BE439784A - - Google Patents

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BE439784A
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C11/00Propellers, e.g. of ducted type; Features common to propellers and rotors for rotorcraft
    • B64C11/30Blade pitch-changing mechanisms
    • B64C11/38Blade pitch-changing mechanisms fluid, e.g. hydraulic
    • B64C11/40Blade pitch-changing mechanisms fluid, e.g. hydraulic automatic

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description


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  Société Anonyme des Ateliers de Constructions Mécaniques Escher Wyss à Zurich (Suisse). 



  Dispositif de distribution pour la commande hydraulique de la variation du pas d'hélices. 



   L'invention concerne un dispositif de distribution pour la commande hydraulique de la variation du pas des hélices, principale- ment des hélices d'avions, qui permet de faire varier l'incidence des pales en dehors des limites fixées à l'avance du domaine ordinaire de variation du pas. 



   Il existe des dispositifs de réglage qui commandent la variation du pas de l'hélice dans un domaine relativement peu étendu, de façon à maintenir constant le régime de rotation du groupe moto- 

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 propulseur. Mais en plus le besoin se fait sentir, en particulier pour les hélices d'avions, de varier l'incidence des pales en dehors de ce domaine relativement peu étendu jusqu'à certaines positions ex-   trëmes,   en relation avec certaines conditions d'emploi particulières; ce seront, en particulier, les positions des pales de l'hélice per- mettant le freinage et la position en drapeau. Dans le cas d'une avarie de moteur survenant au cours d'un vol sur un avion multimoteur, il est avantageux d'arrêter le moteur en question pour empêcher que les avaries ne s'aggravent.

   On peut y arriver en orientant les pales de l'hélice de façon que la corde du profil soit sensiblement diri- gée dans le sens du vol ; c'est la mise en drapeau de l'hélice. Dans cette position des pales, la traînée de l'hélice arrêtée est égale- ment à son minimum. La position de freinage de l'hélice consiste à orienter les pales de façon à leur donner une incidence négative. 



  Cette position permet d'obtenir une traction d'hélice négative égale- ment, c'est-à-dire une force de freinage qui peut être utilisée pour réduire la vitesse en   vopiqué   ou pour diminuer la longueur de l'atterrissage. 



   Mais ces deux positions extrêmes présentent un certain danger en vol, quand elles ne sont pas commandées par la volonté expresse du pilote, et si on ne les atteint pas assez rapidement. 



  Pour tenir compte de ces conditions on a déjà proposé des disposi- tifs qui ont pour effet que les pales opposent une plus grande résistance à la variation du pas quand on dépasse le domaine ordi- naire de variation du pas, si-bien que l'on doit alors déployer une force plus grande que dans le domaine ordinaire pour atteindre les positions extrêmes. Mais dans des réalisations déjà connues selon ce principe, il y avait lieu d'installer des moyens auxiliaires, à actionner séparément pour pouvoir commander les positions ex- trêmes des pales en dehors du domaine ordinaire de variation du pas. 



  Ces manoeuvres absorbent alors de manière supplémentaire l'attention 

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 du pilote, comportent d'autre part un supplément de poids, et en- traînent une installation relativement compliquée et encombrante du dispositif de commande du pas. 



   Le but de l'invention est de créer un dispositif de commande hydraulique du genre en question, qui permet de déplacer les pales de l'hélice même au-delà des limites fixées d'avance, c'est-à-dire d'une part, dans la position de freinage, et d'autre part, dans la position en drapeau, et cela en n'exigeant pas d'autres moyens que ceux nécessaires à la variation du pas entre les limites fixées d' avance. L'invention permet donc avec un nombre minimum d'éléments de varier l'angle d'incidence des pales de l'hélice entre des limites d'environ 1000, et ceci avec un minimum de poids, une grande sécurité en service, une construction simple et ramassée, et un maniement fa- cile.

   Le nouveau dispositif assure avec une certitude absolue qu'une variation du pas au-delà des limites qu'on peut fixer d'avance n'est   pas possible sans une action extérieure volontaire : ainsi que   dans des avions par exemple un déplacement des pales dans leur posi- tion de freinage ou en drapeau est impossible sans une manoeuvre spéciale du pilote, 
Tout ceci est obtenu selon la présente invention en ce qu'au moins un organe de contrôle ferme l'arrivée du fluide sous pression aux organes de commande hydraulique proprement dits du pas de l'hélice lorsque les limites de variation du pas que l'on peut fixer d'avance sont atteintes,

   et en ce qu'une action sur ces organes de commande dans le sens d'un déplacement des pales au-delà de ces li- mites ne devient possible qu'après que la pression accrue du liquide agissant sur lesdits organes a pu ouvrir un organe d'obturation auxiliaire pour ce liquide sous pression. 



   Le dispositif de commande hydraulique,selon la présente in- vention, comporte en outre un organe automatique de réglage soumis à la force centrifuge et un organe de distribution qui régit la mise des pales dans les positions extrêmes de freinage et en drapeau, réunis de manière telle qu'une action volontaire du pilote   permette   

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 d'ajouter, en plus de la source fournissant le liquide sous pression pour la commande du pas dans les limites normales de variation, le débit d'au moins une autre source de pression, et d'agir en même temps sur un organe auxiliaire qui détermine la hauteur de la pres- sion dans le dispositif de commande du pas pour augmenter cette pres- sion.

