CN106477040B - 一种轴内操纵旋翼装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轴内操纵旋翼装置，属于直升机旋翼控制技术领域。包括：动环不动环组件、防扭拉杆组件、舵机、支撑组件、上总距滑块、下总距滑块、上总距螺栓、下总距螺栓、变矩拉杆组件；变矩拉杆组件通过上总距螺栓和上总距滑块固定在主旋翼轴，上总距滑块镶嵌在主旋翼轴的上端且能上下滑动；动环不动环组件通过下总距螺栓及下总距滑块固定在主旋翼轴下端，下总距滑块镶嵌在主旋翼轴的下端且能上下滑动；动环不动环组件安装在主减速器的下部，动环不动环组件通过变矩拉杆组件与旋翼桨毂连接，防扭拉杆组件和舵机固定在动环不动环组件上。本发明采用轴内操纵传递的形式，减小了零件的尺寸和重量；又利于减小直升机飞行阻力。

Description

一种轴内操纵旋翼装置

技术领域

本发明属于直升机旋翼控制技术领域，具体涉及一种轴内操纵旋翼装置。

背景技术

旋翼操纵作为直升机旋翼系统极其重要的部分，主要是将来自舵机的总距和周期变距操纵输入传递给旋翼桨叶，实现桨叶攻角的变化，从而控制旋翼升力的大小和方向，实现直升机的姿态控制。

旋翼操纵的典型结构主要为环式球铰结构，主要由动环不动环组件、大轴承、大球铰组件、扭力臂组件、防扭臂组件、变距拉杆组件等组成。动环不动环组件可以沿固定在主减上端的导筒上下滑动实现旋翼的总距操纵；通过绕球铰组件的倾转实现旋翼的周期变距操纵；扭力臂组件与扭力臂法兰盘连接，从而带动动环组件与主轴同步旋转；防扭臂一端连接在主减速器壳体上，防止不动环组件被动环组件带转；不动环三个叉耳分别与操纵舵机相连。

环式球铰结构的旋翼操纵布置在旋翼轴外，增加了零件尺寸和重量，增大了直升机飞行过程中产生的阻力，且不利于小型直升机总体布置。

发明内容

本发明的目的：为了解决上述问题，本发明提出了一种轴内操纵旋翼装置，采用轴内操纵传递方案，减少了零件的尺寸和重量，提高了操纵稳定性好、可靠性。

本发明的技术方案：一种轴内操纵旋翼装置，包括：动环不动环组件、防扭拉杆组件、变矩拉杆组件、舵机、支撑组件、上总距滑块、下总距滑块、上总距螺栓、下总距螺栓；

所述变矩拉杆组件包括：第一拉杆组件、摇臂、支撑组件及第二拉杆组件；所述第一拉杆组件由第一拉杆杆体和杆体两端的第一球轴承组成，所述第二拉杆组件由第二拉杆杆体和杆体两端的第二球轴承组成；

所述支撑组件左右两侧分别设置有第一衬套，所述摇臂通过上总距螺栓穿过第一衬套和上总距滑块固定在主旋翼轴，所述上总距滑块镶嵌在主旋翼轴的上端且能上下滑动；

所述摇臂底部左右两端分别与所述第一拉杆组件一端第一球轴承通过螺栓铰接，所述摇臂的顶端分别与所述第二拉杆组件一端的第二球轴承通过螺栓铰接；

所述动环不动环组件由动环、第一深沟球轴承、不动环及动环中轴组成，所述动环中轴的两端通过第二深沟球轴承与动环连接，所述动环中轴的中部与第二拉杆组件的一端通过螺栓铰接，所述下总距螺栓穿过动环中轴、第二衬套及下总距滑块固定在主旋翼轴下端，所述下总距滑块镶嵌在所述主旋翼轴的下端且能上下滑动；所述动环中轴能够绕下总距螺栓旋转运动，及能够绕第二深沟球轴承的轴线旋转；

所述防扭拉杆组件和所述舵机固定在不动环上，所述动环不动环组件安装在主减速器的下部，所述操纵旋翼装置通过第一拉杆组件与旋翼桨毂连接。

优选的，所述支撑件为分体式结构，分为左支撑件和右支撑件，所述左支撑件和右支撑件之间加装垫块，并通过螺栓固定。

优选的，所述左支撑件和所述右支撑件分别设置有第一衬套安装孔，所述第一衬套安装孔与第一衬套配合。

优选的，所述动环中轴中部顶端设置有第一安装槽，所述第一安装槽与所述第二拉杆组件的第二球轴承配合。

优选的，所述主旋翼轴的上下两端分别设置有开槽，所述开槽分别与所述上总距滑块和所述下总距滑块配合。

优选的，述动环中轴、下总距滑块及下总距螺栓构成万向铰结构。

本发明的技术效果：本发明采用轴内操纵传递的形式，减小了零件的尺寸和重量；动环不动环组件布置在主减速器下端，既利于飞行操纵系统的布置，又利于减小直升机飞行阻力，提高了旋翼操纵稳定性、可靠性。

