本主題大體上涉及用于燃氣渦輪發(fā)動機螺旋槳的可變槳距控制系統(tǒng)及方法，并且更具體地涉及用于限制螺旋槳槳距的系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

燃氣渦輪發(fā)動機大體上包括對渦輪供能以使一個或更多個風扇或螺旋槳葉片旋轉(zhuǎn)的芯部發(fā)動機。稱為"開放轉(zhuǎn)子"設(shè)計的一種類型的燃氣渦輪發(fā)動機類似于常規(guī)渦扇和渦輪螺旋槳設(shè)計操作，但具有優(yōu)于兩者的燃料效率。渦扇發(fā)動機關(guān)于中心燃氣渦輪芯部驅(qū)動旁通風扇的原理操作，風扇位于發(fā)動機的機艙與發(fā)動機芯部之間的徑向位置處。然而，在開放轉(zhuǎn)子設(shè)計中，"旁通"螺旋槳安裝在發(fā)動機的機艙外側(cè)。這容許螺旋槳作用于較大體積的空氣上，并且比常規(guī)渦扇發(fā)動機生成更多推力。在一些開放轉(zhuǎn)子發(fā)動機中，"旁通"螺旋槳包括兩個反向旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子組件，各個轉(zhuǎn)子組件承載位于發(fā)動機機艙外側(cè)的螺旋槳葉片陣列。

槳距控制系統(tǒng)可附接于螺旋槳，以便根據(jù)期望的飛行特征改變螺旋槳的槳距角。最佳性能要求此類系統(tǒng)具有高度的準確性。然而，期望的槳距范圍可根據(jù)周圍條件或操作狀態(tài)而不同。用于一個條件的理想螺旋槳槳距可導致另一個中的災(zāi)難性故障。

因此，期望改進的槳距控制系統(tǒng)和方法。具體而言，選擇性地限制槳距角的、用于燃氣渦輪發(fā)動機的槳距控制系統(tǒng)和方法將為有利的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的方面和優(yōu)點將在以下描述中部分地闡述，或者可從描述為明顯的，或者可通過本發(fā)明的實踐學習。

大體上提供了一種螺旋槳槳距控制系統(tǒng)和方法，其在選擇的操作模式期間限制螺旋槳槳距角。

根據(jù)一個實施例，槳距控制系統(tǒng)包括與螺旋槳葉片曲軸接合以改變螺旋槳葉片槳距的線性促動器。促動器包括具有流體地密封的缸壁的缸，以及可平移地附接于螺旋槳葉片曲軸的活塞?；钊ㄔO(shè)置在缸內(nèi)以限定缸的前室和后室的凸緣、從凸緣延伸穿過缸后室的凸起，以及附接于活塞并且設(shè)置成穿過缸前室的粗可旋轉(zhuǎn)管。還包括油傳遞軸承(OTB)，其沿中心軸線定位，并且與前室流體連通地連結(jié)于缸壁。還包括細止擋套環(huán)，其圍繞OTB環(huán)形地定位，并且限定分離的第一流體通路和第二流體通路。第一流體通路在基于地面的操作模式期間與OTB和前室流體連通，第二流體通路在基于飛行的操作模式期間與OTB和前室流體連通。

根據(jù)另一個實施例，包括了一種燃氣渦輪發(fā)動機。燃氣渦輪發(fā)動機包括沿中心軸線延伸的芯部發(fā)動機、圍繞中心軸線沿周向安裝在可旋轉(zhuǎn)框架上的至少一排螺旋槳葉片，其包括至少一個螺旋槳葉片和能夠圍繞徑向葉片軸線樞轉(zhuǎn)的曲軸，以及平行于中心軸線定位的線性促動器。線性促動器包括具有流體地密封的缸壁的缸、可平移地附接于螺旋槳葉片曲軸的活塞，以及附接于活塞的粗可旋轉(zhuǎn)管?；钊ㄔO(shè)置在缸內(nèi)以限定缸的前室和后室的凸緣、從凸緣延伸穿過缸后室的凸起，以及設(shè)置成穿過缸前室的粗可旋轉(zhuǎn)管。還包括油傳遞軸承(OTB)，其沿中心軸線定位，并且與前室流體連通地連結(jié)于缸壁。還包括細止擋套環(huán)，其圍繞OTB環(huán)形地定位，并且限定分離的第一流體通路和第二流體通路。第一流體通路在基于地面的操作模式期間與OTB和前室流體連通，第二流體通路在基于飛行的操作模式期間與OTB和前室流體連通。