   On dispose ainsi pour la mise des pales dans les positions ex- trêmes, en dehors du domaine de variation ordinaire du pas, d'un débit accru de liquide sous une pression accrue. 



   Avec un dispositif de ce genre, pour dépasser les limites fixées à l'avance du domaine ordinaire de variation du pas, il faut et il suffit d'une action volontaire sur le dispositif de distribu- tion. Ceci permet de simplifier à l'extrême le service du disposi- tif de distribution,¯de simplifier l'installation et de réduire le poids et l'encombrement. Ces considérations jouent un rôle parti- culièrement important en aviation. 



   Sur les dessins qui représentent schématiquement et à titre d'exemple non limitatif des formes de réalisation de l'objet de l'invention, La fig. 1 est une coupe partielle à travers le moyeu d'une hélice d'avion dont les pales sont commandées par un dispositif hydraulique. Sur cette figure les éléments du dispositif de réglage correspondants sont représentés dans la posi- tion qu'ils occupent quand l'hélice tourne au régime choisi. 



  Les fig. 2-5 représentent de manière fortement schématisée le fonctionnement du dispositif de réglage dans d'autres cas de fonctionnement, et en particulier: Les fig. 2 et 3 montrent les positions des éléments correspondant respectivement à un régime supérieur et inférieur au régime choisi. 



  La fig. 4 montre la position que les éléments occupent lorsqu'on commande volontairement la mise en drapeau, et 

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 La fige 5 montre la position occupée par les éléments lorsqu'on commande volontairement la mise en position de freinage. 



  La fig. 6 représente une manette au moyen de laquelle le pilote influence le dispositif de distribution. 



  La fig. 7 est une coupe selon la ligne VII-VII de la fig. 6. 



  La fig. 8 représente à plus grande échelle un détail de la fig. 1. 



  La fig. 9 est une représentation schématique d'une deuxième forme d'exécution du dispositif de réglage. 



  La fig. 10 représente en coupe transversale une modification d'un détail, alors que La fig. 11 est une coupe longitudinale partielle d'une hélice à pas variable et fait voir une modification d'un autre détail. 



   Dans les figures, 1 désigne un carter-moyeu solidaire d'un arbre de commande 11 et qui forme le support des pales 2 de l'hélice (dont une seule est représentée). Ce carter-moyeu 1 renferme toutes les parties mobiles du dispositif de commande du pas. Sur un tube de guidage central 3, à double paroi, qui permet dans ce cas le tir axial à travers le moyeu, est monté un piston fixe 4 sur lequel peut coulisser axialement un cylindre de commande 5 à double effet. Des bielles 6 relient le cylindre 5 à des pivots 7 des porte-pales en forme de douilles 8. Les organes 6,7, 8 transforment donc la trans- lation axiale du cylindre de commande 5 en un mouvement de rotation des pales de l'hélice. Les douilles 8 reposent sur des butées 9 logées dans le carter-moyeu 1, et 10 sont des roulements constituant l'en- castrement des pales en flexion.

   Le piston 4, fixe par rapport au tube de guidage 3, forme, ensemble avec le cylindre de commande cou- lissant 5, un servo-moteur. L'amenée du fluide sous pression, de préférence de l'huile sous pression, dans les espaces 13,14 du cy- lindre 5 de part et d'autre du piston 4, et sa sortie de ces espaces s'effectuent par des conduits longitudinaux 11,12 prévue dans la paroi du tube de guidage central 3. Suivant le sens de la variation du pas que l'on veut obtenir, l'espace 13 est relié, d'une manière 

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 décrite en détail plus loin, à une source d'huile sous pression non représentée, et l'espace 14, à une sortie d'huile, ou inversement, ce qui produit un coulissement axial du cylindre 5 et, par suite, une modification de l'angle d'incidence des pales 2.

   Un guidage par rai- nure.et languette 15 empêche la rotation du cylindre de commande 5 pouvant coulisser axialement. 



     La$imitation   de la course axiale du cylindre 5 et, par suite de la variation du pas des pales 2 entre des limites que l'on peut fixer d'avance est.assurée hydrauliquement par un tiroir de contrôle 16 parallèle à l'axe de l'hélice, qui est muni sur une partie de sa longueur de groupes de gorges annulaires 17,18, traverse tout le piston 4 et participe aux déplacements longitudinaux du cylindre 5. 



  Une portée 19 du tiroir de contrôle 16 comprise entre les deux groupes de gorges 17,18 est lisse, c'est-à-dire qu'elle n'est pas munie de gorges. Le conduit longitudinal 12 du tube de guidage 3 communique avec un canal 20 prévu dans le piston 4. Deux autres canaux 21 et 22 sont prévus dans le piston 4, le canal 22 débouchant dans l'espace 14 du cylindre de commande 5. La communication entre les canaux 20,21 est commandée par le tiroir de contrôle 16 dételle manière que sa portée munie de gorges 18 permet la communication entre ces canaux, tandis que la portée lisse 19 du tiroir 16 interrompt la communication. 



