SISTEMA DE ACCIONAMIENTO DE ENCLAVAMIENTO DE PASO DE HÉLICE CONTROLADA.

Sistema de accionamiento de enclavamiento de paso de hélice controlada. La presente invención se refiere a sistemas propulsores y más particularmente a un sistema de enclavamiento de paso al que se le pueden enviar órdenes selectivamente para el enclavamiento de paso sin un vínculo mecánico entre los componentes de hélice giratorios y no giratorios. En los sistemas propulsores típicos de paso variable, varias palas propulsoras, cada una montada de forma pivotante para tener movimiento sobre su eje longitudinal con respecto a un cubo rotatorio impulsado por un motor de una aeronave, se conectan operativamente a un sistema mecánico o hidromecánico de cambio de paso de pala dispuesto dentro del conjunto de cubo. Estos sistemas de accionamiento de cambio de paso de pala normalmente incluyen un enclavamiento de paso para el mantenimiento del paso de la pala en caso de un mal funcionamiento, tal como la pérdida de alimentación hidráulica del sistema. Los sistemas convencionales de enclavamiento de paso a menudo incorporan un tornillo de enclavamiento de paso para proporcionar un mecanismo de trabado que impide que las palas se muevan a un ángulo inferior de pala, además de un mecanismo separado de husillo que se impulsa hacia atrás para impulsar con rotación el tornillo de enclavamiento de paso. Como desventaja, como la condición de enclavamiento de paso ocurre mediante un vínculo mecánico entre los componentes de hélice rotatorios y no rotatorios se necesitan unos cojinetes y un impulsor para transmitir la señal de control al tornillo de enclavamiento de paso, aumentando la complejidad y reduciendo la fiabilidad. En consecuencia, es deseable proporcionar un sistema propulsor de paso variable con un sistema de enclavamiento de paso ligero de peso y sin complicaciones que pueda recibir órdenes selectivamente para el enclavamiento de paso mediante un control de la hélice. El documento US 5141399 describe un sistema de accionamiento de cambio de paso para ajustar el paso de una pala de hélice de paso variable montada giratoriamente en un cubo de hélice. El sistema comprende un pistón de accionamiento de pala, un pistón de enclavamiento de paso, un conjunto de enclavamiento de paso y un conducto de fluido. A partir del documento US 5141399 se sabe cómo proporcionar un circuito de presión de paso grueso, un circuito de presión de paso fino y un pistón de accionamiento de pala que separa una cámara de paso grueso y una cámara de paso fino. También a partir del documento US 5141399 se sabe cómo proporcionar un pistón de enclavamiento de paso y unos medios de husillo de enclavamiento de paso movibles entre una condición de enclavamiento de paso y una condición de funcionamiento. De acuerdo con la presente invención, se proporciona un sistema propulsor que comprende: un circuito de presión de paso grueso que suministra una presión de paso grueso; un circuito de presión de paso fino que suministra una presión de paso fino; un circuito de presión de enclavamiento de paso que suministra una presión de enclavamiento de paso; un conjunto de horquilla montado a lo largo de un eje de rotación, dicho conjunto de horquilla incluye un pistón de elemento de accionamiento de cambio de paso que separa una cámara de elemento de accionamiento de paso grueso y una cámara de elemento de accionamiento de paso fino, dicha cámara de elemento de accionamiento de paso grueso se presuriza mediante la presión de paso grueso y dicha cámara de elemento de accionamiento de paso fino se presuriza mediante la presión de paso fino; un pistón de enclavamiento de paso que separa una cámara de presión de enclavamiento de paso de pistón de enclavamiento de paso y una cámara de presión de paso de pistón de enclavamiento de paso, dicha cámara de presión de enclavamiento de paso de pistón de enclavamiento de paso es presurizada por la presión de enclavamiento de paso y dicha cámara de presión de paso grueso de pistón de enclavamiento de paso es presurizada por el circuito de presión de paso grueso; un tornillo de husillo de enclavamiento de paso montado a lo largo de un eje de rotación, dicho tornillo de husillo de enclavamiento de paso tiene una ranura externa de pista de bolas de tornillo, dicho tornillo de husillo de enclavamiento de paso se puede mover axialmente a lo largo de dicho eje de rotación en respuesta al movimiento axial de dicho pistón de enclavamiento de paso; una tuerca de enclavamiento de paso montada sobre dicho tornillo de husillo, dicha tuerca de enclavamiento de paso tiene una rosca interna de enclavamiento de paso; una tuerca de bolas de husillo montada dentro de la horquilla y sobre dicho tornillo de husillo de enclavamiento de paso y junto a dicha tuerca de enclavamiento de paso, dicha tuerca de bolas de husillo incluye una