föreliggande uppfinning komer att framgå av nedanstående.
Närmare bestämt har emellertid gasturbinmotorn enligt uppfinningen erhållit de i krav 1 angivna kännetecknen. ' 461 994 Vid en utföringsform hänför sig föreliggande uppfinning till en apparat för variering av bladstigningen hos en propellerdriven gasturbinmotor. Motorn innefattar en roterande struktur och ett flertal framdrivningsblad med variabel stigning sträckande sig radiellt utåt från den roterande strukturen. Stigningen hos bladet varieras genom ett flertal kugghjul, som kopplar den roterande struk- turen till framdrivningsbladet, och roterar kugghjulen. Ett första kugghjul är koaxiellt kopplat till ett av framdrivningsbladen, varvid vinkelförskjutning av det första kugghjulet i förhållande till den roterande strukturen förorsakar vinkelförskjutning av framdrivningsbladet. Ett andra kugghjul är roterbart kopp- lat till det första kugghjulet, varvid ett av kugghjulen är ett första med inre kuggar försett kugghjul och det andra är ett första samverkande kugghjul. Det första kugghjulet med inre kuggar är excentriskt anordnat i förhållande till det första samverkande kugghjulet och har fler tänder än detta, varvid tänderna hos båda kugghjulen är dimensionerade för ingrepp med varandra. Ett tredje kugghjul är stelt kopplat till det andra kugghjulet. Ett fjärde kugghjul är stelt kopp- lat till den roterande strukturen och roterbart kopplat till det tredje kugg- hjulet, varvid ett av de tredje och fjärde kugghjulen är ett andra med inre kug- gar försett kugghjul och det andra av de tredje och fjärde kugghjulen är ett andra samverkande kugghjul. Det andra kugghjulet med inre kuggar är excentriskt anordnat i förhållande till det andra samverkande kugghjulet och har fler kuggar än detta, varvid de båda hjulens kuggar är dimensionerade för ingrepp med var- andra. Systemet innefattar även en mekanism för excentrisk vridning av det andra kugghjulet och det tredje kugghjulet i förhållande till det första kugghjulet resp. det fjärde kugghjulet, varvid det första kugghjulet vinkelförskjuts i förhållande till det fjärde kugghjulet.
Kort beskrivning av ritningen.
Uppfinningen kommer nu att beskrivas närmare med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka: fig. 1 visar en perspektivvy av en gasturbinmotor av typen med okapslad fläkt, fig. 2 visar en sidovy, delvis i snitt, av en turbinsektion av gasturbin- motorn med okapslad fläkt, fig. 3 är en förstorad sektion av fig. 2 åskådliggörande ett till en roterande struktur kopplat framdrivningsblad, fig. 4 är en sektion utefter linjen 4-4 i fig. 3, samt fig. 5 är ett tvärsnitt av gasturbinmotorn visande en bladstigningsvari- eringsmekanism som är kopplad till varje framdrivningsblad på en enkel bladrad. 461 994 I de olika figurerna har motsvarande delar försetts med samma hänvis- ningsbeteckningar.
De nedan som exempel beskrivna utföringsformerna är ej avsedda att vara begränsande för det sökta skydet.
Detaljerad beskrivning av de föredragna utföringsformerna.
Fig. 1 och 2 visar en jetmotor 20 med okapslad fläkt, innefattande främre och bakre motroterande framdrivningsblad 22 och 24 anordnade radiellt omkring en kraftturbin 25. Kraftturbinen 25 innefattar första och andra motroterande rotorer 26 och 28 och första och andra motroterande turbinblad 30 och 32 koppla- de till de första resp. andra rotorerna 26 och 28. De främre och bakre propell- rarna 22 och 24 är kopplade till de första resp. andra rotorerna 26 och 28 och roterar med dessa. Den första rotorn 26 är anordnad omkring en ihålig statisk struktur 34 och roterbart ansluten till den statiska strukturen 34 medelst första lager 36. Den andra rotorn 26 är likaså anordnad omkring den statiska strukturen 34 och roterbart kopplad till den första rotorn 26 medelst andra lager 38. Ett yttre hölje eller gondol 40 omger rotorerna 26 och 28 med framdrivningsbladen 22 och 24 anordnade radiellt utanför gondolen 40. Gondolen 40 innefattar en första hylsa 4Da, som är kopplad till och roterbar med de främre framdrivningsbladen 22 och en andra hylsa 40b kopplad till och roterbar med de bakre framdrivningsbladen 24. Ändamålet med gondolen 48 är att ge rätt luftströmningsegenskaper för att optimera prestanda hos framdrivningsbladen 22 och 24. Motorn 20 innefattar vidare en ringformig gasflödesbana 42 formad genom de första och andra roterna 26 och 28. Luft passerande genom motorn 24 och till gasflödesbanan 42 komprimeras och uppvärms till bildande av en gasström av hög energi (högt tryck/hög temperatur) allmänt betecknad med pilen 44. Den energi- rika gasströmmen 44 strömmar genom de första och andra rotorerna 26 och 28 för att rotera de motroterande bladen 30 och 32 för att driva de motroterande fram- drivningsbladen 22 resp. 24.
