CN1108952C - 用在飞机和船舶上的推进叶片展开和倾角调节装置 - Google Patents

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Abstract

一个推进叶片的折合和倾角调节装置包括一个空心主驱动轴(28),一个在旋翼叶毂(16)内安装在主驱动轴(28)上的倾角调节齿轮组件(38),一组沿径向间隔安装在所述倾角调节齿轮组件(38)上并与该齿轮组件协同工作的倾角调节短轴(32),从而在沿不同方向驱动倾角调节齿轮组件(38)时,使各短轴关于相应倾角调节轴的纵向轴线沿不同方向转动,推进叶片(12)被铰接在倾角调节短轴(32)的远离倾角调节齿轮组件(38)的一端上,一个或两个同轴嵌套在一起的倾角调节驱动轴(42),被可旋转式地同轴支承在空心主驱动轴(28)上,同时与所述空心主驱动轴共轴线,所述倾角调节驱动轴(42)沿可选择性地转动,从而驱动倾角调节齿轮组件。

Description

用在飞机和船舶上的推进叶片展开和倾角调节装置
发明领域
本发明涉及的领域是关于折合旋翼叶片、螺旋桨等的机构,特别涉及一种用以驱动折合机构的新型装置,该装置不会对倾角调节产生有害干涉。
发明背景
我们知道,螺旋桨驱动的船舶或飞机、旋翼飞机和喷气式推进的船舶或飞机在性能上具有各自的优缺点。例如,螺旋桨驱动的飞机适用于低速巡航,比如在既需要观察下方的地面,又需要长距离飞行的情况下。传统的旋翼飞机(例如直升飞机)适用于较短距离飞行,同样可能需要低速飞行,并且可能需要垂直起飞和着陆。我们还知道,将螺旋桨驱动的飞机和旋翼飞机各自的优点相互结合也是可行的,例如,Boeing等人制造的V22 OspreyTM飞机就体现了这一点。喷气式推进的飞机理所当然可以很好地适应高速飞行、超长距离飞行以及超高空飞行,这都是螺旋桨驱动飞机和旋翼飞机所不能胜任的。
将螺旋桨在飞机上与涡轮喷气式发动机相结合,或在船舶上与叶轮式水推进电机相结合,就可以综合利用两种推进形式性能上的优点。将这种结合在飞机上实施时产生的问题是,在跨音速和超音速飞行时,不仅螺旋桨和旋翼的阻力会显著增大,而且如果装载不当,还会带来结构上的危险。与之类似,在高速情况下,船舶上的螺旋桨只会增加不产生推进作用的阻力。在现有技术中,人们至少有一次尝试在飞行中将旋翼叶片折合,从而在喷气式推进的飞行中将叶片存储起来,这即是指Sambell于1992年2月4日发布的美国专利NO.5,085,315,该专利是用于折合旋翼的大幅度叶片倾角调节机构。Sambell的倾角调节机构适用于旋翼飞机,其中支架和旋翼可以通过绕枢轴转动,处于水平的折合位置和垂直的直升机运行模式之间。一个星轮与一个倾角操纵杆相连,用以放大通过一个推拉调节管传递给倾角操纵杆的对旋翼的调节动作,该推拉调节管与旋翼叶片的折合轴平行,或与支架轴平行。
申请人还注意到了Morrison于1992年4月7日发布的美国专利NO.5,102,301,该专利是可变倾角螺旋桨叶片、叶毂和传动装置以及它们的调节机构。Morrison发明了一种用于船尾驱动的船用螺旋桨,该螺旋桨的倾角可变,倾角的调节是通过一个倾角调节机构来完成的。在一个实施例中,螺旋桨叶片被安装在一个空心驱动轴上,该空心驱动轴通过一组相啮合的锥形齿轮与第二可旋转驱动轴相连接。舷外马达或船内的马达驱动系统带动驱动轴旋转,驱动轴又带动螺旋桨旋转,从而驱动船舶。一个倾角调节轴可以在空心驱动轴内线性移动,从而改变叶片的倾角。该倾角调节轴在空心驱动轴内的线性滑动是通过一个倾角调节杆操纵一个L形的枢轴来实现的。相对空心驱动轴线性地操纵倾角调节轴可以使螺旋桨叶片通过倾角调节轴末端的机械联动装置相对短轴转动,转动的杠杆臂或凸起部也被铰接在短轴上并固定安装在叶片上。
申请人还注意到了Wilford于1964年7月28日发布的美国专利NO.3,142,455,该专利是旋翼式垂直起飞和着陆的飞机。Wilford在旋翼叶片的头端内部设计了一个外部万向节,该万向节自由地铰接在一个通常装在内部的旋转斜盘上。几个环状的倾角调节臂或联动装置通常与该旋转斜盘相连,相互间隔90°角。另外一个万向节在工作时通过一个倾角调节铰链与各旋翼叶片相连接,该倾角调节铰链通常与外万向节相连并且通过另外一个铰链铰接在每一个叶片的末端上,而这里所说的另外一个铰链又依次铰接在一个倾角调节臂上,该倾角调节臂固定在向前延伸的叶片上并处在叶片的翼弦平面内。每一个旋翼叶片倾角调节铰链在一端通常与外万向节相连,这样就可以对旋翼叶片的安装角度进行调节。对旋翼叶片的调节可以贯穿从圆锥形或下垂式的折合位置到伸展开的推进位置的整个开合过程,该调节过程是通过旋转斜盘组件来实现的,该组件可以对叶片的倾角进行循环的和集中的调节。
发明概要
总的来说,基于本发明的用于飞机和船舶上的推进叶片展开以及倾角调节装置包括:
(a)一个具有第一端和第二端的空心主驱动轴,
(b)一个安装在主驱动轴第一端的倾角调节齿轮箱,
