[发明专利]一种带有变距螺旋桨的涡轮螺旋桨发动机

说明书

技术领域

本发明涉及带有变距螺旋桨(variable-pitch propellers)涡轮螺旋桨发动机(turboprop)，其中每个螺旋桨包括一组可控的变距桨叶(blades)。改变叶片的螺距是用来控制涡轮螺旋桨发动机推力

的参数之一。本发明涉及控制所述叶片螺距的机构。

背景技术

上述类型的涡轮螺旋桨发动机需要一种调整叶片螺距的系统，以使发动机功率始终都能适合其工作条件。过去有人已经提出了控制叶片螺距的系统，其中，控制元件是设置在发动机的轴上，即，更具体地，是设置在带动叶片转动的环形涡轮中央区域内。按照最传统的模式，这种涡轮带有两个对转式自由转子(contrarotating freerotors)，每个转子都连接到一个旋转支架上，而两个螺旋桨的叶片就安装在该旋转支架上。

因此，两个旋转支架就形成了对转式支架，其沿公共轴呈轴向偏移(axiallyoffset)，当叶片螺距控制机构位于涡轮轴附近时，必须使用一个中间机械装置来通过涡轮的转子控制叶片螺距。该机构非常沉重，昂贵，且难以维护。

发明内容

本发明采用主要位于发动机外部，且设置在涡轮螺旋桨发动机固定机壳和旋转支架之间的机械控制装置，来替换上述内部机械控制装置，从而可以避免这些缺陷。

更具体地，本发明提供了一种涡轮螺旋桨发动机，包括至少一个螺旋桨，该螺旋桨由一组固定到第一环形旋转支架上的叶片组成，该环形旋转支架安装为可围绕发动机轴旋转并位于装有涡轮的外固定机壳附近，涡轮带有驱动所述第一旋转支架的转子，所述组的每个叶片都安装在销轴上，以相对所述第一旋转支架旋转，涡轮螺旋桨发动机的特征在于：每个叶片销轴都带有齿轮，该齿轮与第一执行机构齿圈形成的齿轮啮合，并安装为能在所述旋转支架上围绕所述发动机轴旋转，其特征还在于：执行机构齿圈通过由所述第一旋转支架承载的第一周转机构与第一外控制齿圈联接，该第一外控制齿圈与所述第一旋转支架同轴。

在一个可能的实施例中，所述第一周转机构包括行星架环，该行星架环安装为能在所述第一旋转支架上转动。行星架环带有两组尺寸相同的行星齿轮(例如，对于每组，至少有三个齿轮围绕发动机轴彼此沿圆周方向偏移)。第一组齿轮置于第一旋转支架的齿环和固定机壳的齿环之间。第二组齿轮置于所述第一执行机构齿圈的齿环和所述第一控制齿圈的齿环之间。

值得注意的是，所有上述部件都设置在外部，其中大多数设置在所述旋转支架之上。

在控制齿圈和涡轮螺旋桨发动机的固定机壳之间可以很方便地安装执行机构装置(作动筒、电机等)。这些执行机构装置的动作会对整个机构产生作用，并导致叶片螺距改变。

按传统配置形式，涡轮螺旋桨发动机装有两个分别由第一和第二环形旋转支架承载的螺旋桨，这两个环形支架由彼此相反的方向驱动，由所述第二旋转支架所承载的叶片由一个类似装置驱动，该装置包括由所述第二旋转支架承载的第二周转机构。

更具体的说，形成齿轮的第二执行机构齿圈安装为可在所述第二旋转支架上旋转，而所述第二执行机构齿圈则通过所述第二周转机构与第二控制齿圈联接，该第二控制齿圈与第二旋转支架同轴。

有利的是，所述第二控制齿圈包括齿环，该齿环与由所述第一旋转支架承载的叶片的齿轮啮合。

如上所述，所述第二周转机构与第一周转机构相同，但是上述第一组的行星齿轮是置于第二旋转支架的齿环和所述第一旋转支架的齿环之间。

附图说明

按照基于本发明原理提出的涡轮螺旋桨的如下说明，并通过示例和结合附图，可以更好地理解本发明及其它特点，附图如下：

图1为根据本发明的涡轮螺旋桨发动机的局部半剖面示意图；

图2为同一涡轮螺旋桨发动机外部局部透视示意图，略去了涡轮部分。

具体实施方式

在附图中，可以看出带有两个螺旋桨13a，13b的涡轮螺旋桨发动机11的一部分。且更具体地示出了涡轮螺旋桨发动机的固定机壳14、安装在机壳14内并带有两个对转转子16a，16b的自由涡轮，以及分别由转子16a和16b承载的两个环形旋转支架19a，19b。

螺旋桨13a，13b分别安装在旋转支架19a，19b上，每个螺旋桨都由一组叶片20组成。每个叶片可枢转地(pivotally)安装在相应的旋转支架上，以围绕轴18旋转，该轴相对涡轮螺旋桨发动机的旋转轴X-X径向延伸。

两个旋转支架19a，19b彼此轴向并行设置，并实际上位于与固定机壳14相同的平面上。在所示示例中，所述第一旋转支架是靠近涡轮螺旋桨发动机前端较近的支架。