CN108679017B - 螺旋桨调速器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了螺旋桨技术领域内的一种螺旋桨调速器，包括分油衬套和控制滑阀，分油衬套侧壁上分布有螺旋桨回油孔、螺旋桨大距油孔和油泵来油孔，控制滑阀和分油衬套之间设有放大活门，放大活门底部与分油衬套之间形成底腔，放大活门外壁设有与螺旋桨回油孔连通的第一油腔和与油泵来油孔连通的第二油腔，放大活门内部设有与第二油腔连通的高压油腔和与底腔连通的通路，当控制滑阀处于中间位置，高压油腔与通路不连通，当控制滑阀上移，高压油腔与通路连通，且第二油腔同时连通螺旋桨大距油孔和油泵来油孔，当控制滑阀下移，第一油腔同时连通有螺旋桨回油孔和螺旋桨大距油孔。该螺旋桨调速器，提高了转速调节的精度和稳定性，并降低了重量。

Description

螺旋桨调速器

技术领域

本发明涉及一种螺旋桨，特别涉及一种螺旋桨调速器。

背景技术

一般飞行器或船舶的螺旋桨调速器的敏感元件就是一个液压功率放大器和执行器，其核心部件是控制滑阀，该系统具有动作迅速，输出功率大等特点。

现有技术的螺旋桨调速器结构如附图1-3所示，包括分油衬套1和控制滑阀2，控制滑阀2的上端连接有调速弹簧3、下端与离心配重4相抵，分油衬套1的侧壁上由高到低分布有螺旋桨回油孔5、螺旋桨大距油孔6和油泵来油孔7，控制滑阀2的外壁上设有与螺旋桨回油孔5连通的第一油腔8和与油泵来油孔7连通的第二油腔9。在发动机转速稳定运行时，调速器的离心配4重的离心力的轴向分力与调速弹簧3的弹簧力使控制滑阀1处于中间位置（如图1所示），控制滑阀1处于平衡状态，螺旋桨转速稳定。当发动机负载增加时，转速降低，离心配重4收拢，控制滑阀2向下移动，使螺旋桨大距油孔6与回油孔5接通，使螺旋桨变小距（如图2所示），进而转速升高重新恢复均衡转速；相反，当负荷降低，转速升高时，离心配重4张开，控制滑阀2上移，螺旋桨大距油孔6与油泵来油孔7接通（如图3所示），螺旋桨变大距，进而转速降低重新恢复均衡转速。

但是，这样的液压调速器不可能根据外负荷的变化既准确而又“适可而止”地改变供油量。例如上述外界负荷减少时引起发动机转速升高的情况，控制滑阀2上移，高压油向螺旋桨大距供油，发动机机降速。由于机械液压部件有一定惯性，发动机转速降低迟缓必使向螺旋桨大距供油量增加过多，造成发动机降速过度，小于均衡转速。结果调速器控制滑阀2又向下方移动，发动机机又重新加速。反之同理，这样不断地重复降速、加速的调节过程，发动机的转速便不能很快地稳定下来，甚至有可能稳定不下来，而发生严重的转速波动。由此可见，在调速器中仅仅加入一个液压放大元件还是不能使它满足使用要求的。

发明内容

本发明的目的是提供一种螺旋桨调速器，以提高转速调节的精度和稳定性。

本发明的目的是这样实现的：一种螺旋桨调速器，包括分油衬套和穿过分油衬套轴心的控制滑阀，控制滑阀的上端连接有调速弹簧、下端与离心配重相抵，分油衬套的侧壁上由高到低分布有螺旋桨回油孔、螺旋桨大距油孔和油泵来油孔，控制滑阀和分油衬套之间套设有放大活门，放大活门底部与分油衬套之间形成底腔，放大活门外壁环设有与螺旋桨回油孔连通的第一油腔和与油泵来油孔连通的第二油腔，放大活门内部设有与第二油腔连通的高压油腔和与底腔连通的通路，当控制滑阀处于中间位置，高压油腔与通路不连通，当控制滑阀上移，高压油腔与通路连通，且第二油腔同时连通螺旋桨大距油孔和油泵来油孔，当控制滑阀下移，第一油腔同时连通有螺旋桨回油孔和螺旋桨大距油孔。

