Реверс тяги осуществляется поворотом реактивной струи, выходящей из двигателя, навстречу набегающему потоку, в результате чего создается отрицательная тяга, направленная против движения самолета и вызывающая его торможение. Реверс используется в основном на пассажирских и транспортных самолетах для сокращения длины пробега при посадке и осуществляется при помощи специальных реверсивных устройств (РУ).
Устройства реверса тяги можно разделить на ковшовые и решетчатые. При этом прямой поток при реверсе может перекрываться и поворачиваться перед критическим сечением сопла или после него. Для обеспечения при посадке самолета отрицательной тяги поворот потока при реверсе должен осуществляться на угол, больший 90. В существующих схемах он достигает 120…150, что составляет 30…40 в отсчете от вертикальной плоскости, нормальной к оси двигателя. При больших углах реверсивная струя прилипают к мотогондоле и попадают на вход в двигатель. Этот угол, обозначаемый рев, является одним из важнейших параметров реверсивного устройства.
В ковшовых реверсивных устройствах поворот потока осуществляется специальными длинными створками, которые на режиме прямой тяги могут размещаться, например, у наружной поверхности выходного устройства, образуя его внешние обводы, как показано на рис. 8.11. На режиме реверсирования эти створки (называемые створками ковшового типа) устанавливаются за критическим сечением сопла, перекрывая путь движению газа в прямом направлении и, поворачивая газовый поток на угол рев.
В решетчатых реверсивных устройствахв качестве элементов, отклоняющих поток, используются специальные решетки профилей, которые устанавливаются на периферии выходного устройства неподвижно или имеют возможность поворачиваться на открытие и закрытие, а для перекрытия пути движения газа в прямом направлении используются специальные створки. Так, например, у двигателей с большими степенями двухконтурности, у которых 60…70% тяги создает наружный контур, реверсирование тяги может быть осуществлено путем применения решетчатых РУ, например, по типу показанного на рис. 8.12. Здесь перекрывающаястворк в полёте перекрывают решетку, а при посадке поворачиваются в положение, показанное на рисунке.
| Рис. 8.11. Схема реверсивного устройства ковшового типа | Рис. 8.12. Схема решетчатого реверсивного устройства |
К реверсивным устройствам предъявляются следующие основные требования:
реверсированная тяга при посадке самолета должна составлять не менее 40 … 50% от прямой тяги в стендовых условиях;
должна обеспечиваться возможность регулирования величины реверсированной тяги;
при выключении РУ и переходе на режим прямой тяги дополнительные потери тяги (обусловленные наличием РУ) должны практически отсутствовать;
выхлопные газы при реверсе тяги не должны попадать на элементы планера и на вход в двигатель;
Эффективность РУ оценивается коэффициентом реверсирования тяги , который равен отношению отрицательной тяги при включенном реверсе к прямой тяге при выключенном реверсе на максимальном режиме работы двигателя.
.
На рис. 8.13 дано сравнение значений осесимметричного сопла с РУ решетчатого типа и плоского сопла с РУ ковшового типа. В осесимметричном сопле при угле установки выходных кромок профилей в решетке, равном уст=30, достигнут максимальный коэффициент реверсирования 0,4. Это недостаточно высокое значение объясняется тем, что в решетке фактический угол отклонения струи при поворотеоказывался меньшим 30, т.е. имело место отставание эффективного угла отклонения реверсируемых струй по сравнению с геометрическим углом выхода из решетки (угол отставания составил 10). В плоском сопле использование более длинных поворотных створок, устанавливаемых на угол уст = 45, обеспечило в тех же условиях значение – 0,7, т.е. почти вдвое большее.
в стендовых условиях
8.9.ОСОБЕННОСТИ ВЫХОДНЫХ УСТРОЙСТВstudfiles.net
Реверсивно-пусковое устройство дизелей типа ДР 30/50 (рис. 84). У дизелей этого типа реверсируется только воздухораспределитель 18 (конструкция и принцип действия — см. § 40). Топливные кулачные шайбы имеют симметричный профиль, что обеспечивает подачу топлива при работе двигателя как на передний, так и на задний ход. Реверсирование барабана воздухораспределителя, пуск дизеля и включение топливных насосов осуществляются рукояткой 6 поста управления двигателем.
Для пуска двигателя правой модели «вперед» рукоятку 6 разворачивают против часовой стрелки, для пуска «назад» — по часовой.
На рис. 84 показано положение деталей и узлов при пуске двигателя «назад», когда через рычаг 24 и пружинную тягу 20 осуществляется поворот барабана 19 воздухораспределителя 18. Реверсирование воздухораспределителя 18 заканчивается при перемещении рукоятки 6 на 12° от нейтрального положения (фаза / на секторе поста управления). При дальнейшем перемещении рукоятки 6 рычаг 1 с помощью профильной планки 2 передвигает плечо горизонтального рычага 3 вверх и открывает нагрузочный клапан 4 (фаза II — 13°). В результате этого воздух по трубопроводу 9 через открытый нагрузочный клапан 4 и трубопровод 7 поступает в подпоршневое пространство главного пускового клапана 8 и открывает его. Полное открытие нагрузочного клапана 4 происходит при повороте рукоятки 6 на 15° (фаза III). При открытом главном пусковом клапане воздух из пускового баллона по главной магистрали 10 поступает ко всем пусковым клапанам 12 и по трубопроводу 14 через воздухораспределитель 18 и трубопроводу 15 — на управление одним из пусковых клапанов цилиндра, находящегося в пусковом положении; воздух, действуя на нагрузочный поршенек 11 пускового клапана 12, «заставляет» его открываться, и воздух из главной магистрали 10 через открытый пусковой клапан 12 поступает в цилиндр: начинается разворот коленчатого вала дизеля, распределительного вала топливных насосов и распределительной шайбы (диска) воздухораспределителя 18. В результате этого управляющий воздух поступает поочередно на управление пусковыми клапанами цилиндров. При повороте рукоятки 6 до 18° (фаза IV) топливный сектор 25 через рычаг 23 и тяги 22 и 21 включает топливные насосы, и в цилиндрах дизеля начинаются первые вспышки. Подача воздуха в цилиндры с одновременной работой топливных насосов продолжается при движении рукоятки 6 до 28° (фаза V). В этой точке горизонтальный рычаг 3 соскакивает с профильной планки 2, специальная пружина закрывает нагрузочный клапан 4, воздух из подпоршневого пространства главного пускового клапана 8 по трубопроводу 7 стравливается в атмосферу, главный пусковой клапан закрывается, а воздух из главной магистрали 10 также стравливается в атмосферу. Поворотом рукоятки 6 до 45° (фаза VI) устанавливают необходимую подачу топлива.
В холодное время года, когда температура в машинном отделении ниже 15°, при переводе рукоятки б до 28° (фаза V) того количества топлива, которое подается в цилиндр (около 40%), может быть недостаточно и двигатель может остановиться. Чтобы этого не произошло, осуществляют дополнительную подачу воздуха в цилиндры двигателя нажатием кнопки 5 принудительно, через горизонтальный рычаг 2, открывают нагрузочный клапан 4 — снова открывается главный пусковой клапан. Делать это необходимо осторожно и на короткое время, так как попадание в цилиндры большого количества сжатого воздуха вызывает чрезмерное повышение давления и подрыв предохранительных клапанов цилиндров.
Реверсирование дизеля осуществляется поворотом рукоятки 6 из положения «Назад» в положение «Стоп» и далее в положение «Вперед».
Реверсивно-пусковая система имеет блокировку, которая предотвращает возможность включения топливных насосов до тех пор, пока коленчатый вал двигателя при пуске не получит нужного направления вращения. Работает блокировка следующим образом: с момента начала открытия главного пускового клапана воздух по трубопроводу 13 поступает к блокировочному устройству 26 поста управления, поднимает золотник 27 с сектором 28 вверх, в результате чего сектор 28 входит в зацепление с фрикционной шайбой 30 на распределительном валу топливных насосов, разворачивается и упором 29 поворачивает блокировочный рычаг 31, который выходит из зацепления с блокировочной шайбой 32 и позволяет включить топливные насосы. Если рукоятку из положения «Назад» в положение «Вперед» переводят до полной остановки дизеля, блокировочный рычаг 31 войдет в зацепление с блокировочной шайбой 32 и не даст возможности включить топливные насосы. На рис. 84 в верхнем левом углу показано два положения блокировочного рычага 31; при пуске двигателя назад и при пуске двигателя вперед.
