DE2017021B - Retractable rotor for rotary wing aircraft - Google Patents
Retractable rotor for rotary wing aircraftInfo
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Description
Drehsinn angetrieben werden und die zweite, den Rotor tragende Welle relativ zur ersten Welle durch einen hydraulischen Servomotor zwischen einer aus- und einer einfahrba/cn Stellung in Richtung der Rotorachse bewegbar ist, wird die genannte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die zweite Welle an ihrem Außenumfang eine erste konische Anschlagfläche, die mit einer konischen Anschlagfläche am innenumfang der ersten Welle zur Begrenzung der Auffahrbewegung der zweiten Welle zusammenwirkt und unterhalb der ersten konischen Anschlagfläche eine zweite, entgegengesetzt zur ersten geneigte konische Anschlagfläche trägt, die mit einer am Innenumfang einer koaxial zur zweiten Welle an deren unterem Ende angeordneten ersten Hülse befestigten konischen Anschlagfläche zur Verriegelung der zweiten gegenüber der ersten Welle in der ausgefahrenen Stellung der zweiten Welle zusammenwirkt, wobei die erste Hülse am Außenumfang des unteren Endes der zweiten Welle relativ zu dieser und zur ersten Welle nxial verschiebbar, jedoch drehfest angeordnet ist, an ihrer Unterseite einen Anschlag zur Anlage an das untere Ende der zweiten Welle bei Beendigung der Entriegelungsbewegung vor dem Einfahren der zweiten Welle aufweist und durch Druckmittel relativ zur zweiten Welle axial in eine die zweite Welle verriegelnde bzw. entriegelnde Stellung nach oben bzw. nach unten verschiebbar ist.Direction of rotation are driven and the second shaft carrying the rotor relative to the first shaft through a hydraulic servomotor between an extended and a retractable position in the direction of the rotor axis is movable, the stated object is achieved according to the invention in that the second shaft a first conical stop surface on its outer circumference, which is connected to a conical stop surface on the inner circumference of the first shaft cooperates to limit the drive-up movement of the second shaft and below the first conical stop surface a second conical, inclined opposite to the first Carrying stop surface with one on the inner circumference of a coaxial to the second shaft at the lower Conical stop surface attached to the end of the first sleeve for locking the second cooperates with respect to the first shaft in the extended position of the second shaft, the first sleeve on the outer circumference of the lower end of the second shaft relative to this and the first shaft is nxially displaceable, but is non-rotatably arranged on its underside a stop to rest on the lower end of the second wave at the end of the Having unlocking movement before the retraction of the second shaft and relative to the pressure medium second shaft axially upwards or upwards into a position that locks or unlocks the second shaft. can be moved downwards.
Zweckmäßige Weiterbildungen eines in solcher Weise ausgeführten Rotors bilden Gegenstand der •inliegenden Unteransprüche.Expedient developments of a rotor designed in this way are the subject matter of • enclosed subclaims.
Der mit der Erfindung erzielbare Vorteil ist vor allem darin zu erblicken, daß eine Einrichtung geschaffen wurde, die neben der Erzielung der Spielfreiheit zwischen den beim Ein- und Ausfahren des Rotors relativ zueinander verschiebbaren Teilen den Rotor in der ausgefahrenen Stellung zugleich ver- bzw. entriegelt.The advantage that can be achieved with the invention is primarily to be seen in the fact that a device is created which, in addition to achieving freedom from play between the when retracting and extending the Rotor parts that can be moved relative to one another move the rotor in the extended position at the same time. or unlocked.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigtAn embodiment of the invention is shown in the drawings and will be described in more detail below described. It shows
Fig. 1 einen einziehbaren Hubschrauberrotor,1 shows a retractable helicopter rotor,
F i g. 2 eine Ansicht der Betätigungs- und Verriegelungsvorrichtung der Teleskopwelle in der ausgefahrenen Stellung,F i g. 2 is a view of the actuating and locking device the telescopic shaft in the extended position,
Fig. 3 eine Darstellung der Betätigungs- und Verriegelungsvorrichtung der Teleskopwelle in der zurückgezogenen Stellung.3 shows an illustration of the actuating and locking device the telescopic shaft in the retracted position.
