РЕДУКТОР ВЕРТОЛЁТА СООСНОЙ СХЕМЫ Российский патент 2015 года по МПК B64C27/14 B64D35/06 

Описание патента на изобретение RU2541569C1

Изобретение относится к области авиастроения и может быть использовано в трансмиссиях, преимущественно легких вертолетов соосной схемы.

Известен редуктор вертолета соосной схемы Ка-26, содержащий два концентрично расположенных вала, соединенных с цилиндрическими зубчатыми колесами внешнего и внутреннего зацеплений, кинематически, посредством конических зубчатых передач и муфт, связанных с двигателями вертолета (Вахитов А.В. Вертолет Ка-26. - М.: Транспорт, 1973, с.58…65).

Однако, не смотря на то, что наличие шестеренчатого маслонасоса обеспечивает надежную смазку элементов редуктора под высоким давлением, известный редуктор имеет сложную конструкцию, требующую сложные уплотнения, что существенно снижает надежность устройства в целом.

Известен главный редуктор несущего винта, содержащий корпус, частично заполненный смазочным материалом, ведущий вал с конической шестерней, зацепленной с колесом вала несущего винта, а также крыльчатку с лопатками и направляющий аппарат (Патент №2474514 RU. Опубл. 10.02.2013 г.).

Однако в известном главном редукторе отсутствуют осевые отверстия в крыльчатке между валом и лопатками, что создает условия для масляного голодания и тепловых потерь, а также не обеспечивается подача масла к удаленным подшипникам колонки винта вертолета.

Известен главный редуктор вертолета соосной схемы, содержащий коническую передачу с шестерней, зацепленной с двумя коническими колесами, размещенными соосно друг другу и связанными с двумя цилиндрическими передачами, колеса которых соединены с двумя коаксиально и вертикально установленными валами несущих винтов (Патент №2059535 RU. Опубл. 10.05.1996 г.).

Однако известное изобретение отличается сложностью, большой массой, наличием большого количества высоконагруженных элементов кинематических пар, смазка которых осуществляется маслонасосом высокого давления.

Задачей изобретения является создание редуктора вертолета соосной схемы, обеспечивающего надежную работу зацеплений и подшипников за счет применения простой и надежной системы смазки в условиях непрерывной работы на летательном аппарате, и результатом которого является учет требуемых скоростей истечения и количества подаваемого смазочного материала.

Поставленная задача решается тем, что в редукторе вертолета соосной схемы, содержащем корпус, внутри которого вертикально и коаксиально расположены валы верхнего и нижнего винтов, выполненные пустотелыми и связанные с ними, а также с коническими зубчатыми колесами, образующими зацепления с конической шестерней, соединенной с цилиндрическим зубчатым колесом, зацепленным с ведущей цилиндрической шестерней, причем указанные валы установлены с возможностью вращательного движения относительно корпуса посредством подшипников, на вертикально размещенном валу верхнего несущего винта установлено насосное колесо с лопатками, выполненными на его нижней поверхности под углом относительно его радиуса и осевыми отверстиями, расположенными между его осью и названными лопатками, а также маслосборник с аналогичными наклонными относительно его радиуса в противоположную направлению наклона лопаток упомянутого насосного колеса сторону, лопатками, обращенными в сторону камеры корпуса, заполненной смазочным материалом, соединенной каналом с зазорами и калиброванными отверстиями, сообщающими подшипники и элементы зацеплений зубчатых передач с указанной камерой, кроме того, внутри вала верхнего несущего винта размещена гильза, образующая зазор между внутренней поверхностью упомянутых вала и гильзы, образующих канал слива отработанного масла в корпус редуктора.

Настоящее изобретение поясняют подробным описанием и чертежами, на которых:

Фиг.1 показывает разрез главного вида редуктор вертолета соосной схемы вертикальной плоскостью, согласно изобретению;

Фиг.2 иллюстрирует разрез редуктора плоскостью А-А (частично).

