CN104527968A - 一种共轴对转式螺旋桨 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种共轴对转式螺旋桨，其包括前、后螺旋桨和螺旋桨变矩机构；前、后桨壳分别固定在发动机减速器内、外轴上；变距杆穿在内轴的中心孔内，其前端与前拨套固定在一起，前拨套上的各拨叉通过轴承固定在各前偏心销上；正对后拨套的变距杆上插接固定有一个销子，销子穿在内轴的沿轴向的长条孔内；销子的两端分别固定在高速轴承的内套上，高速轴承的外套固定在后拨套内壁上；后拨套上的各拨叉通过轴承固定在各后偏心销上；变距杆后端固定在动静转换轴承的外套上，动静转换轴承的内套固定在插入变距杆中心孔的叉耳上，叉耳的另一端固定在直线运动源上。本发明结构简单，效率高，能实现双螺旋桨的桨叶同步变矩。

Description

一种共轴对转式螺旋桨

技术领域

本发明涉及一种螺旋桨。

背景技术

在低速巡航的状态下，螺旋桨桨叶的叶尖会形成切向的空气涡流，这种涡流会造成一定的能量损失，在理论层面，共轴对转式螺旋桨两组桨叶转动时产生的涡流会互相抵消，将涡流造成的能量损失降到最低。由于反作用力原理，当一个螺旋桨转动时空气通过桨叶会对发动机产生一个角速度相反的力，即扭矩。这个力会造成飞机沿着扭矩方向翻滚，所以扭矩对飞行的稳定性影响很大，人们只能通过调节飞机副翼来配平扭矩；由于扭矩的大小和飞行的速度有很大的关系，副翼的角度也必须随着速度的不同的改变，这大大增加了飞机设计的复杂程度。然而共轴对转式螺旋桨就没有这个问题，两组反向旋转的桨叶产生的扭矩相互抵消，不需要通过调节飞机副翼来配平扭矩，飞机的设计得以简化，也大大增加了飞机的稳定性。由于消除了桨叶叶尖的空气涡流，同轴反转螺旋桨比一般螺旋桨能增加约6%-10%的效率。因此，共轴对转式螺旋桨技术的研究被提上了日程。

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，提供一种共轴对转式螺旋桨，该螺旋桨结构简单，效率高，能实现双螺旋桨的桨叶同步变矩。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种共轴对转式螺旋桨，其包括前、后螺旋桨和螺旋桨变矩机构；

前螺旋桨包括前桨壳和多个前桨叶；后螺旋桨包括后桨壳和多个后桨叶；前桨壳和后桨壳分别固定在发动机减速器内、外轴上；各前、后桨叶分别通过桨根挡圈、桨根抱圈、轴承隔圈和桨根轴承组固定在前、后桨壳上；

螺旋桨变矩机构包括直线运动动力源、叉耳、轴承挡圈、动静转换轴承、变距杆、销子、高速轴承、前、后拨套、前、后偏心销；变距杆穿在减速器内轴的中心孔内，其前端与前拨套固定在一起，前拨套上的各拨叉通过轴承固定在各前偏心销上，各前偏心销分别偏心固定在各前桨叶的桨根挡圈上；正对后拨套的变距杆上插接固定有一个销子，销子穿在减速器内轴的沿轴向的长条孔内，长条孔的另一方向正好与销子匹配；销子的两端分别固定在高速轴承的内套上，高速轴承的外套固定在后拨套内壁上；后拨套上的各拨叉通过轴承固定在各后偏心销上，各后偏心销分别偏心固定在各后桨叶的桨根挡圈上；变距杆后端固定在动静转换轴承的外套上，动静转换轴承的内套固定在插入变距杆中心孔的叉耳上，叉耳的另一端固定在直线运动源上。

上述所述的动静转换轴承是由两个及以上的双数倍角接触球轴承组成的；将角接触球轴承均分为两组，各组内的各角接触球轴承的外套壁薄的一端与另一个外套壁厚的一端相接顺序安装，顺序安装好了的两组角接触球轴承外套壁薄的一端相对安装在一起。角接触球轴承可同时承受径向负荷和轴向负荷，能在较高的转速下工作。两个及以上的双数倍角接触球轴承按照以上方式安装形成的动静转换轴承可同时承受径向负荷和轴向负荷，且可承受轴向的两个方向的力，保证了变距杆在轴向的往复运动。

上述所述的高速轴承是由两个及以上的双数倍主轴轴承组成的；将主轴轴承均分为两组，各组内的各主轴轴承的外套壁薄的一端与另一个外套壁厚的一端相接顺序安装，顺序安装好了的两组主轴轴承外套壁薄的一端相对安装在一起。主轴轴承可同时承受径向负荷和轴向负荷，能在高的转速下工作。两个及以上的双数倍主轴轴承按照以上方式安装形成的高速轴承可同时承受径向负荷和轴向负荷，且可承受轴向的两个方向的力，保证了后拨套跟随变距杆在轴向的往复运动。

本发明前、后螺旋桨桨壳分别安装在发动机减速器内、外轴上，发动机减速器内、外轴的正、反转旋转带动前、后螺旋桨正、反方向旋转，前、后两组反向旋转的桨叶产生的扭矩相互抵消，保证了飞行的稳定性，且前、后两组桨叶转动时产生的涡流互相抵消，将涡流造成的能量损失降到最低；这样，本发明比一般螺旋桨能增加约6%-10%的效率。且螺旋桨变矩机构保证了前、后螺旋桨对转运动的衔接以及前、后螺旋桨的桨叶同步变矩，保证了发动机和飞机的各种工作状态下，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。还由于桨叶数的增多提高了有效吸收发动机功率的能力，还可以降低螺旋桨的直径，从而达到适应高速飞行器的能力。本发明结构相对简单、易于实现。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中螺旋桨变矩机构的结构示意图；

