МОДУЛЬНАЯ СИСТЕМА ПРИВОДА СООСНЫХ НЕСУЩИХ ВИНТОВ ВЕРТОЛЕТА

Полезная модель относится к авиационной технике и может быть использована при разработке или модернизации вертолетов с соосными несущими винтами.
Опыт эксплуатации вертолетов с соосными несущими винтами показывает, что наиболее трудоемкими являются работы, связанные с техническим обслуживанием и демонтажем агрегатов системы привода несущих винтов, содержащей входные (главные) валы с приводом от двигателей вертолета, редуктор с установленными на нем вертолетными агрегатами и смонтированную на выходных соосных валах редуктора колонку в сборе с агрегатами управления несущими винтами.
Демонтаж агрегатов системы привода несущих винтов и выходных валов редуктора необходим как для их замены при эксплуатации по техническому состоянию, так и для уменьшения габаритов вертолета по высоте при перевозке в стандартном контейнере или при транспортировке самолетом.
Повышенная трудоемкость подготовки вертолета к транспортировке связана с тем, что демонтаж смонтированной на выходных валах редуктора колонки с агрегатами управления возможен только в сборе с редуктором, причем предварительно необходимо демонтировать отдельные элементы каркаса и капотов отсека трансмиссии, отсоединить входные валы и демонтировать установленные на коробке приводов редуктора вертолетные агрегаты.
Подобным техническим решением является конструкция колонки несущих винтов вертолета Ка-26 ((А.Ф.Вахитов, «Вертолет Ка-26», Москва, «Транспорт» 1973 г. стр.58-65, рис.32, 36).
Конструкцией такой колонки не предусмотрена возможность ее демонтажа в сборе с выходными валами редуктора и элементами управления, размещенными внутри полости вала верхнего несущего винта.
Кроме того, конструкция и размещение шарнирных соединений рычажных механизмов управления в зоне нижнего корпуса редуктора усложняет их разборку.
Наиболее близким техническим решением является принятая в качестве прототипа модульного исполнения системы привода несущих винтов конструкция, описанная в патенте RU 2265554 С1, В64с 27/00; 27/32; 27/54, 2004 г.
Вертолет содержит фюзеляж, включающий кабину экипажа с органами управления, редуктор с цилиндрической верхней частью корпуса, двумя ведущими шестернями и двумя соосными валами противоположного вращения, на каждом из которых смонтированы втулки несущих винтов, два автомата перекоса, рычажные качалки, тяги, поводки и шлиц-шарниры, кинематические цепи продольно-поперечного управления вертолетом, включающие тяги, связывающие автоматы перекоса и качалки с тягами, связанные с нижним автоматом перекоса, кинематические цепи управления общим и дифференциальным шагом несущих винтов, включающие рычажный механизм, оснащенный двумя соосно расположенными и взаимоподвижными в осевом направлении стаканами, связанными тягами, рычажными качалками, поводками и шлиц-шарнирами с втулками несущих винтов. Внутренний вал редуктора связан подвижной посадкой и шлицевым соединением со ступицей нижней ведущей шестерни, зафиксирован от осевого перемещения торцевым упором в шлицевом соединении и затяжной гайкой, установленной на его нижнем конце и связан подшипником с наружным валом редуктора, при этом внутренний вал редуктора выполнен съемным.
Предлагаемое исполнение конструкции системы управления соосными несущими винтами действительно исключает необходимость
проводки управления внутри полости вала верхнего несущего винта и в подредукторной зоне, что сокращает количество технологических операций при демонтаже внутреннего вала редуктора в сборе с установленными на нем втулкой верхнего несущего винта, рычажными качалками, верхним автоматом перекоса, тягами, поводками и шлиц-шарнирами, обеспечивающими их взаимную кинематическую связь - так называемого «модуля» верхнего несущего винта.
Однако, процесс демонтажа «модуля» достаточно трудоемкий, так как перед демонтажем необходимо отсоединить тяги и шлиц-шарнир, соединяющие втулку и автомат перекоса нижнего несущего винта с верхним автоматом перекоса. Затем требуется установить специальное приспособление для отворачивания затяжной гайки с нижнего конца съемного вала и отжима вала с посадочных мест в опорных подшипниках.
В то же время, сложная система рычагов, тяг, качалок, наличие двух соосных взаимоподвижных соединений стаканов и третьего подвижного соединения верхнего автомата перекоса с валом редуктора не упрощает конструкцию предлагаемой системы управления соосными несущими винтами по сравнению с конструкцией колонки несущих винтов вертолета Ка-26.
