當內外環(huán)轉速不同步時,滾棒與內環(huán)獨立轉動
當內外環(huán)轉速同步時,滾棒與內環(huán)凸齒接合
圖 4-16滾棒型自由輪組件二、制動輪式自由輪組件
制動輪式自由輪組件的軸承為 “8”字形設計,其排列方式與滾棒軸承相似。制動輪軸承的垂直高度略微大于外環(huán)內直徑與內環(huán)外直徑的間距,在彈簧力的作用下,固定在一個由兩部分組成的支架內,并嚙合內、外軸承圈。在這種嚙合的狀態(tài)下,制動輪軸承保持著一個小角度的傾斜。
制動輪式自由輪組件的外環(huán)與發(fā)動機輸出端相連,內環(huán)連接旋翼的驅動軸。當發(fā)動機轉動帶動外環(huán)轉動時,檔塊擠壓制動輪軸承,使內環(huán)與外環(huán)卡死,一起同方向轉動。當旋翼試圖驅動發(fā)動機轉動,例如空中單臺發(fā)動機停車時,制動輪軸承不受檔塊影響,內環(huán)與外環(huán)獨立轉動。
圖 4-17制動式自由輪組件工作原理
4.4.2離合器
離合器通常安裝在以活塞發(fā)動機或渦輪軸發(fā)動機為動力的直升機上。其目的是為了改善發(fā)動機的起動性能,使發(fā)動機起動后能可靠地將發(fā)動機功率傳給旋翼和尾槳,并減少發(fā)動機的起動負荷。
離合器主要包括兩大類:機械式離合器、液壓 —機械式離合器。
離合器的選擇,取決于直升機的類型。通常情況下,小型直升機選用機械式的離合器,而中、大型直升機選用液壓機械式離合器,這是因為中大型直升機慣性負載較大,嚙合的光滑程度也要求很高。
一、機械式離合器
機械式離合器由主動驅動盤、驅動鼓輪和離心飛重組成。主動驅動盤連接發(fā)動機驅動軸輸出端,上面安裝有離心飛重,離心飛重在彈簧的作用下始終保持 “離”位,驅動鼓輪則與傳動系統(tǒng)連接。
當發(fā)動機起動保持低轉速時,主動驅動盤帶動離心飛重一起在驅動鼓輪內轉動,此時扭矩得不到傳遞。隨著發(fā)動機轉速的升高,離心飛重在離心力的作用下,克服反向的彈簧力,逐漸向驅動鼓輪滑動。當發(fā)動機轉速達到一定值時,離心飛重與驅動鼓輪的內壁緊密貼合,這樣發(fā)動機的輸出和傳動系統(tǒng)的輸入實際連接在一起,扭矩得到了傳遞。在整個接合過程中,當發(fā)動機轉速略微大于旋翼轉速時,離心飛重和驅動鼓輪光滑的接觸面相對滑動,在幾秒的時間內平穩(wěn)過渡到緊密貼合。當發(fā)動機轉速減小時,離心飛重的慣性離心力也隨之減小,在彈簧力的作用下,離心飛重向中心移動,脫離驅動鼓輪,發(fā)動機和傳動系統(tǒng)的扭矩傳遞終止。
二、液壓機械式離合器
液壓機械式離合器自帶一套液壓系統(tǒng),用來產生操縱離合裝置的原動力。這樣,就可以保證在較大的慣性力下,能夠產生更加平穩(wěn)的離合,以提高部件的耐用性和可靠性。
液壓機械式離合器由主動盤、從動盤、圓形外殼、自由輪機械鎖裝置、液壓部件和控制開關等裝置組成。其中,主動盤連接著發(fā)動機輸出端,從動盤連接主槳轂驅動軸。當發(fā)動機起動時,主動盤轉動,從動盤則處于靜止狀態(tài)。
液壓部件包括一個電動液壓泵。當飛行員操縱液壓泵工作時,液壓油進入主動盤,在離心力的作用下,一定量的液壓油被甩到從動盤的內腔。這樣,液壓油傳遞了轉動所需的能量,使從動盤轉動從而帶動主旋翼轉動。當旋翼轉速接近正常轉速時,旋翼在慣性作用下繼續(xù)轉動。此時,飛行員控制自由輪組件,機械推動滾棒處于預嚙合位置,再推動發(fā)動機油門控制桿,隨著發(fā)動機轉速的升高,自由輪將完全嚙合,傳動得到良好的傳遞。當主動盤和從動盤完全嚙合時,飛行員關閉液壓電動泵的開關,液壓油將流回到油箱內。
當發(fā)動機關車時,旋翼轉速也隨之下降,自由輪和機械鎖裝置將自動回到分離的位置并保持在此位置上。
圖 4-18機械式離合器構造
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圖 4-19離合器工作原理
4.4.3旋翼剎車
旋翼剎車通常用在發(fā)動機關車后盡快停止旋翼槳葉的轉動或露天停放時保持旋翼靜止。在大風天氣,旋翼剎車的強風剎車功能還可以在發(fā)動機起動和慢車位時,保持旋翼槳葉處于靜止狀態(tài),以避免陣風造成槳葉直立。這項功能只能應用于裝有自由渦輪軸發(fā)動機的直升機上。
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