×
27.07.2014
216.012.e31a

Результат интеллектуальной деятельности: ЛОПАТКИ ВЕНТИЛЯТОРА С ИЗМЕНЯЕМЫМ УГЛОМ УСТАНОВКИ

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002523928
Дата охранного документа
27.07.2014
Аннотация: Предлагаемое изобретение относится к нагнетательной части (1а) двухконтурного турбореактивного двигателя, имеющей в своем составе множество лопаток (20) вентилятора и опорный диск (22) для этих лопаток. Диск выполнен с возможностью вращения по отношению к статорной части (4) вентилятора относительно продольной оси (2) этого вентилятора. Система изменения угла установки лопаток связана с каждой лопаткой вентилятора. Эти системы разрабатываются таким образом, чтобы угол установки каждой лопатки изменялся в соответствии с единым законом, который представляет собой функцию углового положения данной лопатки (20) по отношению к статорной части вентилятора относительно упомянутой продольной оси (2). Единый закон изменения угла установки лопаток является периодическим и имеет период Р=360°n, где n представляет собой целое число, превышающее или равное 1. Изобретение позволяет предельно удовлетворительным образом отреагировать на случаи неравномерного питания вентилятора воздухом, уменьшая, таким образом, опасность помпажа двигателя и падения его коэффициента полезного действия. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 7 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области двухконтурных турбореактивных двигателей, предпочтительно предназначенных для использования на воздушном судне.

Как это бывает обычно, такой турбореактивный двигатель содержит множество лопаток вентилятора и опорный диск для этих лопаток, выполненный с возможностью вращения по отношению к статорной части этого вентилятора относительно продольной оси вентилятора.

Лопатки вентилятора обычно устанавливаются неподвижно на опорном диске с предварительно определенным углом установки, который является идентичным для каждой из лопаток. Такое техническое решение оказывается относительно удовлетворительным в том случае, когда вентилятор запитывается воздухом по существу равномерно.

Тем не менее, в некоторых конструкциях турбореактивных двигателей запитывание вентилятора воздухом может осуществляться неравномерно, причем это происходит непрерывно в процессе функционирования турбореактивного двигателя. Это, в частности, относится к случаю, когда аэродинамический обтекатель, ограничивающий воздухозаборник турбореактивного двигателя, заслоняет часть совокупности лопаток этого вентилятора в направлении продольной оси вентилятора. В качестве информации, такие конфигурации называют конфигурациями "с частично скрытыми турбореактивными двигателями" и они существенно отличаются от классических технических решений, в соответствии с которыми аэродинамический обтекатель, ограничивающий воздухозаборник, проходит вдоль неподвижного наружного кожуха вентилятора, не заслоняя при этом лопатки этого вентилятора.

Для того чтобы противостоять случаям, когда вентилятор запитывается воздухом неравномерно, при каких-либо случайных условиях или постоянно, в данном изобретении предусматривается нагнетательная часть двухконтурного турбореактивного двигателя, имеющая в своем составе множество лопаток вентилятора и опорный диск для этих лопаток, который может быть приведен во вращательное движение по отношению к статорной части вентилятора относительно продольной оси этого вентилятора, и содержащая систему изменения угла установки, связанную с каждой лопаткой вентилятора, причем эти системы разрабатываются таким образом, чтобы угол установки каждой лопатки изменялся в соответствии с одним и тем же законом, являющимся функцией углового положения данной лопатки по отношению к статорной части относительно упомянутой продольной оси этого вентилятора, причем упомянутый один и тот же закон изменения угла установки является периодическим и имеет период Р=360°/n, где n представляет собой целое число, превышающее или равное 1.

Говоря другими словами, в предлагаемом изобретении предусматривается, что лопатки последовательно проходят, в некотором угловом положении относительно статорной части, с одним и тем же углом установки, который определяется эволютивным законом изменения угла установки в процессе одного полного оборота вентилятора относительно его продольной оси.

Это циклическое изменение угла установки позволяет предельно удовлетворительным образом отреагировать на случаи неравномерного питания вентилятора воздухом, постоянного или при каких-либо случайных условиях. В этом последнем случае, происходящем, например, в процессе изменения угла атаки воздушного судна или во время виража, изменение угла установки лопаток вентилятора не является постоянным, но приводится в действие, автоматически или вручную, только в том случае, когда конкретные условия полета приводят к неравномерному питанию вентилятора воздухом. Таким образом, случай, о котором здесь идет речь, предпочтительным образом встречается при использовании классических технических решений, в которых аэродинамический обтекатель, ограничивающий воздухозаборник двигателя, проходит вдоль наружного неподвижного кожуха вентилятора и не заслоняет лопатки этого вентилятора.

Зато в том случае, когда питание вентилятора воздухом является постоянно неравномерным, изменение угла установки лопаток вентилятора также должно осуществляться непрерывно. При этом речь идет, например, как об этом уже было сказано выше, о тех случаях, когда турбореактивный двигатель является частично скрытым в конструкции воздушного судна, предпочтительно в основном крыле.