ranura interna de pista de tuerca de bolas; 2 E07250959 26-12-2011   un miembro de predisposición de husillo que predispone dicha tuerca de bolas de husillo hacia dicha tuerca de enclavamiento de paso, dicho miembro de predisposición de husillo se puede aplastar de modo que dicho tornillo de husillo de enclavamiento de paso es movible entre una posición operativa y una posición de enclavamiento de paso, dicha rosca interna de tuerca de enclavamiento de paso se puede trabar con dicha ranura externa de pista de bolas de tornillo en dicha posición de enclavamiento de paso; un conjunto de soporte de cojinete de husillo montado en un tubo de carga de pistón de enclavamiento de paso; una electroválvula de enclavamiento de paso en comunicación con el circuito de presión de enclavamiento de paso, dicha electroválvula de enclavamiento de paso se puede hacer funcionar selectivamente para descargar la presión de enclavamiento de paso de manera que dicho tubo de carga de pistón de enclavamiento de paso hace una carrera y el conjunto de soporte de cojinete de husillo también hace una carrera para impulsar el tornillo de husillo de enclavamiento de paso hacia una cubierta abovedada fijada axialmente de elemento de accionamiento para cerrar una separación de enclavamiento de paso para crear un contacto con la cubierta abovedada fijada axialmente del elemento de accionamiento que genera una resistencia axial y torsional que apoya el tornillo de husillo de enclavamiento de paso. La invención también proporciona un método para el enclavamiento de paso del sistema de hélice mencionado que comprende las etapas de: (1) la reducción de la presión de enclavamiento de paso por debajo de una presión de paso grueso; (2) el tránsito axial de un pistón de enclavamiento de paso en respuesta a dicha etapa (1); (3) el tránsito axial de un tornillo de husillo de enclavamiento de paso en respuesta a dicha etapa (2) de tal manera que el tornillo de husillo de enclavamiento de paso tiene impedido el impulso hacia atrás y el husillo realiza el enclavamiento de paso; y el deslizamiento axial de la tuerca de bolas de husillo dentro de un agujero de horquilla de accionamiento hasta que la rosca de la tuerca de enclavamiento de paso hace contacto con la ranura de pista de bolas de husillo para el enclavamiento de paso del tornillo de husillo de enclavamiento de paso. Un sistema propulsor de paso variable acorde con las formas ventajosas de la presente invención proporciona un sistema de enclavamiento de paso en el que las cargas de las palas de la hélice, (es decir, momentos de torsión), se transmiten alrededor de una línea central de la pala, a través de pasadores de pala y tienen la reacción de un conjunto de horquilla como una carga axial. El conjunto de horquilla incluye un pistón de elemento de accionamiento que es capaz de producir hidráulicamente una fuerza que vence las cargas de la pala y colocar las palas en algún ángulo de funcionamiento deseado. El sistema de enclavamiento de paso traba el elemento de accionamiento de la hélice en un lugar axial que corresponde a un ángulo de paso de hélice en curso si el pistón del elemento de accionamiento ya no se soporta o reacciona a las cargas de las palas. El sistema de enclavamiento de paso traba el elemento de accionamiento y evita una disminución del ángulo de las palas cuando hay una condición hidráulica en la que la presión de paso grueso no puede soportar las cargas de las palas. A continuación se traba el paso de la hélice y esta funciona en una situación de paso fijo. Una electroválvula de enclavamiento de paso se encuentra en comunicación con un circuito de presión de enclavamiento de paso para accionar de forma selectiva el enclavamiento de paso en respuesta a un controlador. La electroválvula de enclavamiento de paso incluye un dispositivo electro-mecánico que normalmente está cerrado, pero puede recibir órdenes para abrirse eléctricamente para descargar la presión de enclavamiento de paso, lo que provoca el accionamiento del sistema de enclavamiento de paso. El solenoide de enclavamiento... [Seguir leyendo]

un circuito (PCc) de presión de paso grueso que suministra una presión de paso grueso; un circuito (PFc) de presión de paso fino que suministra una presión de paso fino; un circuito (PPLc) de presión de enclavamiento de paso que suministra una presión de enclavamiento de paso; un conjunto de horquilla (50) montado a lo largo de un eje de rotación, dicho conjunto de horquilla incluye un pistón (49) de elemento de accionamiento de cambio de paso que separa una cámara (PC) de elemento de accionamiento de paso grueso y una cámara (PF) de de elemento accionamiento de paso fino, dicha cámara de elemento de accionamiento de paso grueso se presuriza mediante la presión de paso grueso y dicha cámara de elemento de accionamiento de paso fino se presuriza