CN104554718B - 直升机及其直驱旋翼动力装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直升机及其直驱旋翼动力装置，直升机的直驱旋翼动力装置包括：发动机，发动机具有发动机箱和位于发动机箱内的发动机曲轴：离合器，离合器在与发动机曲轴接合的接合位置、与发动机曲轴半接合的半联动位置和与发动机曲轴分离的分离位置之间可移动地设在发动机箱内；分离臂，分离器可转动地设在发动机箱内以带动离合器在接合位置、半联动位置和分离位置之间移动；控制电机，控制电机设在发动机箱的外壁上且与分离臂传动相连。根据本发明实施例的直升机的直驱旋翼动力装置能够减轻直升机的空机重量、随时控制离合器接合状态、实现旋翼变转速和离合器未接合时高速暖车，具有结构紧密、可靠性强、寿命长等优点。

Description

直升机及其直驱旋翼动力装置

技术领域

本发明涉及航空技术领域，具体而言，涉及一种直升机的直驱旋翼动力装置和具有所述直升机的直驱旋翼动力装置的直升机。

背景技术

相关技术中的直升机，为了将发动机的动力传递给旋翼和尾桨，需配备独立的减速器和离合器。但是动力装置和离合装置并存增加了直升机的空机重量，降低了直升机的使用性能；离合器需要达到接合转速才能接合，在实际使用过程中无法确定离合器的接合状态，造成可靠性降低；发动机起动瞬间转速较大，会导致离合器短暂接合，引起直升机机械结构有瞬时冲击，影响寿命；在直升机飞行过程中由于发动机转速恒定，无法控制离合器的接通状态，不能进行直升机旋翼的变转速控制。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的上述技术问题之一。为此，本发明提出一种直升机的直驱旋翼动力装置，该直升机的直驱旋翼动力装置能够减轻直升机的空载重量、随时控制离合器接合状态，具有结构紧密、可靠性强、寿命长等优点。

本发明还提出一种具有所述直升机的直驱旋翼动力装置的直升机。

为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出一种直升机的直驱旋翼动力装置，所述直升机的直驱旋翼动力装置包括：发动机，所述发动机具有发动机箱和位于所述发动机箱内的发动机曲轴；离合器，所述离合器在与所述发动机曲轴接合的接合位置、与所述发动机曲轴半接合的半联动位置和与所述发动机曲轴分离的分离位置之间可移动地设在所述发动机箱内；分离臂，所述分离器可转动地设在所述发动机箱内以带动所述离合器在所述接合位置、所述半联动位置和所述分离位置之间移动；控制电机，所述控制电机设在所述发动机箱的外壁上，且所述控制电机与所述分离臂传动相连。

根据本发明实施例的直升机的直驱旋翼动力装置，能够减轻直升机的空载重量、随时控制离合器接合状态、实现旋翼变转速和离合器未接合时高速暖车，具有结构紧密、可靠性强、寿命长等优点。

另外，根据本发明上述实施例的直升机的直驱旋翼动力装置还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述分离臂包括：旋转输出轴，所述旋转输出轴的一端与所述控制电机传动连接；偏心轮，所述偏心轮与所述旋转输出轴的另一端偏心相连。

根据本发明的一个实施例，所述偏心轮为从所述旋转输出轴朝向所述离合器延伸的条形轮。

根据本发明的一个实施例，所述直升机的直驱旋翼动力装置还包括摇臂机构，所述旋转输出轴的所述一端通过所述摇臂机构与所述控制电机传动连接。

根据本发明的一个实施例，所述摇臂机构包括：电机摇臂，所述电机摇臂的一端与所述控制电机的电机轴传动连接；分离臂摇臂，所述分离臂摇臂的一端与所述旋转输出轴的所述一端传动连接；传动柱，所述传动柱的两端分别与所述电机摇臂的另一端和所述分离臂摇臂的另一端相连。

根据本发明的一个实施例，所述电机摇臂上设有沿所述电机摇臂的长度方向延伸的滑槽，所述传动柱可滑动地配合在所述滑槽内。

根据本发明的一个实施例，所述滑槽的远离所述控制电机的一端敞开。

根据本发明的一个实施例，所述离合器具有离合器拉杆，所述分离臂通过作用所述离合器拉杆带动所述离合器在所述接合位置、所述半联动位置和所述分离位置之间移动。

根据本发明的一个实施例，所述控制电机为减速电机。

根据本发明的第二方面的实施例提出一种直升机，所述直升机包括根据本发明的第一方面的实施例所述的直升机的直驱旋翼动力装置。

根据本发明实施例的直升机，通过利用根据本发明的第一方面的实施例所述的直升机的直驱旋翼动力装置，能够随时更改发动机离合状态，实现旋翼变转速，具有空机重量轻、性能可靠、使用寿命长、安全性强等优点。