Таким образом, в этом предпочтительном случае частично скрытого турбореактивного двигателя единый закон изменения угла установки предпочтительным образом предусматривается для того, чтобы действовать таким образом, чтобы в том случае, когда та или иная лопатка вентилятора входит в скрытую зону, ее угол установки был уменьшен с таким расчетом, чтобы она требовала меньше воздуха, уменьшая, таким образом, опасность помпажа двигателя и падения его коэффициента полезного действия. Зато в том случае, когда данная лопатка выходит из этой скрытой зоны, ее нормальный угол установки восстанавливается без всякой опасности, поскольку эта лопатка снова оказывается в потоке воздуха. Естественно, рассматриваются и значительно более сложные законы, которые могут определяться в зависимости от встречаемых на практике условий и потребностей.

Предпочтительным образом упомянутая система изменения угла установки управляется пассивным образом в результате вращения опорного диска лопаток по отношению к статорной части вентилятора относительно упомянутой продольной оси этого вентилятора. Пассивный характер управления выражается здесь в том, что никакие другие дополнительные источники энергии, кроме энергии вращения вентилятора, не используются. Тем не менее, концепция активного управления также может быть рассмотрена, не выходя при этом за рамки предлагаемого изобретения.

В соответствии с первым предпочтительным способом реализации предлагаемого изобретения система изменения угла установки, управляемая пассивным образом, имеет в своем составе штырь, размещенный эксцентрическим образом на корневой части рассматриваемой лопатки, первое зубчатое колесо, центрированное на упомянутой продольной оси вентилятора и закрепленное на статорной части этого вентилятора, а также второе зубчатое колесо, приводимое во вращательное движение относительно продольной оси вентилятора при помощи опорного диска и установленное с возможностью свободного вращения на этом опорном диске относительно оси вращения колеса, отличной от упомянутой продольной оси вентилятора, причем упомянутое второе зубчатое колесо находится в зубчатом зацеплении с упомянутым первым зубчатым колесом и механически связано с упомянутым штырем.

В этом частном варианте исправления предпочтительным образом предусматривается, что системы изменения угла установки всех лопаток вентилятора используют одно и то же первое зубчатое колесо. Это обстоятельство обусловливает значительный выигрыш с точки зрения массы и габаритных размеров.

Предпочтительным образом упомянутое второе зубчатое колесо механически связано с упомянутым штырем посредством шатуна.

Также предпочтительно, чтобы первое и второе зубчатые колеса формировали между собой коническое зубчатое зацепление, а именно, чтобы они имели форму усеченных конусов, оси которых пересекаются, предпочтительно ортогональным образом.

В соответствии со вторым предпочтительным способом реализации предлагаемого изобретения упомянутая система изменения угла установки имеет в своем составе штырь, неподвижно закрепленный эксцентрическим образом на корневой части рассматриваемой лопатки, а также направляющую дорожку, неподвижную по отношению к статорной части вентилятора и выполненную вокруг упомянутой продольной оси вентилятора, причем эта направляющая дорожка имеет геометрические характеристики, обеспечивающие возможность дополнительного перемещения, параллельного продольной оси упомянутого штыря, в процессе его вращательного движения по отношению к статорной части вентилятора относительно той же оси, и обеспечивающего изменение угла установки данной лопатки в соответствии с упомянутым законом изменения этого угла установки.

Таким образом, здесь также предусматривается, что лопатки последовательно приходят в то или иное угловое положение статорной части вентилятора с одним и тем же углом установки, который соответствует эволютивному закону изменения этого угла установки в процессе одного полного оборота вентилятора относительно его продольной оси.

Такое циклическое изменение угла установки лопатки позволяет вполне удовлетворительным образом соответствовать тем случаям, когда питание вентилятора воздухом постоянно носит неравномерный характер, при том, что изменение угла установки лопаток вентилятора здесь также обеспечивается непрерывным образом благодаря взаимодействию между упомянутым штырем и его направляющей дорожкой, имеющей подходящие в данном случае геометрические характеристики. При этом, как об этом уже было сказано выше, речь идет, например, о случаях, когда турбореактивный двигатель оказывается частично скрытым в конструкции воздушного судна, предпочтительно в его основном крыле.

Таким образом, в этом предпочтительном случае частично скрытого турбореактивного двигателя предпочтительным образом предусматривается единый закон изменения угла установки лопаток для того, чтобы в том случае, когда та или иная лопатка вентилятора входит в скрытую зону, ее угол установки был уменьшен таким образом, чтобы она требовала меньше воздуха, уменьшая тем самым опасность помпажа двигателя и падения его коэффициента полезного действия. Зато в том случае, когда данная лопатка выходит из этой скрытой зоны, восстанавливается, без всякой опасности, ее нормальный угол установки, поскольку она оказывается в потоке воздуха. Естественно, рассматриваются и значительно более сложные законы изменения угла установки лопаток, которые могут определяться в зависимости от встречаемых на практике условий и потребностей.

Как это следует из предшествующего изложения, упомянутая система изменения угла установки лопаток управляется пассивным образом вращением опорного диска для лопаток по отношению к статорной части вентилятора относительно продольной оси этого вентилятора. Пассивный характер управления выражается здесь в том, что никакие другие дополнительные источники энергии, кроме энергии вращения вентилятора, не используются. Действительно, следствием вращения этого вентилятора является передача штырю данной лопатки вращательного движения по отношению к статорной части относительно продольной оси. В процессе этого вращательного движения упомянутый штырь перемещается вдоль направляющей дорожки, специфические геометрические характеристики которой имеют следствием обеспечение дополнительного перемещения этого штыря, параллельного продольной оси и обеспечивающего желаемое изменение угла установки лопатки. Говоря другими словами, функция направляющей дорожки состоит в том, чтобы преобразовать вращательное перемещение штыря в его осевое перемещение по отношению к статорной части вентилятора.

