NO120011B - - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en anordning ved lopehjul med omstillbare lopshjulsblader som er dreibart festet i et lopehjulsnav som er festet til en aksel, hvor den stillkraft som behoves for omstilling■av lope-hjulsblade:;e, skaffes ved hjelp av en i lopehjulsnavet anordnet hydraulisk stempelservomotor med et stivt dobbeltstempel som utgjor en mekanisk enhet og omfatter to stempelenheter som er aksialt bevegelige i forhold til hver sin sylinderenhet som er fast anordnet i lopehjulsnavet ved hver sin ende av dobbeltstempelet i dettes bevegelsesretning og sammen med stempelenhetene danner to arbeidskamre for trykkmedium til å påvirke dobbeltstempelet fra motsatte sider, samtidig som dobbelt stempelets midtparti, sett på tvers av dets aksiale bevegelsesretning, er utfort med kraftoverforende lagre for koblingsorganer til å overfore bevegelse fra dobbeltstempelet til lopehjulsbladene.

Tidligere kjente konstruksjoner av nav for omstillbare lopehjulsblader er-omfintlige for driftsforstyrrelser fordi de forskjellige propellblad kan bli utsatt for innbyrdes forskjellige belastninger med den folge at den totale last fra samtlige propellblader ikke alltid blir symmetrisk fordelt i forhold til servomotoren som den overfores til. I tilfelle av usymmetrisk belastning er der alltid fare for at servomotor-stempelet går skjevt og låser seg i servomotorsylinderen (såkalt skuff-effekt), hvorved også propellbladene kan bli låst. For å være drifts-sikre krever de meget noyaktig utforte og kraftig dimensjonerte anordninger dels til foring og tetning av servomotorstemplene i de tilhorende sylindre og dels til foring av de organer som overforer kraft til lopehjulsbladene.

Hensikten med oppfinnelsen er å gi anvisning på et lopshjulsnav hvor en rekke av de ulemper som foreligger ved de kjente lopehjulsnav,

i vesentlig grad er eliminert. Med sikte på dette er et lopehjulsnav ifolge oppfinnelsen utfort i samsvar med et eller flere av patentkravene.

Anordningen ifolge oppfinnelsen er i det vesentligekarakterisert vedat dobbeltstempelets ene stempelenhet er innrettet til å forskyves aksialt inne i sin motsvarende, rorformede sylinderenhet,

og at dobbeltstempelets annen stempelenhet er rorformet og innrettet til å forskyves aksialt utenpå sin motsvarende sylinderenhet.

Ved en "stempelenhet" menes her en del som er bevegelig i forhold til navlegemet under virkningen av trykket fra hydraulisk væske, uansett om delen har en utvendig eller innvendig sylindrisk flate mot den tilhorende "sylinderenhet", og på tilsvarende måte menesmed "sylinderenhet" en del som samvirker med en "stempelenhet" under dennes bevegelse for å danne et arbeidsrom for trykkmediet, og som er stasjonær i forhold til navlegemet, og det uansett om den har en innvendig eller en utvendig sylindrisk flate mot den tilhorende "stempelenhet".

Ved en utforelsesform for oppfinnelsen i henhold til krav 2 blir tetningene og forings- og tetningsflatene mellom stempelenhetene og sylinderenhetene pålitelige og samtidig enkle fra et fremstillings-synspunkt.

En utforelse i henhold til krav 3 forhindrer at der oppstår pumpevirkning i navets hulrom når dobbeltstempelet forskyves i navet.

Ved en utforelse i henhold til krav 4 er det mulig å gjore navet forholdsvis kort.

Oppfinnelsen vil bli belyst nærmere under henvisning til tegningen. Fig. 1 viser lengdesnitt av et lopehjulsnav i henhold til oppfinnelsen, hvor deler som-er vesentlige for oppfinnelsen, er vist i en utfbrelsesform.

Fig. 2 viser tverrsnitt av lopehjulsnavet etter linjen A-A

på fig. 1, og

fig. 3 og 4 viser i skjematisk aksialsnitt forskjellige arrangementer av den hydrauliske stempelservomotor i et lopehjulsnav, hvor man ser de to sylinderenheter og dobbeltstempelet med to stempelenheter.

I det folgende vil der stort sett bare bli beskrevet slike deler av anordningen som har betydning for å anskueliggjore oppfinnelsen. Oppfinnelsen vil bli beskrevet i forbindelse med en kjent utforelse av befestigelsen og lagringen av lopehjulsbladene i navet og med en i og for seg kjent kulisseoverforing av kraften fra det i lopehjulets lengde-retning bevegelige kraftutovende organ hos servomotoren til organer for dreining av lopehjulsbladene - anordninger som takket være utforelsen av servomotoren ifolge oppfinnelsen kan anvendes med fordel. Kraft-overforingsorganene såvel som anordningene til befestigelse og lagring av bladene kan imidlertid også være av annen utforelse som i og for seg kjent i forbindelse med lopehjul med stillbare blader.