mediante la presión de paso fino; un pistón (52) de enclavamiento de paso que separa una cámara (52P) de presión de enclavamiento de paso de pistón de enclavamiento de paso y una cámara (52c) de presión de paso de pistón de enclavamiento de paso, dicha cámara de presión de enclavamiento de paso de pistón de enclavamiento de paso es presurizada por la presión de enclavamiento de paso y dicha cámara de presión de paso grueso de pistón de enclavamiento de paso es presurizada por el circuito de presión de paso grueso; un tornillo (54) de husillo de enclavamiento de paso montado a lo largo de un eje de rotación, dicho tornillo de husillo de enclavamiento de paso tiene una ranura externa (64) de pista de bolas de tornillo, dicho tornillo de husillo de enclavamiento de paso se puede mover axialmente a lo largo de dicho eje de rotación en respuesta al movimiento axial de dicho pistón (52) de enclavamiento de paso; una tuerca (56) de enclavamiento de paso montada sobre dicho tornillo (54) de husillo, dicha tuerca de enclavamiento de paso tiene una rosca interna (86) de enclavamiento de paso; una tuerca de bolas (58) de husillo montada dentro de la horquilla (50) y sobre dicho tornillo (54) de husillo de enclavamiento de paso y junto a dicha tuerca (56) de enclavamiento de paso, dicha tuerca de bolas de husillo incluye una ranura interna (72) de pista de tuerca de bolas; un miembro (78) de predisposición de husillo que predispone dicha tuerca de bolas de husillo hacia dicha tuerca de enclavamiento de paso, dicho miembro de predisposición de husillo se puede aplastar de modo que dicho tornillo de husillo de enclavamiento de paso es movible entre una posición operativa y una posición de enclavamiento de paso, dicha rosca interna (86) de tuerca de enclavamiento de paso se puede trabar con dicha ranura externa (64) de pista de bolas de tornillo en dicha posición de enclavamiento de paso; un conjunto (62) de soporte de cojinete de husillo montado en un tubo (63) de carga de pistón de enclavamiento de paso; una electroválvula (43) de enclavamiento de paso en comunicación con el circuito de presión de enclavamiento de paso, dicha electroválvula de enclavamiento de paso se puede hacer funcionar selectivamente para descargar la presión de enclavamiento de paso de tal manera que dicho tubo (63) de carga de pistón de enclavamiento de paso hace una carrera y el conjunto (62) de soporte de cojinete de husillo también hace una carrera para impulsar el tornillo (54) de husillo de enclavamiento de paso hacia una cubierta abovedada fijada axialmente (68) de elemento de accionamiento para cerrar una separación de enclavamiento de paso para crear un contacto con la cubierta abovedada fijada axialmente (68) del elemento de accionamiento que genera una resistencia axial y torsional que apoya el tornillo (54) de husillo de enclavamiento de paso. 2. El sistema propulsor según la reivindicación 1, en el que dicha ranura interna (72) de pista de tuerca de bolas y dicha ranura externa (64) de pista de bolas de tornillo tienen un ángulo helicoidal común. 3. El sistema propulsor según la reivindicación 2, que comprende además varios cojinetes de bolas (74) montados dentro de dicha ranura interna de pista de tuerca de bolas y dicha ranura externa de pista de bolas de tornillo. 4. El sistema propulsor según la reivindicación 1, 2 o 3 que comprende además un controlador (C) de enclavamiento de paso en comunicación con dicha electroválvula (43) de enclavamiento de paso para accionar selectivamente dicha electroválvula de enclavamiento de paso. 5. El sistema propulsor según la reivindicación 4, en el que dicho controlador de enclavamiento de paso se comunica con dicha electroválvula de enclavamiento de paso desde una ubicación remota. 6. El sistema propulsor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además un tubo (63) de carga de enclavamiento de paso montado junto a dicho pistón (52) de enclavamiento de paso para el movimiento con el mismo, dicho tornillo de husillo de enclavamiento de paso se monta para girar alrededor de dicho tubo de carga de enclavamiento de paso a través de un conjunto (62) de soporte de husillo de enclavamiento de paso. 7. El sistema propulsor según la reivindicación 6, que comprende además un tubo (65) de transferencia de enclavamiento de paso montado dentro de dicho tubo (63) de carga de enclavamiento de paso para comunicar la presión de enclavamiento de paso a dicha cámara (52P) de presión de pistón de enclavamiento de paso. 9 E07250959 26-12-2011   8. El sistema propulsor según la reivindicación 6 o 7, que además comprende un miembro (90) de predisposición de pistón de enclavamiento de paso que predispone dicho tubo de carga de enclavamiento de paso hacia dicho pistón de enclavamiento de paso. 9. El sistema propulsor según la reivindicación 8, en el que la presión de enclavamiento de paso contrarresta la presión de paso grueso y una predisposición del miembro (90) de predisposición de pistón de enclavamiento de paso. 10. El sistema propulsor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho pistón (52) de enclavamiento de paso se monta dentro de una cubierta abovedada fijada axialmente (68) de elemento de accionamiento, dicha cubierta abovedada de accionamiento fijada axialmente está junto a dicho tornillo (54) de husillo. 