При использовании этого частного варианта осуществления предпочтительно предусмотреть, чтобы системы изменения угла установки всех лопаток вентилятора использовали одну и ту же направляющую дорожку. Тем не менее, осуществление может быть и иным без выхода при этом за рамки предлагаемого изобретения.

Предпочтительным образом упомянутая система изменения угла установки дополнительно имеет в своем составе ролик, жестко связанный с упомянутым штырем и размещенный с возможностью скольжения в упомянутой направляющей дорожке. Альтернативным образом, этот штырь сам может быть размещен непосредственно в этой направляющей дорожке без выхода при этом за рамки предлагаемого изобретения.

Предпочтительным образом упомянутая направляющая дорожка принимает форму канавки, открытой в радиальном направлении наружу. При этом форма этой канавки является по существу кольцевой и центрированной на продольной оси вентилятора, представляя изменение своего положения в осевом или продольном направлении для того, чтобы применить упомянутый желаемый закон изменения угла установки.

Предпочтительным образом для любого рассматриваемого способа реализации упомянутое целое число n, определяющее период закона изменения угла установки, равно 1, что соответствует периоду, равному одному полному обороту вентилятора.

Предлагаемое изобретение относится также к турбореактивному двигателю, имеющему в своем составе нагнетательную часть, описанного выше типа.

Предпочтительным образом предусматривается, что турбореактивный двигатель частично скрыт, а именно, что он содержит аэродинамический обтекатель, ограничивающий воздухозаборник этого турбореактивного двигателя и скрывающий, если смотреть на него вдоль направления продольной оси вентилятора, часть совокупности лопаток этого вентилятора. Говоря другими словами, в этом случае, площадь поверхности воздухозаборника в поперечном сечении оказывается несколько меньшей, чем площадь поверхности в форме диска, диаметр которого соответствует диаметру вращающейся части вентилятора, причем соотношение между двумя этими поверхностями может иметь величину порядка 0,33.

Другие характеристики и преимущества предлагаемого изобретения будут лучше поняты из приведенного ниже подробного и не являющегося ограничительным описания способов его реализации.

Это описание будет выполнено с использованием ссылок на приведенные в приложении фигуры, на которых:

Фиг.1 представляет собой схематический вид в продольном разрезе переднего участка турбореактивного двигателя в соответствии с первым предпочтительным способом реализации предлагаемого изобретения;

Фиг.2 представляет собой вид спереди турбореактивного двигателя, показанного на фиг.1;

Фигуры с 3а по 3d схематически представляют систему изменения угла установки для одной из лопаток вентилятора турбореактивного двигателя, показанного на фигурах 1 и 2, в различных конфигурациях, возникающих в процессе одного полного оборота упомянутой лопатки;

Фиг.4 представляет собой график, демонстрирующий закон изменения угла установки, примененный к упомянутой лопатке;

Фиг.5 представляет собой схематический вид в продольном разрезе переднего участка турбореактивного двигателя в соответствии со вторым предпочтительным способом реализации предлагаемого изобретения;

Фиг.6 представляет собой частичный схематический вид в перспективе части системы изменения угла установки лопаток, показанной на фиг.5;

Фиг.7 представляет систему изменения угла установки одной из лопаток вентилятора турбореактивного двигателя, показанного на фиг.5, в различных конфигурациях, возникающих в процессе одного полного оборота упомянутой лопатки.

На фиг.1 можно видеть передний участок турбореактивного двигателя 1 в соответствии с первым предпочтительным способом реализации предлагаемого изобретения. Эта передняя часть сформирована главным образом нагнетательной частью 1а, центрированной на продольной оси 2, также соответствующей продольной оси данного турбореактивного двигателя. Эта передняя часть содержит, главным образом, статорную часть 4 вентилятора, а также часть 6, выполненную с возможностью вращения по отношению к упомянутой статорной части относительно оси 2. Эта статорная часть вентилятора является неподвижной и содержит, кроме всего прочего, наружный фиксированный кожух 8 вентилятора, жестко связанный с промежуточным кожухом и позволяющий обеспечить разграничение между первичным потоком 12 и вторичным потоком 14 данного турбореактивного двигателя. Кроме того, на этом фиксированном наружном кожухе 8 вентилятора установлен, со стороны его передней части, аэродинамический обтекатель 16, ограничивающий воздухозаборник 18 данного турбореактивного двигателя.

Что касается вращающейся части 6, то она имеет в своем составе множество лопаток 20 вентилятора, только одну из которых можно видеть на фиг.1, а также опорный диск 22 для лопаток, центрированный на оси 2. В качестве не являющегося ограничительным примера реализации, приведение во вращательное движение подвижной части 6 вентилятора обеспечивается при помощи вращающегося приводного вала 24, центрированного на оси 2 и находящегося в зубчатом зацеплении, непосредственном или при помощи редуктора, с упомянутым опорным диском 22, также называемым ступицей. Этот опорный диск имеет множество отверстий 28, отстоящих друг от друга в окружном направлении, каждое из которых представляет собой ложемент для одной из лопаток вентилятора 20.