  Une valve de trop-plein 23 sollicitée par un ressort 24 établit dans sa position ouverte la communication entre les canaux 20,21. Un clapet de retenue 25 sollicité par un ressort commande la communication entre l'espace 14 du cylindre et le canal 20. La communication entre les canaux 21,22 est commandée par un collet 35 d'un organe de blocage 27 construit sous forme de piston double. Ce dernier est sollicité par un ressort 28 qui tend à   appliquer   cet organe 27 contre la paroi inté- rieure du cylindre de commande 5 afin d'empêcher les déplacements longitudinaux de celui-ci. Par contre, le conduit longitudinal 11 du . tube de guidage 3 communique avec un canal 29 prévu dans le piston 4. 



  D'autres canaux 30 et 31 sont prévus dans le piston 4, le canal 31 débouchant dans l'espace 13 du cylindre de commande 5. La communication 

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 entre les canaux 29,30 est également commandée, d'une manière ana- logue à celle décrite pour les canaux 20,21, par le tiroir de contrôle 16 en ce que la portée à gorges 17 de ce tiroir permet la communica- tion entre ces canaux tandis que la portée 19 du tiroir 16 interrompt la communication entre les canaux 29,30. Une valve de trop-plein 32      sollicite par un ressort 33 établit dans la position ouverte la commu- nication entre les canaux 29,30. Un clapet de retenue 34 sollicité par un ressort commande une communication entre l'espace 13 du cy- lindre de commande 5 et le canal 29.

   La communication entre les canaux 30,31 est commandée par un second collet 26 de l'organe de blocage 27. 



  Des petits trous 36 et 37 sont respectivement pratiqués dans les collets 26 et 35. Il faut encore remarquer que les ressorts 24 et 33 agissant sur les valves de trop-plein 23,32 sont de dimensions telles qu'ils ne permettent l'ouverture de ces valves que lorsque la pression du liquide dans les canaux 20 ou 29 est de beaucoup supérieure à celle nécessaire pour faire varier le pas entre les limites normales que l'on peut fixer d'avance. 



   Nous passons à la description du dispositif qui régit le flux d'un liquide sous pression dans les conduits longitudinaux 11 et   Incités   ci-dessus du tube central 3. Ce dispositif qui sert en même temps à maintenir constant le régime du moteur actionnant l'hélice, comporte un organe automatique de réglage comprenant des masselottes 41 dont la force centrifuge est équilibrée par la force d'un ressort 42. 



  Les masselottes sont articulées en 44 sur un corps 43, qui est en- traîné en rotation par l'arbre principal 1 par l'intermédiaire d'une transmission 45. L'arbre 11 transmet la puissance du moteur, non repré- senté, à l'hélice. Le corps 43 présente deux butées 411 et 412sur lesquelles peuvent venir porter les masselottes 41. Ces dernières sont reliées à une tige de distribution 49 à laquelle une inclinaison des masselottes 41 sur leur articulation imprime un déplacement axial. La tige de distribution 49 contrôle le flux du fluide sous 

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 pression qui effectue la variation d'incidence des pales 2 dans les conduits 11 et 12 du tube central 3. Les déplacements axiaux de la tige 49 sont reportés sur une calotte 46, particulièrement visible. sur la fig. 8 et qui porte à son extrémité supérieure un prolongement 46 .

   Ce prolongement est prévu pour entrer en contact avec deux butées 47 et 48. Ces deux butées font partie d'un mandrin pourvu sur la périphérie d'un filetage qui se visse dans le file- tage intérieur 50 d'un couvercle 51 solidement relié au bâti du dispositif. Les butées 47 et 48 sont disposées de façon à ne pas empêcher le débattement du prolongement 461 de la calotte 46 tant que la tige de distribution 49 et les masselottes 41 oscillent dans leur domaine normal, sous l'effet de la force centrifuge. 



   Un arbre 52 solidaire du mandrin 48 porte une poulie 53. 



  Cette poulie est reliée par un câble 54 à une poulie 55 que le pilote peut orienter à son gré à l'aide d'une manette 56. Un dé- placement du mandrin 48, obtenu à l'aide de la transmission à câble 53, 54,55, permet de modifier la force du ressort 42. Par ce moyen il est possible d'obtenir l'équilibre entre la force centrifuge des masselottes 41 et la force du ressort 42, dans la position moyenne de la tige de distribution 49 pour différents ré- gimes. On peut ainsi choisir le régime du moteur que le dispositif de réglage se chargera de maintenir constant. 



   La partie de la tige de distribution 49 qui se trouve en bas sur les figures, présente des gorges 62,63,64,65 et 66 et des surfaces cylindriques 671, 67,68, 69,70 et 71. Ces éléments permettent de distribuer le liquide sous pression débité par les deux pompes 72 et 73 d'une manière qui sera décrite en détail ci-après, et de diriger le flux selon les besoins sur le conduit longitudinal 11 ou 12 du tube central 3. Les pompes 72 et 73 sont logées dans le même bâti que la tige de distribution 49, et sont alimentées par une con- duite commune 74, reliée au circuit de lubrification, non représenté, du moteur actionnant l'hélice, ou à un réservoir séparé, qui n'est pas représenté non plus sur nos figures. 

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   La pompe 72 refoule dans une conduite de refoulement qui possède deux branches 75 et 76, et la pompe 73 dans une conduite à deux branches 77 et 78. Une valve de trop plein 79, chargée par un ressort 791 maintient la pression constante dans la conduite de re- foulement 75,76, et laisse déborder, en cas d'accroissement de la pression au-dessus de la valeur fixée, une partie du liquide directe- ment dans la conduite de retour   74.   Une tringlerie 80 permet de lever volontairement par une intervention extérieure cette valve 79, et dans ce cas tout le débit des pompes 72 et 73 passe   deouveau   directement dans la conduite d'aspiration 74, sans élévation notable de pression. 