Регулятор частоты вращения и топливные насосы связаны тягой управления топливными насосами 21, звеном переменной длины 16 и соединительным пальцем 17.
Реверсивно-пусковое устройство двигателей фирмы МАН (рис. 85) имеет более сложную конструкцию, потому что у этих дизелей реверсируются распределительные валы топливных насосов и пусковых золотников, а так как для их перемещения необходимы значительные усилия, то система снабжается пневмогидравлическим сервомотором.
Если штурвал управления 1 находится в положении «Стоп», то клапаны 3 и 5 поста управления закрыты, а клапан 4 — открыт. Когда стопорный клапан на пусковом баллоне 7 открыт, сжатый воздух по трубе А поступает в полость под клапан 5, через открытый клапан 4 и косой канал в полость под клапан 3, далее по трубе Б—на запирание главного пускового клапана 8.
Для реверсирования и последующего пуска дизеля кран-переключатель 32 ставят в положение «Вперед» или «Назад», затем штурвал управления 1 поворачивают против часовой стрелки до положения «Реверс»; при этом кулачная шайба 29, расположенная на валу 28, открывает клапан 5 и воздух по трубе В через кран-переключатель 32 направляется в один из баллонов 19 сервомотора (на схеме — в левый баллон для реверса двигателя «назад»). Масло из левого баллона при этом протекает в полость цилиндра сервомотора и заставляет перемещаться вправо поршень сервомотора 20, который через специальную муфту передвинет распределительный вал топливных насосов и воздухораспределителей в положение «Назад». Масло при этом из правой полости цилиндра перетекает в баллон переднего хода; который—для предотвращения противодавления—через кран-переключатель 32 связан с атмосферой.
Перемещение распределительного вала и вход роликов толкателей топливных насосов и золотников на активную часть кулачных шайб осуществляются за счет наклонных срезов.
Фиксация распределительного вала в крайних положениях осуществляется за счет рычага 21 и подпружиненного поршня с выпуклым днищем 22: при реверсировании ролик рычага 21 перекатывается по днищу поршня. Окончание реверса указывает стрелка 24.
Для пуска двигателя штурвал 1 поворачивается дальше против часовой стрелки до положения «Пуск». При этом при помощи кулачных шайб 29 и 27 клапаны 5 и 4 закроются, а клапан 3 при помощи кулачной шайбы 26 откроется и воздух из надклапанного пространства главного пускового клапана 8 по трубе А через открытый клапан 3 стравится в атмосферу. Пусковой воздух, действуя на специальную кольцевую площадку С главного пускового клапана, откроет последний и пройдет к пусковым клапанам цилиндров 9, а по трубам 14 — к золотниковым воздухораспределителям. Золотники, находящиеся против среза кулачных шайб; перемещаются вниз и пропускают управляющий воздух на открытие соответствующих пусковых клапанов, которые, открываясь, пропускают пусковой воздух в цилиндры дизелей. Начинается разворачивание коленчатого и распределительных валов и поочередное открытие, согласно порядку работы цилиндров, пусковых клапанов.
Дальнейшее вращение штурвала против часовой стрелки приводит к включению — через систему тяг и рычагов — топливных насосов и параллельной их работе с пусковыми клапанами. Когда двигатель набирает устойчивые обороты, штурвал поворачивают дальше против часовой стрелки в положение «Работа», при этом клапан 3 закрывается, а клапан 4 открывается и воздух проходит в надклапанное пространство главного пускового клапана для его закрытия. Когда главный пусковой клапан закрывается, воздух, оставшийся в системе пуска, через специальный клапан Р и трубопровод Г стравливается в ресивер продувочного воздуха. Для дополнительного включения системы пуска в случае, если двигатель не наберет достаточных оборотов, служит рычаг 2, при помощи которого можно принудительно открыть клапан 3, стравить воздух из надклапанного пространства главного маневрового клапана 8 в атмосферу; в результате этого клапан откроется и пропустит воздух в систему пуска.
При остановке двигателя, т. е. при переводе штурвала из положения «Работа» в положение «Стоп», штифт 25 перемещает кулачные шайбы 26 и 27, сидящие на полом валу вдоль оси 28, и предотвращает открытие клапанов и срабатывание системы пуска дизеля. Специальная система блокировки предотвращает пуск двигателя до полного окончания реверсирования, а также реверсирование работающего дизеля.
В систему блокировки входят блокировочная шайба 31 и рычаг 30. Шайба 31 сидит на одном валу со штурвалом управления 1, а рычаг 30 связан с распределительным валом двигателя валиком 23 и краном-переключателем 32 с помощью двух осей d и e. Во время реверса рычаг 30 проходит через паз шайбы 31 и выходит из него только после окончания реверса.
Поворот крана-переключателя 32 для реверсирования двигателя возможен только в том случае, когда штурвал 1 стоит в положении «Стоп», так как при положении «работа» рычаг 30 и паз блокировочной шайбы 31 не совпадают.
Топливные насосы дизеля 17 связаны через регулировочную рейку 18 как с постом управления, так и с регулятором частоты вращения 15. Для остановки двигателя штурвал 1 поворачивают по часовой стрелке до положения «Стоп», и через систему механической связи 28-6-12-11-10-13-16 зубчатая рейка 18 разворачивает плунжеры топливных насосов 17 в положение нулевой подачи.
Реверсивно-пусковое устройство двигателей «Бурмейстер и Вайн» (рис. 86). Характерно тем, что реверс дизеля начинается с момента его пуска, причем сначала происходит разворот коленчатого вала относительно неподвижных распределительных валов топливных насосов и выпускных клапанов, а потом их синхронная работа. Такой способ реверсирования позволяет использовать один комплект кулачных шайб для работы двигателя на передний и задний ход, уменьшает расход сжатого воздуха, сокращает время реверса; отпадает также необходимость в устройстве специальных усилителей для перемещения распределительного вала.
Перед пуском двигателя на ход, отличный от предыдущего, реверсируется только вал воздухораспределения, причем всегда топливопусковую рукоятку 1 устанавливают в положение «Стоп», которое служит исходным для реверсирования. Воздухораспределитель реверсируется перемещением реверсной рукоятки 2 в нужное положение («Вперед» или «Назад»), при этом через тягу 3 происходит аксиальное перемещение распределительного вала воздухораспределителя с подводом соответствующего комплекта кулачных шайб 11 и открытие вспомогательного управляющего реверсом клапана 4, подводящего воздух к тормозному устройству 16. При этом осуществляется блокировка, предотвращающая пуск двигателя, пока реверсивный рычаг 2 не занял соответствующее крайнее положение.
Перед пуском двигателя открывают запорный вентиль 6, при этом воздух поступает к главному пусковому клапану 8 и через вспомогательный клапан управления пуском 24 — к поршеньку главного пускового клапана 8, на его запирание.
Для пуска двигателя топливо-пусковую рукоятку 1 перемещают из положения «Стоп» в положение «Пуск», при этом открывается вспомогательный клапан 24 и воздух из надпоршневого пространства главного пускового клапана стравливается в атмосферу, а труба 23 подвода воздуха к вспомогательному клапану 24 перекрывается, главный пусковой клапан 8 открывается в результате воздействия воздуха на нагрузочный поршенек снизу, и пусковой воздух поступает к пусковым клапанам цилиндров 9 и через золотники воздухораспределителя 10 на управление пусковыми клапанами; одновременно воздух через открытый при реверсировании вспомогательный клапан 4 поступает в тормозное устройство 16, которое входит в зацепление с тормозным колесом 19. Пусковой воздух начинает разворачивать коленчатый вал дизеля, а через цепную передачу происходит разворот шестерни 14 привода распределительного вала.