Таким образом, как это представлено для одной из лопаток 20 на фиг.1, в каждое из отверстий 28 вставляется корневая часть 30 лопатки так, чтобы обеспечить возможность вращения лопатки относительно оси 32 поворота этой лопатки, располагающейся по существу в радиальном направлении. Возможность такого вращения обеспечивается, в частности, при помощи установки подшипников 34 качения между отверстием 28 и корневой частью 30 лопатки.

Такой монтаж лопатки 20 с возможностью ее вращения по отношению к ступице 22 относительно оси 32 предусматривается для того, чтобы иметь возможность обеспечить управление этой лопаткой по углу ее установки при помощи системы изменения угла установки, которая теперь будет описана более подробно и которая является по существу идентичной для каждой из лопаток.

Эта система прежде всего имеет в своем составе штырь 36, выполненный на корневой части 30 лопатки таким образом, чтобы он был эксцентрическим по отношению к оси 32 ее поворота и выступал в радиальном направлении внутрь.

В то же время, предусматривается первое зубчатое колесо 38, центрированное на продольной оси 2 вентилятора и закрепленное на статорной части 4 этого вентилятора. Предпочтительным образом это зубчатое колесо 38, которое принимает по существу форму усеченного конуса, используется всеми системами изменения угла установки, которыми оборудованы лопатки данного вентилятора.

Система изменения угла установки также имеет в своем составе второе зубчатое колесо 40, приводимое во вращательное движение относительно оси 2 при помощи опорного диска 22 и установленное с возможностью свободного вращения на этом опорном диске относительно оси вращения колеса 42, пересекающей ось 2 и предпочтительным образом ортогональной по отношению к этой оси. Штырь 44 предусматривается, например, на ступице 42 для того, чтобы обеспечить монтаж с возможностью свободного вращения второго зубчатого колеса 42, имеющего по существу форму усеченного конуса, которое находится в зубчатом зацеплении, прямом или опосредованном, с первым зубчатым колесом 38. С этой точки зрения предпочтительно предусмотреть редукторное передаточное отношение, равное 1 между двумя зубчатыми колесами таким образом, чтобы один полный оборот ступицы 22 относительно оси 2 порождал один полный оборот второго зубчатого колеса 40 относительно его оси 42 вращения.

Кроме того, на втором зубчатом колесе 40 неподвижным образом закреплен штырь 46, располагающийся эксцентрическим образом по отношению к оси 42 вращения, выступающий в радиальном направлении и связанный со штырем 36 при помощи шатуна 48.

Эта система управляется пассивным образом, поскольку вращение подвижной части 6 вентилятора имеет следствием введение в зубчатое зацепление второго подвижного колеса 40 с первым неподвижным зубчатым колесом 38 и приведение его, таким образом, во вращательное движение относительно его оси 42 вращения, вызывая приведение в движение шатуна 48, который в свою очередь приводит в движение эксцентрический штырь 36 корневой части 30 лопатки.

Эта система изменения угла установки специально разрабатывается для того, чтобы лопатка 20, с которой эта система связана, имела угол установки, изменяющийся в соответствии с циклическим законом этого изменения, имеющим предпочтительным образом период, соответствующий одному полному обороту вентилятора. Этот закон изменения угла установки, который придает лопатке определенный угол установки в зависимости от ее углового положения по отношению к статорной части 4 вентилятора относительно оси 2, является одним и тем же для всех лопаток 20 вентилятора. Этот закон определяется в зависимости от встречающихся на практике потребностей. В примере реализации, представленном на фиг.2, турбореактивный двигатель 1 предназначен для того, чтобы быть наполовину скрытым в конструкции воздушного судна, предпочтительным образом в его основном крыле. Таким образом, на виде, показанном на этой фиг.2, аэродинамический обтекатель 16, определяющий контур воздухозаборника 18, скрывает нижнюю половину совокупности лопаток 20.

В этой ситуации единый закон Lc изменения угла установки, схематически представленный на фиг.4, предпочтительным образом предусматривается для того, чтобы действовать таким образом, чтобы в том случае, когда та или иная лопатка 20 оказывается в угловом положении, соответствующем 0°, по отношению к статорной части 4 вентилятора, эта лопатка имеет так называемый нормальный угол установки, который сохраняется вплоть до того момента, когда эта лопатка займет угловое положение, близкое к 90°. На фигурах 3а и 3b представлены соответственно положения системы изменения угла установки для двух угловых положений лопатки, соответствующих 0° и 90°. Действительно, на двух этих фигурах можно видеть, что если конфигурация системы изменения угла установки была изменена вследствие наличия зубчатого зацепления между двумя колесами 38 и 40 на одной четверти оборота, то угол установки лопатки остается неизменным на этом участке цикла.

Начиная с углового положения лопатки, соответствующего 90°, и вплоть до ее углового положения, соответствующего 180°, или положению часовой стрелки на 6 часов, угол установки лопатки 20 уменьшается предпочтительным образом до нулевого или почти нулевого значения. На протяжении этого участка цикла лопатка, о которой идет речь, фактически пересекает скрытую часть и, таким образом, эта лопатка требует меньше воздуха, при этом уменьшается опасность помпажа двигателя и падения его коэффициента полезного действия. И наоборот, начиная с углового положения лопатки, соответствующего 180°, и вплоть до ее углового положения, соответствующего 270° и совпадающего с ее выходом из скрытой части вентилятора, угол установки лопатки 20 увеличивается вплоть до достижения им снова так называемой нормальной величины, которую эта лопатка сохраняет затем вплоть до достижения своего углового положения, соответствующего 0°, также соответствующего положению, равному 360°. С этой точки зрения фигуры 3с и 3d представляют соответственно положение системы изменения угла установки лопаток для двух угловых положений лопатки, соответствующих 180° и 270°.

