Устройство управления поворотной лопаткой в направляющем аппарате компрессора, снабженное зажимными средствами

Изобретение относится к устройству управления лопаткой с регулируемым углом установки для направляющего аппарата компрессора турбомашины, содержащему тягу (20), соединительные средства (8), образующие шарнирное соединение между первым концом (20а) тяги и кольцом управления, и средства (12) фиксации второго конца (20b) тяги на цапфе (30) лопатки, подлежащей управлению, а также зажимные средства (40), действующие поперечно по отношению к продольной средней плоскости (Р) тяги для блокировки без зазоров второго конца тяги на цапфе (30) лопатки для совместного поворота, что устраняет риск образования зазора между цапфой лопатки и концом укрепленной на ней тяги. 17 з.п. ф-лы, 11 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к управлению лопатками с регулируемым углом установки. Оно предназначено в особенности для использования в авиации для управления угловым положением направляющих лопаток ввода воздуха в компрессоры турбомашин, таких как газотурбинные авиационные двигатели.

Уровень техники

Известные устройства для управления лопатками с регулируемым углом установки в турбомашине обычно содержат орган управления в виде кольца, окружающего корпус турбомашины, и нескольких рычагов или тяг, причем каждая тяга соединена одним концом с кольцом управления с помощью шарнирного соединения, а второй конец тяги укреплен на цапфе соответствующей лопатки.

Синхронизированное изменение углового положения лопаток осуществляется посредством поворота кольца вокруг оси турбомашины. Для обеспечения возможности следования за поворотным движением кольца связь между каждой тягой и кольцом обеспечивает, по меньшей мере, одну степень свободы поворота вокруг оси, направленной по существу радиально по отношению к кольцу. Однако, поскольку тяга жестко укреплена на цапфе соответствующей лопатки, поворот кольца вызывает другие относительные движения между кольцом и частью тяги, прикрепленной к цапфе лопатки. Для приспособления к этим дополнительным движениям или по меньшей мере, к части из них известно выполнение связи в виде шарового шарнира или аналогичного устройства, которое, кроме поворота вокруг оси, по существу радиальной по отношению к кольцу, допускает поворот вокруг оси, направленной касательно по отношению к кольцу. Было предложено также выполнение связи, обеспечивающее дополнительную степень свободы поступательного движения в направлении, по существу радиальном по отношению к кольцу. Среди других решений можно упомянуть решения по патентным документам Франции 2608678 А и 2746141 А.

Известен также патент США №6019574, в котором предложено выполнение механической шарнирной связи между цапфой лопатки и укрепленным на ней концом тяги в виде системы штыря и паза. При этом резьбовой конец цапфы лопатки проходит через отверстие, проточенное в тяге управления. Гайка, затянутая на резьбовом конце цапфы, позволяет соединить эти части для совместного поворота. В патентном документе ЕР 1010862 также описано шарнирное соединение, образованное пальцами-поводками, которые выполнены заодно с цапфой лопатки и проходят через вырезы в том конце тяги, который устанавливается на цапфу. Этот узел также удерживается от относительного поворота посредством гайки, навинченной на резьбовой конец цапфы лопатки.

Во всех решениях, описанных в указанных документах, воспроизводимость движения поворота цапфы лопатки под воздействием указанной тяги практически колеблется в пределах от 0,4° до 0,6°. Такая низкая точность обусловлена тем, что между различными деталями существуют зазоры за счет допусков на сборку устройства управления. В частности, зазор создается между цапфой и концом прикрепленной к нему тяги. Результатом является неточность на уровне привода тяги, что особенно отрицательно сказывается на функционировании всего устройства управления.

Сущность изобретения

Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в устранении указанных недостатков и в создании устройства управления с использованием средств фиксации тяги, которые позволяют удерживать тягу на цапфе лопатки без зазоров. Изобретение направлено также на устранение погрешности передачи движения управления.

В соответствии с изобретением решение поставленной задачи достигается за счет создания устройства управления лопаткой с регулируемым углом установки для направляющего аппарата компрессора турбомашины, которое содержит тягу, соединительные средства, образующие шарнирное соединение между первым концом тяги и кольцом управления, и средства фиксации второго конца тяги на цапфе лопатки, подлежащей управлению. Устройство по изобретению характеризуется тем, что оно дополнительно содержит зажимные средства, действующие поперечно по отношению к продольной средней плоскости тяги для блокировки без зазоров второго конца тяги на цапфе для их совместного поворота.

Благодаря такому решению устраняется риск образования зазора между цапфой лопатки и концом укрепленной на ней тяги. За счет этого достигается повышенная воспроизводимость поворота цапфы лопатки посредством тяги.