(c)一组沿径向间隔安装在齿轮箱上并与齿轮箱协同工作的短轴,这样的布置可以使各短轴大致与主驱动轴垂直,从而在沿不同方向驱动倾角调节齿轮箱中的齿轮时,使各短轴关于相应倾角调节轴的纵向轴线沿不同方向转动,
(d)推进叶片被铰接在倾角调节短轴的远离倾角调节齿轮箱的端上,
(e)用以驱动主驱动轴、倾角调节齿轮箱、倾角调节短轴和推进叶片绕主驱动轴轴线转动的主驱动机构被安装在主驱动轴上,
(f)一个可被选择性驱动的支撑杆安装平板,其与一个套筒固定连接,该套筒滑动式地安装在主驱动轴上,而该支撑杆安装平板旋转式地安装在一个第一支承底座上,该支撑杆安装平板、套筒以及第一支承底座可通过第一选择性驱动机构进行往复驱动,从而可以通过能在主驱动轴上滑移的套筒机构沿主驱动轴滑动,该第一选择性驱动机构被固定连接在机体上,
该套筒上设有与主驱动轴平行并与主驱动轴相配合的键槽,用以防止套筒和主驱动轴之间产生相对于主驱动轴纵向轴线的相对转动,
(g)具有第一端和第二端的支撑杆,该支撑杆的第一端铰接在推进叶片上,第二端铰接在支撑杆安装平板上,通过选择支撑杆安装平板相对主驱动轴的移动方向,就可使推进叶片相对倾角调节短轴选择性地转动,
(h)至少有一个,最好有两个,同轴嵌套在一起的倾角调节驱动轴,每一个轴都有相应的第一端和第二端,并且被可旋转式地同轴支承在空心主驱动轴上,同时与该空心轴共轴,所述倾角调节驱动轴可以相互或相对主驱动轴选择性地转动,倾角调节驱动轴的第一端与倾角调节齿轮箱内的齿轮相配合,
(i)一个第二套筒在内圆柱形壁上为每一个倾角调节驱动轴开设了一个倾斜或螺旋凹槽,该第二套筒滑动安装在相应倾角调节驱动轴的第二端上,与倾斜或螺旋凹槽相应的刚性凸起(如果多于一个)沿轴向间隔分布在相应倾角调节驱动轴的第二端上,该刚性凸起可以是键、销、螺旋花键或凸缘或类似结构,这样,刚性凸起就可以与第二套筒上的相应倾斜或螺旋凹槽进行滑动配合,每一个倾斜或螺旋凹槽限定了一条相对主驱动轴纵向轴线的倾斜移动路径,
其中,所述移动路径的方向彼此相反,从而在移动第二套筒时,同轴的倾角调节驱动轴相互沿相反的方向旋转,
(j)第二选择性驱动机构用于使第二套筒沿倾角调节驱动轴第二端的轴向进行选择性滑动,第二套筒的选择性滑动可驱动相应的刚性凸起相对主驱动轴的纵向轴线转动,从而使相应的刚性凸起沿相应的移动路径进行移动,这样,通过使相应的倾角调节驱动轴相对主驱动轴滑动,就可以在推动叶片绕主驱动轴的纵向轴线旋转的过程中选择性地调节推动叶片的倾角,第二选择性驱动机构固定安装在机身上,
(k)第二套筒有一个平行于主驱动轴并与倾角调节驱动轴相配合的第二键槽,用以防止第二套筒和倾角调节驱动轴之间产生相对于主驱动轴纵向轴线的相对转动,
有利的是,第一选择性驱动机构包括一个通过螺纹连接安装在一个刚性支架上的第一螺杆,并且该螺杆被可旋转式地安装在第一支承底座上,通过第一螺杆的转动,就可驱动第一套筒沿主驱动轴的纵向轴线相对主驱动轴进行选择性地移动。
更为有利的是,第二套筒通过引导机构连接在主驱动轴上,其中该引导机构被滑动式安装在主驱动轴和该套筒之间,从而延伸在二者之间并与主驱动轴的纵向轴线平行,这样,就可以使第二套筒沿相应倾角调节驱动轴的第二端相对主驱动轴进行滑动,该引导机构带动第二套筒,与主驱动轴一起围绕主驱动轴的纵向轴线作同步旋转。
在本发明的第一个方面,第二套筒都被可旋转式地安装在相应的第二支承底座上,该支承底座处于与主驱动轴的纵向轴线相垂直的平面内,其中第二支承底座被安装在相应的第二选择性驱动机构上。
在第二个方面,每一个第二选择性驱动机构都包括一个通过螺纹连接安装在一个刚性支架上的第二螺杆,并且该螺杆被可旋转式地安装在相应的第二支承底座上,通过第二螺杆绕选择性地转动,就可驱动第二套筒沿主驱动轴的纵向轴线相对主驱动轴选择性地移动。
在本发明的一个实施例中,沿径向间隔分布的倾角调节短轴的阵列是两个或两个以上等间隔分布的倾角调节短轴,每一个短轴都有一个与之对应的倾角调节齿轮安装在倾角调节齿轮箱中,这样就形成了相互对置的倾角调节齿轮,当倾角调节短轴的数目为偶数时,就形成了对置的倾角调节齿轮对。第一和第二倾角调节驱动轴齿轮相互对置地安装在它们各自的倾角调节驱动轴上,这两个齿轮在倾角调节齿轮箱内的安装方向大体与倾角调节齿轮相垂直。如果只有一个倾角调节驱动轴,那么该轴可以连接到任何一个倾角调节驱动轴齿轮上,但是不能同时连接在这两个齿轮上,这是因为这两个倾角调节驱动轴齿轮必须按相反的方向旋转。第一倾角调节驱动轴齿轮在大致共面的各个第一接触点处与相互对置的倾角调节齿轮相啮合。第二倾角调节驱动轴齿轮在大致共面的各个第二接触点处与相互对置的倾角调节齿轮相啮合。嵌套安装的倾角调节驱动轴的同轴布置结构允许第一和第二倾角调节驱动轴沿相反的方向旋转,从而使倾角调节齿轮旋转时不会产生影响叶片倾角调节的碰撞或其它不良扭矩。各个第二接触点位于相互对置的倾角调节齿轮上与各个第一接触点相对的一侧。