Для того чтобы обеспечить реализацию желаемого закона Lc изменения угла установки лопаток, здесь, как это можно видеть на фигурах с 3а по 3d, действуют таким образом, чтобы штырь 46 был установлен на шатуне 48 с возможностью скольжения вдоль этого шатуна.

Естественным образом единый закон Lc изменения угла установки лопаток, применяемый ко всем лопаткам вентилятора 20, может быть и другим, но с той же конфигурацией воздухозаборника 18, без выхода при этом за рамки предлагаемого изобретения.

Теперь, со ссылками на фиг.5, можно рассмотреть передний участок турбореактивного двигателя 1 в соответствии со вторым предпочтительным способом реализации предлагаемого изобретения. Этот второй способ реализации имеет некоторое сходство с первым описанным выше способом. К тому же, на приведенных в приложении фигурах элементы, обозначенные идентичными цифровыми позициями, соответствуют идентичным или подобным элементам.

Здесь передняя часть турбореактивного двигателя также образована в основном нагнетательной частью 1а, центрированной на продольной оси 2, соответствующей также оси турбореактивного двигателя. Эта нагнетательная часть содержит в целом статорную часть 4 вентилятора, а также часть 6 вентилятора, выполненную с возможностью вращения по отношению к этой статорной части относительно оси 2. Статорная часть 4 вентилятора является неподвижной и содержит, кроме всего прочего, фиксированный наружный кожух 8 вентилятора, жестко связанный с промежуточным кожухом, позволяющим обеспечить разграничение между первичным потоком 12 и вторичным потоком 14 турбореактивного двигателя. Кроме того, этот фиксированный наружный кожух 8 вентилятора несет на себе в его передней части аэродинамический обтекатель 16, ограничивающий воздухозаборник 18 турбореактивного двигателя.

Что касается вращающейся части 6, то она содержит множество лопаток 20 вентилятора, только одну из которых можно видеть на фиг.5, а также опорный диск 22 для лопаток, центрированный на оси 2. В качестве иллюстративного примера, приведение во вращательное движение подвижной части 6 вентилятора обеспечивается при помощи вращающегося приводного вала 24, центрированного на оси 2 и входящего в зубчатое зацепление, непосредственно или при помощи зубчатого редуктора, с упомянутым опорным диском 22, также называемым ступицей. Эта ступица представляет множество отверстий 28, отстоящих друг от друга в окружном направлении, причем каждое из этих отверстий представляет собой ложемент для размещения одной из лопаток 20 вентилятора.

Таким образом, как это представлено для одной из лопаток 20 на фиг.5, в отверстие 28 вставляется корневая часть 30 лопатки таким образом, чтобы обеспечить возможность вращения этой корневой части относительно оси 32 поворота лопатки, предпочтительным образом располагающейся по существу в радиальном направлении. Это вращение, в частности, обеспечивается при помощи установки подшипников 34 качения между отверстием 28 и корневой частью 30 лопатки.

Такая установка лопатки 20 с возможностью ее вращения по отношению к ступице 22 относительно оси 32 предусматривается для того, чтобы иметь возможность управлять углом установки этой лопатки благодаря системе изменения угла установки, которая теперь будет описана более подробно и которая, предпочтительным образом, является по существу идентичной для каждой из лопаток.

Эта система прежде всего имеет в своем составе штырь 36, неподвижно закрепленный на корневой части 30 лопатки эксцентрическим образом по отношению к оси 32 ее поворота и выступающий в радиальном направлении внутрь. Таким образом, наружный в радиальном направлении конец этого штыря жестко связан с корневой частью 30 лопатки, тогда как на его внутреннем в радиальном направлении конце предпочтительным образом закрепляется ролик 37.

К тому же, предусмотрена направляющая дорожка 41, фиксированная по отношению к статорной части 4 вентилятора, причем эта дорожка проходит вокруг продольной оси 2 вентилятора. Говоря более конкретно, эта направляющая дорожка 41, в которой размещается следящий ролик 37, представляет собой дорожку, проходящую вдоль замкнутой линии и предпочтительным образом принимающую форму канавки, центрированной на оси 2 и открытой в радиальном направлении наружу. Это, в частности, можно видеть на фиг.6, демонстрирующей часть этой направляющей дорожки 41, которая ограничена в осевом направлении спереди и сзади соответственно двумя по существу кольцевыми боковыми стенками 39, постоянное расстояние "е" между которыми является по существу идентичным диаметру ролика 37. Таким образом, в соответствии с представленным здесь вторым предпочтительным способом реализации направляющая дорожка 41 выполнена в радиально внутреннем направлении по отношению к корневой части 30 лопатки для того, чтобы ролик 37 размещался между двумя боковыми стенками 39, выполняющими функцию направляющих при его движении.

Предпочтительным образом эта направляющая дорожка 41 используется всеми системами изменения угла установки, которыми оборудованы лопатки вентилятора, то есть это означает, что в этой направляющей дорожке размещается множество роликов 37, каждый из которых связан со штырем 36 данной лопатки.