本发明的螺旋桨调速器，通过设置放大活门，将微小的发动机转速偏移进一步放大，以求达到迅速使螺旋桨变距（相应改变发动机负载）的目的。同时由于放大活门的存在，可以使控制滑阀的外径设计得足够小巧，与此同时调速弹簧及离心配重都可以设计的很小，质量的减小也可以进一步降低调速器的惯性力。放大活门作为控制滑阀的随动活门，时刻与控制滑阀保持同步作动，但是由于放大活门外径更大，作用油开口面积则更大，所以能够更好的控制油路的开关以及变距的响应时间。同时由于放大活门的随动作用，必将使调速过程存在一定的迟滞性，这个迟滞性也会增加调速的稳定性。实际表明带有放大活门的调速器稳定调速率约0.5%，而不带放大活门的调速器稳定调速率约2%。

作为本发明的进一步改进，放大活门在第一油腔和第二油腔之间设有第一凸台，当控制滑阀处于中间位置，第一凸台恰好封闭螺旋桨大距油孔。这样，当控制滑阀上移时，由于放大活门随控制滑阀的移动而随动，第二油腔就能同时连通螺旋桨大距油孔和油泵来油孔，同理，当控制滑阀下移时，第一油腔就能同时连通螺旋桨回油孔和螺旋桨大距油孔。

作为本发明的进一步改进，控制滑阀中部设有第二凸台，当控制滑阀处于中间位置，第二凸台恰好分隔高压油腔与通路。这样，当控制滑阀上移时，高压油腔与通路就能立即实现连通，使得放大活门跟随控制滑阀同时向上移动。

作为本发明的进一步改进，放大活门顶部外壁环设有上腔，上腔与高压油腔连通，上腔面积小于底腔。因此，当高压油腔与通路连通时，放大活门在压力作用下会跟随控制滑阀同时向上移动，使得油泵来的高压油与螺旋桨大距油腔连通，螺旋桨进行变大距动作，使发动机转速降低，直至恢复到平衡转速。

作为本发明的进一步改进，放大活门与控制滑阀之间设有低压油腔，以起到增加润滑的目的。

附图说明

图1为现有技术的螺旋桨调速器的控制滑阀处于中间位置时的示意图。

图2为现有技术的螺旋桨调速器的控制滑阀下移的示意图。

图3为现有技术的螺旋桨调速器的控制滑阀上移的示意图。

图4为本发明的螺旋桨调速器的控制滑阀处于中间位置时的示意图。

图5为本发明的螺旋桨调速器的控制滑阀下移的示意图。

图6为本发明的螺旋桨调速器的控制滑阀上移的示意图。

其中，1分油衬套，2控制滑阀，3调速弹簧，4离心配重，5螺旋桨回油孔，6螺旋桨大距油孔，7油泵来油孔，8第一油腔，9第二油腔，10 放大活门，11底腔，12高压油腔，13通路，14第一凸台，15 第二凸台，16上腔，17 低压油腔。

具体实施方式

如图4-6所示的螺旋桨调速器，包括分油衬套1和穿过分油衬套1轴心的控制滑阀2，控制滑阀2的上端连接有调速弹簧3、下端与离心配重4相抵，分油衬套1的侧壁上由高到低分布有螺旋桨回油孔5、螺旋桨大距油孔6和油泵来油孔7，控制滑阀2和分油衬套1之间套设有放大活门10，放大活门10底部与分油衬套1之间形成底腔11，放大活门10外壁环设有与螺旋桨回油孔连通5的第一油腔8和与油泵来油孔7连通的第二油腔9，放大活门10内部设有与第二油腔9连通的高压油腔12和与底腔11连通的通路13。放大活门10在第一油腔8和第二油腔9之间设有第一凸台14，控制滑阀2中部设有第二凸台15。，放大活门10顶部外壁环设有上腔16，上腔16与高压油腔12连通，上腔16面积小于底腔11。放大活门10与控制滑阀2之间还设有低压油腔17，以起到增加润滑的目的。