相互对置的倾角调节齿轮具有加工在大约上四分之一圆周上的第一部分齿和加工在大约下四分之一圆周上的第二部分齿。每个倾角调节齿轮上位于两部分齿之间的两个相对的四分之一圆周上没有加工齿,即为光滑面。第一和第二倾角调节齿轮分别与每一个倾角调节短轴的上、下四分之一圆周连续啮合。
在本发明的第三个方面,支撑杆安装平板的延伸方向大致与主驱动轴的纵向轴线垂直,从而关于该轴线轴对称,并且第一和第二套筒也关于主驱动轴的纵向轴线轴对称。
有利的是,推进叶片是旋翼叶片或螺旋桨叶片(如飞机螺旋桨叶片或船舶螺旋桨叶片),或者该推进叶片也可以是船舶喷气式推进叶轮的叶片。
在第四个方面,支撑杆通过杠杆臂铰接在推进叶片上,其延伸方向大致与包含倾角调节短轴纵向轴线的平面相垂直,该支撑杆有第一端和与之相对的第二端,该支撑杆的第一端铰接在推进叶片上,第二端铰接在支撑杆安装平板上。另一方面,杠杆臂被可旋转式地安装在推进叶片上,以使推进叶片可相对于其纵向轴线转动,从而改变叶片地倾角。有利的是,该杠杆臂通过套筒被可旋转式地安装在推进叶片径向内端上,该套筒与杠杆臂刚性连接并且可旋转式地安装在推进叶片的底端上。
在第五个方面,沿径向间隔分布的倾角调节短轴是三个或三个以上的等间隔分布的倾角调节短轴,并且短轴数目为奇数,每一个短轴都有一个与之对应的倾角调节齿轮安装在倾角调节齿轮箱中,一个倾角调节驱动轴齿轮安装在倾角调节驱动轴上,并且安装方向大体与倾角调节齿轮相垂直。倾角调节驱动轴齿轮与倾角调节齿轮相啮合,因此倾角调节驱动轴的旋转可以带动倾角调节短轴的旋转。
更有利的是,第二套筒通过一个第二顶紧套筒被可旋转式地定位在第二支承底座的一个径向中心孔内,该第二顶紧套筒被安装在第二套筒穿过该径向中心孔的伸出端上。第二套筒还可包括一个固定安装在该第二套筒上的环形平板,该环形平板大体与第二套筒的轴线垂直,并沿第二套筒的径向延伸出第二套筒之外。第二顶紧套筒可在第二支承底座的另一侧被安装在第二套筒上,从而与第二套筒上所装环形平板相对,其中的环形平板被可旋转式地支承在第二支承底座上。该第二支承底座可以是一个圆形底座平板,从而在形状上与第二套筒上所装环形平板相对应。可以通过调节第二顶紧套筒在第二套筒上的安装位置,对处于第二顶紧套筒和第二套筒上所装环形平板之间的第二支承底座所受的压力进行调节。
另一方面,第一套筒通过一个第一顶紧套筒被可旋转式地定位在第一支承底座的一个径向中心孔内,该第一顶紧套筒被安装在第一套筒穿过该径向中心孔的伸出端上。第一顶紧套筒可在第一支承底座的另一侧被安装在第一套筒上,从而与支撑杆安装平板相对。该第一支承底座可以是一个环形平板,从而在形状上与支撑杆安装平板相对应。可以通过调节第一顶紧套筒在第一套筒上的安装位置,对处于第一顶紧套筒和支撑杆安装平板之间的第一支承底座所受的压力进行调节。
在本发明的另一个方面,倾角调节驱动轴有一个延轴的纵向延伸的进油腔和一个与进油腔间隔一定距离的回油腔。一个进油套筒被可旋转式安装在倾角调节驱动轴上,并有一个用于使润滑油从供油管道流入的第一径向套筒孔,该供油管道被安装在进油套筒上的相应径向进油轴孔上,该孔沿径向通到倾角调节驱动轴的外表面上,从而与轴上的进油腔相贯通。这样,当倾角调节驱动轴围绕其纵向轴线旋转时,进油径向轴孔的径向最外端沿圆形路线旋转,从而使第一径向轴孔的径向最外端暴露在密封的圆形贮油腔中,该圆形贮油腔处于进油套筒的内圆表面和倾角调节驱动轴之间。供油管道中的油在压力的作用下被输导至贮油腔中,接着流入进油腔。进油腔上至少有一个与进油径向轴孔间隔一定距离的出油径向轴孔,这些出油轴孔沿进油腔分布在需要润滑的部位。径向出油轴孔与进油腔相配合,用于向需要润滑的部位供油。倾角调节驱动轴还有沿着回油腔相应分布在需要润滑的部位的出油径向轴孔,用以将油从回油腔沿途的各个需要润滑的部位处导出。
倾角调节驱动轴有一个出油径向轴孔,用于使油在轴上的回油腔与回油套筒上的回油孔之间流动,该回油套筒可旋转式地安装在倾角调节驱动轴上。一个安装在回油套筒上的回油管道可以将油从回油套筒处导回。需要润滑的部位包括,例如,倾角调节齿轮箱以及与第一和第二套筒相对应的部位。
对附图的简要说明
图1是一个局部的平面视图,表示了一个安装在飞机上的基于本发明的叶片折合和倾角调节装置。
图2是一个详细的剖面图,表示了一个基于本发明的叶片折合和倾角调节装置的实施例。
图3是一个详细的剖面图,表示了一个基于本发明的倾角调节装置的实施例。
图4是一个沿图2中4-4方向的剖面图。
图5是一个沿图2中5-5方向的剖面图。
图6是一个沿图3中6-6方向的剖面图。
图7是一个图2所示的倾角调节齿轮箱的的水平剖视图。
图8是一个局部放大图,表示了连接叶片和倾角调节轴的铰接机构。
图8a是一个沿图8中8a-8a方向的剖面图。
图9是一个局部平面视图,表示了一个倾角调节驱动器中装有三个叶片的旋翼叶毂的实施例。
图10是图2和图7所示的倾角调节旋翼叶毂的零件分解图,为清楚起见,移去了旋翼叶毂的壳。
图11是图3所示的倾角调节装置中一个局部的放大图。
图12也是图3所示的倾角调节装置中一个局部的放大图。
图13表示了一种向倾角调节机构提供润滑油的装置。