För att ytterligare optimera prestanda hos den okapslade fläktmotorn 20 är det önskvärt att variera stigningen hos framdrivningsbladen 22 och 24. Vart och ett av de främre framdrivningsbladen 22 har en stigningsändringsaxel 46 och vart och ett av de bakre framdrivningsbladen 24 har en stigningsändringsaxel 48 omkring vilka bladens 22 och 24 stigning kan varieras. Framdrivningsbladens 22, 24 stigning varieras genom en stigningsvarierande mekanism, allmänt betecknad med 10, kopplad till vart och ett av framdrivningsbladen 22, 24. För att under- lätta beskrivningen kommer endast stigningsmekanismen för de främre framdriv- ningsbladen 22 att diskuteras mera i detalj nedan. Det är emellertid underför- stått att liknande stigningsvarieringsmekanismer kan användas för variering av stigningen hos de bakre framdrivningsbladen 24. 461 994 Med hänvisning till fig. 3 - 5 i allmänhet, visas där som en form av upp- finningen en stigningsvarierande mekanism 10. Radiellt inåt i förhållande till framdrivningsbladet 22 sträcker sig en bladrotdel 50, som är fast monterad på en tapp 52. Tappen 52 är ledbart kopplad till den första rotorn 26 så att vinkel- förskjutning av tappen 52 i förhållande till den första rotorn 26, dvs. vridning av tappen 52 omkring en radie hos motorn 20, varierar stigningen hos framdriv- ningsbladen 22. Den stigningsvarierande mekanismen 10 enligt föreliggande upp- finning innefattar ett första samverkande kugghjul 60, som är koaxiellt kopplat till tappen 52, en ring 62 uppvisande första och andra inre kuggar 64 och 66, koaxiellt anordnade omkring en inre yta hos ringen 62 och ett andra samverkande kugghjul 68 stelt kopplat till den första rotorn 26 och koaxiellt med det första samverkande kugghjulet 60. Den första kuggringen 64 är anordnad radiellt omkring det första samverkande kugghjulet 60 och har fler kuggar än det första samver- kande kugghjulet 60 varvid både hjulens kuggar är dimensionerade för ingrepp med varandra. Dessutom är den andra kuggringen 66 radiellt anordnad omkring det andra samverkande kugghjulet 68 och har fler kuggar än det andra samverkande kugghulet 68 varvid båda hjulens kuggar är dimensionerade för ömsesidigt ingrepp. Ringen 62 och tillhörande inre kugghjul 64 och 66 vrids excentriskt omkring de samverkande kugghjulen 60 och 68, så att det första samverkande kugg- hjulet 60 vinkelförskjuts (vrids) i förhållande till det andra samverkande hjulet 68. Eftersom det första samverkande kugghjulet 60 är stelt kopplat till bladrotdelen 50 och det andra samverkande kugghjulet är kopplat till den första rotorn 26, medför vinkelförskjutning av det första samverkande kugghjulet i för- hållande till det andra samverkande kugghjulet 68 variering av framdrivnings- bladets 22 stigning.
Närmare bestämt hänvisas det nu till fig. 3 och 4 tillsammans med fig. 2, som i detalj visar stigningsvarieringsmekanismen 10. Bladroten 50 hos framdriv- ningsbladet 22 är stelt kopplad till tappen 52. Tappen är monnerad på en del av den första rotorn 26 medelst lämpliga rullager 54 och axiallager 56, som kan vara av välkänd typ. Lagren 54 och 56 förbinder tappen 52 med den första rotorn 26 så att tappen 52 kan vrida sig i förhållande till den första rotorn 26 för att variera bladets 22 stigning. Det första samverkande kugghjulet 60 är före- trädesvis ett cylindriskt kugghjul och är koaxiellt fästat omkring tappens 52 bas. Det andra samverkande kugghjulet 68 är stelt fästat vid den första rotorn 26 och anordnat radiellt innanför det första samverkande kugghjulet 60 i förhål- lande till den första rotorn 26. Företrädesvis