Navet på fig. 1 og 2 har et navlegeme 1 som er utfort for

fire propellblader 3°S har et hulrom 5 som strekker seg i navlegemets akseretning og levner plass blant annet for den hydrauliske stempelservomotor. Navlegemet 1 har fire periferisk fordelte uttagninger 7 til dreibar befestigelse av fire propellblader 3, hvorav bare bladflenser 9 med det nærmeste stykke av bladroten er vist på tegningen. Hvert propellblad 3 er dreibart festet til navlegemet 1 med en lagerring 11 fastskrudd i navlegemet, og en veivtappring 13 som griper over lagerring en 11 og er festet til bladflensen 9 og forsynt med en veivtapp 15 (fig. 2). Veivtappringen 13 er også lagret på en lagertapp 17 anbragt

i uttagningen 7 i navlegemet 1. Denne er i sin tur festet til en flens 19 på propellakselen 21.

Propellakselen 21 er utfort med en sentral aksial kanal 23, altså som et ror. I kanalen 23 er et ror 25 anordnet aksialt forskyvbart. Roret 25 og det frie rom i kanalen 23 mellom dette og veggen av propellakselen 21 tjener begge hver for seg som såvel tilforsels- som returledning for trykkvæske til den hydrauliske stempelservomotor i navet 1. Ved den ende av navlegemet 1 som vender bort fra propell-akselflensen 19, er navlegemet utrustet med et skjold 27 som lukker for hulrommet 5 mot yttersiden og bærer en navkonus 29»

Den i navet anordnede hydrauliske stempelservomotor til omstilling av propellbladet 3 har i samsvar med oppfinnelsen et dobbeltstempel 31 som er utfort som en mekanisk enhet og tjener til å overfore kraft fra trykkmediet til hvert propellblad 3 via veivtappen 15 på veivtappringen 13. Dobbeltstempelet 31 har to stempelenheter som vender hver sin vei i aksial retning, nemlig dels en stempelenhet 33 som i ut-førelsen på fig. 1 har en utvendig sylindrisk forings- og tetningsflate 35 som tetter mot en sylinderenhet 37 forsynt med en indre tetning 39, hvorved der fremkommer et arbeidskammer /\ 1 for trykkmedium til å påvirke stempelenheten 33,inngrenset av skjoldet 27, sylinderenheten 37

og stempel enhet en 33»°S dels en stempelenhet 43 som med en indre tetning 45 tetter mot en utvendig forings- og tetningsflate 47 på en sylinderenhet 49 festet i navlegemet 1, hvorved der fremkommer et arbeidskammer

51 for trykkmedium til å påvirke stempelenheten 43»inngrenset av stempelenheten 43°S sylinderenheten 49*

Sylinderenheten 49 har en åpning 53 som danner et med en tetning 45 forsynt sentralt aksialt lop for en sylinderformet del 57

som er fast forbundet med dobbeltstempelet 31°g forsynt med en aksialt gjennomgående kanal 59 med et videre parti 6l og et trangere parti 63. Roret 25 strekker seg gjennom det videre parti 6l av kanalen 59°g er festet i bunnen av dette parti slik at det slutter seg til kanalens trangere parti 63 og gjennom dette står i forbindelse med arbeidskammeret 41 for til- og bortledning av trykkmedium. Rommet i kanalen 23 mellom roret 25 og veggen av propellakselen 21 slutter seg til det videre parti 6l av kanalen 59- Dette parti står gjennom radiale åpninger 65 i forbindelse med arbeidskammeret 51 for til- og bortledning av trykkmedium. Til- og bortledning av trykkmedium for arbeidskamrene 41 og 51 styres ved hjelp av i og for seg kjente styreorganer, som i utfbrelsen på fig. 1 ikke er plasert i propellnavet.

Ifolge et annet arrangement som er velkjent ved omstillbare propeller, kan den hydrauliske stempelservomotor i navet for sin manøv-rering være forsynt med en styreventilanordning som er anbragt i navet og manovreres ved forskyvning av et ror svarende til roret 25 på fig. 1. Ut over dette tjener roret vanligvis bare som tilforselsledning for trykkvæske, mens mellomrommet mellom roret og akselveggen tjener som returledning. Et arrangement med styreventilanordning i navet er blant annet vist i svensk patentskrift nr. 93-872 og kan med fordel anvendes også i et lopehjul i henhold til den foreliggende oppfinnelse.