图14是一个基于本发明的倾角调节装置的水平剖视图,该装置安装在了船身内部。
图15是一个基于本发明的倾角调节装置的垂直剖视图,该装置安装在了一个喷气式推进的船只的船身内部。
优选实施例的详细说明
如图1至5所示,叶片12(这里指旋翼叶片、螺旋桨或类似的悬臂流体推进件或空气动力提升翼的总和)被安装在支撑架的枢轴上,例如通过夹紧臂14在销钉18处被安装机架10的旋翼叶毂16上。应明确的是,这里提及机架只是为了举例说明,并不对本发明构成限制。本领域内的技术人员应该知道,基于本发明的机构同样适用于其它陆地或水上运载工具。
如图1、2、3所示,叶片12在使用时将被展开。就图1和2而言,一旦飞机已经起飞并且达到了飞行高度,叶片12就可以被折合,以便于将它们从航线上移开,这样飞机就可以主要由喷气式推进器(未示出)来驱动。叶片12可以辅助垂直起飞和着陆(比如在V22 OspreyTM飞机中)或者也可以在更常规的跑道起飞或低速巡航中起到辅助作用。在折合过程中,叶片12沿图中所示的H方向向其旋转轴线20合拢。这些叶片将继续折合直至它们已贴近圆锥状的整流罩或流线形罩10a为止。推荐采用一个如图2中所示的动力折合机构或装置驱动叶片的折合,从而使操作者可对折合速率进行控制。
一旦飞机已达到了水平飞行状态,叶片12可与喷气式推进器(未示出)相连接用以使飞机加速。在某些运行工况下,通过喷气式发动机的附加加速作用,飞机的前进速度已相当大,以至于叶片已不再对飞机向前的推进产生任何积极作用,而是将纯粹变成一种阻力源。另外,当飞机的前进速度很高时,如果叶片一直处于飞机前进过程中的气流中,叶片上的压力会增加到可能对叶片造成损坏的程度。推荐在叶片开始不再对飞机的推进发挥有利作用的时候将叶片折合。此后,只利用喷气式发动机就可以获得常规的水平前进飞行。
当需要叶片12提供上升或前进的推进力时,旋翼叶毂16绕驱动轴的纵向轴线20沿AA方向旋转,其旋转是通过驱动联接22来驱动的,该驱动联接在图2中进行了表示,图2中只是示例性地示出了由辅助驱动轴26驱动的相互啮合的驱动齿轮24a和24b,其中驱动齿轮24a被固定安装在了驱动轴26上,而驱动齿轮24b则被固定安装在了旋翼驱动轴28上。驱动轴28可通过螺栓联接或其它刚性联接,在其顶端与旋翼叶毂16下部的环状配合件30相联接。需要指出的是,驱动机构也可以通过如图3中虚线所示的另外一种方式进行安装。我们将发现,该安装结构在如图13和14所示的船舶应用中会更为有利。
倾角调节驱动轴32被可旋转式地等间隔地沿径向分布在旋翼叶毂16的周围,并穿过其侧壁34,同时垂直于驱动轴的纵向轴线20。从旋翼叶毂16中可以伸出两个或更多的倾角调节驱动轴32。图2,7和10表示了一个包括四个倾角调节驱动轴32的实施例。图9表示了一个包括三个倾角调节驱动轴32的实施例。图14和15表示了一个包括两个倾角调节驱动轴32的实施例。在本发明的范围内,也可以使用包括五个或五个以上叶片的螺旋桨。
倾角调节驱动轴32可旋转式地在轴承36内部与轴承颈紧密配合,该轴承可以是安装在侧壁34内部的滚子轴承或本技术领域内的其它轴承件。在图2、7和10中可较清楚地看到,旋翼倾角调节齿轮38被固定安装在了伸入旋翼叶毂16内部的倾角调节驱动轴32的端部。旋翼叶毂16前端和后端的倾角调节齿轮40a和40b分别被刚性地固定在各自的倾角调节驱动轴42和43的最内端上,其中驱动轴42和43共轴线,同时倾角调节齿轮40a和40b与倾角调节驱动齿轮38相邻接啮合,这将在下文说明对倾角调节齿轮40a和40b的轮齿布置进行调整时进行进一步解释。共轴线的倾角调节驱动轴42和43都以主驱动轴的纵向轴线20为各自的轴线。倾角调节驱动齿轮40a和40b的旋转轴被安装在了旋翼叶毂16的前端和后端或上端和下端相应的轴承44a和44b上,从而可以使齿轮40a和40b在旋翼叶毂16上绕主驱动轴纵向轴线20旋转时所处的平面与倾角调节驱动轴32的旋转平面相垂直。
由于倾角调节驱动力通过倾角调节驱动轴42和43被用以转动叶片12,所以旋翼倾角调节齿轮38上只有一部分齿与上端和下端的倾角调节齿轮40a和40b持续啮合。在对飞机螺旋桨的倾角调节机构进行操纵的过程中,我们希望倾角相对于中间位置的最大变化量不超过40°,或最好相对中间位置两侧的变化量不超过30°。因此从图10中可清楚地看到,在倾角调节齿轮上,只有上下两个相对的四分之一圆周上加工有齿轮而其余圆周上都没有齿。无齿的部分防止了相邻反转的齿轮由于齿的接触而发生锁死的可能性。
倾角调节驱动轴42沿A向的旋转可带动倾角调节驱动轴32分别沿B向和C向旋转。倾角调节驱动轴43的旋转方向与A向相反,即沿A′方向旋转,从而使倾角调节轴32依旧沿图10中所示的B向和C向旋转。
由图10可知,共轴线的倾角调节驱动轴42和43可以使倾角调节驱动齿轮40a和40b同时沿相反的方向旋转,从而允许所述倾角调节齿轮40a和40b与所有的倾角调节齿轮38都保持连续啮合。这种布置允许对倾角调节机构施加更大的操纵扭矩,同时增加了安全可靠性。这即是说,在正常的使用中,与单轴驱动时机构失效的概率相比,两个倾角调节驱动轴同时失效的概率降低了。