In den Fig. 1 bis 3 ist ein Rotor 10 dargestellt, der eine um die Drehachse 14 umlaufende Nabe 12 aufweist, die sich aus dem Rumpf 16 eines Flugzeuges erstreckt. Eine Anzahl Rotorblätter 18 ist an der Nabe 12 befestigt und dreht sich mit derselben.1 to 3 show a rotor 10 which has a hub 12 rotating around the axis of rotation 14 which extends from the fuselage 16 of an aircraft. A number of rotor blades 18 are on the Hub 12 attaches and rotates with the same.
Die an der Nabe 12 befestigten Blätter 18 können um die Achse 15 Einstellwinkeländerungen ausführen, und diese Änderungen des Einstelhvinkels werden durch eine Taumelscheibe 17 gesteuert, welche mit dem üblichen Blatthebel 19 durch einen Gelenkstab 21 verbunden ist.The blades 18 attached to the hub 12 can change the setting angle about the axis 15, and these changes in the setting angle are controlled by a swash plate 17, which is connected to the usual leaf lever 19 by a hinge rod 21.
Die Antriebswelle des ausfahrbaren Rotors 10 ist in Fig. 2 in der ausgefahrenen Stellung und in Fi g. 3 in der eingezogenen Stellung dargestellt.The drive shaft of the extendable rotor 10 is in Fig. 2 in the extended position and in Fi g. 3 shown in the retracted position.
Die Nabe 12 ist mit der Welle 20 verbunden oder kann mit derselben einen Teil bilden. Die Welle 20 wird im Innern der äußeren Rotorwelle 22 getragen und ist mit derselben über axial verlaufende Nuten 24 verbunden, so daß die beiden Rotorwellen 20 und 22 sich zusammen um die Achse 14 drehen, wenn der Rotor zur Auftriebserzeiigung in Drehung versetzt wird. Die Welle 20 ist entlang der Achse 14 in bezug auf die Welle 22 verschiebbar, um die Rotornabe 12 mit den Blättern 18 zwischen der mit durchgezogenen Linien angedeuteten ausgefahrenen Stellung und der mit gestrichelten Linien angedeuteten zurückgezogenen Stellung zu bewegen.The hub 12 is connected to the shaft 20 or may form a part therewith. The wave 20 is carried inside the outer rotor shaft 22 and is connected to the same via axially extending grooves 24 connected so that the two rotor shafts 20 and 22 rotate together about the axis 14 when the rotor is set in rotation to generate lift. The shaft 20 is related along the axis 14 slidable on the shaft 22 to the rotor hub 12 with the blades 18 between the solid line Lines indicated extended position and the withdrawn position indicated with dashed lines Position to move.
Die äußere Rotorwelle 22 wird durch übliche Wälzlager 26 und 30, wie z. B. Kugellager oder RoI-The outer rotor shaft 22 is supported by conventional roller bearings 26 and 30, such as. B. Ball bearings or RoI
Ienlager, getragen, die ihrerseits im Getriebekasten 32Ienlager, carried, which in turn in the gear box 32
konzentrisch zur Achse 14 angeordnet sind. Ein üblicher Motor treibt die Rotorwellen 22 und 20 über das Getriebe 34 an.are arranged concentrically to the axis 14. A common motor drives the rotor shafts 22 and 20 via the transmission 34.
Ein hydraulisch betätigter Zylinder-KolbenmotorA hydraulically operated cylinder piston engine
36 dient zum Verschieben der Welle 20 in bezug auf die Welle 22 und ein h· Jraulisch betätigter Zylinder-Kolbenmotor 38 dient zurr Verriegeln der Welle 20 in der ausgefahrenen Stellung, wie im folgenden näher beschrieben wird.36 is used to move the shaft 20 with respect to the shaft 22 and a hydraulically operated cylinder piston motor 38 is used to lock the shaft 20 in the extended position, as described in more detail below is described.