   La valve de trop plein 79 est prolongée par un piston 81, qui pré- sente deux surfaces d'aire égale 82 et 83, qui ne sont pas en communi- cation l'une avec l'autre. Une conduite 84 débouche dans l'espace dé- limité par la surface 82, tandis qu'une autre conduite 86 débouche dans l'espace délimité par la surface 83. Un clapet de retenue 87, chargé par un ressort, permet un passage-du liquide sous pression débité par la pompe 73 dans la conduite de refoulement 76 de la pompe 72, mais empêche le passage en sens contraire. 85 et 851 dé- signent des conduites qui relient l'alésage du bâti, dans laquelle coulisse la tige de distribution 49 et les conduits longitudinaux 
11 respectivement 12 du tube central 3. 



   Une manette 56 permet d'agir sur la commande   à   câble 53, 
54,55. Cette manette a trois plages de déplacement 88,89,90 maté- rialisées par un secteur 92 (fig. 6). Deux ressorts 93,94 tendent à ramener la manette 56 dans la plage moyenne 88. La plage de dé- placement 88 correspond au fonctionnement en réglage à régime con- stant, où l'on ne fait varier l'incidence des pales de l'hélices que dans des limites déterminées à l'avance du domaine ordinaire de variation du pas. Dans cette plage le déplacement de la manette 56 est continu et irréversible. La plage de déplacement 89 correspond à celle des positions extrêmes de la tige de distribution 49 qui pro- duit la mise en drapeau, et la plage 90 correspond à la position ex- trême de la tige 49 qui provoque le déplacement des pales de l'hélice en position de freinage.

   Pour pouvoir passer de la plage de déplace- 

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 ment 88 aux plages 89 ou 90, il faut agir expressément sur un pous- soir 95 qui déplace un cliquet 96 chargé par un ressort et lui per- met de passer sur l'épaulement 97 ou 98 du secteur 92. Dans les plages de déplacement 89 et 90 le mouvement de la manette 56 n'est plus irréversible; quand cette manette est lâchée, les ressorts 93 ou 94 la rappellent dans sa position moyenne. Un déplacement de la manette 56 dans les plages 89 et 90 nécessite donc une action ex- pressément volontaire sur le poussoir   95,'et   la manette ne reste dans ces plages qu'aussi longtemps qu'on l'y maintient à la main. 



   Voici comment fonctionne le dispositif de distribution qui vient d'être décrit : 
La fig. 1 montre les divers éléments dans la position qu'ils occupent lorsque le groupe moto-propulseur tourne au régime choisi. La tige de distribution 49 se trouve dans sa position moyenne et les butées 47 et 48 n'empêchent d'aucune manière le déplacement axial de cette tige. La conduite de refoulement de la pompe 72 communique directement par sa branche 75 et la gorge 66 avec la conduite d'aspiration 74, et la conduite de refoulement de la pompe 73 par sa branche 78 et la gorge 62 communique également directement avec la conduite 74. La valve de trop plein 79 et le clapet de retenue 87 restent fermés.

   Les pompes 72 et 73 fonctionnent donc en circuit fermé sans élévation notable de la pression, et le liquide n'est refoulé dans aucun des conduits longitudinaux 11,12, les conduites 85 et 851 étant obturées à ce moment par les surfaces 68,69 de la tige 49.   Il n'y   a donc pas de variation d'incidence des pales. C'est l'état qui se produit le plus fréquemment, et qui se maintient le plus longtemps, par exemple en vol de croisière avec les avions de transport, etc. Cet état, qui constitue un court- circuitage du liquide refoulé peut d'ailleurs être obtenu à tout instant par une action volontaire du pilote, en soulevant, à l'aide de la tringlerie 80, la valve de trop plein 79.      

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   Dans le cas où le régime du groupe moto-propulseur dépasse le régime choisi, la force centrifuge des masselottes 41 est supérieure à la force du ressort 42, et les éléments viennent occuper la position représentés sur la fig. 2, dans laquelle la tige de distribution 49 se trouve plus haut que dans la fig. 1. Les butées 47 et 48 n'inter- viennent toujours pas. La surface 71 de la tige de distribtuin 49 obture maintenant la branche 75 de la conduite de refoulement de la pompe 72, qui élève ainsi la pression du liquide à la valeur fixée par la valve de trop plein 79, tandis que la pompe 73 reste court- circuitée par la gorge 62.

   De la branche 76 le liquide sous pression passe par la gorge 64 et la conduite 85 dans le conduit longitudinal 11; en même temps la gorge 65 permet le passage du liquide du con- duit longitudinal 12 par la conduite 851 dans la conduite d'aspiration 74. Tout cela provoque, d'une manière décrite en détails ci-après, une augmentation du pas de l'hélice. Il s'ensuit que l'hélice absorbe davantage de couple, ce qui fait diminuer la vitesse de rotation du groupe moto-propulseur jusqu'à ce qu'il tourne de nouveau au régime choisi. A ce moment, sous l'effet des masselottes 41 la tige de distribution 49 aura repris sa position moyenne, telle qu'elle est visible à la fig. 1. 