Зажимные средства содержат затягивающую крышку, которая наложена на второй конец тяги и которая испытывает осевое усилие сжатия под действием средств фиксации. Эта затягивающая крышка выполнена с радиальным вырезом, имеющим, по меньшей мере, одну внутреннюю боковую поверхность, наклонную по отношению к продольной средней плоскости этого выреза и взаимодействующую с боковой поверхностью второго конца тяги для создания зажимного усилия.

Затягивающая крышка может передавать это зажимное усилие непосредственно, по меньшей мере, на одну соответствующую наклонную боковую поверхность второго конца тяги или через контактные элементы, помещенные, по меньшей мере, между одной наклонной боковой поверхностью затягивающей крышки и соответствующей боковой поверхностью второго конца тяги.

Контактные элементы могут быть выполнены либо в виде, по меньшей мере, одной гибкой пластинки, выступающей в осевом направлении с одной стороны от центрального выступа цапфы, либо в виде, по меньшей мере, одного вкладыша, помещенного между затягивающей крышкой и боковой поверхностью второго конца тяги.

Второй конец тяги может иметь U-образное поперечное сечение с двумя полками, прижатыми к боковым поверхностям центрального выступа цапфы лопатки.

Для того чтобы предотвратить путаницу между передней и задней кромками тяги, может быть предусмотрено асимметричное положение боковых поверхностей или полок тяги по отношению к средней плоскости.

Средства фиксации могут содержать винт, проходящий последовательно через первое отверстие, выполненное во втором конце тяги, второе отверстие, выполненное в затягивающей крышке, и третье отверстие, выполненное в цапфе лопатки. В другом варианте выполнения средства фиксации могут быть выполнены в виде пары винт-гайка, содержащей резьбовой стержень, который жестко соединен с цапфой лопатки и на который навинчена зажимная гайка.

Перечень фигур чертежей

Не являющиеся ограничивающими примеры осуществления настоящего изобретения, его дополнительные особенности и преимущества будут подробнее описаны ниже со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 изображает устройство управления в соответствии с первым примером выполнения изобретения на частичном виде в продольном разрезе,

фиг.2 изображает устройство управления по фиг.1 на виде в перспективе с частичным вырезом,

фиг.3 изображает устройство управления в разрезе по линии III-III на фиг.2,

фиг.4 изображает устройство управления в соответствии со вторым примером выполнения изобретения на виде в перспективе с частичным вырезом,

фиг.5 изображает устройство управления в разрезе по линии V-V на фиг.4,

фиг.6 изображает устройство управления в соответствии с третьим примером выполнения изобретения на виде в перспективе с частичным вырезом,

фиг.7 изображает устройство управления в разрезе по линии VII-VII на фиг.6,

фиг.8 изображает устройство управления в соответствии с четвертым примером выполнения изобретения на виде в перспективе с частичным вырезом,

фиг.9А и 9B изображают устройство управления в разрезе по линии IX-IX на фиг.8, представляя два различных варианта выполнения,

фиг.10 изображает устройство управления в соответствии с пятым примером выполнения изобретения на виде в перспективе с частичным вырезом,

фиг.11 изображает устройство управления в разрезе по линии XI-XI на фиг.10.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

На фиг.1 представлена часть турбомашины, например авиационного турбореактивного двигателя, снабженного лопатками 2 с регулируемым углом установки. Эти лопатки могут быть, например, направляющими лопатками на входе компрессора турбомашины, расположенными по окружности вокруг оси турбомашины. На фиг.1 представлена только одна лопатка.

Как известно, управление угловыми положениями лопаток 2 осуществляется с помощью кольца 4 управления, которое окружает корпус 6 турбомашины (на фиг.1 показано частично), и нескольких тяг 20. Каждая тяга 20 содержит первый конец 20а, связанный с кольцом 4 управления посредством соединительных средств, образующих шарнирное соединение. Эти средства могут быть выполнены, например, в виде оси или пальца 8, который проходит через первый конец 20а тяги 20, и гнезда 10 в кольце 4 управления, в которое входит палец 8.

Второй конец 20b тяги 20 укреплен на цапфе 30 лопатки 2 с помощью средств 12 фиксации. Средства 12 фиксации традиционно содержат самотормозящий патрон или втулку (не представлена), встроенную в цапфу лопатки, и вводимый в нее винт 14. Если высота цапфы лопатки не позволяет поместить самотормозящую втулку, могут быть также предусмотрены средства фиксации в виде пары винт-гайка (не представлены), содержащей резьбовой стержень, жестко соединенный с цапфой лопатки, и навинченную на него зажимную гайку.