Der Betätiger 36 umfaßt einen Wellenteil 40, der koaxial zur Achse 40 ist und mit der äußeren Welle 22 durch eine Vielkeilverbindung 42 verbunden und durch eine Mutter 44 in Stellung gehalten wird. Die Welle 40 ist in Abstand zu der Welle 22 angeordnet, so daß zwischen diesen beiden Wellen eine ringförmige Kammer 46 begrenzt ist. Infolge der Befestigung der Welle 40 an der Welle 22 dreht sich dieselbe ebenfalls um die Achse 14. Eine Hülse 48 ist in der ringförmigen Kammer 46 vorgesehen und an die Welle 20 durch eine Schraubverbindung 49 angeschlossen, so daß die Hülle 48 mit der Welle 20 entlang der Achse 14 verschiebbar und um die Achse drehbar ist.The actuator 36 includes a shaft portion 40 that is coaxial with the axis 40 and with the outer shaft 22 connected by a spline connection 42 and held in place by a nut 44. the Shaft 40 is arranged at a distance from shaft 22, so that between these two shafts an annular Chamber 46 is limited. As a result of the attachment of the shaft 40 to the shaft 22, the same rotates also about the axis 14. A sleeve 48 is provided in the annular chamber 46 and attached to the Shaft 20 connected by a screw connection 49, so that the shell 48 with the shaft 20 along the axis 14 is displaceable and rotatable about the axis.
Die Wellen 40, 20 und 22 und die Hülse 48 sind vorzugsweise von kreisförmigem Querschnitt und konzentrisch zur Achse 14 angeordnet. Die Hülse 48 weist zwei Ringe 50 und 52 auf, die sich von derselben radial nach innen erstrecker und mit einem Ring 54 auf der Welle 40 zusammenwirken, um ringförmige Kammern 56 und 58 zwischen der Welle 40 und der Hülse 48 zu bilden. Hieraus geht hervor, daß durch wahlweises Zuführen von Dnicköl in die Kammern 56 oder 58 die Wellen 20 und die Hülse 48 in bezug auf die Achse 14 verschoben werden können, um den Rotor 10 entweder auszufahren oder einzuziehen. Die Druckölzuführung kann durch übliche Vorrichtungen erfolgen, wie z. B. durch ein Steuerventil 60, einen hydraulischen Schleifring 62 und ein Rohr 64, welches zu der öffnung 66 und demnach zu der Kammer 56 oder zu der öffnung 68 und demnach zu der Kammer 58 führt.The shafts 40, 20 and 22 and the sleeve 48 are preferably circular in cross-section and arranged concentrically to the axis 14. The sleeve 48 has two rings 50 and 52 extending therefrom radially inwardly extending and cooperating with a ring 54 on the shaft 40 to be annular To form chambers 56 and 58 between the shaft 40 and the sleeve 48. It follows from this that by optionally feeding thin oil into the chambers 56 or 58 the shafts 20 and the sleeve 48 in can be moved with respect to the axis 14 to either extend or retract the rotor 10. The pressure oil supply can be done by conventional devices, such as. B. by a control valve 60, a hydraulic slip ring 62 and a pipe 64, which leads to the opening 66 and therefore to the chamber 56 or to the opening 68 and thus to the chamber 58.
Der hydraulische Zylinder-Kolbenmotor 38 dieni zum Verriegeln der Welle 22 in der ausgefahrenen Stellung und zum Entriegeln der Welle bevor dieselbe zurückgezogen wird, wie im folgenden beschrieben wird. Der Motor 38 umfaßt eine Hülse 70, welche die Welle 48 umgibt. Von der Hülse 70 erstrecken sich zwei Ringe 72 und 74 nach innen, und diese Ringe bilden zusammen mit einem Ring 76, der auf der Welle 78 vorgesehen ist, zwei ringförmige Kammern 78 und 80. Hieraus geht hervor, daß durch wahlweises Einführen von Drucköl durch die Öffnung 82 in die ringförmige Verriegelungskammer 78 oder durch die Öffnung 84 in die ringförmige Entriegelungskam-The hydraulic cylinder-piston motor 38 serves to lock the shaft 22 in the extended position Position and unlock the shaft before it is withdrawn, as described below will. The motor 38 includes a sleeve 70 which surrounds the shaft 48. Extending from the sleeve 70 two rings 72 and 74 inside, and these rings together with a ring 76 that is on the Shaft 78 is provided, two annular chambers 78 and 80. It can be seen that by optional Introducing pressurized oil through orifice 82 into annular lock chamber 78 or through the opening 84 in the ring-shaped unlocking chamber