Кроме того, конструкцией такой системы управления соосными несущими винтами не предусмотрена возможность демонтажа наружного вала редуктора в сборе с автоматом перекоса нижнего несущего винта, втулкой нижнего несущего винта, рычажными качалками, тягами, поводками, шлиц-шарнирами, образующим совместно с внутренним валом редуктора колонку несущих винтов.
Предлагаемая полезная модель решает задачу уменьшения габаритов вертолета по высоте и снижения трудоемкости при демонтаже агрегатов системы привода соосных несущих винтов с целью обеспечения возможности транспортировки вертолета в стандартном контейнере или в грузовом отсеке самолета, а также удобства последующей сборки,
упрощения регулировки системы управления при подготовке вертолета к эксплуатации или замены агрегатов при их эксплуатации по техническому состоянию.
Поставленная задача решена благодаря тому, что в модульной системе привода соосных несущих винтов вертолета, содержащей редуктор с цилиндрической верхней частью корпуса, двумя ведущими шестернями и двумя соосными валами противоположного вращения, на каждом из которых смонтированы втулки несущих винтов, два автомата перекоса, рычажные качалки, тяги, поводки и шлиц-шарниры, кинематические цепи продольно-поперечного управления вертолетом, включающие тяги, связывающие автоматы перекоса и качалки с тягами, связанные с нижним автоматом перекоса, кинематические цепи управления общим и дифференциальным шагом несущих винтов, включающие рычажный механизм, оснащенный двумя соосно расположенными и взаимоподвижными в осевом направлении стаканами, связанными тягами, рычажными качалками, поводками и шлиц-шарнирами с втулками несущих винтов, причем внутренний вал редуктора связан подвижной посадкой и шлицевым соединением со ступицей нижней ведущей шестерни, зафиксирован от осевого перемещения торцевым упором в шлицевом соединении и затяжной гайкой, установленной на его нижнем конце и связан подшипником с наружным валом редуктора, при этом внутренний вал редуктора выполнен съемным, подвижные в осевом направлении стаканы выполнены в виде верхней и нижней ползушек, установленных на внутреннем валу редуктора, кинематические цепи управления общим и дифференциальным шагом несущих винтов дополнительно снабжены тягами, установленными соосно с внутренним валом редуктора и связанными с верхней и нижней ползушками, верхним и нижним стаканами, резьбовой гильзой, корончатой гильзой, обоймой, закрепленной на корончатой гильзе, хвостовиком, связанным радиально-упорным подшипником с обоймой, причем корончатая гильза связана с нижним концом резьбовой гильзы быстроразъемным соединением, обойма
связана с резьбовой гильзой подвижной посадкой, верхний стакан связан с тягой нижней ползушки радиально-упорным подшипником и связан резьбовым соединением с верхней частью резьбовой гильзы, нижний стакан связан с тягой верхней ползушки радиально-упорным подшипником и связан резьбовым соединением с нижней частью резьбовой гильзы, при этом резьбы верхнего и нижнего стаканов и, соответственно, резьбы верхней и нижней частей резьбовой гильзы имеют разное направление, верхний и нижний стаканы связаны между собой подвижным в осевом направлении шлицевым соединением, а верхний стакан выполнен с наружными шлицами над резьбовой частью, корпус редуктора дополнительно снабжен картером, закрепленным к его нижней части, фланцевым стаканом, смонтированным на картере соосно с валами, и шлицевым стаканом, установленным во фланцевом стакане с подвижной посадкой, зафиксированном от осевого перемещения торцевым упором в подвижной посадке и затяжной гайкой, установленной на его нижнем конце, причем шлицевый и верхний стаканы связаны между собой подвижным в осевом направлении шлицевым соединением, цилиндрическая верхняя часть корпуса редуктора выполнена в виде съемного стакана, связанного быстроразъемным соединением с корпусом редуктора, наружный вал связан со съемным стаканом радиальным и радиально-упорным подшипниками, зафиксирован от осевого перемещения торцевым упором и затяжной гайкой и связан подвижной посадкой и шлицевым соединением со ступицей верхней ведущей шестерни редуктора, а автомат перекоса нижнего несущего винта смонтирован на поверхности съемного стакана, наружный вал редуктора в сборе со съемным стаканом, автоматом перекоса нижнего несущего винта, втулкой нижнего несущего винта, рычажными качалками, тягами, поводками, шлиц-шарнирами, образующий совместно с внутренним валом редуктора колонку несущих винтов, выполнен съемным.
Быстроразъемное соединение, связывающее резьбовую гильзу с корончатой гильзой, выполнено в виде зацепления наружных выступов на
нижнем конце резьбовой гильзы с внутренними выступами на корончатой гильзе, между которыми вставлена корончатая втулка, исключающая возможность их взаимного поворота и зафиксированная от осевого перемещения стопорной шайбой.