Согласно изобретению предусмотрены зажимные средства, которые действуют поперечно по отношению к продольной средней плоскости Р тяги и предназначены для фиксации без зазоров второго конца 20b тяги 20 на цапфе лопатки для совместного поворота. Эти зажимные средства содержат затягивающую крышку 40, наложенную на второй конец 20b тяги 20 и на цапфу лопатки с помощью средств 12 фиксации. Конец 20b тяги 20 и цапфа 30 лопатки упираются друг в друга своими боковыми сторонами, по существу параллельными плоскости Р. Крышка 40 имеет, по меньшей мере, одну внутреннюю боковую поверхность, наклонную по отношению к продольной средней плоскости Р тяги и взаимодействующую с соответствующей наклонной поверхностью второго конца 20b тяги, или цапфы 30, или контактного элемента, помещенного между частью конца 20b тяги и цапфой 30. Под действием осевого затягивающего усилия крышки 40 наклонные поверхности взаимодействуют друг с другом для создания поперечного зажимного усилия, передаваемого от тяги на цапфу лопатки.

Далее будут описаны несколько примеров выполнения указанных зажимных средств.

Согласно первому примеру выполнения, показанному на фиг.2 и 3, цапфа 30 лопатки в устройстве управления содержит жесткую боковую часть 31, которая образует выступ, отходящий в осевом направлении от верхней поверхности 32 цапфы 30 вблизи ее края. Эта жесткая часть выполнена заодно с цапфой 30 и имеет внутреннюю плоскую боковую поверхность 31а, по существу параллельную плоскости Р, и наружную плоскую боковую поверхность 31b, наклонную по отношению к плоскости Р. Внутренняя боковая плоская поверхность 31а жесткой части может быть также немного наклонена по отношению к плоскости Р для того, чтобы лучше удерживать тягу 20 на цапфе 30.

Второй конец 20b тяги 20 снабжен отверстием 21, через которое с зазором проходит винт 14 (или резьбовой стержень, жестко соединенный с цапфой лопатки), и опирается на поверхность 32 цапфы 30. Этот второй конец 20b тяги имеет первую боковую поверхность 22а, которая по существу параллельна продольной средней плоскости Р тяги и опирается на плоскую боковую поверхность 31а жесткой части 31, и вторую боковую поверхность 22b, которая наклонена по отношению к плоскости Р.

Под поверхностью, наклонной по отношению к продольной средней плоскости Р тяги, в контексте данного описания понимается поверхность, которая составляет с плоскостью Р угол, лежащий, например, в интервале от 15° до 30°.

Затягивающая крышка 40 содержит по существу цилиндрическую часть 42, продолженную в своей нижней части воротником, или заплечиком 44. В своей верхней части крышка 40 имеет отверстие 46, в которое входит винт 14 (или резьбовой стержень). В цилиндрической части 42 крышки выполнен поперечный вырез 48 для размещения в нем второго конца 20b тяги 20 и жесткой части 31 цапфы 30. Вырез 48 ограничен двумя наклонными боковыми поверхностями 48а, 48b, которые имеют наклон в соответствии с наклоном поверхностей 22b, 31b и опираются на них.

Винт 14 вставляется последовательно в отверстие 46 затягивающей крышки, в отверстие 21 во втором конце тяги и в осевое отверстие (не показано), выполненное в цапфе лопатки. В том случае, когда используется пара винт-гайка, резьбовой стержень, жестко соединенный с цапфой, также проходит через отверстие 21 во втором конце тяги и отверстие 46 в затягивающей крышке. Под действием усилия затяжки и создающейся за счет этого опоры на наклонные поверхности 22b, 31b осуществляется поперечный зажим, который позволяет прижать друг к другу поверхности 31а, 22а, обеспечивая за счет этого связь без зазоров между тягой 30 и цапфой для их совместного поворота.

В показанном примере выполнения крышка 40 имеет по существу симметричную форму и создает симметричное зажимное усилие двумя наклонными боковыми поверхностями 48а, 48b, ограничивающими вырез 48. В альтернативном варианте выполнения только одна боковая поверхность 48а может быть наклонной для взаимодействия с поверхностью 22b второго конца 20b тяги 20, а другая поверхность 48b может быть параллельной плоскости Р, как и поверхность 31b.

Второй пример выполнения изобретения представлен на фиг.4 и 5. По сравнению с первым описанным примером выполнения цапфа 30 лопатки дополнительно содержит гибкую боковую пластинку 33, которая выступает в осевом направлении от верхней поверхности 32 цапфы 30 и расположена по существу симметрично жесткой части 31 относительно продольной средней плоскости Р тяги. Эта гибкая боковая пластинка 33 выполнена заодно с цапфой 30 и содержит внутреннюю плоскую боковую поверхность 33а, по существу параллельную плоскости Р, и наружную плоскую боковую поверхность 33b, наклонную по отношению к плоскости Р.