är även det andra samverkande kugghjulet 68 ett cylindriskt kugghjul och är koaxiellt med det första samver- kande kugghjulet 60. De första och andra kuggringarna 62 och 64, liksom ringen 461 994 62 omger de första och andra samverkande kugghjulen 60 och 68. Som kuggring avses här ett kugghjul med kuggar på en inre yta. Den första kuggringen 64 och den andra kuggringen 66 är excentriskt anordnade omkring det första samverkande kugghjulet 60 resp. andra samverkande kugghjulet 68 så att kuggarna på en del av den första kuggringen 64 ingriper med kuggar på en motsvarande del av det första samverkande kugghjulet 60 och kuggarna på en del av den andra kuggringen 66 in- griper med kuggar på en motsvarande del av det andra samverkande kugghjulet. Den andra kuggringen 64 vrids excentriskt omkring det andra samverkande kugghjulet 68. Eftersom den första kuggringen 64 är stelt fästad vid den andra kuggringen 66 vrids den första kuggringen 64 omkring det första samverkande kugghjulet 60.
Excentriskt vridning av kuggringarna 64 och 66 omkring de samverkande kugghjulen 60 och 68 kommer att vrida det första samverkande kugghjulet 60 i förhållande till det andra samverkande kugghjulet 68, endast om förhållandet mellan antalet kuggar hos den första kuggringen 64 och antalet kuggar hos det första samverkan- de kugghjulet 60, allmänt betecknat Rl, ej är lika med förhållandet mellan an- talet kuggar hos den andra kuggringen 62 och antalet kuggar hos det andra sam- verkande kugghjulet 68, allmänt betecknat R2- Om Emellertid de tVå kU99fÖY- håïïäfldêfiä R1 och R2 är lika, kommer excentrisk vridning av ringen 62 om- kring de två samverkande kugghjulen 60 och 68 ej att medföra vridning av det första samverkande kugghjulet 60 i förhållandet till det andra samverkande kugg- hjulet 68 och följaktligen kommer ej någon variation av framdrivningsbladets 22 stigning att äga rum.
En förståelse av principen för utväxlingsarrangemangets arbetssätt klar- gör det faktum att förhållandena måste vara olika för att åstadkomma variation av framdrivningsbladets 22 stigning. Eftersom den andra kuggringen 66 har flera kuggar än det andra samverkande kugghjulet 68 bringar varje fullständigt varv av den andra kuggringen 66 omkring det andra samverkande kugghjulet 68 den andra kuggringen 66 att släpa efter i förhållande till det andra samverkande kugg- hjulet 68 med skillnaden i antalet kuggar mellan den andra kuggringen 66 och det andra samverkande kugghjulet 68. Varje fullständigt varv av den första kuggring- en 64 omkring det första samverkande kugghjulet 60 bringar det första samverkan- de kugghjulet 60 att gå framåt eller vrida sig i förhållande till den första kuggringen 64 med skillnaden mellan antalet kuggar hos den första kuggringen 64 och det första samverkande kugghjulet 60. Reduktionsförhållandet mellan det andra samverkande kugghjulet 68 och det första samverkande kugghjulet 60 kan de- finieras som antalet varv av ringen 62, som krävs för att vrida det första sam- verkande kugghjulet 60 ett fullständigt varv eller 360°. Reduktionsförhållan- det ges av ekvationen: ' R = EWmz/Niz) (Nii/Nm1š'l= 7 461 994 där R är reduktionsförhållandet, Nml är antalet kuggar på det första samver- kande kugghjulet, Níl är antalet kuggar på den första kuggringen, Nig är antalet kuggar på den andra kuggringen 66, och Nmz är antalet kugga- på det andra samverkande kugghjulet 68.
Antag exempelvis att den första kuggringen 64 har femtiofyra kuggar, det första samverkande kugghjulet 60 har 52 kuggar, den andra kuggringen 66 har fyr- tioåtta kuggar och det andra samverkande hjulet 68 har fyrtiosex kuggar. För varje varv av den andra kuggringen 66 omkring det andra samverkande kugghjulet 68 ingriper fyrtiosex kuggar hos den andra kuggringen 66 med motsvarande kuggar hos det andra samverkande kugghjulet 68. Eftersom den andra kuggringen 66 har två kuggar fler än det andra samverkande kugghjulet 68, kommer två kuggar på den andra kuggringen ej att ingripa med kuggar på det andra samverkande kugghjulet 68 under varje varv. Den andra kuggringen 66 släpar således efter i förhållande till det andra samverkande kugghjulet 68 med två kuggar. Eftersom det finns fyr- tioåtta kuggar på den andra kuggringen 66, utgör varje kugge 7 1/2°. Följakt- ligen är en eftersläpning av två kuggar lika med en vridning av 15 grader. För varje varv av den första kuggringen 64 ingriper femtiotvå kuggar hos den första kuggringen 64 med motsvarande kuggar hos det första samverkande kugghjulet 60.