   Voici comme fonctionnent les moyens pour effectuer la dite augmentation du pas de l'hélice: Le liquide   sousression,   qui arrive par le conduit longitudinal 11 du tube 3 peut passer du canal 29 par le groupe de gorges 17 du tiroir 16 dans le canal 30, et de là par le canal 31 dans l'espace 13 du cylindre de commande 5. Il s'ensuit que le cylindre de commande 5 est déplacé vers le haut, tandis que du liquide sous pression passe de l'espace 14 par le clapet de retenue ouvert 25 dans le canal 20, et de là dans le conduit longitudinal 12 pour sortir. Le tiroir de contrôle 16 participant au déplacement du cylindre 5, sa portée lisse 19 vient durant le déplacement correspondant dans une position par rapport aux canaux 29,30 dans laquelle elle interrompt la communication entre ceux-ci.

   Ceci correspond à une des positions extrêmes des limites de variation du pas normales que l'on 

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 peut fixer d'avance. Dès que cette interruption a eu lieu, le ressort 28 peut pousser l'organe de blocage 27 vers l'extérieur, puisque le petit trou 37 dans le collet 35 de l'organe 27 permet un écoule- ment de l'huile enfermée, de sorte que le cylindre de commande 5 est maintenant bloqué. Un tel blocage a d'ailleurs aussi lieu lors- que l'arrivée d'huile sous pression par le conduit longitudinal 11 est interrompue pour une raison quelconque. Un plus grand déplace- ment du cylindre 5 vers le haut, en sortant des limites mentionnées, pour amener par exemple les pales en position de freinage, n'est possible que par une action volontaire du pilote sur la manette 56. 



  En déplaçant la manette 56 dans la position extrême la tige de distribution 49 est entraînée par l'interméediaire de la transmis- sion à câble   55,54,53,   du mandrin 48 et du prolongement 461 de la calotte 46, dans une position telle que le conduit 11 se trouve alimenté en liquide sous une pression plus élevée que celle qui est nécessaire pour la variation du pas dans les limites fixées à l'avance du domaine ordinaire mentionné tout à l'heure. 



   Pour amener les pales dans la position de freinage, la tige de distribution 49 doit prendre la position représentée sur la fig. 5, et pour la mise en drapeau, la dite tige doit prendre la position qu'elle occupe sur la fig. 4. 



   En déplaçant le mandrin 48 dans la position qu'il occupe sur la fig. 4, on entraîne le prolongement 461 de la calotte 46 à l'aide de la   butas 47.   La calotte 46 entraîne la tige de distribution 49, et les masselottes 41 s'inclinent jusqu'à venir s'appuyer sur les butées 412 du corps 43. Dans la position que les éléments occupent sur la fig. 4 l'effet de réglage automatique des masselottes centrifuge 41 est supprimé, et la tige de distribution 49 n'agit plus que comme organe de contrôle. A ce moment la surface 67 de la tige 49 obture la conduite 78, et la surface 71 obture la conduite 75. Les deux pompes 72 et 73 élèvent la pression du liquide, et le 

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 débit de la pompe 73, soulevant le clapet de retour 87, vient s'ajouter au débit de la pompe 72 dans la conduite de refoulement 76.

   Par suite du déplacement de la tige 49 dans sa position extrême vers le haut, la gorge 64 est mise en relation par la conduite 84 avec la surface 82 du piston 81 de la valve de trop plein 79. La pression de liquide qui règne dans la conduite de refoulement 76 agit ainsi sur le piston 81 et renforce l'action du ressort 791; par conséquent la valve de trop plein 79 n'ouvrira que pour une pression plus élevée. 



  Le déplacement de la tige 49 dans sa position extrême vers le haut a pour conséquence d'ajouter au débit de la pompe 72 le débit de la source de pression supplémentaire 73, et d'autre part, d'élever le taux de pression avec lequel ce débit accru est refoulé dans la con- duite 76. Le liquide sous pression passe de la conduite 76 par la gorge 64 et la conduite 85 dans le conduit longitudinal 11, tandis que la gorge 65 relie par la conduite 851 le conduit longitudinal 12 avec la conduite d'aspiration 74, ce qui provoque une variation rapide du pas jusque dans la position en drapeau. 



   Dans la situation qu'occupent les divers éléments sur la fig. 5, qui correspond à la manoeuvre de mise en position de frei- nage, le prolongement 461 de la calotte 46 est contraint vers le bas par la face de butée 48 du mandrin, et les masselottes 41 s'in- 
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 clinent jusqu'à venir appuyer sur les butées 41 . La ourfaoc d'obtu ration 871 forma aleyo l'ombranonemsnt A ce moment la surface 671 de la tige 49 vient obturer la branche 78, et la surface 70 vient obturer la conduite 75, de façon que le débit des deux pompes 72 et 73 s'ajoute dans la branche 76 de la conduite de refoulement.

   Dans cette autre position extrême de la tige 49, la gorge 64 est en même temps mise en communication par la conduite 86 avec la face 83 du piston 81, et la pression du liquide refoulé agissant dans la con- duite 76 et la gorge 64, vient ainsi renforcer l'action du ressort 791 sur la valve de trop plein 79, ce qui a pour résultat d'élever encore le taux de pression du liquide refoulé. De la gorge64, le 

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 liquide, sous cette pression accrue et avec le débit accru par l'adjonction de la source supplémentaire 73, s'écoule par la con- duite 851 et le conduit longitudinàl 12 vers l'hélice, tandis que le conduit longitudinal 11 est reliée par la conduite 85 avec la conduite d'aspiration 74, ce qui provoque une variation très rapide de l'incidence des pales jusque dans leùr position de freinage. 