Двигатель 1 посредством муфты 2 соединен с валом и ведущей шестерней 3 (Фиг.1, 2). Ведущая шестерня 3 имеет возможность зацепления с зубчатым колесом 4, связанным с конической шестерней 5, размещенной на общем для нее и колеса 4 валу 6. Указанная коническая шестерня 5 образует зацепления с двумя коническими колесами 7, связанными, соответственно, с валом нижнего несущего винта (ННВ) 8 и валом верхнего несущего винта (ВНВ) 9. Валы ННВ 8 и ВНВ 9 имеют возможность опоры на подшипники 10, 11, 12, 13, 14 и 15, установленные в корпусе 16. В нижней части корпуса 16 размещен маслосборник 17 с лопатками, а на валу ВНВ 9 - связанное с ним насосное колесо 18 с отверстиями Б и лопатками, обращенными книзу (по чертежу). Лопатки маслосборника 17 и насосного колеса 18 имеют наклоны относительно радиуса на углы, соответственно, α и β. Под лопатками маслосборника 17 в корпусе 16 выполнена камера В. Камера В посредством канала Г гидравлически соединена с зазором Д через калиброванное отверстие Е с зазором Ж и, через калиброванное отверстие И, с полостью К, образованной между осевым отверстием вала ВНВ 9 и гильзой 19, причем названная полость посредством отверстия Л сообщается с внутренней полостью корпуса 16. Последний снабжен патрубком 20 с калиброванными отверстиями М, ориентированными вертикально. Корпус 16 редуктора заполнен смазочным маслом до уровня Н. Уплотнения 21, 22 и 23 предназначены для изоляции полостей и зазоров. Величины зазоров Д и К, а также диаметры калиброванных отверстий Е, И и Л установлены с учетом требуемых скоростей истечения Vi и количества подаваемого смазочного материала, при этом должно соблюдаться условие, охарактеризованное математическим выражением

G=1000 Ci Ai Vi,

где G - секундная производительность насосного колеса, л/с;

Ci - коэффициент гидравлического сопротивления конкретного участка;

Ai - сечение на срезе калиброванного отверстия (мм2);

Vi - скорость истечения (м/с);

Z - количество калиброванных отверстий.

Работает редуктор вертолета соосной схемы следующим образом.

Вращение вала двигателя 1 через муфту 2 передается коническим колесам 7 посредством шестерни 3, колеса 4 и конической шестерни 5.

Конические колеса 7 приводят в движение валы ННВ 8 и ВНВ 9 и связанное с валом ВНВ 9 насосное колесо 18. Масло, поступающее к его лопаткам через отверстия Б, поступает через лопатки маслосборника 17 в полость В под избыточным давлением, которое достаточно для перемещения масла по каналам Г к отверстиям М патрубка 20, к подшипнику 13 и далее через отверстие Е к подшипнику 15 и через отверстие И к полости К и далее, через отверстие Л сливается в корпус. Часть масла через зазор между корпусом 16 и валом ННВ 8 поступает к подшипнику 12.

Предложенная конструкция редуктора вертолета соосной схемы позволяет обеспечивать надежную работу зацеплений и подшипников за счет применения простой и надежной системы смазки в условиях непрерывной работы на летательном аппарате.

В предложенной конструкции все подшипники, обслуживающие вращательное движение валов ННВ и ВНВ, надежно их смазывают и охлаждают маслом, содержащимся в корпусе редуктора, что повышает надежность редуктора вертолета.

Кроме того, предложенное изобретение позволяет учитывать требуемые скорости истечения и количество подаваемого смазочного материала. Количество масла, подаваемого к подшипникам и в зону зацепления конических зубчатых передач, определяются величинами сечений зазоров Д и К и диаметрами отверстий Е, И и Л, подобранными в соответствии с требованиями.

Похожие патенты RU2541569C1

название год авторы номер документа
РЕДУКТОР ВЕРТОЛЁТА 2013
  • Прокшин Сергей Сергеевич
  • Бабак Александр Петрович
  • Серов Сергей Николаевич
  • Трубицин Андрей Михайлович
  • Чебан Юрий Александрович
RU2541566C1
КОЛОНКА НЕСУЩЕГО ВИНТА ВЕРТОЛЁТА 2013
  • Трубицин Андрей Михайлович
  • Прокшин Сергей Сергеевич
  • Бабак Александр Петрович
  • Серов Сергей Николаевич
  • Чебан Юрий Александрович
RU2559677C2
ТРАНСМИССИЯ ВЕРТОЛЕТА 2013
  • Прокшин Сергей Сергеевич
  • Бабак Александр Петрович
  • Серов Сергей Николаевич
  • Трубицин Андрей Михайлович
  • Чебан Юрий Александрович
RU2559676C2
Редуктор с эпициклоидной передачей, вентиляторный модуль двухконтурного турбореактивного двигателя и двухконтурный турбореактивный двигатель 2013
  • Галле Франсуа
  • Брианте Борис
  • Серей Жан-Пьер
  • Тан-Ким Александр
RU2627990C2
РЕДУКТОР РУЛЕВОГО ВИНТА ВЕРТОЛЕТА 2013
  • Ньюберри Пол Тэрренс
RU2662374C2
СИСТЕМА СМАЗКИ РЕДУКТОРА 2012
  • Ньюберри Пол Тэрренс
RU2581500C2
Редуктор несущего винта вертолета 2017
  • Кестли Роман
  • Штукки Мартин
RU2742361C2
ГЛАВНЫЙ РЕДУКТОР НЕСУЩЕГО ВИНТА 2011
  • Губарев Борис Анатольевич
  • Плущевский Алексей Михайлович
RU2474514C1
РЕДУКТОР ВЕРТОЛЕТА 2020
  • Загрышев Анатолий Дмитриевич
  • Смирнов Геннадий Петрович
  • Жериков Сергей Анатольевич
  • Смирнов Иван Иванович
RU2749965C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ СМАЗКИ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ С ВЕРТИКАЛЬНЫМ РАСПОЛОЖЕНИЕМ ВАЛА 1994
  • Лукьяненко Г.Г.
RU2084752C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 541 569 C1