Второй конец 20b тяги 20 опирается на верхнюю поверхность 32 цапфы 30. Первая боковая поверхность 22а конца 20b тяги параллельна плоскости Р и опирается на внутреннюю боковую поверхность 31а жесткой части 31. Вторая боковая поверхность 22b того же конца 20b тяги также параллельна плоскости Р и опирается на внутреннюю боковую поверхность 33а гибкой пластинки 33.

Винт 14 вставляется последовательно в отверстие 46 затягивающей крышки, в отверстие 21 во втором конце тяги и в отверстие, выполненное в цапфе лопатки. В том случае, когда используется пара винт-гайка, резьбовой стержень, жестко соединенный с цапфой, также проходит через отверстие 21 во втором конце тяги и отверстие 46 затягивающей крышки. Как и в предыдущем примере выполнения, в крышке 40 образован поперечный вырез 48 с двумя боковыми наклонными поверхностями 48а, 48b, которые имеют наклон в соответствии с наклоном поверхностей 33b, 31b и опираются на них.

Под действием усилия затяжки, передаваемого винтом 14 (или гайкой в случае использования резьбового стержня), и создающейся за счет этого опоры на наклонные поверхности 33b, 31b осуществляется поперечный зажим, который позволяет прижать друг к другу поверхности соответственно 31а, 22а и 33а, 22b. Затягивающая крышка 40 прижимается к жесткой части 31 цапфы лопатки для передачи зажимного усилия на второй конец 20b тяги 20 не прямо, а через гибкую пластинку 33. За счет этого устраняется риск образования зазоров и тяга блокируется на цапфе 30 лопатки для совместного поворота.

В примере выполнения, показанном на фиг.4 и 5, наклонная наружная боковая поверхность 33b гибкой пластинки 33 и наклонная боковая поверхность 48а выреза 48 в затягивающей крышке 40 представлены плоскими. Очевидно, что эти две поверхности могут быть выполнены по существу коническими. Таким же образом наружная боковая поверхность 31b жесткой части 31 и наклонная боковая поверхность 48b выреза 48 в затягивающей крышке 40 могут быть выполнены коническими.

Третий пример осуществления изобретения представлен на фиг.6 и 7. В этом примере цапфа 30 лопатки в устройстве управления имеет две прорези 34а, 34b, которые по существу параллельны плоскости Р и образованы между центральным выступом 35 цапфы 30 и двумя более тонкими боковыми частями 36а, 36b, образующими гибкие пластинки. Эти более тонкие боковые части содержат каждая наружную боковую поверхность соответственно 37а, 37b, наклонную по отношению к продольной средней плоскости Р тяги.

Второй конец 20b тяги 20 опирается на верхнюю поверхность 32 центрального выступа 35 цапфы 30. Этот конец 20b тяги имеет U-образное поперечное сечение с двумя полками 24а и 24b, которые входят соответственно в прорези 34а, 34b цапфы 30 лопатки.

Винт 14 вставляется последовательно в отверстие 46 затягивающей крышки, в отверстие 21 во втором конце тяги и в отверстие, выполненное в цапфе лопатки. В том случае, когда используется пара винт-гайка, резьбовой стержень, жестко соединенный с цапфой, также проходит через отверстие 21 во втором конце тяги и отверстие 46 затягивающей крышки. Две наклонные боковые поверхности 48а, 48b выреза 48, выполненного в цилиндрической части 42 крышки, имеют наклон в соответствии с наклоном наружных наклонных боковых поверхностей 37а, 37b гибких пластинок 36а, 36b и опираются на них.

Под действием усилия затяжки, передаваемого винтом 14 (или гайкой в случае использования резьбового стержня), наклонные поверхности 48а, 48b крышки 40 передают упорное усилие на наклонные боковые поверхности 37а, 37b гибких пластинок для создания поперечного зажима полок 24а и 24b второго конца 20b тяги в прорезях 34а, 34b цапфы лопатки. Таким образом, гибкость гибких пластинок 36а, 36b используется для передачи затягивающей крышкой непрямым путем зажимного усилия на второй конец 20b тяги. Наклонные боковые поверхности 37а, 37b гибких пластинок позволяют передавать это затягивающее усилие, создаваемое средствами 12 фиксации, симметричным образом по отношению к плоскости Р. Таким образом, тяга 20 блокируется без зазоров на цапфе 30 лопатки для совместного поворота.