Одна из особенностей этого предпочтительного способа реализации заключается в том, что направляющая дорожка 41 имеет геометрические характеристики, обеспечивающие дополнительное перемещение штыря 36, параллельное оси 2, в процессе его вращательного движения по отношению к статорной части 4 вентилятора, и обеспечивающее изменение угла установки лопатки. Таким образом, эта система управляется пассивным образом, поскольку вращение подвижной части 6 вентилятора имеет следствием продвижение ролика 37 вдоль направляющей дорожки 41 и создание в результате этого движения дополнительного перемещения штыря 36 в направлении оси 2. Для того чтобы это сделать, направляющая дорожка 41 проходит в кольцевом направлении вокруг оси 2, а также в направлении этой оси с тем, чтобы обеспечить желаемое изменение угла установки лопатки.

Система изменения угла установки специфическим образом разработана для того, чтобы лопатка 20, с которой эта система связана, имела угол установки, изменяющийся в соответствии с циклическим законом этого изменения, предпочтительным образом имеющим период, соответствующий одному полному обороту вентилятора. Этот закон изменения угла установки, который придает лопатке определенный угол установки в зависимости от ее углового положения по отношению к статорной части 4 вентилятора относительно оси 2, является единым для всех лопаток 20 вентилятора. Этот закон определяется в зависимости от встречаемых на практике потребностей. Как и в примере, показанном на фиг.2, турбореактивный двигатель 1 предназначен для того, чтобы быть наполовину скрытым в конструкции воздушного судна, предпочтительно в основном крыле. Таким образом, на виде спереди, как это проиллюстрировано на фиг.2, аэродинамический обтекатель 16, ограничивающий воздухозаборник 18 двигателя, скрывает здесь нижнюю половину совокупности лопаток 20.

В этой ситуации единый закон Lc изменения угла установки лопаток, схематически проиллюстрированный на фиг.4, предпочтительным образом предусматривается для того, чтобы действовать таким образом, чтобы в том случае, когда та или иная лопатка 20 оказывается в угловом положении, соответствующем 0° по отношению к статорной части 4 вентилятора, она имеет так называемый нормальный угол установки, который сохраняется вплоть до того момента, когда эта лопатка займет угловое положение, близкое к 90°. Два изображения, располагающиеся слева на фиг.7, иллюстрируют соответственно состояние системы изменения угла установки для двух угловых положений лопатки, соответствующих 0° и 90°. На этой фигуре для облегчения ее понимания направляющая дорожка 41 представлена развернутой в плоскости, тогда как здесь следует напомнить, что эта направляющая дорожка представляет в целом кольцевую форму.

На упомянутой фигуре можно видеть, что между двумя этими первыми положениями направляющая дорожка 41 не имеет никаких изменений в осевом направлении таким образом, чтобы угол установки лопатки не изменялся в процессе прохождения этой лопаткой первой четверти оборота.

Начиная с углового положения, соответствующего 90°, и вплоть до углового положения, соответствующего 180°, или положению "на 6 часов" на часовом циферблате, угол установки лопатки 20 начинает уменьшаться, предпочтительным образом вплоть до нулевой или почти нулевой величины. На протяжении этого участка цикла лопатка, о которой в данном случае идет речь, по существу проходит скрытую часть и здесь действуют таким образом, чтобы она требовала меньше воздуха с тем, чтобы уменьшить опасность помпажа двигателя и падения его коэффициента полезного действия. И наоборот, начиная от углового положения, соответствующего 180°, и вплоть до углового положения, соответствующего 270°, совпадающего с выходом из скрытой части вентилятора, угол установки лопатки 20 начинает увеличиваться вплоть до очередного достижения так называемой нормальной величины, которую эта лопатка сохраняет затем вплоть до достижения углового положения, соответствующего 0°, также соответствующего положению 360°. С этой точки зрения два изображения, располагающиеся с правой стороны на фиг.3, иллюстрируют соответственно состояние системы изменения угла установки для двух угловых положений лопатки, соответствующих 180° и 270°.

Таким образом, можно видеть, что между положениями, соответствующими 90° и 180°, направляющая дорожка 41 постепенно смещается к задней по потоку стороне в направлении оси 2, обеспечивая дополнительное смещение штыря 36 в этом же направлении. Вследствие этого в процессе прохождения этой четверти оборота лопатка по существу изменяет свой угол установки, постепенно закрываясь. Зато на этой фигуре также можно видеть, что между угловыми положениями, соответствующими 180° и 270°, направляющая дорожка 41 постепенно смещается к передней по потоку стороне в направлении оси 2, обеспечивая дополнительное смещение штыря 36 в этом же направлении. Вследствие этого в процессе прохождения этой четверти оборота лопатка изменяет свой угол установки, снова открываясь вплоть до достижения своего нормального угла установки.

И наконец, можно видеть, что между угловыми положениями, соответствующими 270° и 360°, направляющая дорожка 41 не имеет никаких изменений в осевом направлении таким образом, чтобы угол установки лопатки не изменялся в процессе прохождения этой последней четверти оборота.

Естественно, единый закон Lc изменения угла установки, применяемый ко всем лопаткам 20 вентилятора, может быть и другим, но при той же конфигурации воздухозаборника 18, без выхода при этом за рамки предлагаемого изобретения.