Eftersom den första kuggringen 64 har två tänder fler än det första samverkande kugghjulet 60, ingriper två extra kuggar på det första samverkande kugghjulet 60 med kuggar hos den första kuggringen 64 för varje varv av den andra kuggringen 66. Det första samverkande kugghjulet 60 vrids sålunda bakåt i förhållande till den första kuggringen 64 med två kuggar. Eftersom det finns femtiofyra kuggar på den första kuggringen 64 bildar varje kugge approximativt 6,92°. Följaktligen är en förflyttning med två kuggar ekvivalent med en positiv vridning av approxi- mativt l3,85°. Den första kuggringen 64 är emellertid koaxiellt fästad vid den andra kuggringen 66. Eftersom den andra kuggringen 66 vinkelförskjuts 15° i förhållande till det andra samverkande kugghjulet 68, överförs ett fullständigt varv av den andra kuggringen 66 omkring det andra samverkande kugghjulet 68 till den bana på 3450 av den första kuggringen omkring det första samverkande kugg- hjulet 60. För varje fullständig bancykel av den andra kuggringen 66 omkring det andra samverkande kugghjulet 68 vinkelförskjuts sålunda det första samverkande kugghjulet 60 i förhållande till första kuggringen med: (13,85) (345/360) = 13,27 grader.
För varje fullständig bancykel vinkelförskjuts således det första samver- kande kugghjulet 60 i förhållande till det andra samverkande kugghjulet 68 med: -13,27 = 1,73 grader. 461 994 8 Eftersom varje fullständigt varv eller bancykel av ringen 62 bringar det första samverkande kugghjulet 60 att vrida sig 1,73° i förhållande till den första rotorn 26, krävs tvåhundraåtta bancykler för att vrida det första sam- verkande kugghjulet 60 och motsvarande framdrivningsblad 22 360°. Reduktions- förhållandet R mellan det andra samverkande kugghjulet 68 och det första samver- kande kugghjulet 60 är således tvåhundraåtta. Reduktionsförhållandet kan även beräknas genom ovan givna ekvation: R = fl-Ulmz/Nizl (liil/Nmlll] 'l = [1-(46/48) (s4/szfl - = 208 Företrädesvis föreligger det ett stort reduktionsförhållande nellan det andra samverkande kugghjulet 68 och det första samverkande kugghjulet 60. Såsom klargörs av ovanstående ekvation är reduktionsförhållandet stort om det första kuggförhållandet R1 är nära lika med det andra kuggförhållandet R2- Om emel- lertid kuggföfhåïläfldeflä R1 och R2 vore identiska skulle reduktionsförhål- landet bli oändligt. Ett stort reduktionsförhållande ökar effektivt styvheten hos stigningsvarieringsmekanismen 10 eftersom en avsevärd rörelse av ringen 62 överförs till en liten vridning av det första samverkande kugghjulet 60 och mot- svarande framdrivningsblad 22. Genom vridning av det första samverkande kugg- hjulet 60 medelst inre kuggar snarare än med ett annat cylindriskt kugghjul, in- griper ett stort antal kuggar med varandra och det på det första samverkande kugghjulet 60 av framdrivningsbladet 22 utövade momentet fördelas över det stora antalet med varandra ingripande~tänder snarare än just ett fåtal tänder. Följ- aktligen reduceras påkänningar och därmed sammanhörande förslitning på varje tand. Ju större reduktionsförhållandet är desto större blir dessutom antalet kuggar, som samtidigt ingriper med varandra och ju större fördelningen av det på kugghjulet utövade momentet. Ett stort reduktionsförhållande minskar följakt- ligen den totala förslitningen på kugghjulen 60, 64, 66 och 68.
