CN104494811A - 螺旋桨的伺服变距装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种螺旋桨的伺服变距装置，在桨壳上固定有液压缸的缸体，拨套的另一端固定在活塞上；贝塔管一端固定在活塞上，其内有与液压缸油腔Ⅰ连通的中心油腔和与液压缸油腔Ⅱ连通的壁上油腔；辅助套圈触点穿在桨轴上、固定在桨壳上；转速传感器的信号采集端正对辅助套圈触点；油路分配器两路进油路分别连接伺服阀的两进油口，其两出油路两端分别连接伺服阀的两出油口和贝塔管的中心油腔和壁上油腔，其回油路两端连接伺服阀的回油口；转速传感器的信号输出端连接控制器的信号输入端，控制器的信号输出端连接伺服阀的信号输入端。本发明响应速度快，控制精度高，通用性好，重量轻，安装拆卸方便，可以现场更换变距装置，维修简单。

Description

螺旋桨的伺服变距装置

技术领域

本发明涉及一种螺旋桨的变距装置。

背景技术

螺旋桨的变距装置是在发动机和飞机的各种工作状态下，控制螺旋桨能在最佳的桨叶角的状态下工作，以达到螺旋桨的最佳工作效率。对于自动变距螺旋桨，要求桨叶角随发动机功率、飞行高度、速度、姿态及环境温度等因素变化而变化，以维持螺旋桨转速恒定（气动效率高点）。螺旋桨的变距装置包括调节控制机构和变距执行机构。现有的机械式螺旋桨的调节控制系机构的核心部分是离心配重机构，该机构是通过不同压力的液压油、配重及弹簧来实现。机构的原理是根据螺旋桨的转速变化，分油活门在配重和弹簧的作用下移动，控制进入螺旋桨油腔的油量，达到调节螺旋桨转速的目的。离心配重机构结构复杂，产品调试过程繁琐。该机构的工作容易受到分油活门的尺寸链、离心块的热处理、轴承的选取等因素的影响，因此对零件加工的工艺性要求较高。同时，即便完全相同的产品，整套机构也会因上述工艺条件的误差无法实现互换，必须在试验器上进行调试，由于外场都没有设置试验器，无法完成调试工作，因此当外场出现技术问题时，无法进行更换，必须返厂维修，给使用者带来了巨大的麻烦。且其只适用于某一型号的螺旋桨，不能通用。还有离心配重机构允许在调定转速的±0.75%范围内波动，调节精度相对较低，并且在外场使用过程中曾出现转速波动的情况。

发明内容

本发明的目的就是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种响应速度快，控制精度高，通用性好，重量轻，安装拆卸方便，可以现场更换变距装置，维修简单的螺旋桨的伺服变距装置。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种螺旋桨的伺服变距装置，其包括调节控制机构和变距执行机构；调节控制机构包括辅助套圈触点、转速传感器、油路分配器、伺服阀和控制器；变距执行机构包括液压缸、活塞、贝塔管、拨套和偏心销；在桨壳没有安装桨叶的一端壁上固定有液压缸的缸体，活塞将液压缸的缸体分为油腔Ⅰ和油腔Ⅱ，拨套的一端与各桨叶上固定安装的偏心销通过轴承连接固定，另一端固定在活塞上；贝塔管穿在桨轴、桨壳和拨套的中心孔内，一端固定在活塞上，其内有两个输油腔，中心油腔和围绕中心油腔的壁上油腔；中心油腔与液压缸的油腔Ⅰ连通，壁上油腔与液压缸的油腔Ⅱ连通；辅助套圈触点位于桨轴、桨壳和发动机壳体之间的间隙内，其穿在桨轴上、固定在桨壳上；转速传感器固定在发动机壳体上，其信号采集端正对辅助套圈触点；伺服阀固定在油路分配器上；油路分配器有两路进油路，两路出油路，一路回油路，其两路进油路一端连接系统的供油管路，另一端连接伺服阀的两进油口，其两出油路一端连接伺服阀的两出油口，另一端分别连接贝塔管的中心油腔和壁上油腔，其回油路一端连接伺服阀的回油口，另一端通过过滤网连接系统的回油管路；转速传感器的信号输出端连接控制器的信号输入端，控制器的信号输出端连接伺服阀的信号输入端；转速传感器采集的螺旋桨的转速信号输入给控制器，控制器对信号进行处理，与选定的螺旋桨的转速比对，根据转速偏差的大小进行差分运算，将信号输送给伺服阀，以控制伺服阀内各油路的通断关系。