Разумеется, специалистом в данной области техники могут быть внесены различные модификации в предлагаемое изобретение, которое в предшествующем изложении было описано лишь в качестве не являющегося ограничительным примера.


ЛОПАТКИ ВЕНТИЛЯТОРА С ИЗМЕНЯЕМЫМ УГЛОМ УСТАНОВКИ
ЛОПАТКИ ВЕНТИЛЯТОРА С ИЗМЕНЯЕМЫМ УГЛОМ УСТАНОВКИ
ЛОПАТКИ ВЕНТИЛЯТОРА С ИЗМЕНЯЕМЫМ УГЛОМ УСТАНОВКИ
ЛОПАТКИ ВЕНТИЛЯТОРА С ИЗМЕНЯЕМЫМ УГЛОМ УСТАНОВКИ
ЛОПАТКИ ВЕНТИЛЯТОРА С ИЗМЕНЯЕМЫМ УГЛОМ УСТАНОВКИ
ЛОПАТКИ ВЕНТИЛЯТОРА С ИЗМЕНЯЕМЫМ УГЛОМ УСТАНОВКИ
ЛОПАТКИ ВЕНТИЛЯТОРА С ИЗМЕНЯЕМЫМ УГЛОМ УСТАНОВКИ
ЛОПАТКИ ВЕНТИЛЯТОРА С ИЗМЕНЯЕМЫМ УГЛОМ УСТАНОВКИ
ЛОПАТКИ ВЕНТИЛЯТОРА С ИЗМЕНЯЕМЫМ УГЛОМ УСТАНОВКИ
ЛОПАТКИ ВЕНТИЛЯТОРА С ИЗМЕНЯЕМЫМ УГЛОМ УСТАНОВКИ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 391-400 из 928.
20.01.2016
№216.013.a1e6

Межлопаточная герметизация для колеса турбины или компрессора турбомашины

Колесо ступени турбомашины содержит средства межлопаточной герметизации, включающие вкладыши, введенные в продольные полости боковых кромок платформ лопаток и упирающиеся в рабочем режиме в боковые кромки платформ соседних лопаток. Каждый вкладыш имеет удлиненную цилиндрическую форму и содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002573088
Дата охранного документа: 20.01.2016
10.03.2016
№216.014.bf89

Комбинированный турбопрямоточный реактивный двигатель

Комбинированный турбопрямоточный реактивный двигатель содержит наружный корпус, центральное тело, воздуховод, по меньшей мере, первую ступень воздушного компрессора, турбонасос и дозвуковую турбину. Центральное тело соединено с наружным корпусом конструктивными связями и образует с ним входной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002576403
Дата охранного документа: 10.03.2016
27.03.2016
№216.014.c634

Многослойная панель акустической обработки, гондола турбореактивного двигателя и турбореактивный двигатель

Многослойная панель акустической обработки содержит первую сердцевину с ячеистой структурой, размещенную между перфорированным покрытием и промежуточным покрытием и вторую сердцевину с ячеистой структурой, размещенную между промежуточным покрытием и непрерывным покрытием. Перфорированное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578768
Дата охранного документа: 27.03.2016
27.03.2016
№216.014.c644

Способ изготовления детали

Изобретение относится к способу изготовления детали, в частности армирующего ребра крыльчатки турбомашины. Способ включает получение по меньшей мере одной волокнистой структуры путем трехмерного переплетения нитей и воздействие на волокнистую структуру горячим изостатическим прессованием с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578886
Дата охранного документа: 27.03.2016
27.03.2016
№216.014.c7ac

Система впрыска топлива для турбореактивного двигателя и способ сборки такой системы впрыска

Изобретение относится к энергетике. Система впрыска топлива для турбореактивного двигателя, включающая в себя неподвижную часть и скользящую траверсу, дополнительно содержащую центрирующий конус, предназначенный для центрирования инжектора топлива относительно системы впрыска, причем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578775
Дата охранного документа: 27.03.2016
27.03.2016
№216.014.c7b4

Способ управления зазором в вершинах лопаток ротора турбины

Способ управления зазором между вершинами лопаток ротора турбины газотурбинного авиационного двигателя, с одной стороны, и кольцеобразным бандажом турбины корпуса, окружающим лопатки, с другой стороны, причем способ содержит этап, на котором управляют скоростью потока и/или температурой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578786
Дата охранного документа: 27.03.2016
27.03.2016
№216.014.c85c

Направляющее и уплотняющее устройство, шестеренчатая коробка передач турбомашины и турбомашина

Направляющее и уплотняющее устройство, предназначенное для установки в отверстии корпуса, сквозь которое проходит вал в турбомашине, содержит узел из углеволокна. Узел из углеволокна расположен вокруг вала в отверстии корпуса и содержит кольцо, удерживаемое валом, и кольцевую поверхность трения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578264
Дата охранного документа: 27.03.2016
27.03.2016
№216.014.c880

Волокнистая структура для детали, изготовленной из композитного материала, содержащая один или более дугообразных участков

Упрочняющая волокнистая структура (100) для детали из композитного материала является тканой как единое целое посредством многослойного переплетения между множеством слоев уточных нитей (102) и множеством слоев основных нитей (101), расположенных смежно между двумя поверхностями указанной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578996
Дата охранного документа: 27.03.2016
20.03.2016
№216.014.c9b6

Способ и устройство обнаружения вращающегося срыва потока в компрессоре газотурбинного двигателя и газотурбинный двигатель