可以知道,倾角调节驱动轴42和43可以按照操作者和飞机的具体需要沿任何方向旋转,即既可以顺时针旋转又可以逆时针旋转。在飞机起飞过程中,螺旋桨的倾角应被设置到可以提供最大推进力的位置,而在着陆时,一旦飞机接触陆地,螺旋桨的倾角必须在飞机减速的过程中顺流变距或反转。
两叶片或三叶片的螺旋桨也可以具有不同的齿轮传动比,因为主动齿轮的尺寸可以比驱动螺旋桨叶片的从动齿轮小,从而可获得减速传动比,但如果采用四叶片的布置形式,所有齿轮的尺寸必须相同,如果进而采用五个叶片,主动齿轮的尺寸必须要大于其余五个从动齿轮,从而增大了传动比。
图1表示了一个安装在飞机上的实施例,其中叶片12被安装在了机翼10b和水平稳定面10c之间,从而需要驱动轴26从飞机机身或机翼中的动力源中获得驱动力。或者,叶片12也可以从其后部的涡轮发动机中获得驱动力。驱动轴也可以由安装在水平稳定器上的结构来驱动,不管动力源位于水平稳定器内部或是机身前部,抑或是如图1所示位于机身后部并通过机械连接连到水平稳定器上,只要叶片12能够沿H方向折合即可。应明确的是,动力源也可以包括水力或电力驱动的马达。
如图3,11和12所示,倾角调节驱动轴42和43在空心旋翼驱动轴28内的转动是分别由螺脊48和49的旋转运动来控制的,螺脊48和49分别加工在每个倾角驱动轴的一端附近,该螺脊沿所述两个倾角调节驱动轴圆周的旋向相反。螺脊48和49可与相应的加工在细长套筒52内壁上的螺旋凹壁或凹槽50和51相互滑动配合,该套筒52可沿纵向平移。当套筒52沿驱动轴纵向轴线20相对倾角调节驱动轴42和43移动时,螺脊48和49就会与所述螺旋凹槽50和51一致动作,就象凸轮及其随动件一样。
套筒52沿E方向的移动会使套筒52内的螺旋凹槽50和51与加工在倾角调节驱动轴42和43上的螺脊48和49之间产生作用力,从而传递给倾角调节驱动轴42一个沿箭头F方向的旋转力矩,因此使该轴绕A方向旋转。同时也有一个旋转力矩被传递给倾角调节驱动轴43。然而,由于螺脊49和凹槽51的螺纹旋向沿另外一个相反的方向,所以传递给驱动轴43的力矩沿箭头G方向,该方向与F方向相反,这样就使倾角调节驱动轴43沿与A向相反的方向旋转。
倾角调节驱动轴42沿A向的旋转与倾角调节驱动轴43沿A′向的旋转都被表示为相对于旋翼驱动轴28和旋翼叶毂16的运动。当然,包括叶片12、旋翼叶毂16和旋翼驱动轴28在内的整个旋翼或螺旋桨也沿AA向旋转,例如在飞行中,当需要旋翼或螺旋桨叶片产生提升力时,旋翼驱动轴28就沿AA方向相对于固定的机架(如机架10或机壳54)旋转。
驱动套筒52沿E方向或相反的F方向移动的机构被固定在机架54上。因此,必须有一种能够驱动套筒52进行平移运动,同时又与旋翼驱动轴28的转动不相干涉的机构。这样,就可以采用支撑结构等方法在机架54上安装一个可旋转的辅助驱动杆56,通过使辅助驱动杆56绕不同方向旋转,就可驱动环形平台60沿F方向或与F相反的方向平移。平板62通过轴承64或本技术领域内的其它方法,被可旋转式地支承在了环形平台60上。支撑件66被增设在平板62和环形引导凸缘68之间并与它们相固定,该凸缘68连接在旋翼驱动轴28的最下端并且可沿轴向平移。一个中间平板61通过支撑件66与平板62刚性连接,用以在套筒52沿F向移动时提高轴向稳定性。一个引导平板68也通过支撑件66与平板62刚性连接,该引导平板68可以与加工在主驱动轴28自由端周围的纵向花键68a滑动配合。由图3可知,上述结构布置只允许平板62和套筒52相对驱动轴的纵向轴线20作轴向移动。套筒52与平板62的中心刚性连接,或者也可以与平板62做成一个整体,并且穿过环形平台60上的一个中心孔。套筒52和平板62通过轴承70被可旋转式地支承在了环形平台60下面,并且带螺纹的顶紧套筒72通过螺纹连接安装在套筒52的端部。
通过使平板74沿平行于纵向轴线的J方向移动,就可以使叶片12在刚性交叉支撑杆或构架76(下文所述的支撑杆76)的作用下绕销钉18旋转,从而使叶片12沿着H方向折合起来。支撑杆76的一端通过铰接件75铰接在平板74上,另一端铰接在扭矩或转矩臂78上。臂78固定在套筒79上,该套筒具有夹臂14,并且穿过一个对其旋转起支承作用的支承件,例如该支承件可以是如图10a所示的分体套筒轴承。平板74固定安装在套筒80上。套筒80被安装在旋翼驱动轴28上并可沿该轴滑动。平板74在环形平台82上相对于该平台旋转。轴承84安装在平板74和环形平台82之间。该组件通过一个类似于上述72的顶紧套筒被固定在一起,该顶紧套筒也是通过螺纹被安装在套筒80上。在运行中,当叶片12折合时,叶片的倾角应设置为一个优化值,以便于在叶片重新撑开的过程中在叶片上产生提升力。这样,当需要将叶片重新撑开时,叶片可以在空气动力的作用下从折合位置离开旋翼叶毂,从而被升起,而不必完全依靠支撑杆76的机械力的作用离开折合位置。