根據(jù)另一個實施例，包括一種用于控制一排螺旋槳葉片的槳距角的方法。螺旋槳葉片圍繞中心軸線沿周向安裝在可旋轉(zhuǎn)框架上，包括至少一個螺旋槳葉片和能夠圍繞徑向葉片軸線樞轉(zhuǎn)的曲軸。該方法包括對于促動器開始基于地面的操作模式或基于飛行的操作模式的步驟，該促動器包括具有設(shè)置在缸內(nèi)以限定前室和后室的凸緣的活塞，活塞附接于設(shè)置成穿過缸的粗可旋轉(zhuǎn)管，缸的前室與平行于粗可旋轉(zhuǎn)管的油傳遞軸承(OTB)流體連通。還包括選擇槳距變化功能和根據(jù)開始步驟有條件地響應(yīng)的步驟。在開始基于地面的操作模式的狀態(tài)下，響應(yīng)步驟包括通過粗可旋轉(zhuǎn)管和通過細止擋套環(huán)的第一流體通路單獨地輸送液壓流體，同時約束液壓流體到細止擋套環(huán)的分離的第二流體通路中的輸送，細止擋套環(huán)設(shè)置在OTB上。在開始基于飛行的操作模式的狀態(tài)下，響應(yīng)步驟包括通過粗可旋轉(zhuǎn)管和通過第二流體通路單獨地輸送液壓流體，同時約束液壓流體從第一流體通路的輸送。還包括的步驟在于：使OTB、粗可旋轉(zhuǎn)管和活塞平行于中心軸線一致平移，同時在缸后室與粗可旋轉(zhuǎn)管之間傳遞液壓流體；以及將活塞處的平移移動轉(zhuǎn)換成曲軸圍繞徑向葉片軸線的樞轉(zhuǎn)移動。

技術(shù)方案1. 一種槳距控制系統(tǒng)，包括：

線性促動器，其與螺旋槳葉片曲軸接合以改變螺旋槳葉片槳距，所述促動器包括：

缸，其包括流體地密封的缸壁，

活塞，其可平移地附接于所述螺旋槳葉片曲軸，所述活塞包括設(shè)置在所述缸內(nèi)以限定其前室和后室的凸緣、從所述凸緣延伸穿過所述缸后室的凸起，以及附接于所述活塞并且設(shè)置成穿過所述缸前室的粗可旋轉(zhuǎn)管；

油傳遞軸承(OTB)，其沿中心軸線定位，所述OTB與所述前室流體連通地連結(jié)于所述缸壁；以及

細止擋套環(huán)，其環(huán)形地定位在所述OTB上方，所述細止擋套環(huán)限定分離的第一流體通路和第二流體通路，所述第一流體通路在基于地面的操作模式期間與所述OTB和前室流體連通，所述第二流體通路在基于飛行的操作模式期間與所述OTB和前室流體連通。

技術(shù)方案2. 根據(jù)技術(shù)方案1所述的槳距控制系統(tǒng)，其特征在于，所述OTB包括可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子和圍繞所述轉(zhuǎn)子定位的旋轉(zhuǎn)地固定的定子，所述轉(zhuǎn)子與所述粗可旋轉(zhuǎn)管平行連結(jié)于所述缸壁。

技術(shù)方案3. 根據(jù)技術(shù)方案2所述的槳距控制系統(tǒng)，其特征在于，所述OTB轉(zhuǎn)子限定至少一個徑向轉(zhuǎn)子孔，并且所述OTB定子限定能夠與所述徑向轉(zhuǎn)子孔流體連通的至少一個徑向定子孔。

技術(shù)方案4. 根據(jù)技術(shù)方案3所述的槳距控制系統(tǒng)，其特征在于，所述OTB還包括沿徑向定位在所述轉(zhuǎn)子與所述定子之間的至少一個軸承環(huán)；并且其中所述OTB定子相對于所述OTB轉(zhuǎn)子平移地固定。

技術(shù)方案5. 根據(jù)技術(shù)方案1所述的槳距控制系統(tǒng)，其特征在于，所述槳距控制系統(tǒng)還包括：

十字頭，其附接于所述活塞凸起并且包括從其沿徑向向外延伸的至少一個指部；以及

曲柄桿，其從所述十字頭指部沿縱向延伸，其中所述螺旋槳葉片曲軸樞轉(zhuǎn)地連結(jié)于所述曲柄桿以引導所述螺旋槳葉片圍繞徑向葉片軸線的旋轉(zhuǎn)。

技術(shù)方案6. 根據(jù)技術(shù)方案1所述的槳距控制系統(tǒng)，其特征在于，所述細止擋套環(huán)的第一流體通路定位成平行于所述第二流體通路并且與其沿軸向分開；并且其中所述OTB可平移地設(shè)置成穿過所述細止擋套環(huán)，并且作為備選能夠與所述第一流體通路和所述第二流體通路連通。

技術(shù)方案7. 根據(jù)技術(shù)方案3所述的槳距控制系統(tǒng)，其特征在于，所述OTB徑向孔具有所述第一流體通路與所述第二流體通路之間的軸向平移范圍，進一步其中，所述基于地面的操作模式約束到所述第二流體通路中的流體連通，并且其中所述基于飛行的操作模式約束從所述第一流體通路的流體連通。

