CN104512547B - 用于飞行器的螺旋桨组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于飞行器的螺旋桨组件(10)，该螺旋桨组件具有：毂(12)，该毂具有至少一个接收器开口(16)；接收器(18)，该接收器定位在接收器开口(16)内并且具有限定叶片开口(22)的第一轴环(20)；叶片(14)，该叶片具有第二轴环(24)和突出部(26)，其中第二轴环(24)抵靠第一轴环(20)并且突出部(26)被接收在叶片开口(22)内；以及第一保持器(32)；和第二保持器(40)。

Description

用于飞行器的螺旋桨组件

技术领域

本发明涉及螺旋桨组件和螺旋桨叶片保持组件。

背景技术

当代的海陆空飞行器(air and surface sea-craft)螺旋桨组件可以具有可直线移除(line-removable)叶片的特征。可直线移除叶片可以通过各种装置，例如螺栓和夹具附接到毂的外侧。

发明内容

在一个方面中，本发明的实施例涉及一种螺旋桨组件，该螺旋桨组件具有：毂，该毂具有至少一个接收器开口；接收器，该接收器定位在接收器开口内并且具有限定叶片开口的第一轴环(collar)；叶片，该叶片具有第二轴环和突出部，其中第二轴环抵靠第一轴环并且突出部被接收在叶片开口内；第一保持器，该第一保持器包括位于第一轴环和第二轴环中的对准开口以及通过对准开口的螺栓；以及第二保持器，该第二保持器包括止动器和可移动撞入部(strike)，止动器包括形成于突出部和接收器中的一个中的捕获部，该可移动撞入部形成于突出部和接收器中的另一个中，其中为了将叶片组装至接收器，突出 部被插入到叶片开口中，直到第二轴环抵靠第一轴环，螺栓通过对准开口，并且撞入部移动至捕获部中。

在另一个方面中，本发明的实施例涉及一种用于与具有毂、接收器、和螺旋桨叶片的螺旋桨组件一起使用的螺旋桨叶片保持组件，该螺旋桨叶片保持组件具有用于可操作地将螺旋桨叶片联接到毂的第一保持器以及用于可操作地将螺旋桨叶片联接到接收器的第二保持器，其中第二保持器在第一保持器故障时可操作地将螺旋桨叶片联接到接收器，并且第二保持器、接收器、和螺旋桨叶片被构造成允许螺旋桨叶片在第一保持器故障时移动。

附图说明

在附图中：

图1是包括毂和叶片的螺旋桨组件的示意图。

图2是螺旋桨组件的一部分的透视图。

图3是来自图1的螺旋桨组件毂和叶片的剖视图。

图4是接收器和叶片的横截面图，其中示出了处于解锁位置的第二保持器。

图5是接收器和叶片的横截面图，其中示出了处于锁定位置的第二保持器。

图6是示出了在第二保持器处于锁定位置的同时叶片的径向地移动的部分的横截面图。

具体实施方式

图1示出了螺旋桨组件10，该螺旋桨组件10包括毂12和若干叶片14。图2示出了包括毂12和叶片14的螺旋桨组件10的一部分的一个例子。毂12具有围绕螺旋桨轴线旋转的大体圆柱形形状并且提供装置以固定多个叶片14。毂12可以由任何合适的材料形成，包括金属或复合材料。毂12可以以任何合适的方式形成并且可以固定任何数量的叶片14。典型地，螺旋桨叶片14形成扭曲翼型形状并且可以由任何合适的材料构成，例如金属或复合材料。叶片14将旋转运动转化成推进力。叶片14可以是可直线移除的(line-removable)，以提供成本和维护优势。可直线移除叶片可以从外部安装于毂12的外侧(outboard)并且必须在其旋转期间被充分限制。术语“可直线移除”表示叶片14可以现场被移除和更换。

图3通过剖视图示出了毂12和叶片14，允许观察毂12的接收器开口16。毂12可以包括一个或多个接收器开口16。接收器18可以定位在接收器开口16内并且可以具有限定叶片开口22的第一轴环20。