Согласно четвертому примеру осуществления изобретения, представленному на фиг.8, 9а и 9b, цапфа 30 лопатки в устройстве управления имеет центральный выступ 35 с двумя плоскими боковыми поверхностями 38а, 38b, по существу параллельными плоскости Р и симметричными по отношению к этой плоскости Р.

Второй конец 20b тяги 20 опирается на верхнюю поверхность 32 центрального выступа 35. Этот конец 20b тяги имеет U-образное поперечное сечение с двумя полками 24а и 24b, которые опираются на соответствующие плоские боковые поверхности 38а, 38b цапфы 30 лопатки.

Вкладыши 50а, 50b помещены между наклонными боковыми поверхностями 48а, 48b выреза 48, выполненного в цилиндрической части 42 затягивающей крышки 40, и полками 24а, 24b второго конца 20b тяги. Эти вкладыши 50а, 50b содержат в своей верхней части первые наружные боковые поверхности 51а, 51b, наклонные по отношению к плоскости Р.

Винт 14 вставляется последовательно в отверстие 46 затягивающей крышки, в отверстие 21 во втором конце тяги и в отверстие, выполненное в цапфе лопатки. В том случае, когда используется пара винт-гайка, резьбовой стержень, жестко соединенный с цапфой, также проходит через отверстие 21 во втором конце тяги и отверстие 46 затягивающей крышки. Две наклонные боковые поверхности 48а, 48b выреза 48, выполненного в цилиндрической части 42 крышки, имеют наклон в соответствии с наклоном наружных первых наклонных боковых поверхностей 51а, 51b вкладышей 50а, 50b и опираются на них.

Под действием усилия затяжки, передаваемого винтом 14 (или гайкой в случае использования резьбового стержня), поперечное зажимное усилие между полками 24а и 24b второго конца 20b тяги и плоскими боковыми поверхностями 38а, 38b цапфы 30 создается посредством опоры наклонных боковых поверхностей 48а, 48b крышки 40 на вкладыши 50а, 50b. Таким образом, затягивающая крышка 40 создает непрямым путем зажимное усилие на втором конце 20b тяги за счет опоры на первые наружные боковые поверхности 51а, 51b вкладышей. Благодаря этому тяга 20 блокируется без зазоров на цапфе 30 лопатки для совместного поворота.

Как представлено на фиг.9А, в оптимальном примере выполнения вкладыши 50а, 50b содержат в своей нижней части вторые наружные боковые поверхности 52а, 52b, опирающиеся на соответствующие поверхности цапфы 30 лопатки. Эти вторые наружные боковые поверхности 52а, 52b предпочтительно наклонены по отношению к плоскости Р под углами наклона, противоположными углам наклона первых наружных боковых поверхностей 51а, 51b. Другими словами, вторые наружные боковые поверхности 52а, 52b симметричны первым наружным боковым поверхностям 51а, 51b относительно средней поперечной плоскости вкладышей 50а, 50b. Наклонные боковые поверхности 52а, 52b опираются на соответствующие наклонные поверхности, образованные в канавках 39а, 39b, которые ограничивают центральный выступ 35 цапфы. За счет такого решения обеспечивается удержание вкладышей 50а, 50b, благодаря чему зажимное усилие от затягивающей крышки передается в направлении, по существу перпендикулярном плоским боковым поверхностям 38а, 38b цапфы лопатки и на высоте, которая зависит от параметров вкладышей 50а, 50b (углов наклона их наклонных поверхностей, выбора их положения в сборном узле и других параметров).

Согласно варианту четвертого примера выполнения по фиг.9B первая наружная боковая поверхность 51а, 51b каждого вкладыша 50а, 50b выполнена по существу криволинейной в осевом сечении. Кроме того, полки 24а, 24b отогнуты на своих концах для образования бортиков 25а, 25b, которые входят в канавки 39'а, 39'b, ограничивающие центральный выступ 35 цапфы. Такое решение способствует фиксации тяги 20 на цапфе 30 без зазоров.

Согласно пятому примеру осуществления изобретения, представленному на фиг.10 и 11, цапфа 30 лопатки в устройстве управления также имеет центральный выступ 35 с двумя плоскими боковыми поверхностями 38а, 38b, по существу параллельными плоскости Р и симметричными по отношению к этой плоскости Р.