技術(shù)方案8. 根據(jù)技術(shù)方案1所述的槳距控制系統(tǒng)，其特征在于，所述槳距控制系統(tǒng)還包括：

粗入口管，所述粗入口管與其流體連通地同軸地附接于所述粗可旋轉(zhuǎn)管；

地面細入口管，其與所述第一流體通路流體連通地附接于所述細止擋套環(huán)；以及

飛行細入口管，其與所述第二流體通路流體連通地附接于所述細止擋套環(huán)。

技術(shù)方案9. 根據(jù)技術(shù)方案8所述的槳距控制系統(tǒng)，其特征在于，所述活塞限定至少一個孔口，所述粗可旋轉(zhuǎn)管和所述后室通過所述至少一個孔口流體連通。

技術(shù)方案10. 一種燃氣渦輪發(fā)動機，包括：

芯部發(fā)動機，其沿中心軸線延伸；

至少一排螺旋槳葉片，其圍繞所述中心軸線沿周向安裝，包括至少一個螺旋槳葉片和能夠圍繞徑向葉片軸線樞轉(zhuǎn)的曲軸；

線性促動器，其定位成平行于所述中心軸線并且包括：

缸，其包括流體地密封的缸壁；

活塞，其可平移地附接于所述螺旋槳葉片曲軸，所述活塞包括設(shè)置在所述缸內(nèi)以限定其前室和后室的凸緣、從所述凸緣延伸穿過所述缸后室的凸起，以及附接于所述活塞并且設(shè)置成穿過所述前室的粗可旋轉(zhuǎn)管；

油傳遞軸承(OTB)，其沿所述中心軸線定位，所述OTB與所述前室流體連通地連結(jié)于所述缸壁；以及

細止擋套環(huán)，其環(huán)形地定位在所述OTB上方，所述細止擋套環(huán)限定分離的第一流體通路和第二流體通路，所述第一流體通路在基于地面的操作模式期間與所述OTB和前室流體連通，所述第二流體通路在基于飛行的操作模式期間與所述OTB和前室流體連通。

技術(shù)方案11. 根據(jù)技術(shù)方案10所述的燃氣渦輪發(fā)動機，其特征在于，所述OTB包括可旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子和圍繞所述轉(zhuǎn)子定位的旋轉(zhuǎn)地固定的定子，所述轉(zhuǎn)子與所述粗可旋轉(zhuǎn)管平行連結(jié)于所述缸壁。

技術(shù)方案12. 根據(jù)技術(shù)方案11所述的燃氣渦輪發(fā)動機，其特征在于，所述OTB轉(zhuǎn)子限定至少一個徑向轉(zhuǎn)子孔，并且所述OTB定子限定能夠與所述徑向轉(zhuǎn)子孔流體連通的至少一個徑向定子孔。

技術(shù)方案13. 根據(jù)技術(shù)方案12所述的燃氣渦輪發(fā)動機，其特征在于，所述OTB還包括沿徑向定位在所述轉(zhuǎn)子與所述定子之間的至少一個軸承環(huán)；并且其中所述OTB定子相對于所述OTB轉(zhuǎn)子平移地固定。

技術(shù)方案14. 根據(jù)技術(shù)方案10所述的燃氣渦輪發(fā)動機，其特征在于，所述燃氣渦輪發(fā)動機還包括：

十字頭，其附接于所述活塞凸起并且包括從其沿徑向向外延伸的至少一個指部；以及

曲柄桿，其從所述十字頭指部沿縱向延伸，其中所述螺旋槳葉片曲軸樞轉(zhuǎn)地連結(jié)于所述曲柄桿以引導所述螺旋槳葉片圍繞所述徑向葉片軸線的旋轉(zhuǎn)。

技術(shù)方案15. 根據(jù)技術(shù)方案10所述的燃氣渦輪發(fā)動機，其特征在于，所述細止擋套環(huán)的第一流體通路定位成平行于所述第二流體通路并且與其沿軸向分開，并且其中所述OTB可平移地設(shè)置成穿過所述細止擋套環(huán)，并且作為備選能夠與所述第一流體通路和所述第二流體通路連通。

技術(shù)方案16. 根據(jù)技術(shù)方案12所述的燃氣渦輪發(fā)動機，其特征在于，所述OTB徑向孔具有所述第一流體通路與所述第二流體通路之間的軸向平移范圍，進一步其中所述基于地面的操作模式約束到所述第二流體通路中的流體連通，并且另外其中所述基于飛行的操作模式約束從所述第一流體通路的流體連通。

技術(shù)方案17. 根據(jù)技術(shù)方案10所述的燃氣渦輪發(fā)動機，其特征在于，所述燃氣渦輪發(fā)動機還包括：

粗入口管，所述粗入口管與其流體連通地同軸地附接于所述粗可旋轉(zhuǎn)管；

地面細入口管，其與所述第一流體通路流體連通地附接于所述細止擋套環(huán)；以及

飛行細入口管，其與所述第二流體通路流體連通地附接于所述細止擋套環(huán)。

技術(shù)方案18. 根據(jù)技術(shù)方案17所述的燃氣渦輪發(fā)動機，其特征在于，所述活塞限定至少一個孔口，所述粗可旋轉(zhuǎn)管和所述后室通過所述至少一個孔口流體連通。