Диаметр выступов наружных шлиц верхнего стакана не превышает внутреннего диаметра резьбы затяжной гайки, а наружный диаметр резьбовой гильзы не превышает диаметр выступов внутренних шлиц шлицевого стакана.
Предлагаемая полезная модель поясняется чертежами, где:
на фиг.1 - общий вид вертолета с демонтированной колонкой;
на фиг.2 - общий вид колонки в сборе с редуктором;
на фиг.3 - узел I фиг.1;
на фиг.4 - узел II фиг.1;
на фиг.5 - узел III фиг.2;
Модульная система привода соосных несущих винтов вертолета содержит редуктор 1 с цилиндрической верхней частью корпуса, двумя нижней 2 и верхней 3 ведущими шестернями, съемный стакан 4, связанный быстроразъемным соединением 5 с корпусом редуктора 6, автомат перекоса нижнего винта 7, соединенный со съемным стаканом 4 осевыми шарнирами 8 и соединенный тягами 9, 10 с качалками 11, 12 управления циклическим шагом, установленными на корпусе редуктора 6, образующими кинематические цепи продольно-поперечного управления, внутренний 13 и наружный 14 соосные валы противоположного вращения, верхней ползушки 15 и нижней ползушки 16, установленных на внутреннем валу 13, связанном подвижной посадкой и шлицевым соединением со ступицей нижней ведущей шестерни 2 редуктора 1, зафиксирован от осевого перемещения торцевым упором в шлицевом соединении и затяжной гайкой 17, установленной на его нижнем конце и связан подшипником 18 с наружным валом 14, связанным со съемным стаканом 4 радиальным 19 и
радиально-упорным 20 подшипниками, зафиксирован от осевого перемещения торцевым упором и затяжной гайкой 21 и связан подвижной посадкой и шлицевым соединением со ступицей верхней ведущей шестерни 3 редуктора 1, картер 22, закрепленный к нижней части корпуса редуктора 6 и фланцевый стакан 23, закрепленный на картере 22 соосно с валами 13, 14, затяжную гайку 24 и шлицевый стакан 25, установленный во фланцевом стакане 23 с подвижной посадкой, зафиксированный от осевого перемещения торцевым упором в подвижной посадке и затяжной гайкой 24, установленной на его нижнем конце, резьбовую гильзу 26, связанную со шлицевым стаканом 25 подвижным в осевом направлении соединением, корончатую гильзу 27, обойму 28, закрепленную на корончатой гильзе 27 и хвостовик 29, связанный радиально-упорным подшипником 30 с обоймой 28, причем обойма 28 связана подвижной посадкой с резьбовой гильзой 26, хвостовик 29 шарнирно связан с рычагом 31 управления общим шагом, а корончатая гильза 27 шарнирно связана с тягой 32 управления дифференциальным шагом несущих винтов и связана с нижним концом резьбовой гильзы 26 быстроразъемным соединением 33, тяги 34, 35 верхней 15 и нижней 16 ползушек, установленные соосно с внутренним выходным валом 13, нижний стакан 36, связанный с тягой 34 верхней ползушки 15 радиально-упорным подшипником 37 и связанный резьбовым соединением с нижней частью резьбовой гильзы 26, верхний стакан 38, связанный с тягой 35 нижней ползушки 16 радиально-упорным подшипником 39, связанный резьбовым соединением с верхней частью резьбовой гильзы 26 и связанный подвижным шлицевым соединением со шлицевым стаканом 25, при этом резьбы верхнего 38 и нижнего 36 стаканов и, соответственно, резьбы верхней и нижней частей резьбовой гильзы 26 имеют разное направление, а верхний 38 и нижний 36 стаканы связаны между собой подвижным шлицевым соединением, рычаги 31, 40, тягу 32 и качалку 41 кинематической цепи управления общим и дифференциальным шагом несущих винтов,
установленные на нижней части корпуса редуктора 6 и колонку несущих винтов 42, включающую внутренний вал 13 в сборе с установленными на нем втулкой верхнего несущего винта 43, верхней 15 и нижней 16 ползушками, верхним автоматом перекоса 44, тягами 34, 35 верхней 15 и нижней 16 ползушек, резьбовой гильзой 26 с верхним 38 и нижним 36 стаканами и наружный вал 14, связанный подшипником 18 с внутренним валом 13, в сборе со съемным стаканом 4, автоматом перекоса нижнего несущего винта 7, втулкой нижнего несущего винта 45, шлиц-шарниры 46, рычажные качалки 47 и тяги 48, обеспечивающие их кинематическую связь.