  L'hélice conservera cette position de freinage, tant que le pilote tiendra la manette 56 dans la plage 90. 



   Dès que la pression accrue du liquide affluant par le conduit longitudinal 11 est capable d'ouvrir la valve de trop-plein 32 , du liquide sous pression peut passer du canal 29 par cette valve dans le canal 30 en contournant le t'iroir de contrôle 16; il s'ensuit que l'organe de blocage 27 est déplacé vers l'intérieur jusqu'à ce qu'il permette au fluide sous pression de passer du canal 30 dans le canal 31, dans quel cas du fluide sous pression arrive de nouveau dans l'espace 13. Le déplacement ultérieur du cylindre de commande 5 vers le haut qui en résulte.s'effectue maintenant, en raison de la pressior plus élevée du liquide de commande, plus rapidement qu'entre les limites de réglage du pas que l'on peut fixer d'avance. La limita- tion définitive de la course du cylindre 5 vers le haut peut être réalisée par exemple au moyen d'une butée 51.

   Lorsque la pression dans le conduit 11 baisse quand cette position de fin de course ex- trême est atteinte, l'organe 27 produit, pour cette position aussi, un blocage du cylindre 5. 



   Si, par contre, le groupe moto-propulseur tourne à une vi- tesse inférieure au régime choisi, la force du ressort 42 est supé- rieure à la force centrifuge des masselottes 41, de sorte que les éléments viennent occuper la position représentée sur la fig. 3. 



  Dans ce cas, la surface 70 obture la branche 75 de la conduite de refoulement de la pompe 72 qui élève la pression du liquide à la valeur fixée par la valve de trop-plein 79. La pompe 73 est tou- jours court-circuitée par la gorge 62. A ce moment, du liquide 

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 sous pression peut passer de la branche 76 par la gorge 64 et la conduite 851 dans le conduit longitudinal 12, et le retour du con- duit longitudinal 11 s'établit par la conduite 85 et la gorge 63 dans la conduite d'aspiration 74. Ceci produit une diminution du pas de l'hélice, de sorte que le couple absorbé par l'hélice diminue et que la vitesse de rotation du groupe moto-propulseur augmente de nouveau jusqu'au régime choisi. Les masselottes centrifuges 41 ramènent alors la tige de distribution 49 dans sa position moyenne tel qu'on le voit dans   la fig.   1.

   La dite diminution du pas de l'hélice est effectuée comme suit: 
Le fluide sous pression affluant au conduit longitudinal 12 passe dans le canal 20, et de là par le groupe de gorges 18 du tiroir de contrôle 16 dans le canal 21, ainsi que dans le canal 22 (après que l'organe de blocage 27 s'est déplacé vers l'intérieur) et de ce dernier dans l'espace 14 du cylindre 5. Ceci produit un déplacement du cylindre 5 vers le bas qui dure jusqu'à ce que la portée lisse 19 du tiroir 16 recouvre les canaux 20,21.

   Afin de pouvoir produire dans cette position relative du piston 4 par rap- port au cylindre 5 un autre déplacement du cylindre 5 vers le bas, une action du pilote sur la manette 56 est nécessaire pour porter celle-ci dans sa plage 89 ou 90, afin d'assurer une augmentation de la pression hydraulique pour que cette dernière puisse ouvrir la valve de trop-plein 23, après quoi du liquide sous cette pression accrue passe du canal 20 par l'ouverture dégagée par la valve 23 dans le canal 21, et de là par le canal 22 dans l'espace 14. Les phénomènes qui ont lieu ensuite se comprennent sans autre explica- tion si l'on se reporte à ce qui a été dit précédemment. 



   Le dispositif de distribution décrit ci-dessus offre donc la propriété de ne pas permettre une variation de l'incidence des pales 2 en dehors des limites fixées du domaine ordinaire du pas dans des positions plus extrêmes, à moins d'une intervention volon- 

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 taire du pilote,   c'est-à-dire   sans qu'il agisse sur la manette 56. 



  D'autre part, dès que le pilote lâche la manette 56, le dispositif reprend son fonctionnement automatique et les pales reprennent une incidence comprise dans le domaine ordinaire de variation de pas. 



  Tous les phénomènes sont ainsi déterminés par la tige 49 qui fonctionne tantôt comme organe de réglage d'un régulateur centrifuge normal, le qui maintient constant/régime du groupe moto-propulseur, tantôt comme organe de distribution d'un dispositif à contrôle manuel, qui permet alors de faire passer 1.'incidence des pales dans les positions ex- trêmes de freinage et en drapeau. 



   La fig. 9 représente une autre forme de réalisation d'un dispositif de distribution selon la présente invention, caractérisé par le fait qu'un organe de réglage 99, soumis à l'action de la force centrifuge de masselottes 100 et un organe de distribution 101, qui entre en action pour mettre les pales en position de freinage et en drapeau, sont réalisés comme éléments séparés, logés dans le même carter 1081. Les organes 99 et 101 sont reliés par un balancier 102, contrôlé par une tige 103 et par une commande à câble 104. Cette commande peut être actionnée par une seule manette 109.