Den excentriska vridningsrörelsen av ringen 62 sker medelst en motor 70 och lager, såsom exempelvis en hydraulmotor eller elektrisk motor. En yttre lagerbana 72 är roterbart kopplad till den första rotorn 26 medelst lämpliga lager 74 såsom exempelvis kullager. Den yttre lagerbanan 72 innefattar en cir- kulär fördjupning 76 dimensionerad för att motta ringen 62. Lämpliga lager 78 är anordnade mellan den yttre lagerbanan 72 och ringen 62 för att reducera frik- tionen mellan dem och tillåta ringens 62 vridning i förhållande till den yttre lagerbanan 72. Den cirkulära fördjupningen 76 är excentriskt anordnad från den yttre lagerbanans 72 rotationscentrum så att den cirkulära fördjupningens 76 excentricitet är ekvivalent med excentriciteten hos kuggringarna 64 och 66 9 461 994 omkring de motsvarande samverkande kugghjulen 60 resp. 68. Rotation av den yttre lagerbanan 72 i förhållande till den första rotorn 26 åstadkommer en excentrisk vridning av den cirkulära fördjupningen 76 så att den yttre lagerbanan 72 utövar radiella krafter på ringen 62 för att bringa kuggringen 66 att vrida sig omkring det andra samverkande kugghjulet 68 och den första kuggringen 64 att vrida sig omkring det första samverkande kugghjulet 60. Ett lämpligt kugghjul 80, såsom exempelvis en första sned kuggbana är koncentriskt anordnad omkring och stelt kopplad till den yttre lagerbanan 72. Motorn 70 har ett andra koniskt kugghjul 82 dimensionerat för ingrepp med det första koniska kugghjulet eller sneda kugg- banan 80. Motorn 70 är fästad vid den första rotorn 26 så att vridning av det andra koniska kugghjulet medför vridning av den yttre lagerbanan 72. Stignings- ändringsmekanismen 10 enligt föreliggande uppfinning omvandlar sålunda rotationsrörelse av motorn 70 till en rörelse för variering av framdrivnings- bladets 22 stigning.
Med hänvisning till fig. 5 tillsammans med fig. 3 och 4 skall nu en mekanism för synkronisering av bladstigningsvinkeln hos varje framdrivningsblad 22 beskrivas. Företrädesvis är identiska stigningsvarieringsmekanismer 10 kopp- lade till varje framdrivningsblad 22 vid en given bladnivå. Synkronisering av bladstigningsvinklar för alla bladen sker medelst drivaxlar 86, som kopplar stigningsvarieringsmekanismen 10 hos varje framdrivningsblad 22 till närliggande blad 22 hos samma bladrad. Varje drivaxel 86 uppbär stelt i en av sina ändar ett tredje koniskt kugghjul 88. Det tredje koniska hjulet 88 är dimensic 'at för ingrepp med det första koniska kugghjulet 80 så att rotation av det ,rsta koniska kugghjulet 80 i förhållande till den första rotorn 26 medför rotation av drivaxlarna 86 omkring deras centralaxlar. Den mittemot det koniska kugghjulet 88 befintliga änden hos varje drivaxel 86 uppbär en i och för sig känd univer- salkoppling 90 för sammankopplande av närliggande drivaxlar. Drivaxeln 86 säker- ställer samtidig rotation av varje yttre lagerbana 72 och följaktligen samtidig stigningsvariation för varje framdrivningsblad 22. Om de tredje koniska kugg- hjulen 88 har färre kuggar än de första koniska kugghjulen 80 är reduktionsför- hållandet mellan drivaxlarna 86 och det första samverkande kugghjulet 60 större än reduktionsförhållandet mellan det andra samverkande kugghjulet 68 och det första samverkande kugghjulet 60. Om reduktionsförhållandet mellan det andra samverkande kugghjulet 68 och det första samverkande kugghjulet 60 är känt kan reduktionsförhållandet mellan drivaxeln 86 och det det första samverkande kugg- hjulet 60 bestämmas genom multiplicering av reduktionsförhållandet mellan det andra samverkande kugghjulet 68 och det första samverkande kugghjulet 60 med 461 994 1° förhållandet mellan det första koniska kugghjulets 80 och tredje koniska kugg- hjulets 88 resp. kuggar. Om detta senare reduktionsförhållande är stort, krävs en stor rotation av drivaxlarna 86 omkring sina axlar för att något variera framdrivningsbladens 22 stigning. Bladstigningsvariation förorsakad genom spel eller dödgång mellan de motsvarande första och tredje koniska kugghjulen 80 och 88 kommer följaktligen att vara försumbar.
Såsom framgår av fig. 2 är stigningsvarieringsmekanismen 10 enligt föreliggande uppfinning belägen intill bladroten 50 och anordnad utanför gas- flödesbanan 42. Placering av mekanismen 10 på detta sätt ger stor tillgänglighet eftersom man ej behöver ta sig in i själva kraftturbinen för underhåll av meka- nismen 10. Tidåtgång och/eller kostnad för underhåll av bladstigningsmekanismen minimeras sålunda.
Uppfinningen är givetvis ej begränsad till de ovan beskrivna och på rit- ningarna visade utföringsformerna utan kan modifieras inom ramen för efterföl- jande patentkraft. d)