附图说明

图1是根据本发明实施例的直升机的直驱旋翼动力装置的结构示意图。

附图标记：直升机的直驱旋翼动力装置1、发动机曲轴110、发动机箱120、离合器200、离合器拉杆210、分离臂300、旋转输出轴310、偏心轮320、摇臂机构400、电机摇臂410、滑槽411、分离臂摇臂420、传动柱430、控制电机500。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述根据本发明实施例的直升机的直驱旋翼动力装置1。

如图1所示，根据本发明实施例的直升机的直驱旋翼动力装置1包括发动机、离合器200、分离臂300和控制电机500。

所述发动机具有发动机箱120和位于发动机箱120内的发动机曲轴110。离合器200在与发动机曲轴110接合的接合位置、与发动机曲轴110半接合的半联动位置和与所发动机曲轴110分离的分离位置之间可移动地设在发动机箱120内。分离臂300可转动地设在发动机箱120内以带动离合器200在所述接合位置、所述半联动位置和所述分离位置之间移动。控制电机500设在发动机箱120的外壁上，且控制电机500与分离臂300传动相连。

根据本发明实施例的直升机的直驱旋翼动力装置1，通过将离合器200设置在发动机箱120内，可以不需要单独设置外置的离合器，不仅可以使结构更加紧凑，而且可以便于减轻所述直升机的空机重量，以提高所述直升机的性能。

此外，通过设置控制电机500，可以利用控制电机500带动离合器200在所述接合位置、所述半联动位置和所述分离位置之间移动。由此可以通过控制电机500控制离合器200与发动机曲轴110的接合状态，而不受所述发动机本身的影响，不仅可以实现在发动机处于任意转速时控制离合器200与发动机曲轴110的接合状态，而且由于离合器200与发动机曲轴110的接合状态通过控制电机500直接控制，可以便于确认离合器200的接合状态，以提高直升机的直驱旋翼动力装置1运行的可靠性。

并且，由于离合器200与发动机曲轴110的接合状态通过控制电机500直接控制，不仅可以随时更改接合状态，实现在所述直升机飞行过程中变换档位，从而实现所述直升机旋翼变转速，而且可以在所述发动机起动时与离合器200脱离，一方面可以防止因起动时转速过大导致离合器200短暂接合而对所述直升机的机械结构造成冲击，从而延长直升机的直驱旋翼动力装置1的使用寿命，另一方面可以在离合器200未接合时实现所述发动机的高速暖车，从而在暖机时防止旋翼转动，保证所述直升机在起飞准备和调试状态下地面人员的安全。

因此，根据本发明实施例的直升机的直驱旋翼动力装置1能够减轻直升机的空载重量、随时控制离合器接合状态、实现旋翼变转速和离合器未接合时高速暖车，具有结构紧密、可靠性强、寿命长等优点。

下面参考附图描述根据本发明具体实施例的直升机的直驱旋翼动力装置1。

在本发明的一些具体实施例中，如图1所示，根据本发明实施例的直升机的直驱旋翼动力装置1包括所述发动机、离合器200、分离臂300和控制电机500。

分离臂300可以包括旋转输出轴310和偏心轮320。旋转输出轴310的一端可以与控制电机500传动连接。偏心轮320可以与旋转输出轴310的另一端偏心相连。由此可以将控制电机500的转动转化为偏心轮320的偏心转动，以利用偏心轮320带动离合器200在所述接合位置、所述半联动位置和所述分离位置之间移动。

具体地，如图1所示，偏心轮320可以为从旋转输出轴310朝向离合器200延伸的条形轮。由此不仅可以保证离合器200的运动范围，而且可以便于节约偏心轮320的材料成本。

图1示出了根据本发明一个具体示例的直升机的直驱旋翼动力装置1。如图1所示，直升机的直驱旋翼动力装置1还可以包括摇臂机构400，旋转输出轴310的所述一端可以通过摇臂机构400与控制电机500传动连接。由此可以利用摇臂机构400将控制电机500与旋转输出轴310传动连接，以便于控制电机500与分离臂300传动连接，从而可以便于控制电机500带动离合器200移动。