上述所述的拨套和贝塔管固定在活塞上的结构是：拨套螺纹固定在活塞上；贝塔管螺纹固定在活塞上。

本发明还包括桨叶角实施监控装置，桨叶角实施监控装置包括位移传感器和显示屏；位移传感器固定在发动机壳体上，贝塔管的另一端伸入位移传感器内；位移传感器的信号输出端连接控制器的另一信号输入端，控制器的另一信号输出端连接显示屏；位移传感器将贝塔管移动的位移信号输出给控制器，控制器将该位移信号进行处理，将处理后的桨叶角度进行存储和输出给显示屏显示。这样，本发明还能实时测量及时反馈桨叶的角度，以便于研究桨叶角度与螺旋桨转速、发动机功率的关系，进而研究一种更好的螺旋桨的变距控制装置。

飞机工作时，转速传感器采集螺旋桨的转速，发送给控制器，控制器进行比对和差分运算，将信号输送给伺服阀，控制伺服阀内各油路的通断关系；如果连接贝塔管的中心油腔与伺服阀的出油口连通，那么贝塔管的壁上油腔就与伺服阀的回油口连通，液压缸的油腔Ⅰ进油，油腔Ⅱ回油，活塞右移，推动拨套向后移动，拨套带动偏心销旋转，进而使桨叶偏转一个角度，偏转到位后，螺旋桨的转速又回复平稳，转速传感器传出信号，伺服阀复位，油路被堵死，保持油压；如果连接贝塔管的壁上油腔与伺服阀的出油口连通，那么贝塔管的中心油腔就与伺服阀的回油口连通，液压缸的油腔Ⅱ进油，油腔Ⅰ回油，活塞左移，拉动拨套向前移动，拨套带动偏心销旋转，进而使桨叶反方向偏转一个角度，偏转到位后，螺旋桨的转速又回复平稳，转速传感器传出信号，伺服阀复位，油路被堵死，保持压力。本发明将伺服阀引入螺旋桨的变距调节控制机构内，其响应速度快，控制精度高，结构简单，重量较轻，安装拆卸方便，不需要在试验器上调试，所以，可在现场维修和更换，大大降低了维修成本；其可以安装到各种型号的螺旋桨上，通用性强，大大降低了制造成本。

附图说明

图1为本发明的第一种实施例的结构示意图；

图2为本发明的第二种实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的描述。

如图1所示的实施例1，本实施例包括调节控制机构和变距执行机构。调节控制机构包括辅助套圈触点12、转速传感器13、油路分配器17、伺服阀15和控制器14；变距执行机构包括液压缸、活塞2、贝塔管3、拨套4和偏心销6。在桨壳5没有安装桨叶11的一端壁上固定有液压缸的缸体1，活塞2将液压缸的缸体1分为油腔Ⅰ 22和油腔Ⅱ 23，拨套4的一端与各桨叶11上安装固定的偏心销6通过轴承连接固定，另一端螺纹固定在活塞2上。贝塔管3穿在桨轴10、桨壳5和拨套4的中心孔内，一端螺纹固定在活塞2上，其内有两个输油腔，中心油腔7和围绕中心油腔7的壁上油腔8。中心油腔7与液压缸的油腔Ⅰ 22连通，壁上油腔8与与液压缸的油腔Ⅱ 23连通。辅助套圈触点12位于桨轴10、桨壳5和发动机壳体9之间的间隙内，其穿在桨轴10上、固定在桨壳5上。转速传感器13固定在发动机壳体9上，其信号采集端正对辅助套圈触点12。伺服阀15固定在油路分配器17上。油路分配器17有两路进油路18、19，两路出油路20、21，一路回油路16，其两路进油路18、19一端连接系统的供油管路，另一端连接伺服阀15的两进油口，其两出油路20、21一端连接伺服阀15的两出油口，另一端分别连接贝塔管3的中心油腔7和壁上油腔8，其回油路16一端连接伺服阀15的回油口，另一端通过过滤器连接系统的回油管路。转速传感器13的信号输出端连接控制器14的信号输入端，控制器14的信号输出端连接伺服阀15的信号输入端；转速传感器13采集的螺旋桨的转速信号输入给控制器14，控制器14对信号进行处理，与从键盘输入控制器14内的选定的螺旋桨的转速比对，根据转速偏差的大小进行差分运算，将信号输送给伺服阀15，以控制伺服阀15内各油路的通断关系。