Реферат патента 2015 года РЕДУКТОР ВЕРТОЛЁТА СООСНОЙ СХЕМЫ

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям трансмиссий легких вертолетов соосной схемы. Редуктор вертолета соосной схемы содержит корпус, с установленными вертикально и коаксиально внутри него, с возможностью вращательного движения, пустотелые валы. На одном конце каждого вала закреплен несущий винт. Маслосборник расположен в камере корпуса и с помощью подшипников и конических зубчатых передач соединен со вторыми концами пустотелых валов верхнего и нижнего несущих винтов. При этом на валу верхнего несущего винта установлено насосное колесо с лопатками, выполненными на его внутренней поверхности под углом α относительно его радиуса, и оснащенное равномерно расположенными на нижней торцевой поверхности отверстиями, оси которых расположены параллельно оси насосного колеса. По внутренней поверхности маслосборника выполнены лопатки под углом β относительно его радиуса, противоположно направленные наклону лопаток упомянутого насосного колеса. Корпус камеры заполнен смазочным материалом и посредством канала, зазоров и калиброванных отверстий гидравлически связан с подшипниками и зубчатыми передачами. Достигается повышение надежности редуктора соосных винтов. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 541 569 C1

Редуктор вертолета соосной схемы, содержащий корпус, внутри которого вертикально и коаксиально расположены валы верхнего и нижнего винтов, выполненные пустотелыми и связанные с ними, а также с коническими зубчатыми колесами, образующими зацепления с конической шестерней, соединенной с цилиндрическим зубчатым колесом, зацепленным с ведущей цилиндрической шестерней, причем указанные валы установлены с возможностью вращательного движения относительно корпуса посредством подшипников, отличающийся тем, что на вертикально размещенном валу верхнего несущего винта установлено насосное колесо с лопатками, выполненными на его нижней поверхности под углом относительно его радиуса и осевыми отверстиями, расположенными между его осью и названными лопатками, а также маслосборник с аналогичными наклонными относительно его радиуса в противоположную направлению наклона лопаток упомянутого насосного колеса сторону, лопатками, обращенными в сторону камеры корпуса, заполненной смазочным материалом, соединенной каналом с зазорами и калиброванными отверстиями, сообщающими подшипники и элементы зацеплений зубчатых передач с указанной камерой, кроме того, внутри вала верхнего несущего винта размещена гильза, образующая зазор между внутренней поверхностью упомянутых вала и гильзы, образующих канал слива отработанного масла в корпус редуктора.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2015 года RU2541569C1

ГЛАВНЫЙ РЕДУКТОР НЕСУЩЕГО ВИНТА 2011
  • Губарев Борис Анатольевич
  • Плущевский Алексей Михайлович
RU2474514C1
RU 2059535 C1, 10.05.1996
US 6254504 B1, 03.07.2001
САМООЧИЩАЮЩАЯСЯ ГИБРИДНАЯ ПОДСИСТЕМА СМАЗКИ 1995
  • Изабел Чарльз Дж.
  • Киш Джулис Г.
  • Сэмэтэйро Стефан Р.
RU2135861C1
Д.В.Чернилевский "Детали машин и основы конструирования", Москва, изд
"Машиностроение", 2012, сс.345,354-356,365

RU 2 541 569 C1

Авторы

Прокшин Сергей Сергеевич

Бабак Александр Петрович

Серов Сергей Николаевич

Трубицин Андрей Михайлович

Чебан Юрий Александрович

Даты

2015-02-20Публикация

2013-08-08Подача