Распределительный вал 12 при этом некоторое время остается неподвижным, пока кулачная полумуфта 20, смонтированная на цепной шестерне 14, не войдет в зацепление с полумуфтой 15, сидящей на распределительном валу; за несколько мгновений до этого муфта 13 через вилку 21 и тягу 22 переместит вспомогательный клапан 4, который сообщит надпоршневое пространство тормозного клапана 16 с атмосферой, а пружина 17 выведет из зацепления тормозной ролик 18 с тормозным колесом 19. С этого момента начнет вращаться распределительный вал топливных насосов и выпускных клапанов; дальнейшее перемещение рукоятки приведет к включению топливных насосов, и некоторое время в цилиндры будет поступать, параллельно с сжатым воздухом, топливо. Система пуска отключается, когда вспомогательный клапан 24 снова соединит каналы 23 и 5, и воздух, действуя на поршенек главного пускового клапана, закроет его; стравливается воздух нз пусковой системы через канал 7.
Реверсивно-пусковое устройство четырехтактного дизеля 6ЧР 32 48 (NVD-48 U) завода имени Карла Либкнехта в ГДР (рис. 87).
При открытом вентиле на баллоне 19 сжатый воздух через главный пусковой клапан 18 подходит по трубе 9 к золотнику управления пуском 7 и по трубе.6 — к золотнику управления реверсом 5. Для реверсирования дизеля рукоятку крана-переключателя 4 устанавливают в положение «Вперед» (или «Назад»), затем поворачивают рукоятку управления дизелем (на схеме не показана) из положения «Стоп» в положение «Реверс». При этом специальный рычаг, сидящий на одном валу с рукояткой управления, открывает золотник реверса 5 и воздух по трубопроводу 6 через золотник реверса 5 и кран-переключатель 4 поступает в один из баллонов 3 и вытесняет масло в соответствующую полость сервомотора 2, Поршень сервомотора перемещается в нужном направлении и через специальную муфту переводит распределительный вал 1 для работы двигателя «Вперед» или «Назад». При этом подъем толкателей клапанов, топливных насосов и золотников осуществляется принудительно, за счет скосов между шайбами переднего и заднего ходов.
При дальнейшем передвижении рукоятки управления золотник реверса 5 закрывается, а золотник пуска 7 открывается и сжатый воздух из надклапанного пространства главного пускового клапана 18 по трубопроводу 8 стравливается в атмосферу. В результате воздействия воздуха на нагрузочную площадку главного пускового клапана 18, последний открывается и пропускает пусковой воздух к пусковым клапанам 11 и к золотникам воздухораспределителя 14. Один из золотников воздухораспределителя, расположенный против косого среза кулачной шайбы, перемещается вниз и пропускает сжатый воздух по трубопроводу 13 через перекидной клапан 12 на открытие пускового клапана 11 соответствующего цилиндра. Пусковой воздух, поступая в цилиндр, поворачивает коленчатый вал, от которого вращается распределительный вал 1; начинается поочередное открытие золотников воздухораспределителя и пусковых клапанов: коленчатый вал раскручивается сжатым воздухом. Дальнейшее перемещение рукоятки управления дизелем приводит сначала к включению топливных насосов 15 и параллельной работе дизеля на сжатом воздухе и топливе, а затем — к закрытию золотника управления пуском 7, в результате чего по трубопроводам 9 и 8 воздух проходит в надклапанное пространство главного пускового клапана 18, последний закрывается, а клапан 17 при этом открывается и сжатый воздух из системы пуска стравливается в атмосферу.
Во время реверса часть воздуха через кран-переключатель 4 по трубопроводу 10 поступает через перекидные клапаны 12 к пусковым клапанам 11, открывает их, и газы, оставшиеся в цилиндре по трубопроводу 16 через клапан 17 стравливаются в атмосферу. Создание декомпрессии и очистки цилиндров от отработавших газов облегчают пуск дизеля, что особенно важно на маневрах при частых остановках и пусках дизеля.
Реверсивно-пусковое устройство имеет механическую блокировку против включения золотника управления пуском до окончания реверса дизеля.
mirmarine.net
Авиация: Энциклопедия. — М.: Большая Российская Энциклопедия. Главный редактор Г.П. Свищев. 1994.
.
Реверсивное устройство — 5. Реверсивное устройство Устройство ГТД, предназначенное для поворота Источник: ОСТ 1 00470 82: Устройства для реверсирования реактивной тяги авиационных газотурбинных двигателей. Классификация … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
реверсивное устройство — Аэродинамика струй и параллелограммы сил тяги несимметричного уравновешенного реверсивного устройства при посадке самолёта. реверсивное устройство устройство для полного или частичного обращения направления вектора тяги двигателя самолёта; … Энциклопедия «Авиация»
реверсивное устройство — Аэродинамика струй и параллелограммы сил тяги несимметричного уравновешенного реверсивного устройства при посадке самолёта. реверсивное устройство устройство для полного или частичного обращения направления вектора тяги двигателя самолёта; … Энциклопедия «Авиация»
реверсивное устройство — Аэродинамика струй и параллелограммы сил тяги несимметричного уравновешенного реверсивного устройства при посадке самолёта. реверсивное устройство устройство для полного или частичного обращения направления вектора тяги двигателя самолёта; … Энциклопедия «Авиация»
реверсивное устройство — Аэродинамика струй и параллелограммы сил тяги несимметричного уравновешенного реверсивного устройства при посадке самолёта. реверсивное устройство устройство для полного или частичного обращения направления вектора тяги двигателя самолёта; … Энциклопедия «Авиация»
реверсивное устройство реактивного сопла — реверсивное устройство Ндп. реверсное устройство реверсор реверс Устройство реактивного сопла ГТД, предназначенное для поворота потока газа в направлении перемещения летательного аппарата. [ГОСТ 23851 79] Недопустимые, нерекомендуемые… … Справочник технического переводчика
реверсивное устройство с отклоняющими решетками — Реверсивное устройство реактивного сопла ГТД, в котором окончательный поворот потока газа в обратном направлении осуществляется с помощью отклоняющих решеток. [ГОСТ 23851 79] Тематики двигатели летательных аппаратов EN thrust reverser with… … Справочник технического переводчика
реверсивное устройство с отклоняющими створками — Реверсивное устройство реактивного сопла ГТД, в котором окончательный поворот потока газа в обратном направлении осуществляется отклоняющими створками. [ГОСТ 23851 79] Тематики двигатели летательных аппаратов EN thrust reverser with rotating… … Справочник технического переводчика
Реверсивное устройство реактивного сопла — 172. Реверсивное устройство реактивного сопла Реверсивное устройство Ндп. Реверсное устройство Реверсор Реверс D. Umkehreinrichtung Е. Thrust reverser F. Inverseur de poussée Устройство реактивного сопла ГТД, предназначенное для поворота потока… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Реверсивное устройство с отклоняющими решетками — 173. Реверсивное устройство с отклоняющими решетками D. Umkehreinrichtung mit Umlenkgitter E. Thrust reverser with rotating cascade F. Inverseur de poussée à grilles de deviation Реверсивное устройство реактивного сопла ГТД, в котором… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
dic.academic.ru
24l8I3
ОПИСАН И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Соеетских
Социалистических
Республик
1:.ХЖВЗЫ:1Я аЛТЯНТН0Т1-. ХНМ%ИА Я
И63110ТЕКА
I
K;l. 46Ьт, 21
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено ЗО.IX.1963 (№ 859170/24-6) с присоединением заявки ¹
Приоритет
Опубликовано 18ЛЧ.1969. Бюллетень № 14
Дата опубликования описания I.IX.1969
ЧПК F 021
УДК 621.43-581.1(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Соеете Министрае
СССР
Авторы изобретения
В. Д. Авдеев, Г. А. Антропов, Н. Г. Панекин и В. Ф. Яковлев
Брянский машин"строительный завод
Заявитель
РЕВЕРСИВНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДВУХТАКТНОГО ДВИГАТЕЛЯ
ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
Известны реверсивные устройства для двухтактных двигателей внутреннего сгорания с прямоточной клапанной продувкой, с распределительным валом, реверсируемым угловым перемещением вокруг продольной оси, содержащие гидравлический лопастной сервомотор, зубчатое колесо, связанное с коленчатым валом, и кривошипно-кулисный механизм поворота распределительного вала относительно зубчатого колеса.
В этих двигателях используются гидромеханические реверсивные устройства.