如图2所示的实施例2，本实施例的其它结构同实施例1，只是本实施例还包括包括桨叶角实施监控装置。桨叶角实施监控装置位移传感器24和显示屏25。位移传感器24固定在发动机壳体9上，贝塔管3的另一端伸入位移传感器24内；位移传感器24的信号输出端连接控制器14的另一信号输入端，控制器14的另一信号输出端连接显示屏25。位移传感器24将贝塔管14移动的位移信号输出给控制器14，控制器14将该位移信号进行处理，将处理后的桨叶的角度后输出给显示屏25显示。

上述实施例仅是优选的和示例性的，本领域技术人员可以根据本专利的精神做等同技术改进，这些都由本专利的保护范围所覆盖。

Claims (3)

1.一种螺旋桨的伺服变距装置，其包括调节控制机构和变距执行机构；变距执行机构包括拨套和偏心销；拨套的一端与各桨叶上固定安装的偏心销通过轴承连接固定；其特征在于：调节控制机构包括辅助套圈触点、转速传感器、油路分配器、伺服阀和控制器；变距执行机构还包括液压缸、活塞和贝塔管；在桨壳没有安装桨叶的一端壁上固定有液压缸的缸体，活塞将液压缸的缸体分为油腔Ⅰ和油腔Ⅱ，拨套的另一端固定在活塞上；贝塔管穿在桨轴、桨壳和拨套的中心孔内，一端固定在活塞上，其内有两个输油腔，中心油腔和围绕中心油腔的壁上油腔；中心油腔与液压缸的油腔Ⅰ连通，壁上油腔与液压缸的油腔Ⅱ连通；辅助套圈触点位于桨轴、桨壳和发动机壳体之间的间隙内，其穿在桨轴上、固定在桨壳上；转速传感器固定在发动机壳体上，其信号采集端正对辅助套圈触点；伺服阀固定在油路分配器上；油路分配器有两路进油路，两路出油路，一路回油路，其两路进油路一端连接系统的供油管路，另一端连接伺服阀的两进油口，其两出油路一端连接伺服阀的两出油口，另一端分别连接贝塔管的中心油腔和壁上油腔，其回油路一端连接伺服阀的回油口，另一端通过过滤网连接系统的回油管路；转速传感器的信号输出端连接控制器的信号输入端，控制器的信号输出端连接伺服阀的输入端。

2.根据权利要求1所述的螺旋桨的伺服变距装置，其特征在于：所述的拨套和贝塔管固定在活塞上的结构是：拨套螺纹固定在活塞上；贝塔管螺纹固定在活塞上。

3.根据权利要求1或2所述的螺旋桨的伺服变距装置，其特征在于：其还包括桨叶角实施监控装置，桨叶角实施监控装置包括位移传感器和显示屏；位移传感器固定在发动机壳体上，贝塔管的另一端伸入位移传感器内；位移传感器的信号输出端连接控制器的另一信号输入端，控制器的另一信号输出端连接显示屏。