Быстроразъемное соединение 33, связывающее рычаг 31 и тягу 32 управления общим и дифференциальным шагом несущих винтов с тягами 34,35 верхней 15 и нижней 16 ползушек через корончатую гильзу 27, резьбовую гильзу 26, нижний 36 и верхний 38 стаканы, соответственно, выполнено в виде зацепления наружных выступов 49 на нижнем конце резьбовой гильзы 26 с внутренними выступами 50 на корончатой гильзе 27 между которыми вставлена корончатая втулка 51, исключающая возможность их взаимного поворота и расцепки выступов 49 и 50, которая зафиксирована от осевого смещения стопорной шайбой 52.
Диаметр выступов наружных шлиц 53 верхнего стакана 38 не превышает внутреннего диаметра резьбы затяжной гайки 17, а наружный диаметр резьбовой гильзы 26 не превышает диаметр выступов внутренних шлиц 54 шлицевого стакана 25 с возможностью свободного осевого перемещения верхнего стакана 38 и связанной с ним резьбовой гильзы 26 относительно резьбы затяжной гайки 17 и внутренних шлиц 54 шлицевого стакана 25 при демонтаже колонки 42 подъемом за рым-гайку 55.
Быстроразъемное соединение 5, связывающее съемный стакан 4 с корпусом редуктора 6, также содержит корончатую гильзу 56 с внутренними выступами 57, связанными зацеплением с наружными выступами 58 на верхней части корпуса редуктора 6 и корончатую втулку 59, вставленную между выступами 57, 58, исключающую возможность поворота корончатой
гильзы 56 относительно корпуса редуктора 6 и зафиксированную от осевого перемещения стопорной шайбой 60.
Демонтаж колонки несущих винтов выполняется следующим образом:
1. С втулок верхнего 43 и нижнего 45 несущих винтов демонтируются установленные на них лопасти верхнего и нижнего несущих винтов вертолета (не показаны);
2. Тяги 9 и 10 автомата перекоса нижнего винта 7 отсоединяются от качалок 11, 12 продольно-поперечного управления, установленных на верхней части корпуса редуктора 6 (см. фиг.2, 3, 4);
3. Разбирается быстроразъемное соединение 5, связывающее съемный стакан 4 с корпусом редуктора 6. Для этого с корончатой гильзы 56 снимается стопорная шайба 60 и корончатая втулка 59, затем корончатая гильза 56 поворачивается, при этом ее внутренние выступы 57 выводятся из зацепления с наружными выступами 58 на верхней части корпуса редуктора 6, освобождая связь съемного стакана 4 с корпусом редуктора 6 и связь наружного выходного вала 14 со ступицей верхней ведущей шестерни 3 редуктора 1(см. фиг.2, 3, 4);
4. Разбирается быстроразъемное соединение 33, связывающее рычаг 31 управления общим шагом тягу 32 управления дифференциальным шагом несущих винтов с тягами 34, 35 верхней 15 и нижней 16 ползушек. Для этого с корончатой гильзы 27 снимаются стопорная шайба 52 и корончатая втулка 51, затем корончатая гильза 27 с закрепленными на ней обоймой 28 хвостовиком 29 поворачивается, при этом ее внутренние выступы 50 выводятся из зацепления с наружными выступами 49 резьбовой гильзы 26, освобождая связь резьбовой гильзы 26 с корончатой гильзой 27 и закрепленной на ней обоймы 28 с тягой 32 управления дифференциальным шагом и рычагом 31 управления общим шагом несущих винтов (см. фиг.5);
5. Отворачивается и снимается затяжная гайка 24, связывающая шлицевый стакан 25 с фланцевым стаканом 23, закрепленным на
картере 22, затем расконтривается затяжная гайка 17, шлицевый стакан 25 смещается в верхнее положение и своими шлицами совмещается со шлицами затяжной гайки 17, после чего затяжная гайка 17 отворачивается и снимается с нижнего конца внутреннего вала 13. При транспортировке шлицевый стакан 25 устанавливается в нижнее исходное положение и фиксируется затяжной гайкой 24 (см. фиг.3, 4).
6. Подъемом за рым-гайку 55 колонка 42 («модуль») извлекается из редуктора 1 и демонтируется с вертолета. При этом внутренний 13 и наружный 14 выходные валы выводятся из соединений со ступицами нижней 2 и верхней 3 ведущих шестерен редуктора. При транспортировке затяжная гайка 17 устанавливается на нижний конец внутреннего выходного вала 13 (см. фиг.2, 3);
Монтаж колонки выполняется в обратном порядке.
При демонтаже, транспортировке и монтаже колонки несущих винтов 42 внутренний выходной вал 13 остается связанным подшипником 18 с наружным выходным валом 14, что значительно упрощает процесс регулировки колонки после сборки.
Возможность выполнения технологических операций при демонтаже съемного внутреннего выходного вала редуктора проверена при изготовлении модифицированных редукторов ВР-226Н для вертолета Ка-226.