技術(shù)方案19. 根據(jù)技術(shù)方案10所述的燃氣渦輪發(fā)動機，其特征在于，所述芯部發(fā)動機還包括：

壓縮機，其圍繞靜止框架安裝，

燃燒器，其定位在所述壓縮機下游以從其接收壓縮流體，以及

渦輪，其定位在所述燃燒器下游并且可操作地連結(jié)于所述一排螺旋槳葉片，使得所述渦輪的旋轉(zhuǎn)傳遞至所述一排螺旋槳葉片。

技術(shù)方案20. 一種用于控制圍繞中心軸線沿周向安裝的一排螺旋槳葉片的槳距角的方法，所述一排螺旋槳葉片包括至少一個螺旋槳葉片和能夠圍繞徑向葉片軸線樞轉(zhuǎn)的曲軸，所述方法包括以下步驟：

對于促動器，開始基于地面的操作模式或基于飛行的操作模式，所述促動器包括具有設(shè)置在缸內(nèi)以限定前室和后室的凸緣的活塞，所述活塞附接于設(shè)置成穿過所述缸的粗可旋轉(zhuǎn)管，所述缸的所述前室與平行于所述粗可旋轉(zhuǎn)管的油傳遞軸承(OTB)流體連通；

選擇槳距變化功能；

根據(jù)所述開始步驟有條件地響應(yīng)于所述選擇步驟，包括：

在開始基于地面的操作模式的狀態(tài)下，通過所述粗可旋轉(zhuǎn)管和通過細止擋套環(huán)的第一流體通路單獨地輸送液壓流體，同時約束液壓流體到所述細止擋套環(huán)的分離的第二流體通路中的輸送，所述細止擋套環(huán)設(shè)置在所述OTB上，以及

在開始基于飛行的操作模式的狀態(tài)下，通過所述粗可旋轉(zhuǎn)管和通過所述第二流體通路單獨地輸送液壓流體，同時約束液壓流體從所述第一流體通路的輸送；

使所述OTB、所述粗可旋轉(zhuǎn)管和所述活塞平行于所述中心軸線一致平移，同時在所述缸后室與所述粗可旋轉(zhuǎn)管之間傳遞液壓流體；以及

將所述活塞處的平移移動轉(zhuǎn)換成所述曲軸圍繞所述徑向葉片軸線的樞轉(zhuǎn)移動。

本發(fā)明的這些及其它的特征、方面和優(yōu)點將參照以下描述和所附權(quán)利要求變得更好理解。并入在本說明書中并且構(gòu)成本說明書的部分的附圖示出了本發(fā)明的實施例，并且連同描述用于闡釋本發(fā)明的原理。

附圖說明

包括針對本領(lǐng)域技術(shù)人員的其最佳模式的本發(fā)明的完整且開放的公開在參照附圖的說明書中闡述，在該附圖中：

圖1為開放轉(zhuǎn)子反向旋轉(zhuǎn)發(fā)動機的透視圖；

圖2為開放轉(zhuǎn)子反向旋轉(zhuǎn)發(fā)動機實施例的示意性軸向截面視圖；

圖3為后轉(zhuǎn)子槳距控制系統(tǒng)實施例的軸向視圖；

圖4為圖3的槳距控制系統(tǒng)實施例的實施例示意性軸向視圖；以及

圖5為圖3的實施例的透視斷面視圖。

部件列表

10 開放轉(zhuǎn)子發(fā)動機

12 中心軸線

14 前排螺旋槳

16 后排螺旋槳

18 前螺旋槳

20 后螺旋槳

22 機艙

24 機艙前整流罩

26 機艙后整流罩

28 機艙間隔整流罩

20 機艙鼻部

32 燃氣發(fā)電機

33 壓縮機

34 鼻部入口

35 燃燒器

36 后發(fā)動機端

37 高壓渦輪

38 徑向軸線

39 低壓渦輪

40 槳距控制系統(tǒng)

41 行星齒輪箱

42 葉片支承件和柱

43 排放口

44 內(nèi)框架

46 缸

48 活塞

50 缸壁

52 缸蓋

54 活塞凸緣

56 前室

58 后室

60 凸起

62 后缸開口

64 活塞腔

66 徑向孔口

68 可旋轉(zhuǎn)管

70 油傳遞軸承

72 油傳遞軸承轉(zhuǎn)子

74 油傳遞軸承定子

76 軸承環(huán)

78 轉(zhuǎn)子孔

80 定子孔

82 轉(zhuǎn)子分隔部

84 分隔通道

86 細止擋套環(huán)

88 第一流體通路

90 第二流體通路

92 地面細入口

94 飛行細入口

96 粗入口管

98 十字頭

110 指部

112 曲柄桿

114 曲軸。

具體實施方式

現(xiàn)在將詳細參照本發(fā)明的本實施例，其一個或更多個實例在附圖中示出。詳細描述使用數(shù)字和字母標記來表示附圖中的特征。附圖和描述中相似或類似的標記用于表示本發(fā)明的相似或類似的部分。本文中論述的特定實施例僅示出了用以制造和使用本發(fā)明的特定方式，并且不界定本發(fā)明的范圍。