   Un déplacement de la manette 109 qui agit sur le balancier 64 permet, quant on veut mettre les pales dans les positions extrêmes de freinage ou en dra- peau, d'ajouter au débit d'une source de pression 105, réalisée comme pompe et   qui¯..fournit   la pression pour le réglage du pas dans les limites normales du domaine de variation, le débit d'une source supplémentaire 106, également réalisée comme pompe. Un ressort puissant 107, agissant sur l'extrémité 108 du balancier 102, fait que cette extrémité constitue un point fixé tant que le dispositif doit travailler en réglage à régime constant, et maintient l'organe de distribution 101 dans sa position moyenne visible sur la fig.9. 



  Le ressort 107 est monté entre deux rondelles folles 110 et 111, qui peuvent prendre appui d'une part sur les rebords du carter 1081, 

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 d'autre part sur des épaulements (non représentés à la fig. 9) de la tige réunissant l'extrémité 108 du balancier 102 à l'organe de distribution 101. De cette façon le ressort 107 tiendra toujours à ramener avec force le tiroir 101 et le point   103(dans   leur posi- tion moyenne. 



   Lors d'un déplacement de l'organe de distribution 101, qui présuppose une compression supplémentaire du ressort 107 par les rondelles 110 ou 111, le débit de la pompe 106, qui dans la posi- tion moyenne de cet organe 101 s'écoulait directement dans la con- duite d'aspiration 112, est forcé de passer dans la conduite de refoulement 114, en passant par le clapet de retour 113, et s'ajoute ainsi au débit de la pompe 105. 



   L'indice 115 se rapporte à un clapet de débordement qui détermine la hauteur de la pression dans le dispositif de réglage. 



  Un levier 117 est relié par une articulation 118 au balancier 102, et peut osciller autour d'un point fixe 116. Ce levier 117 porte à son extrémité une douille 1181 qui peut agir sur une face 120 d'un poussoir 121 disposé en face de la tige du mandrin 103. Un ressort 122 charge le clapet de débordement 115, prenant appui d'une part sur la face 124 solidaire de la tige du clapet 115 et d'autre part sur la face 123, solidaire du poussoir 121. 



   Lors d'une action volontaire du-pilote, agissant sur le balancier 102 par l'intermédiaire de la manette 109 de façon à déplacer le mandrin 103 au delà d'une certaine amplitude, selon le sens de l'action exercée, la face d'appui 123 du ressort 122 est déplacée vers le bas par l'intermédiaire de la tige prolongeant le mandrin 103 ou par l'intermédiaire de l'articulation 118, du levier 117 et de la douille 1181. Ce déplacement de la face d'appui 123 comprime davantage le ressort 122 et augmente par conséquent la pression du liquide dans le dispositif de réglage, On dispose ainsi, pour commander le déplacement des pales dans les positions 

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 extrêmes, en dehors des limites déterminées à l'avance du domaine de variation de pas, d'un débit accru de liquide sous une pression accrue. 



   Le cas échéant, au lieu d'une seule source supplémentaire de liquide sous pression, on pourra disposer de plusieurs sources, qui viendront s'adjoindre à la source de pression effectuant le réglage du pas dans les limites ordinaires, dès que, par une action volontaire, on voudra mettre les pales dans leurs positions ex- trêmes. 



   Pendant le fonctionnement normal en réglage à régime con- stant, où la tige de distribution (désignée par 49, si l'on se rap- porte à la fig. l, par exemple) oscille dans son domaine ordinaire, il est toujours possible de choisir   un-.-   autre régime de fonctionne- ment, en agissant, par'l'intermédiaire de la manette 56 et du mandrin 48 sur le ressort 42. En modifiant la force du ressort 42, on obtient que l'équilibre des masselottes 41 dans leur position moyenne avec le ressort 42 ait lieu pour un autre régime. 



   Afin d'obtenir des sections d'écoulement plus grandes et une disposition symétrique on peut aussi prévoir deux ou plusieurs tiroirs de contrôle parallèles à l'axe de l'hélice, se déplaçant avec le cylindre de commande et traversant le piston fixe. La fig. 10 représente une coupe d'une forme de réalisation d'un dispositif. Dans cette fig. 130   dénote   le cylindre de commande et 131 le tube de gui- dage central à double paroi. 132 et 133 dénotent deux tiroirs de con- trôle et 134 et 135 sont des organes de blocage pour le cylindre 130. 



   Au lieu d'un ou plusieurs tiroirs de contrôle du genre décrit on peut aussi prévoir comme organes de contrôle des lumières, valves, etc. commandées par le mouvement relatif du cylindre de commande et du piston fixe. Le ou les organes de contrôle peuvent aussi être placés à l'extérieur du cylindre de commande, en pouvant être actionnés, aussi en fonction de la position momentanée de ce cylindre, 

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 ou directement en fonction de la position des pales. 



   Dans certains cas il suffit de pouvoir amener les pales, au-delà des limites fixées à l'avance du domaine ordinaire de va- riation du pas, dans une seule position de fin de course extrême, par exemple dans la position de freinage. Dans un tel cas il suffit, lorsque l'organe de contrôle est construit, comme représenté à la fig.