同样如上所述,倾角调节驱动轴42沿A向的旋转被表示为相对于旋翼驱动轴28和旋翼叶毂16的运动,并且理所当然,包括叶片12、旋翼叶毂16和旋翼驱动轴28在内的整个旋翼或螺旋桨也在旋转。旋翼驱动轴28的旋转是相对于固定的机架(如机架10或机壳54)而言的。用以驱动套筒80和平板74沿J方向或与J方向相反的J′方向移动的机构被固定安装在机壳54上。套筒80在螺纹驱动杆的驱动下沿J方向移动,同时不会对旋翼驱动轴28的旋转造成干涉。这样,辅助螺纹驱动杆86和88被可旋转式地安装在机架54上,例如可以利用支撑构架90来安装,这样,通过选择辅助螺纹驱动杆86和88的旋转方向就可以使环形平台82沿J方向移动。套筒82与平板74的中心刚性连接,或者也可以与平板74做成一个整体,并且穿过环形平台82上的一个中心孔。支撑构架90支撑着可滑动的无螺纹杆91,该杆固定在横梁94上,可以支撑驱动杆86并维持驱动杆86只沿与纵向轴线平行的方向移动。驱动杆88受到可旋转支承并穿过机壳54,当套筒80沿J方向移动时,驱动杆88可以相对机壳54沿J′方向自由移动,沿分别与J和J′相反方向移动的情况也是如此。套筒80可以与加工在主驱动轴28相应一端的纵向花键80a滑动配合。
图13表示了一种向该倾角调节机构提供润滑油的方法。最内部的倾角调节驱动轴42(本实施例中为一个实心轴)上有一对纵向腔92和93。该腔在接近倾角调节驱动轴的端部处截止,这样倾角调节驱动轴的两端仍保持封闭。纵向进油腔92在压力的作用下将润滑油输导至耦合件95处,该耦合件95可绕倾角调节驱动轴42自由转动,但在连接点处与轴42上的凹槽97相配合,从而防止发生沿轴42的纵向移动。耦合件95封闭着几个沿驱动轴42的径向钻通入进油腔92的小孔98。另外一些小孔沿着进油腔92被布置在需要润滑的地方。回油腔93也被一个同样的耦合件封闭住。由于倾角调节驱动轴42被密封在旋翼驱动轴28内部,所以这种方法是对该装置进行润滑的有效方法。
图14和15表示了一个安装在船舶上的本发明的实施例。该机构与上述相同,但被装在了船身内部。图14表示的机构穿过了船舶的艉构架,该船舶由船内的马达驱动,并且利用了基于本发明的可变倾角组件。当需要在船舶上使用螺旋桨作为辅助动力源时,同时也将会使用到基于本发明的螺旋桨折合组件。当然此处的叶片12是水下螺旋桨叶片,该叶片可被折合从而降低阻力。这无论对于喷气式推进的船还是帆船部是有利的。
在图15中,基于本发明的螺旋桨驱动机构被装在了船内的喷气式推进器的进气腔内。
如图10所示,止动机构94将叶片12和夹臂14相对于销钉18沿G的反方向的转动限制在了倾角调节驱动轴32的旋转面内,该止动结构94处于夹臂14径向的最内端。当夹臂14沿G的反方向相对于销钉18转动时,止动机构94就会顶在倾角调节驱动轴32的表面32a上。另外还可以使用本技术领域内的液力或电力机械限制机构或限制开关与止动机构94相结合,用以阻止这种沿G的反方向在轴32的旋转平面之外的转动。
本领域内的技术人员应清楚地知道,在实施中可以对上述本发明进行许多种替换和修改,但这都不脱离本发明的思想和范围。因此,本发明的范围将在所附权力要求中进行详细说明。

Claims (60)

1.一种用在飞机和船舶上的推进叶片展开和倾角调节装置,包括:
一个具有第一端和第二端的空心主驱动轴,
一个安装在所述主驱动轴第一端的倾角调节齿轮箱,
一组沿径向间隔安装在所述倾角调节齿轮箱上并与所述齿轮箱协同工作的短轴,这样的布置可以使各短轴大致与所述主驱动轴垂直,从而在选择性地驱动倾角调节齿轮箱中的齿轮时,使各短轴关于相应倾角调节轴的纵向轴线选择性地转动,
多个推进叶片,它们被铰接在所述倾角调节短轴的远离所述倾角调节齿轮箱的一端上,
用以驱动所述主驱动轴、所述倾角调节齿轮箱、所述倾角调节短轴和所述推进叶片绕主驱动轴轴线转动的主驱动机构,其被安装在所述主驱动轴上,
一个可被选择性驱动的支撑杆安装平板,其与一个第一套筒刚性连接,所述第一套筒滑动式地安装在所述主驱动轴上,而所述支撑杆安装平板旋转地安装在一个第一支承底座上,所述支撑杆安装平板、所述第一套筒以及所述第一支承底座可通过第一选择性驱动机构进行选择性的移动,从而可以通过能在所述主驱动轴上滑移的所述第一套筒沿所述主驱动轴滑动,所述第一选择性驱动机构被固定连接在机体上,
所述套筒上设有与所述主驱动轴平行并与所述主驱动轴相配合的花键槽,用以防止所述第一套筒和所述主驱动轴之间产生围绕所述主驱动轴纵向轴线的相对转动,
具有第一端和第二端的支撑杆,所述支撑杆的所述第一端铰接在所述推进叶片上,所述第二端铰接在所述支撑杆安装平板上,通过选择所述支撑杆安装平板和所述第一套筒沿着所述主驱动轴的移动方向,就可使所述推进叶片相对所述倾角调节短轴选择性的转动,从而强迫撑开或折合所述推进叶片,
一个同轴嵌套在一起的倾角调节驱动轴,具有第一端和第二端,并且被可旋转式地同轴支承在所述空心主驱动轴上,同时与所述空心轴共轴线,所述倾角调节驱动轴可以相互或相对所述主驱动轴有选择性地转动,所述倾角调节驱动轴的第一端与所述倾角调节齿轮箱内的所述齿轮相配合,