Целью изобретения является создание такого реверсивного устройства для двухтактных двигателей внутреннего сгорания, которое имело бы минимальные габариты и вес, с тем, чтобы при установке устройства на двигатель не увеличивались габариты последнего.
Достигается это тем, что сервомотор и кривошипно-кулисный механизм размещены в зубчатом колесе, установленном на распределительном валу.
В таком устройстве целесообразно пустотелый вал лопастного сервомотора свободно установить на ступице зубчатого колеса и на его внешней поверхности выполнить зубчатый венец, соединив последний с шестернями, которые закрепить на шейках кривошипно-кулисных механизмов между щеками.
Щеки кривошипно-кулисных механизмов могут иметь цилиндрическую форму н установлены в подшипниках, выполненных в ступице зубчатого колеса.
На чертеже изображено реверсивное уст5 ройство, в разрезе.
Корпус 1 реверсивного устройства с помощью расположенных IIQ его концам муфт 2 и 8 жестко скреплен с распределительным валом двигателя. Заодно с корпусом перпендикуляр10 íî его продольной оси выполнены две щеки 4 и
5„каждая из которых имеет по два радиальных паза 6 и 7. В теле корпуса выполнены сверления 8 и 9 для подвода масла. Чежду щеками 4 и 5 установлена свободно вращаю15 щаяся на шейке корпуса 1 ступица 10 П-образного сечения, состоящая из двух половин, скрепляемых по диаметральному разъему болтами 11 — 14. К периферийной части ступицы прикреплен прецизионными болтами 15 зубча20 тый венец 16, выполненный из двух половин.
Венец 16 и ступица 10 образуют зубчатое колесо, внутри которого расположена кольцевая полость 17 прямоугольного сечения.
В полости 17 находится свободно сидящий
25 на шейке ступицы 10 пустотелый лопастной вал 18, состоящий пз двух половин, скрепленных по разъему болтами 19 и 20. Вал 18 имеет две диаметрально расположенных лопасти
21. На внешней цилиндрической поверхности
30 вала выполнен зубчатый венец 22.
241813
В кольцевой полости 17 зубчатого колеса установлены две промежуточные вставки 28, соединенные со стенками ступицы 10. Вставки, заполняя часть пространства замкнутой кольцевой полости 17, служат упорами, ограничивающими вращение лопастного вала 18 сервомотора.
Зубчатый венец 22 лопастного вала находится в зацеплении с шестернями 24 кривошипных валиков 25, расположенных диаметрально относительно продольной оси реверсивного устройства. Шестерни 24 расположены между щеками 26 валиков 25, щеки 26 установлены в подшипниках 27 и 28 ступицы 10, так что валики 25 имеют возможность поворачиваться вокруг оси коренной шейки. Мотылевые шейки 29 и 80 валиков 25 несут ползуны 81 и 82, находящиеся в прямоугольных пазах б и7щек4и5.
Ступица,10 имеет отверстия 88 для подвода масла внутрь замкнутой кольцевой полости 17.
Зубчатый венец 16 связан цепной или любой другой передачей с коленчатым валом двигателя, К корпусу 1 реверсивного устройства прикреплена звездочка 84 привода воздухораспределителя, имеющая внутренний зубчатый венец, в зацепление с которым входит шестерня 85, неподвижно закрепленная на валике
86, который вращается в подшипниках корпуса 1, реверсивного устройства. Валик 86, на части длины которого имеется винтовая нарезка, вместе со втулкой 87, неподвижно закрепленной в муфте 88, образуют винтовую пару, которая преобразует угловое смещение корпуса реверсивного устройства в поступательное движение муфты 88 вдоль оси распределительного вала.
Установленные в ступице 10 кривошипные валики 25, связанные с валом 18 сервомотора и корпусом 1 реверсивного устройства, являются средством принудительного поворота распределительного вала относительно коленчатого при реверсировании двигателя.
Винтовая пара 86, 87 и муфта 88 образуют устройство, передающее импульс окончания реверса на пост управления двигателем.
При реверсировании двигателя масло через отверстия 88 подается в соответствующие полости сервомотора и, воздействуя на лопасти
21, заставляет вал 18 сервомотора, находящийся в крайнем положении, повернуться во второе крайнее положение до упора в промежуточные вставки 28.
Поскольку зубчатое колесо, ооразованное ступицей 10 и зубчатым венцом 16, связано с коленчатым валом и неподвижно относительно последнего, кривошипные валики 25, приводимые валом 18 сервомотора, будут вращаться вокруг осей коренных шеек, заставляя ползуны 81 и 82 перемещаться в пазах 6 и 7 корпуса I реверсивного устройства из одного крайнего положения в другое. Корпус, а следовательно, и весь связанный с ним распределительный вал под воздействием ползунов 81 и 82 повернется в положение, соответствующее новому направлению вращения двигателя.
Реверсирование распределительного вала происходит, таким образом, принудительно, независимо от вращения коленчатого вала двигателя.
При повороте корпуса I реверсивного устройства приходит во вращение связанный с ним зубчатый передачей винтовой валик 86.
Винтовая втулка 87, неподвижно закрепленная в муфте 88, заставляет последнюю передвигаться по оси распределительного вала, давая импульс об окончании реверса на пост управления двигателем.
Необходимо отметить, что при вращении кривошипных валиков 25 из одного крайнего положения в другое мотылевые шейки 29 и
80 проходят вблизи зубчатого венца 16, сначала приближаясь, а затем отдаляясь от него.
При этом угол поворота мотылевых шеек больше 180, что приводит к заклиниванию ползунов 81 и 82 в крайних положениях и препятствует самопроизвольному разреверсированию распределительного вала в процессе работы двигателя.
Предмет изобретения
1. Реверсивное устройство для двухтактного двигателя внутреннего сгорания с прямоточноклапанной продувкой, с распределительным валом, реверсируемым угловым перемещением вокруг продольной оси, содержащее гидравлический лопастной сервомотор, зубчатое колесо, связанное с коленчатым валом, и кривошипнокулисный механизм поворота распределительного вала относительно зубчатого колеса, отличающееся тем, что, с целью уменьшения габаритов и веса, сервомотор и кривошипно-кулисный механизм размещены в зубчатом колесе, установленном на распределительном валу.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что пустотелый вал лопастного сервомотора свободно установлен на ступице зубчатого колеса и имеет на внешней поверхности зубчатый венец, соединенный с шестернями, закрепленными на шейках кривошипно-кулисных механизмов между щеками.
3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что щеки кривошипно-кулисных механизмов имеют цилиндрическую форму и установлены в подшипниках, выполненных в ступице зубчатого колеса, Редактор Е. И. Кривенко Техред Л, Я. Левина
Корректор Е. Н. Миронова
Заказ 2051/15 Тираж 480 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, центр, пр. Серова, д. 4
Типография, пр. Сапунова, 2
www.findpatent.ru
Изобретение относится к турбореактивным двухконтурным двигателям и может быть использовано в авиационной промышленности. Реверсивное устройство турбореактивного двигателя включает подвижный обтекатель, перекрывающие створки, установленные со стороны наружного воздушного канала в двигателе, силовой каркас, выполненный в виде основной секции с отклоняющими решетками и разъемом. Устройство также содержит дополнительную секцию, установленную в разъеме основной секции силового каркаса и образующую с основной секцией жесткую замкнутую кольцевую конструкцию. Дополнительная секция выполнена в виде рамки или нескольких отдельных поперечных элементов и прикреплена к основной секции силового каркаса болтовым соединением. Основная или дополнительная секция силового каркаса выполнена с элементами фиксации для крепления на пилоне крыла самолета. Ширина разъема основной секции силового каркаса выполнена на 10
100 мм больше ширины пилона крыла самолета. Изобретение позволяет повысить надежность работы и эксплуатационную технологичность реверсивного устройства за счет обеспечения возможности доступа к газогенератору, съема реверсивного устройства без съема двигателя, съема двигателя без съема реверсивного устройства, а также возможности съема и транспортировки двигателя совместно с реверсивным устройством. 2 з.п. ф-лы, 10 ил. 
Изобретение относится к турбореактивным двухконтурным двигателям и может быть использовано в авиационной промышленности.