為了有助于理解本公開，下文限定了若干用語。限定的用語理解為具有由與本發(fā)明相關(guān)的領(lǐng)域的技術(shù)人員公認的含義。

用語"包括(include)"和"包括(including)"旨在以類似于用語"包括(comprising)"的方式為包括性的。類似地，用語"或"大體上旨在為包括性的(即，"A或B"旨在意指"A或B或兩者")。短語"在一個實施例中"不一定是指同一實施例，但其可以。

用語"第一"、"第二"和"第三"可以可互換地使用，以將一個構(gòu)件與另一個區(qū)分開，并且不旨在表示單獨構(gòu)件的位置或重要性。用語"上游"和"下游"是指相對于流體通路中的流體流的相對流動方向。例如，"上游"是指流體流自的流動方向，而"下游"是指流體流至的流動方向。

此外，如本文中使用的，用語"軸向"或"軸向地"是指沿發(fā)動機的縱軸線的維。用語"徑向"或"徑向地"是指在發(fā)動機的中心縱軸線與發(fā)動機外周之間延伸的維。連同"軸向"或"軸向地"使用的用語"前"是指朝向發(fā)動機入口，或相比于另一個構(gòu)件相對更接近發(fā)動機入口的構(gòu)件的方向。連同"軸向"或"軸向地"使用的用語"后"或"后方"是指朝向發(fā)動機噴嘴，或相比于另一個構(gòu)件相對更接近發(fā)動機噴嘴的構(gòu)件的方向。除非另外規(guī)定，否則位置用語"上方"/"下方"、"向上"/"向下"、"外"/"內(nèi)"和"向外"/"向內(nèi)"是指關(guān)于中心軸線的徑向定位和方向。

如本文中使用的用語"控制器"、"控制回路"和"控制電路"可表示機器，由機器實施或者另外包括在機器內(nèi)，如通用處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、字段可編程門陣列(FPGA)或其它可編程邏輯裝置、離散門或晶體管邏輯、離散硬件構(gòu)件，或設(shè)計和編程成執(zhí)行本文中所述的功能或引起本文中所述的功能的執(zhí)行的它們的任何組合。通用處理器可為微處理器，但在備選方案中，處理器可為控制器、微控制器或狀態(tài)機器、它們的組合等。處理器還可實施為計算裝置的組合(例如，DSP和微處理器的組合)、多個微處理器、連同DSP芯部的一個或更多個微處理器，或任何其它此類構(gòu)造。

現(xiàn)在參照附圖，圖1示出了限定中心軸線12的示例性開放轉(zhuǎn)子燃氣渦輪發(fā)動機10。多個沿軸向間隔開的可反向旋轉(zhuǎn)的前和后的環(huán)形轉(zhuǎn)子組件14,16圍繞中心軸線12定位。組件14,16分別包括設(shè)置在外護罩或機艙22的徑向外側(cè)的前螺旋槳葉片18和后螺旋槳葉片20。前環(huán)形轉(zhuǎn)子組件14和后環(huán)形轉(zhuǎn)子組件16在本文中示為具有十二個前螺旋槳18和十個后螺旋槳20，但可使用其它數(shù)量的螺旋槳。機艙22包括聯(lián)接于前螺旋槳18并且能夠與其一起旋轉(zhuǎn)的前整流罩24，以及聯(lián)接于后螺旋槳20并且能夠與其一起旋轉(zhuǎn)的后整流罩26。機艙22還包括設(shè)置在前整流罩24與后整流罩26之間的隔離整流罩28，以及設(shè)置在芯部發(fā)動機32徑向外側(cè)并且包繞芯部發(fā)動機32的機艙鼻部30。機艙鼻部30包括鼻部入口34，其將周圍空氣引導至芯部發(fā)動機32。機艙22提供適當?shù)目諝饬魈卣鱽韮?yōu)化螺旋槳18,20的性能。

圖1-2中所示的開放轉(zhuǎn)子飛行器燃氣渦輪發(fā)動機10為推進器類型的發(fā)動機，其具有大體上位于發(fā)動機的后端36處和在芯部發(fā)動機32和機艙鼻部30的后方的前螺旋槳葉片18和后螺旋槳葉片20的間隔開的可反向旋轉(zhuǎn)的前環(huán)形轉(zhuǎn)子組件14和后環(huán)形轉(zhuǎn)子組件16。前螺旋槳18和后螺旋槳20的前環(huán)形轉(zhuǎn)子組件14和后環(huán)形轉(zhuǎn)子組件16為反向旋轉(zhuǎn)的推進器類型。大體上，轉(zhuǎn)子組件14,16用于將由前螺旋槳葉片18和后螺旋槳葉片20產(chǎn)生的推力傳遞至飛行器(未示出)和因此指定的推進器。盡管出于示范性目的描述了推進器系統(tǒng)，但構(gòu)想的是，要求權(quán)利的系統(tǒng)將同樣適用于拉動器系統(tǒng)，其中螺旋槳葉片定位在大體前渦輪框架上，以有效地向前"拉動"飛行器，如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。