Claims (11)

ll 461 994 Patentkrav
1. Gasturbinmotor innefattande en roterande struktur (26,28) och ett fïertaï framdrivningsbïad (22,24) med variabe1 stigning sträckande sig radie11t utåt från den roterande strukturen, k ä n n e t e c k n a d av att organ för att variera framdrivningsbïadens stigning innefattar: (a) ett första kugghjui (60) koaxie11t kopplat ti11 ett av framdrivnings- bïaden varigenom vinkeïförskjutning av det första kugghjuiet omkring en radie hos den roterande strukturen förorsakar en stigningsändring hos framdrivnings- biadet, (b) ett andra kugghjui (64) roterbart koppïat tiïï det första kugghju1et, varvid ett av de första och andra kugghjuïen är ett första kugghjuï (64) med inre kuggar och det andra är ett första samverkande kugghjuï (60), det första kugghju1et med inre kuggar är excentriskt anordnat i förhåïiande tiil det första samverkande kugghjuïet, samt kuggarna hos de båda kugghjuïen är dimensionerade för ingrepp med varandra, (c) ett tredje kugghjuï (66) ste1t koppiat ti11 det andra kugghju1et, (d) ett fjärde kugghjuï (68) steit koppïat ti11 den roterande strukturen och roterbart kopp1at ti11 det tredje kugghjuïet, varvid ett av de tredje och fjärde kugghjuïen är ett andra kugghjui (66) med inre kuggar och det andra av de tredje och fjärde kugghjuïen är ett andra samverkande kugghjuï (68), det andra kugghjuïet med inre kuggar är excentriskt anordnat i förhåiïande ti11 det andra samverkande kugghjuïet samt har f1er tänder än detta, samt de sistnämnda kugghjulens kuggar är dimensionerade för ingrepp med varandra, samt (e) organ för att excentriskt vrida det andra kugghjuïet och tredje kugg- hjuïet i förhåïïande ti11 det första resp. fjärde kugghjuïet varigenom det första kugghjuïet vinkeïförskjuts i förhåïïande til] det fjärde kugghjuïet.
2. Anordning enïigt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att (a) det första kugghjuïet (60) utgöres av det första samverkande kugg- hjuïet, (b) det andra kugghju1et (64) utgöres av det första kugghjuiet med inre kuggar, (c) det tredje kugghjuïet (66) utgöres av det andra kugghjuïet med inre kuggar samt, (d) det fjärde kugghjuïet (68) utgöres av det andra samverkande kugghjuïet. 12 461 994
3. Anordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att förhållandet mellan antalet kuggar hos det första kugghjulet (64) med inre kuggar och antalet kuggar hos det första samverkande kugghjulet (60) skiljer sig från förhållandet mellan antalet kuggar hos det andra kugghjulet (66) med inre kuggar och antalet kuggar hos det andra samverkande kugghjulet (64).
4. Anordning enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att det första samverkande kugghjulet (60) och andra samverkande kugghjulet (68) är koaxiellt anordnade i förhållande till varandra.
5. Anordning enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d av att det första kugghjulet (64) med inre kuggar och det andra kugghjulet (66) med inre kuggar båda är axiellt anordnade i en stel ring (62).
6. Anordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda vridningsorgan innefattar: (a) en yttre lagerbana (72) roterbart kopplad till den roterande struk- turen och innefattande en cirkulär fördjupning (76), som är excentriskt anordnad i förhållande till den yttre lagerbanans rotation, samt är dimensionerad för att mottaga ringen, varigenom rotation av den yttre lagerbanan åstadkommer en excen- trisk rotation av den cirkulära fördjupningen så att den yttre lagerbanan utövar radiella krafter på ringen för att bringa det andra kugghjulet (66) med inre kuggar att vrida sig omkring det andra samverkande kugghjulet (68) och det första kugghjulet (64) med inre kuggar att vrida sig omkring det första samver- kande kugghjulet (60) samt (b) organ (70) för att rotera den yttre lagerbanan i förhållande till den roterande strukturen.
7. Anordning enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av lagringsorgan (78) mellan ringen och den yttre lagerbanan (72) för reduktion av friktionen däremellan.
8. Anordning enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda organ för vridning innefattar: (a) ett femte kugghjul (80) radiellt anordnat omkring den yttre lager- banan, samt (b) en motoranordning (70) fästad vid den roterande strukturen och kopplad till det femte kugghjulet för rotering av detsamma.
9. Anordning enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d av att motoranord- ningen utgöres av en hydraulmotor.
10. Anordning enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d av att det femte kugghjulet (80) utgöres av ett koniskt kugghjul.
11. ll. Anordning enligt krav 10, k ä n n e t e c k n a d av organ för syn- kronisering för stigningen hos alla framdrivningsbladen.
SE8703497A 1986-09-09 1987-09-09 Mekanism foer variering av bladstigning SE461994B (sv)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/905,213 US4738590A (en) 1986-09-09 1986-09-09 Blade pitch varying mechanism