Второй конец 20b тяги 20 опирается на верхнюю поверхность 32 центрального выступа 35 цапфы 30. Этот конец 20b тяги имеет U-образное поперечное сечение с двумя полками 24а, 24b, которые опираются на соответствующие плоские боковые поверхности 38а, 38b. Выступы 26а, 26b выполнены заодно с полками 24а, 24b на их наружных поверхностях. Эти выступы 26а, 26b образуют наружные боковые поверхности 27а и 27b, наклонные по отношению к плоскости Р.

Винт 14 вставляется последовательно в отверстие 46 затягивающей крышки, в отверстие 21 во втором конце тяги и в отверстие, выполненное в цапфе лопатки. В том случае, когда используется пара винт-гайка, резьбовой стержень, жестко соединенный с цапфой, также проходит через отверстие 21 во втором конце тяги и отверстие 46 затягивающей крышки. Наклонные боковые поверхности 48а, 48b выреза 48, выполненного в цилиндрической части 42 крышки, имеют наклон в соответствии с наклоном наружных боковых поверхностей 27а, 27b выступов 26а, 26b.

Под действием усилия затяжки, передаваемого винтом 14 (или гайкой в случае использования резьбового стержня), поперечное зажимное усилие полок 24а и 24b второго конца 20b тяги передается на плоские боковые поверхности 38а, 38b цапфы 30 посредством опоры наклонных боковых поверхностей 48а, 48b крышки 40 на боковые поверхности 27а, 27b выступов 26а, 26b. Таким образом, затягивающая крышка 40 передает прямое зажимное усилие на второй конец 20b тяги 20 за счет опоры на наружные боковые поверхности выступов 26а, 26b. За счет этого второй конец 20b тяги 20 блокируется без зазоров на цапфе 30 лопатки для совместного поворота.

В примерах выполнения по фиг.1-11 затягивающая крышка 40 имеет по существу цилиндрическую часть 42. В другом варианте выполнения эта цилиндрическая часть может быть заменена, например, частью по существу прямоугольной формы. В этом случае зажимные средства действуют аналогичным образом.

Далее будут описаны другие особенности, которые являются общими для пяти примеров выполнения устройства управления по изобретению.

Как показано на фиг.1, устройство управления может содержать втулку 60, окружающую цапфу 30 лопатки между затягивающей крышкой 40 и закраиной 62 отверстия в корпусе 6 турбомашины, в котором установлена цапфа 30 лопатки 2. Эта втулка 60 предназначена для центрирования цапфы лопатки в отверстии корпуса. В этом случае затягивающая крышка 40 опирается своей периферией также на втулку 60. В оптимальном примере выполнения может быть предусмотрена регулировочная прокладка 64 между затягивающей крышкой 40 и втулкой 60 для компенсации возможного осевого зазора между этими деталями. Кроме того, между закраиной 62 отверстия в корпусе 6 и основанием цапфы 30 лопатки может быть установлена антифрикционная шайба 66.

Известно далее, что в случае воздействия значительных аэродинамических усилий на лопатки с регулируемым углом установки длина тяги управления может превышать стандартные размеры. В этом случае необходимо предусмотреть регулировку или компенсацию осевого зазора (величиной, например, порядка 0,10 мм) между верхней поверхностью второго конца 20b тяги 20, на которую опирается затягивающая крышка 40, и этой крышкой. Для описанных выше второго, третьего и четвертого примеров выполнения изобретения эта регулировка может производиться посредством установки между этими двумя элементами дополнительной детали (на чертежах не представлена), играющей роль распорной шайбы, при необходимости пружинной. Эта распорная шайба может быть выполнена, например, в виде круглой детали. Наличие такой распорной шайбы не является необходимым для устройства управления, описанного в первом и пятом примерах выполнения.

И наконец, согласно еще одной из полезных особенностей изобретения положение боковых поверхностей 22а, 22b или полок 24а, 24b тяги 20 может быть асимметричным по отношению к средней плоскости Р для того, чтобы предотвратить путаницу между передней и задней кромками тяги. Под асимметрией положения, которая показана, например, на фиг.3 и 5, имеется в виду, что расстояние D1 между одной из боковых поверхностей 22а, 22b (или полок 24а, 24b) и средней плоскостью Р больше или меньше расстояния D2 между другой боковой поверхностью 22а, 22b (или полкой 24а, 24b) и средней плоскостью Р.