如圖2中所示，芯部發(fā)動機32形成燃氣渦輪發(fā)動機的部分，其具有成下游軸向流關(guān)系F的一個或更多個壓縮機33、燃燒器35以及高壓渦輪37和低壓渦輪39。高壓渦輪37和低壓渦輪39可操作地連結(jié)于壓縮機33，使得渦輪37,39的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動壓縮機33。此外，渦輪37,39還可操作地連結(jié)于行星齒輪箱41，其使反向旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子組件14,16旋轉(zhuǎn)。

在操作期間，可壓縮流體(例如，氣體)流F的流動在機艙鼻部入口34處開始。從那里，氣流在于環(huán)形燃燒器35處與燃料一起點燃之前行進穿過一個或更多個壓縮機33。燃燒在于排放口43處排出之前使高壓渦輪37和低壓渦輪39旋轉(zhuǎn)。渦輪37,39的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動壓縮機33和齒輪箱41，齒輪箱41接著使反向旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子組件14,16旋轉(zhuǎn)。

前螺旋槳和后螺旋槳的螺旋槳葉片18,20為可變設(shè)置角類型，即，它們可由槳距控制系統(tǒng)40圍繞它們的相應(yīng)徑向樞轉(zhuǎn)軸線38定向，以使葉片根據(jù)發(fā)動機的操作狀態(tài)和相關(guān)飛行階段采用最佳角位置。槳距控制系統(tǒng)40附接于內(nèi)框架44，其在螺旋槳葉片18,20的旋轉(zhuǎn)和其槳距調(diào)整期間保持靜止。在一些實施例中，葉片支承柱42在葉片18,20下方沿徑向軸線38延伸，并且將葉片18,20聯(lián)接于槳距控制系統(tǒng)40。

在本描述中，將僅描述用于使與后轉(zhuǎn)子組件16相關(guān)聯(lián)的葉片定向的系統(tǒng)40。圖3-5中未示出的前轉(zhuǎn)子組件14可設(shè)有用于使葉片定向的系統(tǒng)，其與此后參照后轉(zhuǎn)子組件16描述的相似或不同。

轉(zhuǎn)到圖3-5，槳距控制系統(tǒng)40包括沿中心軸線12平移的線性促動器45。液壓流體根據(jù)選擇的操作模式從流體儲存器(未示出)供應(yīng)，以便將促動器的部分推進至關(guān)于靜止內(nèi)框架44的期望位置。

大體上，促動器45包括缸46，其至少部分地包圍活塞48。在操作期間，缸46保持沿軸向靜止(即，關(guān)于內(nèi)框架44固定)，同時活塞48能夠沿中心軸線12平移。缸壁50流體地密封活塞48周圍的區(qū)域。在可選實施例中，壁50形成為集成單元，或者作為備選，包括可分開的元件，其包括容許缸46內(nèi)的選擇性接近的密封流體蓋52。在缸內(nèi)，活塞凸緣54沿徑向向外延伸，以限定關(guān)于缸壁50的兩個流體地分離的室56,58。當組裝時，某些實施例的凸緣54接合缸壁50，并且形成前室56與后室58之間的可滑動的流體密封。

如所示，活塞48的一些實施例包括從凸緣54沿軸向延伸并且穿過后室58的凸起60。壁50中的第一開口62A容許凸起60突出穿過缸壁50的后端，同時保持圍繞凸起60的流體密封。在凸緣54和后室58下方的區(qū)域中，活塞腔64可選地沿中心軸線12限定。凸起60可限定腔64上方的一個或更多個徑向孔口66?？卓?6從腔64沿徑向向外延伸并且延伸至后室58。結(jié)果，在操作期間，孔口66能夠容許流體在后室58與活塞腔64之間經(jīng)過。

粗可旋轉(zhuǎn)管68連結(jié)于活塞48，與活塞腔64流體連通。在某些實施例中，粗可旋轉(zhuǎn)管68延伸穿過前缸室56和缸壁50。在槳距改變操作期間，粗可旋轉(zhuǎn)管68與活塞48串聯(lián)平移。在葉片20旋轉(zhuǎn)期間，可旋轉(zhuǎn)管68和活塞48圍繞中心軸線12并且關(guān)于靜止缸壁50旋轉(zhuǎn)。盡管粗可旋轉(zhuǎn)管68將流體引導至缸的后室58/從缸的后室58引導流體，但可旋轉(zhuǎn)管68與流體連通于前室56流體地隔離(即，封閉)。在一些實施例中，缸壁50內(nèi)的第二開口62B容許粗可旋轉(zhuǎn)管68穿過壁50，與流體儲存器流體連通。

如所示，油傳遞軸承(OTB)70也沿中心軸線12定位。OTB70的至少一部分在粗可旋轉(zhuǎn)管68的一部分上方延伸并且圍繞其環(huán)形地定位。OTB70包括可旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子72和旋轉(zhuǎn)地靜止的定子74。OTB轉(zhuǎn)子72和定子74同心地連結(jié)并且平移地固定。盡管轉(zhuǎn)子72在定子74內(nèi)(并且關(guān)于定子74)自由地旋轉(zhuǎn)，但它們同時平移。因此，轉(zhuǎn)子72或定子74中的一個的平移在槳距改變操作期間使另一個平移。在可選實施例中，一個或更多個軸承環(huán)76沿徑向定位在轉(zhuǎn)子72與定子74之間，以保持它們之間的設(shè)置的徑向距離。一個或更多個滾珠軸承、滾針軸承或其它低摩擦結(jié)構(gòu)可包括在軸承環(huán)內(nèi)以便于旋轉(zhuǎn)。