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE8703497D0 SE8703497D0 (sv) 1987-09-09
SE8703497L SE8703497L (sv) 1988-03-10
SE461994B true SE461994B (sv) 1990-04-23

Family

ID=25420437

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE8703497A SE461994B (sv) 1986-09-09 1987-09-09 Mekanism foer variering av bladstigning

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4738590A (sv)
JP (1) JPS63129132A (sv)
DE (1) DE3729809A1 (sv)
FR (1) FR2603658B1 (sv)
GB (1) GB2194991B (sv)
IT (1) IT1222623B (sv)
SE (1) SE461994B (sv)

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3905282C1 (en) * 1987-10-13 1990-05-31 Karl Dipl.-Ing. 2742 Gnarrenburg De Kastens Propeller fan
GB8812981D0 (en) * 1988-06-01 1988-07-06 Dowty Rotol Ltd Propeller blade hub assembly
US4927329A (en) * 1988-10-21 1990-05-22 General Electric Company Aircraft engine unducted fan blade pitch control system
US5263898A (en) * 1988-12-14 1993-11-23 General Electric Company Propeller blade retention system
US4951461A (en) * 1989-03-20 1990-08-28 General Electric Company Power turbine support arrangement
US5112191A (en) * 1989-04-11 1992-05-12 General Electric Company Rotating cowling
US4934901A (en) * 1989-04-21 1990-06-19 Duchesneau Jerome G Pitch change actuation system
US5082424A (en) * 1989-06-05 1992-01-21 General Electric Company Connection system for aircraft propeller blades
US5131813A (en) * 1990-04-03 1992-07-21 General Electric Company Turbine blade outer end attachment structure
US5102295A (en) * 1990-04-03 1992-04-07 General Electric Company Thrust force-compensating apparatus with improved hydraulic pressure-responsive balance mechanism
US5156648A (en) * 1990-07-09 1992-10-20 General Electric Company Prop-fan pitch-change mechanism
US5174716A (en) * 1990-07-23 1992-12-29 General Electric Company Pitch change mechanism
US5152668A (en) * 1990-07-23 1992-10-06 General Electric Company Pitch change mechanism for prop fans
US5154580A (en) * 1990-07-23 1992-10-13 General Electric Company Propeller pitch change mechanism
US5154372A (en) * 1990-07-23 1992-10-13 General Electric Company Torque multiplier for aircraft propeller
US5242265A (en) * 1990-07-23 1993-09-07 General Electric Company Aircraft pitch change mechanism
US5415602A (en) * 1993-03-11 1995-05-16 Benesch; Lloyd Transmission device
GB2315825B (en) * 1996-07-26 2000-02-09 Massey Ferguson Group Ltd Transmission with creep gear
FR2761412B1 (fr) * 1997-03-27 1999-04-30 Snecma Groupe turbopropulseur double corps a regulation isodrome
FR2931796B1 (fr) * 2008-05-29 2010-07-30 Snecma Systeme simplifie de commande de calage d'une pale d'helice d'un turbomoteur pour aeronef
FR2944774B1 (fr) * 2009-04-22 2011-05-06 Snecma Helice non carenee a pales a calage variable pour une turbomachine
FR2951435B1 (fr) * 2009-10-15 2012-02-03 Snecma Dispositif adapte pour etre pourvu de pales d'helice
WO2011057395A1 (en) 2009-11-13 2011-05-19 Proslide Technology Inc. Water slide
US8360722B2 (en) * 2010-05-28 2013-01-29 General Electric Company Method and system for validating wind turbine
US8336290B2 (en) 2010-09-30 2012-12-25 General Electric Company Pitch change apparatus for counter-rotating propellers
US8371105B2 (en) 2010-09-30 2013-02-12 General Electric Company Hydraulic system for fan pitch change actuation of counter-rotating propellers
FR3017667B1 (fr) * 2014-02-14 2019-05-03 Safran Aircraft Engines Dispositif pour une helice non carenee a pales a calage variable d'une turbomachine
US10077674B2 (en) * 2015-06-23 2018-09-18 General Electric Company Trunnion retention for a turbine engine
FR3051824B1 (fr) * 2016-05-31 2018-06-01 Safran Aircraft Engines Moteur d'aeronef comportant des pales a calage variable et un moyeu comportant une paroi flexible
US10385868B2 (en) * 2016-07-05 2019-08-20 General Electric Company Strut assembly for an aircraft engine
USD855136S1 (en) 2017-06-08 2019-07-30 Whitewater West Industries Ltd. Looping ride element
US11427304B2 (en) * 2018-10-15 2022-08-30 Pratt & Whitney Canada Corp. System and method for slowing down aircraft
EP3620650A1 (en) * 2019-03-11 2020-03-11 Ventus Engineering GmbH Relative rotor blade misalignment