具体地，如图1所示，摇臂机构400可以包括电机摇臂410、分离臂摇臂420和传动柱430。电机摇臂410的一端可以与控制电机500的电机轴传动连接。分离臂摇臂420的一端可以与旋转输出轴310的所述一端传动连接。传动柱430的两端可以分别与电机摇臂410的另一端和分离臂摇臂420的另一端相连。由此可以将控制电机500与分离臂300通过摇臂机构400传动连接，而且可以便于解决控制电机500的电机轴与旋转输出轴310的同心问题，利用较少的固定结构实现控制电机500与发动机箱120之间的固定，使结构更加紧凑。

有利地，如图1所示，电机摇臂410上可以设有沿电机摇臂410的长度方向延伸的滑槽411，传动柱430可以可滑动地配合在滑槽411内。由此可以使传动柱430在滑槽411内的位置可调，可以降低控制电机500的安装精度，以便于控制电机500的安装。

可选地，如图1所示，滑槽411的远离控制电机500的一端可以敞开。由此可以便于控制电机500和摇臂机构400的安装。

图1示出了根据本发明一个具体实施例的直升机的直驱旋翼动力装置1。如图1所示，离合器200可以具有离合器拉杆210，分离臂300可以通过作用离合器拉杆210带动离合器200在所述接合位置、所述半联动位置和所述分离位置之间移动。由此可以便于分离臂300带动离合器200，以便于改变离合器200的接合状态。

有利地，控制电机500可以为减速电机。由此可以使控制电机500能够将分离臂300停留到任意位置，从而保证离合器的接合状态在分离、半联动、完全接合三者之间转换。而且可以使离合器200的接合过程平缓连贯，从而保证所述发动机不会因离合器200接合状态的改变而熄火。并且，可以通过将所述发动机的控制指令和控制电机500的控制指令进行协同，以保证所述发动机在离合器200接合状态改变的过程中转速稳定。

下面描述根据本发明实施例的直升机。根据本发明实施例的直升机包括根据本发明上述实施例的直升机的直驱旋翼动力装置1。

根据本发明实施例的直升机，通过利用根据本发明上述实施例的直升机的直驱旋翼动力装置1，能够随时更改发动机离合状态，实现旋翼变转速，具有空机重量轻、性能可靠、使用寿命长、安全性强等优点。

根据本发明实施例的直升机的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种直升机的直驱旋翼动力装置，其特征在于，包括：

发动机，所述发动机具有发动机箱和位于所述发动机箱内的发动机曲轴；

离合器，所述离合器在与所述发动机曲轴接合的接合位置、与所述发动机曲轴半接合的半联动位置和与所述发动机曲轴分离的分离位置之间可移动地设在所述发动机箱内；

分离臂，所述分离臂可转动地设在所述发动机箱内以带动所述离合器在所述接合位置、所述半联动位置和所述分离位置之间移动；

控制电机，所述控制电机设在所述发动机箱的外壁上且与所述分离臂传动相连，所述分离臂包括旋转输出轴和偏心轮，所述旋转输出轴的一端与所述控制电机传动连接，所述偏心轮与所述旋转输出轴的另一端偏心相连；

摇臂机构，所述旋转输出轴的所述一端通过所述摇臂机构与所述控制电机传动连接，所述摇臂机构包括电机摇臂、分离臂摇臂和传动柱，所述电机摇臂的一端与所述控制电机的电机轴传动连接，所述分离臂摇臂的一端与所述旋转输出轴的所述一端传动连接，所述传动柱的两端分别与所述电机摇臂的另一端和所述分离臂摇臂的另一端相连。

2.根据权利要求1所述的直升机的直驱旋翼动力装置，其特征在于，所述偏心轮为从所述旋转输出轴朝向所述离合器延伸的条形轮。

3.根据权利要求1所述的直升机的直驱旋翼动力装置，其特征在于，所述电机摇臂上设有沿所述电机摇臂的长度方向延伸的滑槽，所述传动柱可滑动地配合在所述滑槽内。

4.根据权利要求3所述的直升机的直驱旋翼动力装置，其特征在于，所述滑槽的远离所述控制电机的一端敞开。

5.根据权利要求1所述的直升机的直驱旋翼动力装置，其特征在于，所述离合器具有离合器拉杆，所述分离臂通过作用所述离合器拉杆带动所述离合器在所述接合位置、所述半联动位置和所述分离位置之间移动。

6.根据权利要求1所述的直升机的直驱旋翼动力装置，其特征在于，所述控制电机为减速电机。

7.一种直升机，包括根据权利要求1-6中任一项所述的直升机的直驱旋翼动力装置。