OTB轉(zhuǎn)子72以固定平行接合連結(jié)于粗可旋轉(zhuǎn)管68，并且附接于OTB定子74。可旋轉(zhuǎn)管68的旋轉(zhuǎn)傳遞至轉(zhuǎn)子72。類似地，粗可旋轉(zhuǎn)管68的平移使轉(zhuǎn)子72平移。由于轉(zhuǎn)子72附接于定子74，故管68的平移也使定子74平移。

OTB轉(zhuǎn)子72和定子74均限定一個或更多個徑向孔78,80。當組裝時，系統(tǒng)的轉(zhuǎn)子孔78和定子孔80同軸地對準。此外，盡管轉(zhuǎn)子72能夠圍繞定子74旋轉(zhuǎn)，但轉(zhuǎn)子孔78和定子孔80循環(huán)徑向?qū)省＝Y(jié)果，在操作期間，轉(zhuǎn)子72的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生重復(fù)的循環(huán)，由此孔78,80沿軸向且沿徑向?qū)?。當這一切發(fā)生時，容許流體從一個孔78/80進入另一個孔80/78。

轉(zhuǎn)子72的一些實施例還包括可旋轉(zhuǎn)地附接于缸壁50的分隔部82。在某些實施例中，分隔部延伸穿過第二壁開口62B，同時壁50的包繞部分產(chǎn)生圍繞分隔部82的流體密封。與粗可旋轉(zhuǎn)管68一起，分隔部82限定從轉(zhuǎn)子孔78延伸至缸前室56的分隔通道84。容許液壓流體從轉(zhuǎn)子孔78行進并且穿過分隔通道84到前室56中。

細止擋套環(huán)86設(shè)置在OTB70上方。細止擋套環(huán)86關(guān)于框架44平移地靜止，并且以其間的流體密封接合OTB70。結(jié)果，至OTB70的平移并未傳遞至套環(huán)86。在結(jié)構(gòu)上，套環(huán)86限定以平行對準與彼此沿軸向分開的兩個分離的流體通路88,90。具體而言，各個通路88,90平行于中心軸線12。通路88,90圍繞OTB70的至少一部分環(huán)形地定位。在OTB70在套環(huán)86下方平移時，徑向孔78,80與通路88,90軸向?qū)省８鱾€通路88,90包括其中通路與徑向孔78,80流體連通的不同且單獨的軸向范圍。在基于地面的操作模式期間，OTB徑向孔78,80在第一流體通路88的軸向范圍內(nèi)(即，與其流體連通)。在基于飛行的操作模式期間，徑向孔78,80在第二流體通路90的軸向范圍內(nèi)(即，與其流體連通)。

一個或更多個流體入口管能夠?qū)⒁簤毫黧w引導至通路88,90和從通路88,90引導液壓流體。在一些實施例中，地面細入口管92將流體引導至第一流體通路88，而分離的飛行細入口管94將流體引導至第二流體通路90。此外，在某些實施例中，粗入口管96將流體引導到粗可旋轉(zhuǎn)管68中。在可選實施例中，粗入口管96關(guān)于靜止框架44固定。在一些此類實施例中，粗入口管96同軸地延伸到粗可旋轉(zhuǎn)管68中，并且容許可旋轉(zhuǎn)管68圍繞粗入口管96的旋轉(zhuǎn)。

如圖3和5中所示，系統(tǒng)40的一些實施例包括附接于活塞48的十字頭(cross head)98。可選地，十字頭98附接于凸起60以與其一起移動。附接可由集成連接(例如，焊縫或整體結(jié)合的本體)形成，或者可為選擇性連接，其容許可操作的斷開和再附接(例如，螺紋接頭、螺栓和螺母，或另一機械連接接頭)。當附接時，槳距改變操作期間的凸起60的平移類似地使十字頭98平移。

當附接于凸起60時，一個或更多個指部110從凸起60沿徑向向外延伸(即，至凸起徑向上方的位置)，并且附接于一個或更多個曲柄桿112。各個曲柄桿112樞轉(zhuǎn)地附接于螺旋槳葉片曲軸114。曲軸114關(guān)于支承柱42旋轉(zhuǎn)地固定。結(jié)果，曲柄桿112的旋轉(zhuǎn)強迫曲軸114使柱42圍繞葉片軸線38旋轉(zhuǎn)。曲軸114圍繞葉片軸線38的旋轉(zhuǎn)由此改變?nèi)~片槳距(β)。在發(fā)動機操作期間，葉片20的旋轉(zhuǎn)(ω)也圍繞中心軸線12發(fā)生。螺旋槳葉片20圍繞中心軸線12的該旋轉(zhuǎn)(ω)使聯(lián)結(jié)的曲柄桿112、十字頭98和活塞48同時旋轉(zhuǎn)。