   11, sous forme de tiroir 136 avec deux groupes de gorges 137, 138 et une portée lisse 139 comprise entre ces groupes 137, 138, de faire interrompre par la portée lisse 139 la communication entre deux canaux dans le piston fixe 140 quand une seule des limites fixées à l'avance du domaine ordinaire de variation du pas est atteinte, tandis qu'en arrivant à l'autre limite du dit domaine un dé- placement ultérieur du cylindre 141, et avec cela des organes de de commande pour la variation du pas, peut être empêché par une butée 142 prévue sur le piston fixe 140. 



   Ces dispositifs qui viennent d'être décrits pour une hélice d'avion peuvent trouver application aussi pour des hélices marines, aux rotors de turbo-machines, par exemple de turbo- soufflante et turbines à aubes réglables, et à des machines simi- laires.

Claims (1)

  1. Revendication s : 1) Dispositif de commande hydraulique du pas pour hélices à pas variable, principalement pour hélices d'avion, où la varia- tion du pas de l'hélice se fait normalement entre des limites re- lativement étroites prédéterminées, tandis qu'une variation au-delà de ces limites ne devient possible qu'après qu'une action extérieure volontaire ait produit une augmentation de la pression hydraulique nécessaire à la commande, caractérisé en ce qu'au moins un organe de contrôle ferme l'arrivée du fluide sous pression aux organes de commande proprement dits du pas de l'hélice lorsque les limites de variation du pas que l'on peut fixer d'avance sont atteintes,
    et qu'une action sur ces organes de commande dans le sens d'un dé- placement des pales au-delà de ces limites ne devient possible qu' après que la pression accrue du liquide agissant sur lesdits organes ait pu ouvrir un organe d'obturation auxiliaire pour ce liquide sous pression.
    2) Dispositif de commande hydraulique du pas des hélices se- lon la revendication 1, où les organes de commande proprement dits comportent un cylindre de commande actionné hydrauliquement, coaxial à l'arbre de l'hélice, et un piston fixe par rapport à ce cylindre et sur lequel peut coulisser ce dernier, caractérisé en ce que l'organe de contrôle , construit sous forme de tiroir comportant deux groupes de gorges et une portée lisse comprise entre ces groupes, se déplace parallèlement à l'axe de l'hélice avec le cylindre de commande en traversant le piston fixe, et que le passage du fluide sous pression par les canaux de distribution du piston est, suivant la position relative du piston et du cylindre de commande, soit dégagé par les groupes de gorges du tiroir de contrôle, soit obturé par sa partie.lisse. <Desc/Clms Page number 22>
    3) Dispositif de commande hydraulique du pas des hélices selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les organes d'obturation auxiliaires sont construits sous forme de valves de trop-plein disposées dans le piston et sollicitées par des ressorts, qui s'ouvrent lors de l'obturation des canaux de distribution par la portée lisse du tiroir de contrôle et après une augmentation de la pression hydraulique, en laissant alors passer du fluide sous pression pour un déplacement plus grand du cylindre de commande dans un espace de celui-ci de l'un ou l'autre côté du piston fixe.
    4) Dispositif de commande hydraulique du pas des hélices selon les revendications 1 - 3, caractérisé en ce que dans le piston fixe est encore prévu un organe de blocage sollicité par un ressort qui immobilise le cylindre de commande dans la position qu'il occupe momentanément lorsque les canaux prévus dans le piston sont obturés par la portée lisse du tiroir de contrôle, ou lorsque la pression hydraulique nécessaire à la commande s'abaisse au-dessous d'une certaine valeur prédéterminée.
    5) Dispositif de commande hydraulique du pas des hélices selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un organe de réglage mû par la force centrifuge commandant la variation d'incidence des pales dans le domaine ordinaire de variation du pas de façon à maintenir le régime du groupe moto-propulseur constant et un organe de distri- bution commandant le déplacement des pales dans les positions extrêmes de freinage et en drapeau sont reliés de manière qu'ils peuvent être mis en oeuvre par une seule intervention extérieure afin d'ajouter à une source fournissant le liquide sous pression pour la variation du pas dans les limites fixées à l'avance du domaine ordinaire de variation du pas au moins une source supplémentaire de liquide sous pression,
    la dite intervention extérieure agissant en même temps sur un organe déterminant la hauteur de la pression du liquide dans le dispositif de distribution, pour augmenter cette pression, de <Desc/Clms Page number 23> sorte que le dispositif dispose, pour la variation du.pas au delà des limites fixées à l'avance du domaine ordinaire de variation du pas, d'un débit accru de liquide sous une pression accrue.
    6) Dispositif de commande hydraulique du pas des hélices selon les revendications 1 et 5, caractérisé en ce que l'organe de distri- bution qui adjoint la source supplémentaire de liquide sous pression, fait en même temps agir cette pression du liquide sur l'organe qui détermine la hauteur de la pression du liquide dans le dispositif de distribution, pour augmenter cette pression.
    7) Dispositif de commande hydraulique du pas des hélices selon les revendications 1 et 5, caractérisé en ce que les organes de réglage et de distribution sont tous logés dans le même carter commun.
    8) Dispositif de commande hydraulique du pas des hélices selon les revendications 1, 5 et 7, caractérisé en ce que les sources de pression sont réalisées sous forme de pompes, et sont logées dans le même carter que les organes de réglage et de distribution.
    9) Dispositif de commande hydraulique du pas des hélices selon les revendications 1 et 5, caractérisé en ce que les organes de réglage et de distribution sont réunis en un tiroir unique.
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