11. El sistema propulsor según la reivindicación 10, en el que dicho tornillo (54) de husillo de enclavamiento de paso hace contacto con dicha cubierta abovedada fijada axialmente (68) de elemento de accionamiento, cuando está en dicha posición de enclavamiento de paso. 12. El sistema propulsor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que: dicho conjunto de horquilla, que incluye un pistón (49) de accionamiento de cambio de paso, se monta movible en una carcasa del elemento de accionamiento; dicho tornillo de husillo de enclavamiento de paso es movible entre una posición operativa y una posición de enclavamiento de paso; dicho pistón de enclavamiento de paso se monta junto a una cubierta abovedada fijada axialmente (68) de elemento de accionamiento; y dicho tornillo (54) de husillo de enclavamiento de paso es movible en dicho contacto con dicha cubierta abovedada fijada axialmente (68) de elemento de accionamiento en respuesta a la presión de enclavamiento de paso dentro de dicha cámara (52P) de presión de enclavamiento de paso de pistón de enclavamiento de paso cuando cae por debajo de la presión de paso grueso dentro de dicha cámara (52C) de presión de paso grueso de pistón de enclavamiento de paso. 13. El sistema propulsor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha electroválvula de enclavamiento de paso se puede hacer funcionar selectivamente para descargar la presión de enclavamiento de paso de tal manera que la presión de enclavamiento de paso dentro de dicha cámara (52P) de presión de pistón de enclavamiento de paso cae por debajo de la presión de paso grueso. 14. El sistema propulsor según la reivindicación 1, en el que dicho tornillo de husillo de enclavamiento de paso incluye un tornillo (100) de enclavamiento de paso y un tornillo (102) de husillo interconectados a través de una junta universal (104), para transmitir par desde el tornillo de husillo al tornillo de enclavamiento de paso con mínimas cargas laterales. 15. El sistema propulsor según la reivindicación 14, en el que dicho tornillo de husillo se fija (108 A) a un anillo de junta universal de dicha junta universal mediante un primer ajuste de holgura de deslizamiento, y dicho tornillo de enclavamiento de paso se fija (108B) a dicho anillo de junta universal mediante un segundo ajuste de holgura de deslizamiento. 16. Un método para el enclavamiento de paso del sistema de hélice según se enumera en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende las etapas de: (1) la reducción de la presión de enclavamiento de paso por debajo de una presión de paso grueso; (2) el tránsito axial de un pistón de enclavamiento de paso en respuesta a dicha etapa (1); (3) el tránsito axial de un tornillo de husillo de enclavamiento de paso en respuesta a dicha etapa (2) de tal manera que el tornillo de husillo de enclavamiento de paso tiene impedido el impulso hacia atrás y el husillo realiza el enclavamiento de paso; y (4) el deslizamiento axial de la tuerca de bolas (58) de husillo dentro de un agujero (76) de horquilla de accionamiento hasta que la rosca (86) de la tuerca (56) de enclavamiento de paso hace contacto con la ranura (64) de pista de bolas de husillo para el enclavamiento de paso del tornillo (54) de husillo de enclavamiento de paso. 17. Un método según la reivindicación 16, en el que dicha etapa (1) comprende además: la descarga de presión de enclavamiento de paso. 18. Un método según la reivindicación 17, en el que dicha etapa de descarga comprende además: E07250959 26-12-2011   (i) la comunicación a distancia con una electroválvula de enclavamiento de paso; y (ii) la apertura de la electroválvula para descargar la presión de enclavamiento de paso. 19. Un método según la reivindicación 16, 17 o 18, en el que dicha etapa (3) comprende además: el cierre de una separación de enclavamiento de paso entre el tornillo de husillo de enclavamiento de paso y una superficie de contacto de tal manera que el tornillo de husillo de enclavamiento de paso hace contacto con la superficie y el husillo tiene impedido el impulso hacia atrás. 11 E07250959 26-12-2011   12 E07250959 26-12-2011   13 E07250959 26-12-2011   14 E07250959 26-12-2011   E07250959 26-12-2011   16 E07250959 26-12-2011   17 E07250959 26-12-2011   18 E07250959 26-12-2011   19 E07250959 26-12-2011   E07250959 26-12-2011   21 E07250959 26-12-2011   22 E07250959 26-12-2011