接收器18的叶片开口22可以提供用于叶片14被插入其中的接收部(receptacle)。更具体地，叶片14也已被进一步示为具有第二轴环24和突出部26并且该突出部26可以被接收在叶片开口22内。当这种情况发生时，叶片14的第二轴环24可以抵靠接收器18的第一轴环20。第一轴环20和第二轴环24二者可以包括对准开口28，螺栓30可以被设置成通过所述对准开口28以紧固第一轴环20和第 二轴环24。多个对准开口28和相应的螺栓30可以用于紧固第一轴环20和第二轴环24。第一保持器32可以由位于第一轴环20和第二轴环24中的对准开口28以及通过对准开口28的螺栓30形成。第一保持器32可以起到初级保持系统的作用，以可操作地将叶片14联接到毂12。

此外，第二保持器40可以被包括在螺旋桨组件10中并且已被示为包括止动器42和可移动撞入部46，止动器42具有形成于突出部26和接收器18中的一个中的捕获部44，可移动撞入部46形成于突出部26和接收器18中的另一个中。在图示的例子中，捕获部44已被示为位于叶片14的突出部26中的凹槽48，并且可移动撞入部46已被形成于接收器18中。无论捕获部44和可移动撞入部46定位在何处，可移动撞入部46都可以移动到捕获部44中，以进一步将叶片14保持在毂12上。在图示的例子中，可移动撞入部46已被示为可选择性收缩的球50，该可选择性收缩的球50可以在操作期间被保持在凹槽48中。然而，不必总是如此并且应当理解，可以使用任何合适的捕获部和可移动撞入部，例如可移动撞入部可以包括节段型锁、线型锁等。突出部26和可移动撞入部46的尺寸能够允许突出部26在叶片开口22内径向移动。

能够在锁定位置与解锁位置之间移动的锁52也可以被包括在第二保持器40中。锁52已被示为包括具有根切部(undercut)54的活塞，使得当锁52处于解锁位置时，可移动撞入部46和球50可以被接收在根切部54内。可以在叶片14的操作期间将锁52保持在锁定 位置的偏置元件56也可以被包括在第二保持器40中。偏置元件56可以是任何合适的装置并且为了示例性的目的而已被示为弹簧。备选地，例如液压和气动的其它的偏置装置或方法可以用于在操作期间将锁52保持在锁定位置。外壳部分58也可以被包括在第二保持器40中并且可以容纳锁52和偏置元件56。

图4示出了处于解锁位置的第二保持器40，其中叶片14能够与毂12分开而不干扰第二保持器40的操作性以及保持可直线更换叶片的能力。液压压力可以通过外壳部分58被引入并且可以使锁52和偏置元件56移动。更具体地，随着液压压力填充外壳部分58，偏置元件56的力被克服并且锁52被推向解锁位置。当偏置元件56和锁52移动至解锁位置时，如图所示，可移动撞入部46可以移动使得其被接收在锁52的根切部54内。通过该方式，可移动撞入部46不被保持在凹槽48中并且叶片14不由第二保持器40保持。随后，一旦第一保持器32分离，叶片14就可以通过叶片开口22从接收器18被移除。这也可以被认为是第二保持器40的保持位置。

图5示出了处于锁定位置的锁52，其中叶片14通过第一保持器32和第二保持器40可操作地联接到毂12。当锁52处于锁定位置时，可移动撞入部46可能不再被容纳在根切部54内并且可移动撞入部46替代地由捕获部44保持。这也可以被认为是第二保持器40的使用位置。

为了将叶片14组装至接收器18，活塞52必须获得能量，使得活塞52移向解锁位置并且球50可以收缩且允许突出部26穿入叶片开 口22中。突出部26随后可以被插入到叶片开口22中，直到第二轴环24抵靠第一轴环20为止。螺栓30随后可以通过对准开口16，以可操作地将叶片14联接到毂12。活塞52随后去能并且可移动撞入部46随后可以移动至捕获部44中，以进一步可操作地将叶片14联接到毂12。

通过该方式，第二保持器40可以提供次级保持系统，以可操作地将叶片14联接到毂12。当第一保持器32故障时，第二保持器40仍然可以保证叶片14在其旋转期间被充分地限制。第二保持器40可以提供用于保持叶片14的备选荷载路径。可选地，在初级保持系统故障的情况下，突出部26和可移动撞入部46的尺寸可以允许突出部26的径向移动，从而造成偏离平衡状况。例如，图6示出了突出部26和止动器42尺寸确定成使得突出部26可以在第二保持器40处于锁定位置时径向移动。这可能造成偏离平衡状况并且向飞行器的操作者提供振动反馈。明显的振动可能向工作人员报警初级保持故障并且允许适当的动作，例如关闭发动机或将飞行器着陆。