Известно реверсивное устройство, в котором имеются неподвижный каркас и подвижный обтекатель с уплотнительными элементами между ними, поворотные створки, шарнирно соединенные двухзвенным рычажным механизмом с неподвижным каркасом и с контактными площадками (патент RU № 1563310, F02K 1/68, опубл. 15.05.1994).
Недостатком известной конструкции является отсутствие удобного доступа к газогенератору двигателя и сложный съем реверсивного устройства вследствие того, что отсутствуют быстроразъемные замки, а элементы реверсивного устройства выполнены кольцевыми и неразборными.
Известна конструкция мотогондолы, в которой с целью обеспечения доступа к газогенератору сдвигается назад хвостовая часть, расположенная непосредственно за реверсивным устройством (патент RU № 2135397, B64D 29/06, опубл. 27.08.1999).
Недостатком известной конструкции является то, что из-за неподвижности реверсивного устройства затруднен доступ к газогенератору, кроме того, сдвигаемая часть крепится за внутреннюю обшивку канала наружного контура, в результате чего в наружном контуре установлены стойки, вызывающие дополнительные потери при обтекании воздухом.
Также известно реверсивное устройство, в котором сдвигается наружная часть реверсивного устройства, кроме отклоняющих поток решеток (патент FR № 2911372, F02K 1/72, опубл. 18.07.2008).
Недостатком известной конструкции является то, что неподвижные решетки осложняют работы с газогенератором, кроме того, проблематична установка перекрывающих створок реверсивного устройства вследствие того, что известные схемы перекрывающих створок для конструкций с решетчатыми реверсивными устройствами имеют крепление за переднюю неподвижную часть (или внутреннюю обшивку), которая не сдвигается.
Наиболее близким к заявляемому является реверсивное устройство, представляющее из себя две конструкции, первая из которых сдвигается относительно другой для перекладки на режиме обратной тяги и обратно на режим прямой тяги, а вторая сдвигается вместе с первой для проведения обслуживания (патент US № 7484356, F02K 3/02, опубл. 03.02.2009). При этом реверсивное устройство включает подвижный обтекатель, перекрывающие створки, установленные со стороны наружного воздушного канала в двигателе, силовой каркас, выполненный в виде основной секции с отклоняющими решетками и разъемом.
Недостатком известной конструкции, принятой за прототип, является то, что сдвигаемая конструкция, включающая подвижный обтекатель и решетки, крепится одновременно и к пилону, и к двигателю. Известно, что двигатель в процессе работы перемещается на некоторую величину совместно с установленным на нем реверсивным устройством относительно пилона крыла. Такое крепление может вызвать механическое воздействие на конструкцию реверсивного устройства от элементов пилона крыла и даже привести к поломке реверсивного устройства.
Техническим результатом заявленного изобретения является повышение надежности работы и эксплуатационной технологичности реверсивного устройства за счет обеспечения возможности доступа к газогенератору, съема реверсивного устройства без съема двигателя, съема двигателя без съема реверсивного устройства, а также возможности съема и транспортировки двигателя совместно с реверсивным устройством.
Заявленный технический результат достигается тем, что реверсивное устройство турбореактивного двигателя, включающее подвижный обтекатель, перекрывающие створки, установленные со стороны наружного воздушного канала в двигателе, силовой каркас, выполненный в виде основной секции с отклоняющими решетками и разъемом, содержит дополнительную секцию, установленную в разъеме основной секции силового каркаса и образующую с основной секцией жесткую замкнутую кольцевую конструкцию, при этом дополнительная секция выполнена в виде рамки или нескольких отдельных поперечных элементов и прикреплена к основной секции силового каркаса болтовым соединением.
Основная или дополнительная секция силового каркаса выполнена с элементами фиксации на пилоне крыла самолета, преимущественно для закрепления со стороны створок мотогондолы и со стороны наружного сопла двигателя.
Ширина разъема основной секции силового каркаса выполнена на 10 100 мм больше ширины пилона крыла самолета.
Установка в разъеме основной секции силового каркаса дополнительной секции, образующей с основной секцией жесткую замкнутую кольцевую конструкцию и выполненной в виде рамки или нескольких отдельных поперечных элементов, позволяет исключить необходимость крепления основной секции каркаса с решетками за элементы пилона крыла, что исключает воздействие пилона на конструкцию мотогондолы при работе двигателя и его перемещениях относительно пилона крыла, что в целом повышает надежность работы реверсивного устройства. Наличие дополнительной секции силового каркаса позволяет осуществлять съем двигателя с пилона и его транспортировку как совместно с реверсивным устройством, так и без него.
Крепление дополнительной секции к основной секции силового каркаса болтовым соединением позволяет отсоединять секцию с решетками, подвижным обтекателем и всеми имеющимися в конструкции направляющими от дополнительной секции (поперечных балок), что позволяет дополнительно повысить эксплуатационную технологичность всей конструкции.
Установка в верхней части основной или дополнительной секций силового каркаса специальных элементов для фиксации на пилоне крыла, по меньшей мере, в двух местах, преимущественно со стороны створок мотогондолы и со стороны наружного сопла двигателя, дает возможность при проведении техобслуживания сдвигать часть силового каркаса вместе с подвижным обтекателем вдоль оси двигателя, что также позволяет повысить эксплуатационную технологичность реверсивного устройства.
Выполнение ширины разъема основной секции силового каркаса на 10 100 мм больше ширины пилона крыла исключает повреждение деталей об элементы пилона, что повышает надежность реверсивного устройства. При увеличении ширины разъема >100 мм уменьшается пространство для установки отклоняющих решеток.
На фиг.1 изображен внешний вид реверсивного устройства авиационного двигателя на прямой тяге.
На фиг.2 - внешний вид реверсивного устройства авиационного двигателя на режиме реверсирования тяги.
На фиг.3 - внешний вид реверсивного устройства авиационного двигателя при обслуживании.
На фиг.4 - продольный разрез реверсивного устройства на прямой тяге.
На фиг.5 - продольный разрез реверсивного устройства на режиме реверсирования тяги.
На фиг.6 - элемент I на фиг.4 в увеличенном виде.
На фиг.7 - силовой каркас реверсивного устройства.
На фиг.8 - элемент II на фиг.7 в увеличенном виде.
На фиг.9 - дополнительная секция силового каркаса.
На фиг.10 - внешний вид реверсивного устройства без дополнительной секции.
Реверсивное устройство 1 двухконтурного турбореактивного двигателя 2 находится в задней части двигателя за створками мотогондолы 3 и совмещено с наружным соплом двигателя 2. Реверсивное устройство 1 состоит из подвижного обтекателя 4, основной секции 5 силового каркаса 6 с отклоняющими решетками 7, перекрывающих створок 8, установленных со стороны наружного воздушного канала 9 в двигателе, дополнительной секции 10 силового каркаса 6. Подвижный обтекатель 4 состоит из двух корпусов: наружного 11 и внутреннего 12, соединенных между собой в зоне наружного сопла. В передней части подвижного обтекателя 4 имеется площадка для организации герметичного уплотнения воздушного канала 9 в режиме прямой тяги. Подвижный обтекатель 4 выполнен в форме разомкнутого цилиндра. Такая форма обусловлена тем, чтобы при сдвигании обтекателя 4 он мог проходить по обе стороны от пилона 13 крыла самолета с необходимым зазором. Основная секция 5 силового каркаса 6 с отклоняющими решетками 7 содержит в себе передний шпангоут 14 в виде незамкнутого кольца, задний шпангоут 15 также в виде незамкнутого кольца. Между шпангоутами 14 и 15 расположены жестко установленные отклоняющие решетки 7. На шпангоутах 14 и 15 силового каркаса 6 установлены от 3-х до 8-ми направляющих элементов 16 для возможности перемещения подвижного обтекателя 4. Элементы 16 придают дополнительную жесткость силовому каркасу 6. На каркасе 6 выполнены также направляющие элементы 17 для сдвигания каркаса при проведении обслуживания. На переднем шпангоуте 14 со стороны расположения решеток 7 установлен эластичный элемент 18 для организации герметичного уплотнения воздушного канала 9. Ширина разъема С основной секции 5 силового каркаса 6 выполнена на 10 100 мм больше ширины пилона 13 крыла самолета. Основная секция 5 силового каркаса 6 соединяется с дополнительной секцией 10 болтовым соединением 19 и образует с ней замкнутую цилиндрической формы конструкцию, обладающую жесткостью, необходимой для надежной работы конструкции. Реверсивное устройство 1 крепится на двигателе 2 быстроразъемным замком 20, соединяющим фланец переднего шпангоута 14 и фланец 21 двигателя. На передней части подвижного обтекателя 4 со стороны воздушного канала 9 шарнирными соединениями 22 установлены створки 8 реверсивного устройства, соединенные двухзвенным рычажным механизмом 23 с передним шпангоутом 14. Двухзвенный механизм 23 состоит из переднего 24 и заднего 25 рычагов по потоку воздуха 26. Передний рычаг 24 соединен с передним шпангоутом 14 шарнирным соединением 27, задний рычаг 25 соединен с передним рычагом 24 шарнирным соединением 28 и со створкой 8 шарнирным соединением 29. Створка 8 и задний рычаг 25 выполнены с контактными площадками 30 и 31 соответственно, по которым они контактируют при раскрытии реверсивного устройства 1.