一个第二套筒,其在内圆柱形壁上设有一个倾斜凹槽,所述第二套筒滑动安装在所述倾角调节驱动轴的第二端上,一个刚性凸起安装在所述倾角调节驱动轴的所述第二端上,这样,所述刚性凸起就可以与所述第二套筒上的所述倾斜凹槽进行啮合,所述倾斜凹槽限定了一条相对所述主驱动轴纵向轴线的倾斜移动路径,
一个第二选择性驱动机构,用于使所述第二套筒沿所述倾角调节驱动轴的所述第二端的轴向进行选择性滑动,所述第二套筒的所述选择性滑动可驱动所述刚性凸起相对所述主驱动轴的纵向轴线转动,从而使所述刚性凸起沿所述移动路径进行移动,这样,通过使所述倾角调节驱动轴相对所述主驱动轴滑动,就可以在所述推动叶片绕所述主驱动轴的纵向轴线旋转的过程中选择性地调节所述推动叶片的倾角,
所述第二套筒有一个平行于所述主驱动轴并与所述倾角调节驱动轴相配合的第二键槽,用以防止所述第二套筒和所述倾角调节驱动轴之间产生围绕所述主驱动轴纵向轴线的相对转动,
所述第二选择性驱动机构固定安装在所述机身上。
2.如权利要求1所述的装置,其特征在于,其中所述倾斜凹槽是螺旋状的而且所述凸起是相应的螺脊。
3.如权利要求1所述的装置,其特征在于,其中所述第一选择性驱动机构包括一个通过螺纹连接安装在一个刚性支架上的第一螺杆,所述螺杆被可旋转式地安装在所述第一支承底座上,通过所述第一螺杆的转动,就可驱动所述第一套筒沿所述主驱动轴的纵向轴线相对所述主驱动轴的可选择性的移动。
4.如权利要求1所述的装置,其特征在于,其中所述第二套筒通过引导机构连接在所述主驱动轴上,其中所述引导机构被滑动式安装在所述主驱动轴和所述第一和第二套筒之间,从而延伸在二者之间并与所述主驱动轴的纵向轴线平行,这样,就可以使所述第二套筒沿所述倾角调节驱动轴的所述第二端相对所述主驱动轴进行滑动,所述引导机构带动所述第二套筒,与所述主驱动轴一起围绕所述主驱动轴的纵向轴线作同步旋转。
5.如权利要求4所述的装置,其特征在于,其中所述第二套筒被可旋转式地安装在相应的第二支承底座上,该支承底座处于与所述主驱动轴的纵向轴线相垂直的平面内,并且其中所述第二支承底座被安装在所述相应的第二选择性驱动机构上。
6.如权利要求5所述的装置,其特征在于,其中所述第二选择性驱动机构包括一个通过螺纹连接安装在一个刚性支架上的第二螺杆,所述第二螺杆被可旋转式地安装在所述相应的第二支承底座上,通过所述第二螺杆绕的选择性的转动,就可驱动所述第二套筒沿所述主驱动轴的纵向轴线相对所述主驱动轴有选择性的移动。
7.如权利要求1所述的装置,其特征在于,其中所述沿径向间隔分布的倾角调节短轴的阵列是四个或四个以上等间隔分布的倾角调节短轴,每一个短轴都有一个与之对应的倾角调节齿轮安装在所述倾角调节齿轮箱中,这样就形成了多个相互对置的倾角调节齿轮对,
至少有一个倾角调节驱动轴齿轮被安装在所述倾角调节驱动轴上,安装方向大体与所述倾角调节齿轮对相垂直,
所述倾角调节驱动轴齿轮在大致共面的各个第一接触点处与所述相互对置的倾角调节齿轮相啮合,所述相互对置的倾角调节齿轮上设有共同运转的有齿部分和无齿部分,从而避免反转时发生碰撞,
其中所述嵌套安装的倾角调节驱动轴的旋转能够驱动所述相互对置的倾角调节齿轮对中的所述倾角调节齿轮沿相反的方向旋转,同时不会发生碰撞。
8.如权利要求1所述的装置,其特征在于,其中所述沿径向间隔分布的倾角调节短轴的阵列是两个倾角调节短轴,每一个短轴都有一个与之对应的倾角调节齿轮安装在所述倾角调节齿轮箱中,这样就形成了一个相互对置的倾角调节齿轮对,
一个倾角调节驱动轴齿轮被安装在所述倾角调节驱动轴上,安装方向大体与所述倾角调节齿轮对相垂直,
所述倾角调节驱动轴齿轮在大致共面的各个第一接触点处与所述相互对置的倾角调节齿轮相啮合,
其中所述嵌套安装的倾角调节驱动轴驱动所述相互对置的倾角调节齿轮对中的所述倾角调节齿轮沿相反的方向旋转。
9.如权利要求1所述的装置,其特征在于,其中所述支撑杆安装平板的延伸方向大致与所述主驱动轴的纵向轴线垂直,从而关于该轴线轴对称,
并且其中所述第一和第二套筒关于所述主驱动轴的纵向轴线轴对称。
10.如权利要求1所述的装置,其特征在于,其中所述推进叶片是旋翼叶片。
11.如权利要求1所述的装置,其特征在于,其中所述推进叶片是螺旋桨叶片。
12.如权利要求1所述的装置,其特征在于,其中所述推进叶片是飞机螺旋桨叶片。
13.如权利要求1所述的装置,其特征在于,其中所述推进叶片是船舶螺旋桨叶片。
14.如权利要求1所述的装置,其特征在于,其中所述推进叶片是船舶喷气式推进叶轮的叶片。
15.如权利要求1所述的装置,其特征在于,其中所述支撑杆通过杠杆臂铰接在所述推进叶片上,其延伸方向大致与包含所述倾角调节短轴纵向轴线的平面相垂直。
16.如权利要求15所述的装置,其特征在于,其中所述支撑杆有第一端和与之相对的第二端,所述第一端铰接在所述推进叶片上,所述第二端铰接在所述支撑杆安装平板上。
17.如权利要求16所述的装置,其特征在于,其中所述杠杆臂被可旋转式地安装在所述推进叶片上,以使所述推进叶片可相对于其纵向轴线转动,从而改变叶片地倾角。