Согласно изобретению, способ обнаружения вращающегося срыва потока в компрессоре газотурбинного двигателя содержит следующие этапы: обнаруживают (Е40) аномальное ускорение газотурбинного двигателя или рабочую кривую компрессора, характерную для нарушения в работе газотурбинного двигателя;...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002577921
Дата охранного документа: 20.03.2016
20.03.2016
№216.014.ca27

Способ зажигания для камеры сгорания газотурбинного двигателя

Способ зажигания для камеры сгорания газотурбинного двигателя, питаемой топливом через форсунки и имеющей свечу зажигания, содержит первоначальную фазу, во время которой в камеру впрыскивают топливо с постоянным расходом одновременно с активизацией свечи зажигания, и, - при отсутствии...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002577426
Дата охранного документа: 20.03.2016
Показаны записи 391-400 из 674.
20.01.2016
№216.013.a177

Волокнистая структура, образующая фланец и контрфланец

Изобретение относится к волокнистой структуре для изготовления композитной части, способу ее изготовления, к композитной части и способу ее изготовления. Волокнистая структура для изготовления композитной части изготовлена трехмерным сплетением и имеет главный участок и край, смежный с главным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572977
Дата охранного документа: 20.01.2016
20.01.2016
№216.013.a1e6

Межлопаточная герметизация для колеса турбины или компрессора турбомашины

Колесо ступени турбомашины содержит средства межлопаточной герметизации, включающие вкладыши, введенные в продольные полости боковых кромок платформ лопаток и упирающиеся в рабочем режиме в боковые кромки платформ соседних лопаток. Каждый вкладыш имеет удлиненную цилиндрическую форму и содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002573088
Дата охранного документа: 20.01.2016
10.03.2016
№216.014.bf89

Комбинированный турбопрямоточный реактивный двигатель

Комбинированный турбопрямоточный реактивный двигатель содержит наружный корпус, центральное тело, воздуховод, по меньшей мере, первую ступень воздушного компрессора, турбонасос и дозвуковую турбину. Центральное тело соединено с наружным корпусом конструктивными связями и образует с ним входной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002576403
Дата охранного документа: 10.03.2016
27.03.2016
№216.014.c634

Многослойная панель акустической обработки, гондола турбореактивного двигателя и турбореактивный двигатель

Многослойная панель акустической обработки содержит первую сердцевину с ячеистой структурой, размещенную между перфорированным покрытием и промежуточным покрытием и вторую сердцевину с ячеистой структурой, размещенную между промежуточным покрытием и непрерывным покрытием. Перфорированное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578768
Дата охранного документа: 27.03.2016
27.03.2016
№216.014.c644

Способ изготовления детали

Изобретение относится к способу изготовления детали, в частности армирующего ребра крыльчатки турбомашины. Способ включает получение по меньшей мере одной волокнистой структуры путем трехмерного переплетения нитей и воздействие на волокнистую структуру горячим изостатическим прессованием с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578886
Дата охранного документа: 27.03.2016
27.03.2016
№216.014.c7ac

Система впрыска топлива для турбореактивного двигателя и способ сборки такой системы впрыска

Изобретение относится к энергетике. Система впрыска топлива для турбореактивного двигателя, включающая в себя неподвижную часть и скользящую траверсу, дополнительно содержащую центрирующий конус, предназначенный для центрирования инжектора топлива относительно системы впрыска, причем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578775
Дата охранного документа: 27.03.2016
27.03.2016
№216.014.c7b4

Способ управления зазором в вершинах лопаток ротора турбины

Способ управления зазором между вершинами лопаток ротора турбины газотурбинного авиационного двигателя, с одной стороны, и кольцеобразным бандажом турбины корпуса, окружающим лопатки, с другой стороны, причем способ содержит этап, на котором управляют скоростью потока и/или температурой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578786
Дата охранного документа: 27.03.2016
27.03.2016
№216.014.c85c

Направляющее и уплотняющее устройство, шестеренчатая коробка передач турбомашины и турбомашина

Направляющее и уплотняющее устройство, предназначенное для установки в отверстии корпуса, сквозь которое проходит вал в турбомашине, содержит узел из углеволокна. Узел из углеволокна расположен вокруг вала в отверстии корпуса и содержит кольцо, удерживаемое валом, и кольцевую поверхность трения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578264
Дата охранного документа: 27.03.2016
27.03.2016
№216.014.c880

Волокнистая структура для детали, изготовленной из композитного материала, содержащая один или более дугообразных участков

Упрочняющая волокнистая структура (100) для детали из композитного материала является тканой как единое целое посредством многослойного переплетения между множеством слоев уточных нитей (102) и множеством слоев основных нитей (101), расположенных смежно между двумя поверхностями указанной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578996
Дата охранного документа: 27.03.2016
20.03.2016
№216.014.c9b6

Способ и устройство обнаружения вращающегося срыва потока в компрессоре газотурбинного двигателя и газотурбинный двигатель

Согласно изобретению, способ обнаружения вращающегося срыва потока в компрессоре газотурбинного двигателя содержит следующие этапы: обнаруживают (Е40) аномальное ускорение газотурбинного двигателя или рабочую кривую компрессора, характерную для нарушения в работе газотурбинного двигателя;...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002577921
Дата охранного документа: 20.03.2016
+ добавить свой РИД