Основная секция 5 или дополнительная секция 10 силового каркаса 6 в верхней своей части имеет специальные элементы 32 фиксации для крепления на пилоне 13 крыла самолета, минимум в двух местах, преимущественно со стороны створок мотогондолы 3 и со стороны наружного сопла двигателя 2.
Реверсивное устройство турбореактивного двигателя работает следующим образом.
При работе на режиме прямой тяги подвижный обтекатель 4 расположен передней кромкой внутреннего корпуса 12 вблизи эластичного элемента 18 с обеспечением герметичного уплотнения. Двухзвенный рычажный механизм 23 находится в сложенном положении и не создает препятствий потоку 26. Основная секция 5 силового каркаса 6 с решетками 7 и с подвижным обтекателем 4 соединена с дополнительной секцией 10 и представляет собой жесткую замкнутую кольцевую конструкцию.
При перекладке на режим обратной тяги подвижный обтекатель 4 смещается по направляющим 16 силового каркаса 6 по направлению потока 26, двухзвенный рычажный механизм 23 раскладывается, створки 8 перекрывают воздушный канал 9 и одновременно открывают отклоняющие решетки 7 для прохождения воздушного потока 26 и создания обратной тяги.
При необходимости проведения технических работ и доступа к двигателю силовой каркас 6, состоящий из основной секции 5 и дополнительной секции 10, фиксируется в верхней своей части на пилоне 13 крыла самолета специальными элементами 32, расположенными на основной секции 5 или дополнительной секции 10 (см. фиг.9), быстроразъемный замок 20 открывается, отсоединяя передний шпангоут 14 основной секции 5 силового каркаса 6. После этого основная секция 5 силового каркаса 6 с отклоняющими решетками 7 и с подвижным обтекателем 4 смещается в сторону сопла по направляющим 17 силового каркаса 6 и создает пространство 33 (см. фиг.3) для работы с двигателем, а двигатель 2 при необходимости может быть снят без реверсивного устройства 1.
При необходимости съема реверсивного устройства 1 разбирается болтовое соединение 19, после чего реверсивное устройство 1 может быть снято, а дополнительная секция 10 (или отдельные поперечные балки) при транспортировке реверсивного устройства 1 может использоваться как технологический элемент для фиксации незамкнутой части конструкции.
При необходимости снятия двигателя 2 совместно с реверсивным устройством 1 разъединяются места подвески двигателя, и двигатель 2 снимается. Силовой каркас 6 и быстроразъемное соединение замком 20 обеспечивают целостность конструкции двигателя 2 и реверсивного устройства 1 при транспортировке.
1. Реверсивное устройство турбореактивного двигателя, включающее подвижный обтекатель, перекрывающие створки, установленные со стороны наружного воздушного канала в двигателе, силовой каркас, выполненный в виде основной секции с отклоняющими решетками и разъемом, отличающееся тем, что содержит дополнительную секцию, установленную в разъеме основной секции силового каркаса и образующую с основной секцией жесткую замкнутую кольцевую конструкцию, при этом дополнительная секция выполнена в виде рамки или нескольких отдельных поперечных элементов и прикреплена к основной секции силового каркаса болтовым соединением.
2. Реверсивное устройство по п.1, отличающееся тем, что основная или дополнительная секция силового каркаса выполнена с элементами фиксации на пилоне крыла самолета преимущественно для закрепления со стороны створок мотогондолы и со стороны наружного сопла двигателя.
3. Реверсивное устройство по п.1, отличающееся тем, что ширина разъема основной секции силового каркаса выполнена на 10... 100 мм больше ширины пилона крыла самолета.
www.freepatent.ru
Изобретение относится к реверсивным устройствам наружного контура газотурбинных двигателей. Реверсивное устройство газотурбинного двигателя содержит отклоняющую решетку, а также внешнюю и внутреннюю силовые обечайки подвижного корпуса. Внешняя и внутренняя силовые обечайки соединены между собой каретками. Каретки установлены подвижно на осевых направляющих стержнях, которые закреплены на переднем и заднем неподвижных корпусах. Задние фланцы внутренней обечайки соединены с дополнительными внутренними стержнями. Осевые направляющие стержни выполнены полыми с возможностью размещения в их полостях внутренних стержней телескопически. Задние хвостовики внутренних стержней закреплены на задних фланцах внутренней силовой обечайки подвижного корпуса. Отношение длины внутреннего стержня к длине осевого направляющего стержня составляет 1,1…1,5, а отношение наружного диаметра внешней силовой обечайки подвижного корпуса к длине внешней силовой обечайки подвижного корпуса - 3…5. Изобретение позволяет снизить габаритные размеры и массу реверсивного устройства. 3 ил.
Изобретение относится к реверсивным устройствам наружного контура газотурбинных двигателей.
Известно реверсивное устройство газотурбинного двигателя, содержащее подвижное силовое кольцо с обтекателем, установленное с помощью кареток на неподвижных направляющих (Патент Украины №78810, 2007 г.).
Недостатком такой конструкции является ее низкая экономичность из-за повышенных утечек воздуха наружного контура на режимах прямой тяги газотурбинного двигателя.
Наиболее близким к заявляемому является реверсивное устройство, содержащее подвижный корпус, состоящий из внутренней и внешней обечаек, жестко соединенных между собой передней и задней каретками, подвижно установленными на направляющих осевых стержнях, закрепленных на переднем и заднем неподвижных корпусах (Патент РФ №1563310, F02K 1/68, 1988 г.).
Недостатком известной конструкции, принятой за прототип, является повышенная масса и осевые габариты реверсивного устройства, что снижает конкурентоспособность газотурбинного двигателя.
Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в снижении габаритных размеров и массы реверсивного устройства за счет минимизации длины осевых направляющих стержней и внешней обечайки подвижного корпуса.
Сущность изобретения заключается в том, что в реверсивном устройстве газотурбинного двигателя, содержащем отклоняющую решетку, внешнюю и внутреннюю силовые обечайки подвижного корпуса, соединенные между собой каретками, подвижно установленными на осевых направляющих стержнях, закрепленных на переднем и заднем неподвижных корпусах, согласно изобретению задние фланцы внутренней обечайки соединены с дополнительными внутренними стержнями, а осевые направляющие стержни выполнены полыми с возможностью размещения в их полостях внутренних стержней телескопически, а также их осевого перемещения, причем задние хвостовики внутренних стержней закреплены на задних фланцах внутренней силовой обечайки подвижного корпуса, причем L/ℓ=1,1…1,5 и D/m=3…5, где
L - длина внутреннего стержня;
ℓ - длина осевого направляющего стержня;
D - наружный диаметр внешней силовой обечайки подвижного корпуса;
m - длина внешней силовой обечайки подвижного корпуса.
Выполнение осевых направляющих стержней полыми с размещенным телескопически в полости внутренними стержнями с возможностью их осевого перемещения, а также крепление задних хвостовиков внутренних стержней на заднем фланце внутренней силовой обечайки подвижного корпуса позволяет минимизировать осевую длину реверсивного устройства на режимах прямой тяги и обеспечить радиальную фиксацию заднего фланца внутренней силовой обечайки на режимах реверсирования при минимальной массе реверсивного устройства.