1. Устройство управления лопаткой с регулируемым углом установки для направляющего аппарата компрессора турбомашины, содержащее тягу (20), соединительные средства (8, 10), образующие шарнирное соединение между первым концом (20а) тяги и кольцом (4) управления, и средства (12) фиксации второго конца (20b) тяги на цапфе (30) лопатки (2), подлежащей управлению, отличающееся тем, что дополнительно содержит зажимные средства (40), действующие поперечно по отношению к продольной средней плоскости (Р) тяги для блокировки без зазоров второго конца тяги на цапфе (30) для их совместного поворота.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что зажимные средства содержат затягивающую крышку (40), наложенную на второй конец (20b) тяги (20) и испытывающую усилие осевого сжатия под действием средств (12) фиксации, причем указанная затягивающая крышка (40) выполнена с радиальным вырезом (48), имеющим, по меньшей мере, одну внутреннюю боковую поверхность (48а, 48b), которая наклонена по отношению к продольной средней плоскости (Р) указанного выреза (48) и предназначена для взаимодействия с соответствующей наклонной боковой поверхностью указанного второго конца тяги.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что затягивающая крышка (40) выполнена с возможностью передачи поперечного зажимного усилия на соответствующую поверхность второго конца (20b) тяги (20) через контактные элементы (31, 33, 36a, 36b, 50a, 50b), размещенные в радиальном вырезе (48) между затягивающей крышкой и вторым концом тяги.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что радиальный вырез (48) затягивающей крышки (40) выполнен с двумя внутренними наклонными боковыми поверхностями (48а, 48b), симметричными по отношению к продольной средней плоскости (Р) этого выреза.

5. Устройство по п.3, отличающееся тем, что цапфа снабжена жесткой частью (31), которая выступает в осевом направлении от верхней поверхности (32) цапфы на одной ее стороне и имеет внутреннюю боковую поверхность (31а), на которую опирается первая боковая поверхность (22а) второго конца (20b) тяги (20).

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что наклонная поверхность (48а) затягивающей крышки (40) опирается на вторую наклонную поверхность (22b) второго конца (20b) тяги (20), противоположную поверхности (22а), на которую опирается внутренняя боковая поверхность (31а) указанной жесткой части (31).

7. Устройство по п.5, отличающееся тем, что цапфа дополнительно содержит гибкую пластинку (33), которая выступает в осевом направлении от верхней поверхности (32) цапфы (30) на ее стороне, противоположной той стороне, из которой выступает жесткая часть (31), причем гибкая пластинка имеет внутреннюю боковую поверхность (33а), которая опирается на вторую боковую поверхность (22b) второго конца (20b) тяги (20), противоположную поверхности (22а), на которую опирается внутренняя боковая поверхность (31а) жесткой части (31), и наклонную наружную боковую поверхность (33b), на которую опирается наклонная боковая поверхность (48а) затягивающей крышки (40).

8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что наклонная наружная боковая поверхность (33b) гибкой пластинки (33) и наклонная боковая поверхность (48а) затягивающей крышки (40) выполнены плоскими.

9. Устройство по п.7, отличающееся тем, что наклонная наружная боковая поверхность (33b) гибкой пластинки (33) и наклонная боковая поверхность (48а) затягивающей крышки (40) выполнены по существу коническими.

10. Устройство по любому из пп.6-9, отличающееся тем, что боковые поверхности (22а, 22b) второго конца (20b) тяги (20) расположены асимметрично по отношению к продольной средней плоскости (Р).

11. Устройство по п.3, отличающееся тем, что

цапфа (30) лопатки выполнена с двумя прорезями (34а, 34b), выполненными между центральным выступом (35) цапфы и двумя более тонкими боковыми частями (36а, 36b), образующими гибкие пластинки, имеющие наружные боковые поверхности, (37а, 37b), наклонные по отношению к продольной средней плоскости (Р) тяги,

второй конец 20b тяги (20) имеет U-образное поперечное сечение с двумя полками (24а и 24b), которые входят в прорези (34а, 34b) цапфы, и

наклонные боковые поверхности (48а, 48b) затягивающей крышки под действием средств (12) фиксации опираются на наклонные боковые поверхности (37а, 37b) гибких пластинок (36а, 36b) для создания поперечного зажимного усилия полок (24а и 24b) второго конца тяги в прорезях (34а, 34b) цапфы лопатки.

12. Устройство по п.3, отличающееся тем, что

второй конец 20b тяги (20) имеет U-образное поперечное сечение с двумя полками (24а, 24b), которые опираются на плоские боковые поверхности (38а, 38b) центрального выступа (35) цапфы лопатки,

вкладыши (50а, 50b) помещены между наклонными боковыми поверхностями (48а, 48b) затягивающей крышки и полками (24а, 24b) второго конца тяги,

наклонные боковые поверхности (48а, 48b) затягивающей крышки под действием средств (12) фиксации опираются на первые наружные боковые поверхности (51а, 51b) вкладышей (50а, 50b), имеющие соответствующий наклон, для передачи поперечного зажимного усилия полок второго конца тяги на плоские боковые поверхности (38а, 38b) цапфы лопатки.