附图说明

图1为本发明一种旋翼操纵装置的一优选实施例的安装示意图；

图2为本发明一种旋翼操纵装置的一优选实施例的结构组成示意图；

图3为图2所示实施例的操纵装置的上部结构示意图；

图4为图2所示实施例的操纵装置上部结构剖视图；

图5为图2所示实施例的操纵装置的下部结构示意图；

图6为图2所示实施例的操纵装置下部结构剖视图；

其中，1-旋翼桨毂，2-主旋翼轴，3-主减速器，4-旋翼操纵装置，5-第一拉杆组件，6-第二拉杆组件，7-动环不动环组件，8-舵机，9-防扭拉杆组件，10-支撑组件，11-摇臂，12-上总距滑块，13-上总距螺栓，14-第二深沟球轴承，15-下总距螺栓，16-下总距滑块，17-第二衬套，18-不动环，19-动环，20-动环中轴，21-第一深沟球轴承，22-第一衬套，51-第一拉杆杆体，52-第一球轴承，61-第二拉杆杆体，62-第二球轴承，101-左支撑件，102-右支撑件，103-垫块，104-第一安装孔，201-第一安装槽。

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，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。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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保护范围的限制。

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明，请参阅图1至图6；

一种轴内操纵旋翼装置，包括：动环不动环组件7、防扭拉杆组件9、变矩拉杆组件、舵机8、支撑组件10、上总距滑块12、下总距滑块16、上总距螺栓13、下总距螺栓15；

变距拉杆组件由两个第二拉杆组件6、两个第一拉杆组件5、支撑件组件10和摇臂11构成。第二拉杆组件6由第二拉杆杆体61和杆体两端的第二球轴承62组成；第一拉杆组件5由第一拉杆杆体51和杆体两端的第一球轴承52组成。

支撑组件10为分体式结构，分为左支撑件101和右支撑件102，所述左支撑件和右支撑件之间加装垫块103，并通过螺栓固定；左支撑件101和右支撑件102分别设置有第一衬套安装孔104，第一衬套安装孔与第一衬套22配合。

动环不动环组件7由动环19、不动环18、第一深沟球轴承21、动环中轴20组成；动环中轴20的两端通过第二深沟球轴承14与动环19连接；动环中轴20的中部顶端左右设置有第一安装槽201，第一安装槽201与第二拉杆组件6的端部第二球轴承62配合，第二拉杆组件6的第二球轴承62安装在第一安装槽201内，并通过螺栓固定在动环中轴20上；下总距螺栓15穿过动环中轴20、第二衬套17及下总距滑块16固定在主旋翼轴2下端，主旋翼轴2的上下两端分别设置有开槽，开槽分别与所述上总距滑块12和,下总距滑块16配合，下总距滑块16镶嵌在主旋翼轴2的下端且能上下滑动；动环中轴20能够绕下总距螺栓15旋转运动及能够绕第二深沟球轴承14的轴线旋转；

摇臂11与支撑件组件10通过上总距螺栓13安装在旋翼轴2上端；上总距螺栓13穿过两个上总距滑块12、两个耐磨第一衬套22和摇臂11固定在主旋翼轴2上，上总距滑块12镶嵌在旋翼轴2上端的开槽内，且能够上下滑动。

防扭拉杆组件9和舵机8固定在不动环18上，旋翼操纵装置4的动环不动环组件7安装在主减速器3下端，两组第二拉杆组件6穿过主旋翼轴2通过螺栓与摇臂11连接，摇臂11叉耳处安装第二拉杆组件5与旋翼桨毂1的变距摇臂相连，从而将来自舵机的操纵输入传递给桨叶，实现桨叶攻角的变化。

当进行总距操纵时，摇臂11在两个第一杆组件6的作用下上下运动，上总距滑块12在旋翼轴2的开槽内上下运动；当进行周期操纵时，摇臂11在两个第一拉杆组件6的作用下围绕上总距螺栓13发生倾转。

下总距滑块16、动环中轴20和下总距螺栓15组成一个万向铰，当进行总距操纵时，动环中轴20在动环不动环组件7的作用下上下运动，下总距滑块16在旋翼轴2的开槽内上下运动；当进行周期操纵时，动环中轴20既能围绕下总距螺栓15旋转，又能围绕第二深沟球轴承14的轴线旋转。

第二拉杆组件6与动环中轴20通过螺栓连接，当进行总距变距操纵时，由三个舵机8同时给定相同操纵输入，通过动环不动环组件7传递给第二拉杆组件6，此时下总距滑块16允许动环不动环组件7沿主旋翼轴2上下滑动，第二拉杆组件6穿过主旋翼轴2将操纵传递给摇臂11，在支撑件组件10和上总距滑块12的导向作用下，摇臂11上下滑动，摇臂11两端叉耳与短拉杆组件5相连，将总距操纵通过第一拉杆组件5传递给旋翼桨毂1，从而使得桨叶进行总距变距。