Выполнение осевых направляющих стержней с возможностью размещения в их полостях внутренних стержней телескопически позволяет значительно сократить также длину внешней обечайки подвижного корпуса, что также снижает осевые габаритные размеры и массу реверсивного устройства.
При L/ℓ<1,1 уменьшается длина контакта внутреннего стержня с осевым направляющим стержнем на режиме реверсирования, что снижает надежность реверсивного устройства, а при L/ℓ>1,5 возрастают осевые габариты реверсивного устройства.
При D/m<3 увеличиваются габариты и масса реверсивного устройства, а при D/m>5 снижается обратная тяга реверсивного устройства на режимах реверсирования.
Изобретение проиллюстрировано следующими чертежами.
На фиг.1 представлен продольный разрез реверсивного устройства на режиме реверсирования тяги газотурбинного двигателя, на фиг.2 - продольный разрез реверсивного устройства на режиме прямой тяги. На фиг.3 показан элемент I на фиг.1 в увеличенном виде.
Реверсивное устройство газотурбинного двигателя 1 включает в себя передний 2 и задний 3 неподвижные корпусы, соединенные между собой отклоняющей решеткой 4, а также подвижный в осевом направлении корпус 5, состоящий из внешней 6 и силовой внутренней 7 обечаек, соединенных между собой каретками 8, которые втулками 9 телескопически, с возможностью осевого перемещения, установлены на осевых направляющих стержнях 10, расположенных между сегментами 11 отклоняющей решетки 4, и соединяют между собой передний 2 и задний 3 неподвижные корпусы.
На переднем кольцевом фланце 12 внутренней силовой обечайки 7 установлены створки 13, перекрывающие канал наружного контура 14 на режимах реверсирования. Створки 13 рычагами 15 и 16 соединены с передним неподвижным корпусом 2.
Задний фланец 17 внутренней силовой подвижной обечайки 7 соединен с дополнительными внутренними стержнями 18, каждый из которых телескопически, с возможностью осевого перемещения, установлен во внутренней полости 19 осевого направляющего стержня 10. Передний 20 и задний 21 кольцевые уплотнительные элементы, контактирующие на режиме прямой тяги газотурбинного двигателя с передней 22 и задней 23 рабочими поверхностями подвижной внутренней обечайки 7, обеспечивают герметичность реверсивного устройства 1 на режимах прямой тяги.
Данное устройство работает следующим образом.
При реверсировании тяги газотурбинного двигателя подвижный корпус 5 с внешней 6 и внутренней силовой 7 обечайками, исполнительным механизмом (не показан) сдвигаются в осевом направлении по течению воздуха 24 в канале наружного контура 14, что приводит к перекрытию канала 14 створками 13 реверсивного устройства и истечению воздуха через отклоняющие решетки 4 с образованием обратной тяги газотурбинного двигателя.
Соединение внешней 6 и внутренней 7 силовой подвижных обечаек между собой каретками 8 и соединение заднего фланца 17 внутренней обечайки 7 с внутренними стержнями 18, каждый из которых телескопически в осевом направлении размещен во внутренней полости 19 направляющего стержня 10, минимизирует осевую длину реверсивного устройства 1 на режимах прямой тяги и обеспечивает радиальную фиксацию заднего фланца 17 внутренней силовой обечайки 7 на режимах реверсирования, а также на режимах прямой тяги.
Выполнение внешней подвижной обечайки 6 корпуса 5 минимальной длины обеспечивает радиальную и осевую фиксацию обечайки 6 с помощью одного радиального пояса кареток 8, снижая массу реверсивного устройства 1.
Реверсивное устройство газотурбинного двигателя, содержащее отклоняющую решетку, внешнюю и внутреннюю силовые обечайки подвижного корпуса, соединенные между собой каретками, подвижно установленными на осевых направляющих стержнях, закрепленных на переднем и заднем неподвижных корпусах,отличающееся тем, что задние фланцы внутренней обечайки соединены с дополнительными внутренними стержнями, а осевые направляющие стержни выполнены полыми с возможностью размещения в их полостях внутренних стержней телескопически, а также их осевого перемещения, причем задние хвостовики внутренних стержней закреплены на задних фланцах внутренней силовой обечайки подвижного корпуса, причем L/ℓ=1,1…1,5 и D/m=3…5, где L - длина внутреннего стержня;ℓ - длина осевого направляющего стержня;D - наружный диаметр внешней силовой обечайки подвижного корпуса;m - длина внешней силовой обечайки подвижного корпуса.
www.findpatent.ru
Изобретение относится к турбореактивным двухконтурным двигателям и может быть использовано в авиационной промышленности.
Известно реверсивное устройство, в котором имеются неподвижный каркас и подвижный обтекатель с уплотнительными элементами между ними, поворотные створки, шарнирно соединенные двухзвенным рычажным механизмом с неподвижным каркасом и с контактными площадками (патент RU №1563310, F02K 1/68, опубл. 15.05.1994).
Недостатком известной конструкции является отсутствие удобного доступа к газогенератору двигателя и сложный съем реверсивного устройства вследствие того, что отсутствуют быстроразъемные замки, а элементы реверсивного устройства выполнены кольцевыми и неразборными.
Известна конструкция мотогондолы, в которой с целью обеспечения доступа к газогенератору сдвигается назад хвостовая часть, расположенная непосредственно за реверсивным устройством (патент RU №2135397, B64D 29/06, опубл. 27.08.1999).
Недостатком известной конструкции является то, что из-за неподвижности реверсивного устройства затруднен доступ к газогенератору, кроме того, сдвигаемая часть крепится за внутреннюю обшивку канала наружного контура, в результате чего в наружном контуре установлены стойки, вызывающие дополнительные потери при обтекании воздухом.
Также известно реверсивное устройство, в котором сдвигается наружная часть реверсивного устройства, кроме отклоняющих поток решеток (патент FR №2911372, F02K 1/72, опубл. 18.07.2008).
Недостатком известной конструкции является то, что неподвижные решетки осложняют работы с газогенератором, кроме того, проблематична установка перекрывающих створок реверсивного устройства вследствие того, что известные схемы перекрывающих створок для конструкций с решетчатыми реверсивными устройствами имеют крепление за переднюю неподвижную часть (или внутреннюю обшивку), которая не сдвигается.
Наиболее близким к заявляемому является реверсивное устройство, представляющее из себя две конструкции, первая из которых сдвигается относительно другой для перекладки на режиме обратной тяги и обратно на режим прямой тяги, а вторая сдвигается вместе с первой для проведения обслуживания (патент US №7484356, F02K 3/02, опубл. 03.02.2009). При этом реверсивное устройство включает подвижный обтекатель, перекрывающие створки, установленные со стороны наружного воздушного канала в двигателе, силовой каркас, выполненный в виде основной секции с отклоняющими решетками и разъемом.
Недостатком известной конструкции, принятой за прототип, является то, что сдвигаемая конструкция, включающая подвижный обтекатель и решетки, крепится одновременно и к пилону, и к двигателю. Известно, что двигатель в процессе работы перемещается на некоторую величину совместно с установленным на нем реверсивным устройством относительно пилона крыла. Такое крепление может вызвать механическое воздействие на конструкцию реверсивного устройства от элементов пилона крыла и даже привести к поломке реверсивного устройства.
Техническим результатом заявленного изобретения является повышение надежности работы и эксплуатационной технологичности реверсивного устройства за счет обеспечения возможности доступа к газогенератору, съема реверсивного устройства без съема двигателя, съема двигателя без съема реверсивного устройства, а также возможности съема и транспортировки двигателя совместно с реверсивным устройством.
Заявленный технический результат достигается тем, что реверсивное устройство турбореактивного двигателя, включающее подвижный обтекатель, перекрывающие створки, установленные со стороны наружного воздушного канала в двигателе, силовой каркас, выполненный в виде основной секции с отклоняющими решетками и разъемом, содержит дополнительную секцию, установленную в разъеме основной секции силового каркаса и образующую с основной секцией жесткую замкнутую кольцевую конструкцию, при этом дополнительная секция выполнена в виде рамки или нескольких отдельных поперечных элементов и прикреплена к основной секции силового каркаса болтовым соединением.