Fig. 2 viser hvorledes dobbeltstempelet 31 er forsynt med armer 67, én for hvert propellblad 3- Disse armer rager ut radialt fra dobbeltstempelet 31 gjennom uttagninger 69 i navlegemet 1. Disse uttagninger tillater armene 67 å bevege seg i aksial retning i navlegemet 1 et stykke som skal til for onsket omstilling av propellbladene 3« Armen 67 bor hovedsakelig være plasert i midtpartiet av dobbeltstempelet 31* Armene 67 er i den viste utforelse tilsluttet veivtappene 15 via hver sin terning 71 som veivtappene 15 kan dreie seg i, og som kan forskyves i et spor 73 som er utformet i den respektive arm 67 og har anleggsflater for terningen 71 i rett vinkel til lengdeaksen for dobbeltstempelet JL»

Særlig liten navlengde fås som vist på fig. 4 hvis den sylinderenhet som ligger nærmest propellakselen, trekkes inn i denne.

På fig. 3 og 4 er der skjematisk anskueliggjort forskjellige muligheter for foring og tetning mellom de to stempelenheter 33°S 34 hos det aksialt bevegelige dobbeltstempel 31°g de med disse samvirkende og med navlegemet 1 fast forbundne sylinderenheter hos den hydrauliske servomotor.

Ved at dobbeltstempelet 31 er anordnet for å få samtidig foring mot to stillestående sylinderenheter 37°g 49»behover bare de to sylindriske forings- og tetningsflater 35 og 37 å være noyaktig bearbeidet i hele sin aksiale lengde, mens de motstående sylindriske flater bare behover å være bearbeidet i området nærmest sine tetninger 39 og 45-Fig. 3 viser et arrangement svarende til det på fig. 1. Den stempelenhet 33 hos dobbeltstempelet 31 som ligger lengst borte fra propellakselen 21, er forsynt med en utvendig forings- og tetningsflate 35 som er anordnet for å lope langs en innvendig tetning 39 i sylinderenheten 37»Stempelenheten 43 nærmest propellakselen 21 er rorformet og forsynt med en innvendig tetning 45 innrettet til å lope langs den utvendige forings- og tetningsflate 47 på sylinderenheten 49* Fig. 4 viser et arrangement hvor stempelenheten 33 er rorformet og forsynt med en innvendig tetning 47 som er anordnet for å lope langs en utvendig forings- og tetningsflate 79 i sylinderenheten 8l. Stempelenheten 43 har en utvendig forings-'og tetningsflate 83 anordnet for å lope langs en innvendig tetning 85 i sylinderenheten 87.

Den foregående beskrivelse og tegningsfigurene gir bare endel eksempler på den praktiske utforelse av oppfinnelsen, og innen rammen av patentkravene er ytterligere utforelsesformer mulige.

Claims (4)

1. Anordning ved lopehjul med omstillbare lopehjulsblader (3) som er dreibart festet i et lopehjulsnav (1) som er festet til en aksel (2 1), hvor den stillkraft som behoves for omstilling av lopehjulsbladene (3)1 skaffes ved hjelp av en i lopehjulsnåvet (1) anordnet hydraulisk stempelservomotor (31, 37, 39) med et stivt dobbeltstempel (31) som utgjor en mekanisk enhet og omfatter to stempelenheter (33 og 43) som er aksialt bevegelige i forhold til hver sin sylinderenhet (37 og 49) som er fast anordnet i lopehjulsnåvet (1) ved hver sin ende av dobbeltstempelet (31) i dettes bevegelsesretning og sammen med stempelenhetene (33 og 43) danner to arbeidskamre (41 og 51) for trykkmedium til å påvirke dobbeltstempelet (31) fra motsatte sider, samtidig som dobbeltstempelets (31) midtparti, sett på tvers av dets aksiale bevegelsesretning, er utfort med kraftoverforende lagre (73) f° r koblingsorganer (71, 15) til å overfore bevegelse fra dobbeltstempelet (31) til lopehjulsbladene (3), karakterisert ved at dobbeltstempelets (31) ene stempelenhet (33) er innrettet til å forskyves aksialt inne i sin motsvarende, rorformede sylinderenhet (37)» og at dobbeltstempelets annen stempelenhet (43) er rorformet og innrettet til å forskyves aksialt utenpå sin motsvarende sylinderenhet (49)-

2. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at tetningen (39, 45) mellom sylinderenhet (37> 49) °S <s> tempelenhet (33> 43) er anordnet i de innvendige flater, mens de utvendige flater (35. 47) er utfort som glatte sylindriske forings- og tetningsflater.

3. Anordning som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at tetningsf laten mellom den ene stempelenhet (33)° S dennes sylinderenhet (37) har samme diameter som tetningsflaten mellom den annen stempelenhet (43)° g dennes sylinderenhet (49)*

4. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at dobbeltstempelets (31) midtparti er utfort med hovedsakelig radialt utragende armer (67) som de kraftoverforende lagre (73) er uttatt i.