13. Устройство по п.12, отличающееся тем, что вкладыши (50а, 50b) содержат вторые наклонные наружные боковые поверхности (52а, 52b), которые имеют обратный наклон по отношению к первым наклонным наружным поверхностям (51а, 51b) и опираются на соответствующую поверхность цапфы лопатки.

14. Устройство по п.12, отличающееся тем, что наклонная боковая поверхность (51а, 51b) каждого из двух вкладышей (50а, 50b) выполнена по существу криволинейной в осевом сечении.

15. Устройство по любому из пп.11-14, отличающееся тем, что полки (24а, 24b) второго конца (20b) тяги (20) расположены асимметрично по отношению к средней плоскости (Р).

16. Устройство по п.3, отличающееся тем, что:

второй конец (20b) тяги (20) имеет U-образное поперечное сечение с двумя полками (24а, 24b), которые опираются на плоские боковые поверхности (38а, 38b) центрального выступа (35) цапфы (30) лопатки,

две полки (24а, 24b) второго конца тяги содержат наружные выступы (26а, 26b),

наклонные боковые поверхности (48а, 48b) затягивающей крышки под действием средств (12) фиксации опираются на наружные боковые поверхности (27а, 27b) выступов (26а, 26b), имеющие соответствующий наклон, для передачи поперечного зажимного усилия полок (24а, 24b) второго конца тяги на плоские боковые поверхности (38а, 38b) цапфы лопатки.

17. Устройство по любому из пп.2-9, 11-14, 16, отличающееся тем, что средства (12) фиксации содержат винт (14), проходящий через первое отверстие (21), выполненное во втором конце (20b) тяги (20), второе отверстие (46), выполненное в затягивающей крышке (40), и третье отверстие, выполненное в цапфе (30) лопатки.

18. Устройство по любому из пп.2-9, 11-14, 16, отличающееся тем, что средства (12) фиксации содержат резьбовой стержень, жестко соединенный с цапфой (30) лопатки, который проходит через первое отверстие (21), выполненное во втором конце (20b) тяги, и второе отверстие (46), выполненное в затягивающей крышке (40), и на который навинчена зажимная гайка.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройству управления лопаткой с регулируемым углом и к направляющему аппарату компрессора турбомашины. .

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в осевых компрессорах газотурбинных установок, имеющих встроенные камеры сгорания, расположенные вертикально по отношению к оси машины.

Изобретение относится к авиадвигателестроению и может быть использовано в компрессорах газотурбинных двигателей. .

Изобретение относится к области турбостроения и предназначено для использования в установках промышленного назначения. .

Изобретение относится к устройству направляющих лопаток осевого вентилятора, предназначенного для преобразования вращательной составляющей скорости газового потока после прохождения его через крыльчатку, преимущественно, в осевую скорость, при этом устройство включает в себя обечайку направляющих лопаток, размещенных по потоку вентилятора и с промежутками относительно друг друга.

Изобретение относится к двигателестроению, а именно, к конструкции статора компрессора высокого давления с системой активного регулирования радиальных зазоров между ротором и статором.

Изобретение относится к области сверхлегкой авиации

Диффузор // 2469214
Изобретение относится к области энергетического машиностроения

Изобретение относится к области двухконтурных турбореактивных двигателей и предназначено для снижения шума, производимого двигателем, в частности шума, производимого компрессором

Изобретение относится к кольцевому диффузору для осевой турбинной машины, содержащему круговую наружную стенку и коаксиальную ей круговую внутреннюю стенку, между которыми кольцеобразно проходит канал диффузора в осевом направлении от расположенного на стороне входа потока конца к расположенному на стороне выхода потока конца, при этом внутренняя стенка и наружная стенка содержат каждая ограничивающую канал диффузора поверхность стенки

Изобретение относится к компрессору газотурбинного двигателя, оборудованного системой отбора воздуха, а также к газотурбинному двигателю, такому как авиационный турбореактивный или турбовинтовой двигатель, оборудованному компрессором этого типа

Изобретение относится к устройству управления лопаткой с регулируемым углом установки для направляющего аппарата компрессора турбомашины, содержащему тягу, соединительные средства, образующие шарнирное соединение между первым концом тяги и кольцом управления, и средства фиксации второго конца тяги на цапфе лопатки, подлежащей управлению, а также зажимные средства, действующие поперечно по отношению к продольной средней плоскости тяги для блокировки без зазоров второго конца тяги на цапфе лопатки для совместного поворота, что устраняет риск образования зазора между цапфой лопатки и концом укрепленной на ней тяги

Наверх