Основная или дополнительная секция силового каркаса выполнена с элементами фиксации на пилоне крыла самолета, преимущественно для закрепления со стороны створок мотогондолы и со стороны наружного сопла двигателя.
Ширина разъема основной секции силового каркаса выполнена на 10…100 мм больше ширины пилона крыла самолета.
Установка в разъеме основной секции силового каркаса дополнительной секции, образующей с основной секцией жесткую замкнутую кольцевую конструкцию и выполненной в виде рамки или нескольких отдельных поперечных элементов, позволяет исключить необходимость крепления основной секции каркаса с решетками за элементы пилона крыла, что исключает воздействие пилона на конструкцию мотогондолы при работе двигателя и его перемещениях относительно пилона крыла, что в целом повышает надежность работы реверсивного устройства. Наличие дополнительной секции силового каркаса позволяет осуществлять съем двигателя с пилона и его транспортировку как совместно с реверсивным устройством, так и без него.
Крепление дополнительной секции к основной секции силового каркаса болтовым соединением позволяет отсоединять секцию с решетками, подвижным обтекателем и всеми имеющимися в конструкции направляющими от дополнительной секции (поперечных балок), что позволяет дополнительно повысить эксплуатационную технологичность всей конструкции.
Установка в верхней части основной или дополнительной секций силового каркаса специальных элементов для фиксации на пилоне крыла, по меньшей мере, в двух местах, преимущественно со стороны створок мотогондолы и со стороны наружного сопла двигателя, дает возможность при проведении техобслуживания сдвигать часть силового каркаса вместе с подвижным обтекателем вдоль оси двигателя, что также позволяет повысить эксплуатационную технологичность реверсивного устройства.
Выполнение ширины разъема основной секции силового каркаса на 10…100 мм больше ширины пилона крыла исключает повреждение деталей об элементы пилона, что повышает надежность реверсивного устройства. При увеличении ширины разъема >100 мм уменьшается пространство для установки отклоняющих решеток.
На фиг.1 изображен внешний вид реверсивного устройства авиационного двигателя на прямой тяге.
На фиг.2 - внешний вид реверсивного устройства авиационного двигателя на режиме реверсирования тяги.
На фиг.3 - внешний вид реверсивного устройства авиационного двигателя при обслуживании.
На фиг.4 - продольный разрез реверсивного устройства на прямой тяге.
На фиг.5 - продольный разрез реверсивного устройства на режиме реверсирования тяги.
На фиг.6 - элемент I на фиг.4 в увеличенном виде.
На фиг.7 - силовой каркас реверсивного устройства.
На фиг.8 - элемент II на фиг.7 в увеличенном виде.
На фиг.9 - дополнительная секция силового каркаса.
На фиг.10 - внешний вид реверсивного устройства без дополнительной секции.
Реверсивное устройство 1 двухконтурного турбореактивного двигателя 2 находится в задней части двигателя за створками мотогондолы 3 и совмещено с наружным соплом двигателя 2. Реверсивное устройство 1 состоит из подвижного обтекателя 4, основной секции 5 силового каркаса 6 с отклоняющими решетками 7, перекрывающих створок 8, установленных со стороны наружного воздушного канала 9 в двигателе, дополнительной секции 10 силового каркаса 6. Подвижный обтекатель 4 состоит из двух корпусов: наружного 11 и внутреннего 12, соединенных между собой в зоне наружного сопла. В передней части подвижного обтекателя 4 имеется площадка для организации герметичного уплотнения воздушного канала 9 в режиме прямой тяги. Подвижный обтекатель 4 выполнен в форме разомкнутого цилиндра. Такая форма обусловлена тем, чтобы при сдвигании обтекателя 4 он мог проходить по обе стороны от пилона 13 крыла самолета с необходимым зазором. Основная секция 5 силового каркаса 6 с отклоняющими решетками 7 содержит в себе передний шпангоут 14 в виде незамкнутого кольца, задний шпангоут 15 также в виде незамкнутого кольца. Между шпангоутами 14 и 15 расположены жестко установленные отклоняющие решетки 7. На шпангоутах 14 и 15 силового каркаса 6 установлены от 3-х до 8-ми направляющих элементов 16 для возможности перемещения подвижного обтекателя 4. Элементы 16 придают дополнительную жесткость силовому каркасу 6. На каркасе 6 выполнены также направляющие элементы 17 для сдвигания каркаса при проведении обслуживания. На переднем шпангоуте 14 со стороны расположения решеток 7 установлен эластичный элемент 18 для организации герметичного уплотнения воздушного канала 9. Ширина разъема С основной секции 5 силового каркаса 6 выполнена на 10…100 мм больше ширины пилона 13 крыла самолета. Основная секция 5 силового каркаса 6 соединяется с дополнительной секцией 10 болтовым соединением 19 и образует с ней замкнутую цилиндрической формы конструкцию, обладающую жесткостью, необходимой для надежной работы конструкции. Реверсивное устройство 1 крепится на двигателе 2 быстроразъемным замком 20, соединяющим фланец переднего шпангоута 14 и фланец 21 двигателя. На передней части подвижного обтекателя 4 со стороны воздушного канала 9 шарнирными соединениями 22 установлены створки 8 реверсивного устройства, соединенные двухзвенным рычажным механизмом 23 с передним шпангоутом 14. Двухзвенный механизм 23 состоит из переднего 24 и заднего 25 рычагов по потоку воздуха 26. Передний рычаг 24 соединен с передним шпангоутом 14 шарнирным соединением 27, задний рычаг 25 соединен с передним рычагом 24 шарнирным соединением 28 и со створкой 8 шарнирным соединением 29. Створка 8 и задний рычаг 25 выполнены с контактными площадками 30 и 31 соответственно, по которым они контактируют при раскрытии реверсивного устройства 1.
Основная секция 5 или дополнительная секция 10 силового каркаса 6 в верхней своей части имеет специальные элементы 32 фиксации для крепления на пилоне 13 крыла самолета, минимум в двух местах, преимущественно со стороны створок мотогондолы 3 и со стороны наружного сопла двигателя 2.
Реверсивное устройство турбореактивного двигателя работает следующим образом.
При работе на режиме прямой тяги подвижный обтекатель 4 расположен передней кромкой внутреннего корпуса 12 вблизи эластичного элемента 18 с обеспечением герметичного уплотнения. Двухзвенный рычажный механизм 23 находится в сложенном положении и не создает препятствий потоку 26. Основная секция 5 силового каркаса 6 с решетками 7 и с подвижным обтекателем 4 соединена с дополнительной секцией 10 и представляет собой жесткую замкнутую кольцевую конструкцию.
При перекладке на режим обратной тяги подвижный обтекатель 4 смещается по направляющим 16 силового каркаса 6 по направлению потока 26, двухзвенный рычажный механизм 23 раскладывается, створки 8 перекрывают воздушный канал 9 и одновременно открывают отклоняющие решетки 7 для прохождения воздушного потока 26 и создания обратной тяги.
При необходимости проведения технических работ и доступа к двигателю силовой каркас 6, состоящий из основной секции 5 и дополнительной секции 10, фиксируется в верхней своей части на пилоне 13 крыла самолета специальными элементами 32, расположенными на основной секции 5 или дополнительной секции 10 (см. фиг.9), быстроразъемный замок 20 открывается, отсоединяя передний шпангоут 14 основной секции 5 силового каркаса 6. После этого основная секция 5 силового каркаса 6 с отклоняющими решетками 7 и с подвижным обтекателем 4 смещается в сторону сопла по направляющим 17 силового каркаса 6 и создает пространство 33 (см. фиг.3) для работы с двигателем, а двигатель 2 при необходимости может быть снят без реверсивного устройства 1.
При необходимости съема реверсивного устройства 1 разбирается болтовое соединение 19, после чего реверсивное устройство 1 может быть снято, а дополнительная секция 10 (или отдельные поперечные балки) при транспортировке реверсивного устройства 1 может использоваться как технологический элемент для фиксации незамкнутой части конструкции.
При необходимости снятия двигателя 2 совместно с реверсивным устройством 1 разъединяются места подвески двигателя, и двигатель 2 снимается. Силовой каркас 6 и быстроразъемное соединение замком 20 обеспечивают целостность конструкции двигателя 2 и реверсивного устройства 1 при транспортировке.
edrid.ru