mer 80 die Hülse 70 entlang der Achse 14 in" bezug auf die Hülse 48 verschoben werden kann, um oen konirchen Verriegelungsring 86 entweder in odc?r außer Eineriff zu brineen. fts wird hh mer 80 the sleeve 70 can be moved along the axis 14 in relation to the sleeve 48 in order to bring the locking ring 86 either in or out of the reef. fts will hh
daß der kegelförmige Verriegelungs- und Entriege- zuführung werden die Welle 20 und die Hülse 48 lungsring 86, der zum Zwecke eines leichten Einbaues nach oben oder nach links, wie in den Zeichnungen vorzugsweise aus mehreren Teilen besteht, durch die dargestellt ist, in die mittels durchgezogenen Linien Verbindung 88 an die Hülse 70 angeschlossen ist. Der angedeutete Stellung entsprechend den F i g. 1 oder 2 Ring 86 weist in seiner äußeren Oberfläche Vor- S bewegt. Sobald die öffnung 82 sich über den Ring 54 sprünge 90 auf, die in die Nuten 24 der Wellen 22 hinausbewegt und dadurch mit der Kammer 56 in eingreifen, so daß der Kegelring 86 mit der Welle 22 Verbindung kommt, wird das Drucköl in die Kamverbunden ist und somit auf derselben entlang der mer 78 geleitet und verstellt den hydraulischen Motor Achse 14 verschiebbar und um die Achse 14 drehbar 38 nach links, um den kegelförmigen Verriegelungsist. Die äußere Oberfläche des Kegelringes 86 drückt io ring 86 in die in F i g. 2 dargestellte Stellung zu brinsomit gegen die innere Oberfläche der Welle 22, und gen. Tn dieser Stellung wird die Welle 20 in der ausdie innere kegelförmige Oberfläche 92 des Ringes 86 gefahrenen Stellung verriegelt und liegt ebenfalls an drückt gegen und wirkt mit dem Kegelsitz 94 der dem Kegelring 98 an, wodurch sie in der ausgefahre-Welle 20 zusammen, um die Welle 20 in der ausge- nen Stellung durch unter Abstand liegende Auflager fahrenen Stellung zu verriegeln, wie später erläutert 15 getragen wird, wobei eine Reibungsabnützung der wird. einander berührenden metallischen Teile verhindertthat the conical locking and unlocking feed are the shaft 20 and the sleeve 48 Lungsring 86, for the purpose of easy installation upwards or to the left, as in the drawings preferably consists of several parts, through which is represented, in the solid lines Connection 88 is connected to the sleeve 70. The indicated position according to the F i g. 1 or 2 Ring 86 has moved forward S in its outer surface. As soon as the opening 82 extends over the ring 54 cracks 90, which moves out into the grooves 24 of the shafts 22 and thereby with the chamber 56 in intervene so that the conical ring 86 comes with the shaft 22 connection, the pressure oil is connected to the Kam and thus passed on the same along the mer 78 and adjusted the hydraulic motor Axis 14 is slidable and rotatable about axis 14 38 to the left, about the conical lock. The outer surface of the conical ring 86 presses io ring 86 into the in FIG. 2 to brinso against the inner surface of the shaft 22, and gen. In this position, the shaft 20 is locked in the position moved out of the inner conical surface 92 of the ring 86 and is also in contact presses against and acts with the conical seat 94 of the conical ring 98, whereby they together in the extended shaft 20 around the shaft 20 in the extended position by spaced supports to lock the driven position, as explained later 15 is worn, with a frictional wear of the will. metal parts touching each other
22 vorgesehen und weist eine äußere Oberfläche 100 belastungen hervorgerufenen Bewegung zwischen die-22 is provided and has an outer surface 100 stress-induced movement between the-
auf, welche an einer Oberfläche 102 der Welle 22 an- sen Teilen entstehen könnte.which parts could arise on a surface 102 of the shaft 22.