上文所描述的实施例提供多种益处，包括第二保持器在第一保持器故障时可操作地将螺旋桨叶片联接到接收器，并且第二保持器、接收器、和螺旋桨叶片被构造成在第一保持器故障时允许螺旋桨叶片移动，这可以产生能够由飞行器工作人员检测到的振动。这可以允许可直线更换叶片是有保证的。此外，上述实施例允许叶片继续可直线更换并且不需要任何专门的工具来更换叶片。此外，叶片更换不影响毂或接收器的功能。此外，当代设计依赖在本领域内实施的轴承预加负 荷，这使得需要使用必须能够在世界上的多个地方获得的笨重的工具以及难以准确控制的非常特别的张紧过程。

本书面描述使用例子对本发明进行了公开(其中包括最佳模式)，并且还使本领域技术人员能够实施本发明(其中包括制造和使用任何装置或系统并且执行所包含的任何方法)。本发明的可专利范围由权利要求限定，并且可以包括本领域技术人员能够想到的其它的例子。如果这种其它的例子具有与权利要求的字面语言没有区别的结构元件，或者如果这种其它的例子包括与权利要求的字面语言没有实质区别的等同结构元件，则期望这种其它的例子落入权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种用于飞行器的螺旋桨组件，所述螺旋桨组件包括：

毂，所述毂具有至少一个接收器开口；

接收器，所述接收器定位在所述接收器开口内并且具有限定叶片开口的第一轴环；

叶片，所述叶片具有第二轴环和突出部，其中所述第二轴环抵靠所述第一轴环并且所述突出部被接收在所述叶片开口内；

第一保持器，所述第一保持器包括位于所述第一轴环和所述第二轴环中的对准开口以及通过所述对准开口的螺栓；以及

第二保持器，所述第二保持器包括止动器和可移动撞入部，所述止动器包括形成于所述突出部和所述接收器中的一个中的捕获部，所述可移动撞入部形成于所述突出部和所述接收器中的另一个中；

其中为了将所述叶片组装至所述接收器，所述突出部被插入到所述叶片开口中，直到所述第二轴环抵靠所述第一轴环为止，所述螺栓通过所述对准开口，并且所述撞入部移动至所述捕获部中。

2.根据权利要求1所述的螺旋桨组件，其特征在于，所述捕获部包括位于所述叶片的突出部中的凹槽。

3.根据权利要求2所述的螺旋桨组件，其特征在于，所述可移动撞入部包括能够选择性地收缩的球，所述能够选择性地收缩的球在操作期间被保持在所述凹槽中。

4.根据权利要求3所述的螺旋桨组件，其特征在于，所述第二保持器还包括能够在锁定位置与解锁位置之间移动的活塞。

5.根据权利要求4所述的螺旋桨组件，其特征在于，当所述活塞位于所述解锁位置时，所述球被接收在所述活塞中的根切部内，使得所述球不被保持在所述凹槽中并且所述叶片不由所述第二保持器保持。

6.根据权利要求4或5所述的螺旋桨组件，其特征在于，所述第 二保持器还包括偏置元件，以在所述叶片操作期间将所述活塞保持在所述锁定位置。

7.根据权利要求6所述的螺旋桨组件，其特征在于，所述活塞和所述偏置元件可以利用经由所述第二保持器的外壳部分引入的液压压力移动至所述解锁位置。

8.根据权利要求1至5中的任一项所述的螺旋桨组件，其特征在于，所述突出部和所述撞入部尺寸确定成允许所述突出部在偏离平衡状况期间在所述叶片开口内径向移动。

9.根据权利要求1所述的螺旋桨组件，其特征在于，所述撞入部包括锁定球、节段型锁或线型锁。

10.根据权利要求1至5中的任一项所述的螺旋桨组件，其特征在于，所述叶片能够与所述毂分开，而不干扰所述第二保持器的可操作性。