此外，上总距滑块12、下总距滑块16承受来自主旋翼轴2施加的侧向力，起到扭力臂的作用，带动动环19与主旋翼轴2同时旋转；防扭拉杆组件9一端通过舵机连接螺栓与不动环18连接，另外一端与机架连接；防止不动环18被动环19带转。

当进行周期变距操纵时，由三个舵机8给定不同的操纵输入，通过动环不动环组件7传递给第二拉杆组件6，此时在万向铰结构的作用下动环不动环组件7可以发生360度方位倾转，当动环19旋转带动动环中轴20旋转时，动环中轴20也会随着动环不动环组件7发生倾转，导致两根第二拉杆组件6发生相反的操纵，两根第二拉杆组件6穿过主旋翼轴2分别将操纵传递给摇臂11，在上总距螺栓13的作用下，摇臂11发生倾转，摇臂11两端叉耳与第一拉杆组件5相连，将相反的操纵通过第一拉杆组件5传递给旋翼桨毂1，从而使得桨叶进行周期变距。

本发明一种轴内操纵装置，采用轴内操纵传递的形式，减小了零件的尺寸和重量；动环不动环组件布置在主减速器下端，既利于飞行操纵系统的布置，又利于减小直升机飞行阻力，提高了旋翼操纵稳定性、可靠性。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种轴内操纵旋翼装置，其特征在于，包括：动环不动环组件(7)、防扭拉杆组件(9)、变矩拉杆组件、舵机(8)、支撑组件(10)、上总距滑块(12)、下总距滑块(16)、上总距螺栓(13)、下总距螺栓(15)；

所述变矩拉杆组件包括：第一拉杆组件(5)、摇臂(11)、支撑组件(10)及第二拉杆组件(6)；所述第一拉杆组件(5)由第一拉杆杆体(51)和杆体两端的第一球轴承(52)组成，所述第二拉杆组件(6)由第二拉杆杆体(61)和杆体两端的第二球轴承(62)组成；

所述支撑组件(10)左右两侧分别设置有第一衬套(22)，所述摇臂(11)通过上总距螺栓(13)穿过第一衬套(22)和上总距滑块(12)固定在主旋翼轴(2)，所述上总距滑块(12)镶嵌在主旋翼轴(2)的上端且能上下滑动；

所述摇臂(11)底部左右两端分别与所述第一拉杆组件(5)一端第一球轴承(52)通过螺栓铰接，所述摇臂(11)的顶端分别与所述第二拉杆组件(6)一端的第二球轴承(62)通过螺栓铰接；

所述动环不动环组件(7)由动环(19)、第一深沟球轴承(21)、不动环(18)及动环中轴(20)组成，所述动环中轴(20)的两端通过第二深沟球轴承(14)与动环(19)连接，所述动环中轴(20)的中部与第二拉杆组件(6)的一端通过螺栓铰接，所述下总距螺栓(15)穿过动环中轴(20)、第二衬套(17)及下总距滑块(16)固定在主旋翼轴(2)下端，所述下总距滑块(16)镶嵌在所述主旋翼轴(2)的下端且能上下滑动；所述动环中轴(20)能够绕下总距螺栓(15)旋转运动及能够绕第二深沟球轴承(14)的轴线旋转；

所述防扭拉杆组件(9)和所述舵机(8)固定在不动环(18)上，所述动环不动环组件(7)安装在主减速器(3)的下部，所述操纵旋翼装置通过第一拉杆组件(5)与旋翼桨毂(1)连接。

2.根据权利要求1所述的一种轴内操纵旋翼装置，其特征在于，所述支撑组件(10)为分体式结构，分为左支撑件(101)和右支撑件(102)，所述左支撑件和右支撑件之间加装垫块(103)，并通过螺栓固定。

3.根据权利要求2所述的一种轴内操纵旋翼装置，其特征在于，所述左支撑件和所述右支撑件分别设置有第一衬套安装孔(104)，所述第一衬套安装孔与第一衬套(22)配合。

4.根据权利要求1所述的一种轴内操纵旋翼装置，其特征在于,所述动环中轴(20)中部顶端设置有第一安装槽(201)，所述第一安装槽(201)与所述第二拉杆组件(6)的第二球轴承(62)配合。

5.根据权利要求1所述的一种轴内操纵旋翼装置，其特征在于,所述主旋翼轴(2)的上下两端分别设置有开槽，所述开槽分别与所述上总距滑块(12)和所述下总距滑块(16)配合。

6.根据权利要求1所述的一种轴内操纵旋翼装置，其特征在于,所述动环中轴(20)、下总距滑块(16)及下总距螺栓(15)构成万向铰结构。