liegt, sowie eine kegelförmige innere Oberfläche 104, *o and a conical inner surface 104, * o Zum Zurückziehen des Rotors 10 in die in Fig. 1 welche gegen einen entsprechenden Kegelsitz 106 b To retract the rotor 10 in the in Fig. 1 which against a corresponding conical seat 106 b mittels gestrichelten Linien angedeutete Stellung wird der Welle 20 drückt. Die Kegelsitze 106 und 94 der Drucköl in die Kammer 58 durch die öffnung 68 und Welle 20 sind entlang der Achse 14 in Abstand ange- demnach durch die öffnung 84 in die Entriegelungsordnet, wie am besten aus F i g. 2 ersichtlich ist, und kämme 80 eingeleitet. Da die beaufschlagte Fläche durch diese Kegelsitze wird die Welle 20 in der aus- 15 110 in der Kammer 80 größer ist als die beaufgefahrenen Stellung von der Welle 22 getragen, als schlagte Fläche 112, wird der Motor 38 nach rechts ob sie mit der Welle 22 ein Stück bilden würde. Die bewegt, um den kegelförmigen Verriegelungsring 86 Neigung der Kegelsitze 106 und 94 verläuft in ent- ebenfalls nach rechts zu bewegen, wodurch die Welle entgegengesetzten Richtungen in bezugaufdie Achse 14, 20 und demnach die Hülse 48 zum Zurückziehen ent- und die Zusammenwirkung zwischen dem Kegelsitz 30 riegelt wird. Sobald der Ring 74 den Vorsprung 114 106 und dem Kegelsitz 98 verhindert, daß die Welle berührt und dadurch den Motor 38 abschaltet, begin-20 bis über die in F i g. 2 dargestellte ausgefahrene nen sich die Welle 20 und die Hülse 48 nach rechts Stellung hinausbewegt wird. zu bewegen, um den Rotor 10 aus der ausgefahrenenposition indicated by dashed lines the shaft 20 pushes. The conical seats 106 and 94 of the pressurized oil into the chamber 58 through the opening 68 and Shafts 20 are arranged at a distance along axis 14, accordingly through opening 84 into the unlocking device, as best shown in FIG. 2 can be seen, and comb 80 initiated. Because the acted upon area by means of these conical seats, the shaft 20 is carried by the shaft 22 in the extended position in the chamber 80, larger than the position in which it is moved; whether it would form one piece with the shaft 22. The moves to the tapered locking ring 86 The inclination of the conical seats 106 and 94 runs in ent- also move to the right, whereby the shaft opposite directions with respect to the axis 14, 20 and thus the retraction sleeve 48. and the cooperation between the conical seat 30 is locked. As soon as the ring 74 touches the projection 114 106 and the conical seat 98 prevents the shaft from touching and thereby switching off the motor 38, begin-20 to beyond the point shown in FIG. 2 shown extended NEN the shaft 20 and the sleeve 48 to the right Position is moved out. to move to the rotor 10 from the extended
die Welle 22 nicht entriegeln, wenn die Druckölzu- 35 Hieraus geht hervor, daß der hydraulische Motordo not unlock the shaft 22 when the pressure oil is being supplied. 35 It can be seen from this that the hydraulic motor
führung zu dem hydraulischen Betätigungsmotor 38 36 zum Verschieben der Welle 20 in bezug auf dieGuide to the hydraulic actuator motor 38 36 for moving the shaft 20 with respect to the
ausfallen sollte. Welle 22 und der Motor 38 zum Verriegeln der Welleshould fail. Shaft 22 and the motor 38 for locking the shaft
20 in der ausgefahrenen Stellung und zum Entriegeln20 in the extended position and for unlocking
40 mais erwähnt, daß die Kegelringe 86 und 98 in der40 mais mentions that the taper rings 86 and 98 in the
Wenn der Rotor 10 sich in der in F i g. 1 mittels ausgefahrenen Stellung an den Wellen 20 und 22 angestrichelten Linien dargestellten zurückgezogenen liegen, und mit denselben zusammenwirken, um eine Stellung befindet, wird er durchzuführen von Druck- feste Verbindung zwischen den beiden Wellen zu bilöl in die Kammer 56 durch die öffnung 66 und über den, welche sowohl eine wettere Ausfahrbewegung die Druckölzuführungsvorrichtung 60 bis 64 in die 45 der Welle als auch ein Zurückziehen der Welle beim ausgefahrene Stellung bewegt. Durch diese Drucköl- Ausfallen der Drucköfzuführung verhindertWhen the rotor 10 is in the position shown in FIG. 1 by means of the extended position on the shafts 20 and 22 shown by dashed lines, and cooperate with the same to create a Position is located, he will carry out a pressure-tight connection between the two shafts to bilöl in the chamber 56 through the opening 66 and over the, which both a weather extension movement the pressure oil supply device 60 to 64 in the 45 of the shaft as well as a retraction of the shaft at moved out position. This prevents the pressure oil supply from failing
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