如图4所示，当发动机转速稳定，此时在调速器离心配重4的离心力的轴向分力与调速弹簧3的弹力作用下，控制滑阀2和放大活门10处于中间位置。第一凸台14恰好封闭螺旋桨大距油孔6。第二凸台15恰好分隔高压油腔12与通路13，将油泵来的高压油与底腔11分隔开，也就是说自油泵来的高压油不能进入放大活门10的底部，此时虽然高压油已经进入到放大活门10上部，上部的高压油试图将放大活门10向下推动，但是由于第二凸台15已经将放大活门10的底腔封闭，所以放大活门10不会下移，仍处于中间位置，这样下发动机转速即保持恒定。

如图5所示，当发动机转速降低时，离心配重4的离心力的轴向分力小于平衡位置时调速弹簧3的弹力，使控制滑阀2下移，此时放大活门10的高压油腔12内的高压油使放大活门10与控制滑阀2同时向下移动。由于放大活门10的下移，使得螺旋桨大距腔与回油路接通，螺旋桨进行变小距动作（减小发动机负载），使发动机转速增加，直至恢复到平衡位置转速。

如图6所示，当发动机转速增加时，由于离心配重4能够感受到发动机的转速，在上述情况下，离心配重4的离心力的轴向分力大于平衡位置时调速弹簧3的弹力，使控制滑阀2上移，将放大活门10的通路13与油泵来的高压油连通，此时虽然放大活门10的底腔11与高压油腔12内都是高压油，但是由于设计放大活门10时，高压油腔12内油路一直延伸至放大活门10顶部并形成上腔16，且底腔11面积大于上腔16，因此放大活门10便跟控制滑阀2同时向上移动。由于放大活门10的上移，使得油泵来的高压油与螺旋桨大距油腔连通，螺旋桨进行变大距动作（增加发动机负载），使发动机转速降低，直至恢复到平衡转速。

本实施例的螺旋桨调速器具有以下优点：

（1）减重，由于控制滑阀2的移动需要很小的力，那么对应的离心配重4与调速弹簧3都可以设计的足够小巧；

（2）提高转速调节精度，由于离心配重4和调速弹簧3都设计的足够小巧，这就减轻了由于机械部件惯性导致的转速过调现象。

本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种螺旋桨调速器，包括分油衬套和穿过所述分油衬套轴心的控制滑阀，所述控制滑阀的上端连接有调速弹簧、下端与离心配重相抵，所述分油衬套的侧壁上由高到低分布有螺旋桨回油孔、螺旋桨大距油孔和油泵来油孔，其特征在于：所述控制滑阀和分油衬套之间套设有放大活门，所述放大活门底部与分油衬套之间形成底腔，所述放大活门外壁环设有与所述螺旋桨回油孔连通的第一油腔和与所述油泵来油孔连通的第二油腔，所述放大活门内部设有与所述第二油腔连通的高压油腔和与所述底腔连通的通路，当所述控制滑阀处于中间位置，所述高压油腔与通路不连通，当所述控制滑阀上移，所述高压油腔与通路连通，且所述第二油腔同时连通螺旋桨大距油孔和油泵来油孔，当所述控制滑阀下移，所述第一油腔同时连通螺旋桨回油孔和螺旋桨大距油孔。

2.根据权利要求1所述的螺旋桨调速器，其特征在于：所述放大活门在第一油腔和所述第二油腔之间设有第一凸台，当所述控制滑阀处于中间位置，所述第一凸台恰好封闭所述螺旋桨大距油孔。

3.根据权利要求1所述的螺旋桨调速器，其特征在于：所述控制滑阀中部设有第二凸台，当所述控制滑阀处于中间位置，所述第二凸台恰好分隔所述高压油腔与所述通路。

4.根据权利要求1所述的螺旋桨调速器，其特征在于：所述放大活门顶部外壁环设有上腔，所述上腔与所述高压油腔连通，所述上腔面积小于所述底腔。

5.根据权利要求1~4任一项所述的螺旋桨调速器，其特征在于：所述放大活门与控制滑阀之间设有低压油腔。