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR579067A (fr) * 1923-11-21 1924-10-09 Mécanisme de commande
FR785867A (fr) * 1934-05-01 1935-08-21 Hélice à pas variable
FR928354A (fr) * 1946-05-21 1947-11-26 Jacottet Paul Ets Dispositif de commande à distance
US2906143A (en) * 1955-03-21 1959-09-29 United Shoe Machinery Corp Strain wave gearing
GB1196588A (en) * 1966-11-09 1970-07-01 British Aircraft Corp Ltd Form Improvements relating to Turbo-fan Aircraft Engines
DE1601640A1 (de) * 1966-12-05 1970-04-09 Rolls Royce Verstellbare Geblaeseschaufeln
US3467198A (en) * 1966-12-05 1969-09-16 Rolls Royce Gear transmission
US3801219A (en) * 1971-05-05 1974-04-02 Jerome A Gross Controllable pitch maripropeller
GB1375988A (en) * 1971-12-11 1974-12-04 Rolls Royce Pitch varying mechanism for variable pitch fan
GB1445107A (en) * 1973-01-12 1976-08-04 Rolls Royce Pitch varying mechanisms for a variable pitch fan
US3893789A (en) * 1973-02-21 1975-07-08 United Aircraft Corp Pitch change actuator for a variable pitch fan propulsor
US3964839A (en) * 1974-10-21 1976-06-22 United Technologies Corporation Pitch change mechanism
PT65597B (de) * 1975-10-11 1978-03-28 Balcke Duerr Ag Planetengetriebe
GB2117054B (en) * 1982-02-17 1985-01-30 Rolls Royce Aircraft propulsion engine having a rear mounted propfan
DE3233078C1 (de) * 1982-09-06 1984-03-29 Balcke-Dürr AG, 4030 Ratingen Stroemungsmaschine
NL8303401A (nl) * 1982-11-01 1984-06-01 Gen Electric Aandrijfturbine voor tegengesteld draaiende propellers.
US4657484A (en) * 1984-09-04 1987-04-14 General Electric Company Blade pitch varying means
US4621978A (en) * 1984-12-03 1986-11-11 General Electric Company Counterrotating power turbine

Also Published As

Publication number Publication date
JPS63129132A (ja) 1988-06-01
FR2603658B1 (fr) 1990-08-03
GB2194991B (en) 1991-04-17
IT8721847A0 (it) 1987-09-09
US4738590A (en) 1988-04-19
IT1222623B (it) 1990-09-05
SE8703497D0 (sv) 1987-09-09
DE3729809A1 (de) 1988-03-17
FR2603658A1 (fr) 1988-03-11
GB8713928D0 (en) 1987-07-22
JPH0520572B2 (sv) 1993-03-19
SE8703497L (sv) 1988-03-10
GB2194991A (en) 1988-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE461994B (sv) Mekanism foer variering av bladstigning
SE464714B (sv) Mekanism foer variering av bladstigning
US3687569A (en) Rotor with variable angle blades
RU2526130C2 (ru) Малогабаритная система винтов противоположного вращения
US9869190B2 (en) Variable-pitch rotor with remote counterweights
CN102869570B (zh) 基于平衡块的涡轮螺旋桨发动机风扇叶片方向控制装置
US5028207A (en) Arrangement for adjusting the rotor blades of a propfan turboprop engine
RU2673639C2 (ru) Планетарный редукторный механизм для приведения во вращение лопастных узлов турбомашины с редуктором
CN107035538B (zh) 中心线安装的液压变桨机构促动器
US20130017087A1 (en) Device for controlling the pitch of turboprop fan blades
US3902822A (en) Modular gearbox for a variable pitch fan propulsor
BR102016015836A2 (pt) conjuntos de propulsor e de controle de passo e método para ajustar um passo de uma lâmina
US4951461A (en) Power turbine support arrangement
CN100415602C (zh) 非对称桨叶变距装置
JP2010537094A (ja) 回転装置
AU2072683A (en) Turbo machine of the rotodynamic type
BR102015012446A2 (pt) mecanismo de controle de passo
US2458419A (en) Wind wheel
CA1278924C (en) Blade pitch varying mechanism
SU1173059A1 (ru) Ветродвигатель
EP4056469B1 (en) Aircraft capable of hovering
RU2006121258A (ru) Летательный аппарат
SE407552B (sv) Fartygspropeller med under omloppsvarvet parvis vridbara blad
RU93010089A (ru) Летательный аппарат типа "стрекоза"
SE532866C2 (sv) Båtpropellernav för en båtpropeller med ytskärande propellerblad

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed

Ref document number: 8703497-1

Effective date: 19940410

Format of ref document f/p: F