图3为本发明中螺旋桨桨壳与发动机减速器内、外轴的连接结构示意图；

图4为本发明中高速轴承的结构示意图；

图5为本发明中动静转换轴承的结构示意图。

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、图2、图3、图4和图5所示，本实施例包括前、后螺旋桨和螺旋桨变矩机构。前螺旋桨包括前桨壳19和多个前桨叶20；后螺旋桨包括后桨壳9和多个后桨叶10。前桨壳19和后桨壳20分别由螺栓和螺母固定在发动机减速器内、外轴5和8的前端上。各前、后桨叶20和10分别通过桨根挡圈14、桨根抱圈15、轴承隔圈16和桨根轴承组18固定在前、后桨壳19和20上。前、后桨叶20和10中心内的配重21固定在桨根挡圈14上。螺旋桨变矩机构包括直线运动动力源、叉耳1、轴承挡圈2、动静转换轴承3、变距杆4、销子11、高速轴承7、前、后拨套17和12、前、后偏心销13和22。变距杆4穿在减速器内轴5的中心孔内，其前端与前拨套17由垫片和螺母固定在一起，前拨套17上的各拨叉通过轴承固定在各前偏心销22上，各前偏心销22分别偏心固定在各前桨叶20的桨根挡圈14上。正对后拨套12的变距杆4上插接固定有一个销子11，销子11穿在减速器内轴5的沿轴向的长条孔内，长条孔的另一方向正好与销子11匹配。销子11的两端分别固定在高速轴承7的内套6上，高速轴承7的外套固定在后拨套12内壁上。后拨套12上的各拨叉通过轴承固定在各后偏心销13上，各后偏心销13分别偏心固定在各后桨叶10的桨根挡圈14上。变距杆4后端有一台阶和内螺纹；叉耳1插入变距杆4的中心孔内，其一端有外螺纹，固定有螺母24，另一端部有凸台，另一端固定在直线运动源上；动静转换轴承3内套卡接在螺母24和叉耳凸台之间；变距杆4后端螺纹固定有外螺纹螺母23，动静转换轴承3外套卡接在变距杆4后端的台阶和螺母23之间；变距杆4后端面上由螺钉固定有轴承挡圈2。

所述的动静转换轴承3是由四个角接触球轴承25组成的。每两个角接触球轴承25为一组，每组中的角接触球轴承25的外套26壁薄的一端28与另一个外套壁厚的一端29相接顺序安装，顺序安装好了的两组角接触球轴承25外套壁薄的一端28相对安装在一起。27为角接触球轴承25的内套。所述的高速轴承7是由两个主轴轴承30组成的；一个主轴轴承30的外套33壁薄的一端32与另一个主轴轴承30的外套33壁薄的一端32相对安装在一起；31为主轴轴承30外套壁厚的一端，34为主轴轴承30的内套。

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)

1.一种共轴对转式螺旋桨，其特征在于：其包括前、后螺旋桨和螺旋桨变矩机构；

前螺旋桨包括前桨壳和多个前桨叶；后螺旋桨包括后桨壳和多个后桨叶；前桨壳和后桨壳分别固定在发动机减速器内、外轴上；各前、后桨叶分别通过桨根挡圈、桨根抱圈、轴承隔圈和桨根轴承组固定在前、后桨壳上；

螺旋桨变矩机构包括直线运动动力源、叉耳、轴承挡圈、动静转换轴承、变距杆、销子、高速轴承、前、后拨套、前、后偏心销；变距杆穿在减速器内轴的中心孔内，其前端与前拨套固定在一起，前拨套上的各拨叉通过轴承固定在各前偏心销上，各前偏心销分别偏心固定在各前桨叶的桨根挡圈上；正对后拨套的变距杆上插接固定有一个销子，销子穿在减速器内轴的沿轴向的长条孔内，长条孔的另一方向正好与销子匹配；销子的两端分别固定在高速轴承的内套上，高速轴承的外套固定在后拨套内壁上；后拨套上的各拨叉通过轴承固定在各后偏心销上，各后偏心销分别偏心固定在各后桨叶的桨根挡圈上；变距杆后端固定在动静转换轴承的外套上，动静转换轴承的内套固定在插入变距杆中心孔的叉耳上，叉耳的另一端固定在直线运动源上。

2.根据权利要求1所述的共轴对转式螺旋桨，其特征在于：所述的动静转换轴承是由两个及以上的双数倍角接触球轴承组成的；将角接触球轴承均分为两组，各组内的各角接触球轴承的外套壁薄的一端与另一个外套壁厚的一端相接顺序安装，顺序安装好了的两组角接触球轴承外套壁薄的一端相对安装在一起。

3.根据权利要求1或2所述的共轴对转式螺旋桨，其特征在于：所述的高速轴承是由两个及以上的双数倍主轴轴承组成的；将主轴轴承均分为两组，各组内的各主轴轴承的外套壁薄的一端与另一个外套壁厚的一端相接顺序安装，顺序安装好了的两组主轴轴承外套壁薄的一端相对安装在一起。