在基于地面的操作模式期間，液壓流體可由地面細入口管92供應(yīng)并且穿過第一流體通路88。徑向孔78,80將流體引導到OTB70中并且穿過分隔通道84至第一室56。同時，第二室58中的流體被迫穿過活塞孔口66，并且經(jīng)由活塞腔64到粗可旋轉(zhuǎn)管68中。在進入粗可旋轉(zhuǎn)管68之后，液壓流體能夠在返回至流體供應(yīng)源之前進入粗入口管96。

在基于飛行的操作模式期間，液壓流體可由飛行細入口管94供應(yīng)并且穿過第二流體通路90。徑向孔78,80將流體引導到OTB70中，并且穿過分隔通道84至第一室56。同時，第二室58中的流體被迫穿過活塞孔口66，并且經(jīng)由活塞腔64到粗可旋轉(zhuǎn)管68中。在進入粗可旋轉(zhuǎn)管68之后，液壓流體能夠在返回至流體供應(yīng)源之前進入粗入口管96。

液壓壓力可以可操作地限制系統(tǒng)40的平移。結(jié)果，至或自通路88,90的流被選擇性地約束，以便限制系統(tǒng)40內(nèi)的平移和螺旋槳槳距(β)的隨后變化。

出于圖示的目的，在下面描述了用于槳距控制系統(tǒng)40的實施例的示例性操作方法。在提供以上描述的系統(tǒng)40時，基于地面的或基于飛行的操作模式以系統(tǒng)控制器(未示出)選擇性地開始，并且確定期望的槳距角。槳距角確定可包括基于第一測量槳距位置和/或第一測量活塞位置來計算所需的槳距變化和必要的活塞平移位置。

根據(jù)開始哪個操作模式，槳距變化功能選擇成將液壓流體引導穿過系統(tǒng)40。系統(tǒng)40有條件地響應(yīng)來引導液壓流體穿過其。

在開始基于地面的操作模式的狀態(tài)下，液壓流體輸送穿過地面細入口92和粗入口管96。如果必要的活塞平移位置在測得的位置的軸向前方，則液壓流體輸送穿過地面細入口92至第一流體通路88，同時流體同時從后缸室58輸送至粗可旋轉(zhuǎn)管68。如果必要的活塞平移在測得位置的軸向后方，則液壓流體從前缸室56輸送至分隔通道84，同時流體同時從粗入口管96輸送至粗可旋轉(zhuǎn)管68和缸后室56。在基于地面的操作模式期間，液壓流體至第二流體通路90的輸送被約束，并且防止第二流體通路平移范圍內(nèi)的OTB徑向孔78,80的移動。預(yù)定地面模式壓力在第二流體通路90中保持。

在基于飛行的操作模式開始的狀態(tài)下，液壓流體輸送穿過飛行細入口管94和粗入口管96。如果必要的活塞平移位置在測得的位置的軸向前方，則液壓流體輸送穿過飛行細入口94至第二流體通路90，同時流體同時從后缸室58輸送至粗可旋轉(zhuǎn)管68。如果必要的活塞平移在測得的位置的軸向后方，則液壓流體從前缸室56輸送至分隔通道84，同時流體同時從粗入口管96輸送至粗可旋轉(zhuǎn)管68和缸后室58。在基于飛行的操作模式期間，液壓流體從第一流體通路88的輸送被約束，并且防止第一流體通路平移范圍內(nèi)的OTB徑向孔78,80的移動。預(yù)定飛行模式壓力在第一流體通路88中保持。

當流體在缸后室58與粗可旋轉(zhuǎn)管68之間傳遞時，OTB70、粗可旋轉(zhuǎn)管68和活塞48同時一致平移來滿足必要的活塞平移位置。

活塞48處的平移移動輸送至曲柄桿112，其中其在運動學上轉(zhuǎn)換成曲軸114圍繞相應(yīng)的徑向葉片軸線38的樞轉(zhuǎn)移動。

在一些實施例中，該方法還包括使一排螺旋槳18,20圍繞中心軸線12旋轉(zhuǎn)的步驟。還包括的步驟在于使OTB轉(zhuǎn)子72、粗可旋轉(zhuǎn)管68和活塞48圍繞中心軸線12與螺旋槳18,20的旋轉(zhuǎn)一致旋轉(zhuǎn)，同時細止擋套環(huán)86和OTB定子74保持在關(guān)于中心軸線12的旋轉(zhuǎn)固定位置。

該書面的描述使用實例以公開本發(fā)明(包括最佳模式)，并且還使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明(包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)并且執(zhí)行任何并入的方法)。本發(fā)明的可專利范圍由權(quán)利要求限定，并且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它實例。如果這些其它實例包括不與權(quán)利要求的字面語言不同的結(jié)構(gòu)元件，或者如果這些其它實例包括與權(quán)利要求的字面語言無顯著差別的等同結(jié)構(gòu)元件，則這些其它實例意圖在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。