18.如权利要求17所述的装置,其特征在于,其中所述杠杆臂通过套筒被可旋转式地安装在所述推进叶片径向内端上,所述套筒与所述杠杆臂刚性连接并且可旋转式地安装在所述推进叶片的底端上。
19.如权利要求1所述的装置,其特征在于,其中所述沿径向间隔分布的倾角调节短轴是三个或三个以上的等间隔分布的倾角调节短轴,并且短轴数目为奇数,每一个短轴都有一个与之对应的倾角调节齿轮安装在所述倾角调节齿轮箱中,
一个倾角调节驱动轴齿轮安装在所述倾角调节驱动轴上,并且安装方向大体与所述倾角调节齿轮相垂直,所述倾角调节驱动轴齿轮与所述倾角调节齿轮相啮合,因此所述倾角调节驱动轴的旋转可以带动所述倾角调节短轴的旋转。
20.如权利要求5所述的装置,其特征在于,其中所述第二套筒通过一个第二顶紧套筒被可旋转式地定位在所述第二支承底座的一个径向中心孔内,所述第二顶紧套筒被安装在所述第二套筒穿过所述径向中心孔的伸出端上。
21.如权利要求20所述的装置,其特征在于,其中所述第二套筒还可包括一个固定安装在所述第二套筒上的环形平板,该环形平板大体与所述第二套筒的轴线垂直,并沿所述第二套筒的径向延伸出所述第二套筒之外。
22.如权利要求21所述的装置,其特征在于,其中所述第二顶紧套筒可被安装在所述第二支承底座的一侧的所述第二套筒上,从而与所述第二套筒上所装所述环形平板相对,
其中安装在所述第二套筒上的所述环形平板被可旋转式地支承在所述第二支承底座上。
23.如权利要求22所述的装置,其特征在于,其中所述第二支承底座是一个环形底座平板,从而在形状上与所述第二套筒上所装所述环形平板相对应。
24.如权利要求22所述的装置,其特征在于,其中可所述第二顶紧套筒被选择性地安装在所述第二套筒上,以便对处于所述第二顶紧套筒和所述第二套筒上所装所述环形平板之间的所述第二支承底座所受的压力进行调节。
25.如权利要求5所述的装置,其特征在于,其中所述第一套筒通过一个第一顶紧套筒被可旋转式地定位在所述第一支承底座的一个径向中心孔内,所述第一顶紧套筒被安装在所述第一套筒穿过所述径向中心孔的伸出端上。
26.如权利要求25所述的装置,其特征在于,其中所述第一顶紧套筒被安装在处于所述第一支承底座的一侧上的所述第一套筒上,从而与所述支撑杆安装平板相对。
27.如权利要求26所述的装置,其特征在于,其中所述第一支承底座是一个环形平板,从而在形状上与所述支撑杆安装平板相对应。
28.如权利要求26所述的装置,其特征在于,其中所述第一顶紧套筒被选择性地安装在所述第一套筒上,以便对处于所述第一顶紧套筒和所述支撑杆安装平板之间的所述第一支承底座所受的压力进行调节。
29.如权利要求1所述的装置,其特征在于,其中所述倾角调节驱动轴有一个沿轴的纵向延伸的进油腔和一个与所述进油腔间隔一定距离的回油腔,
一个进油套筒被可旋转式安装在所述倾角调节驱动轴上,并有一个用于使润滑油从供油管道流入的第一径向套筒孔,该供油管道被安装在所述进油套筒上的相应径向进油轴孔上,该孔沿径向通到所述倾角调节驱动轴的外表面上,从而与轴上的所述进油腔相贯通,这样,当所述倾角调节驱动轴围绕其纵向轴线旋转时,所述进油径向轴孔的径向最外端沿圆形路线旋转,从而使所述第一径向轴孔的径向最外端暴露在密封的圆形贮油腔中,所述圆形贮油腔处于所述进油套筒的内圆表面和所述倾角调节驱动轴之间,所述供油管道中的油在压力的作用下被输导至所述贮油腔中,接着流入所述进油腔,
所述进油腔上至少有一个与所述进油径向轴孔间隔一定距离的出油径向轴孔,这些出油轴孔沿所述进油腔分布在需要润滑的部位,所述径向出油轴孔与所述进油腔相配合,用于向需要润滑的部位供油,
所述倾角调节驱动轴还有沿着所述回油腔相应分布在所述需要润滑的部位的出油径向轴孔,用以将油从所述回油腔沿途的各个所述需要润滑的部位处导出,
所述倾角调节驱动轴有一个出油径向轴孔,用于使油在轴上的所述回油腔与一个回油套筒上的一个回油孔之间流动,所述回油套筒可旋转式地安装在所述倾角调节驱动轴上。一个安装在所述回油套筒上的回油管道可以将油从所述回油套筒处导回。
30.如权利要求29所述的装置,其特征在于,其中所述需要润滑的部位包括所述倾角调节齿轮箱以及与所述第一和第二套筒相对应的部位。
31.一种用在飞机和船舶上的推进叶片展开和倾角调节装置,包括:
一个具有第一端和第二端的空心主驱动轴,
一个安装在所述主驱动轴第一端的倾角调节齿轮箱,
一组沿径向间隔安装在所述倾角调节齿轮箱上并与所述齿轮箱协同工作的短轴,这样的布置可以使各短轴大致与所述主驱动轴垂直,从而在选择性地驱动倾角调节齿轮箱中的齿轮时,使各短轴围绕相应倾角调节轴的纵向轴线选择性的转动,
多个推进叶片,它们被铰接在所述倾角调节短轴的远离所述倾角调节齿轮箱的一端上,
用以驱动所述主驱动轴、所述倾角调节齿轮箱、所述倾角调节短轴和所述推进叶片绕主驱动轴轴线转动的主驱动机构,其被安装在所述主驱动轴上,
一个可被选择性驱动的支撑杆安装平板,其与一个套筒刚性连接,所述套筒滑动式地安装在所述主驱动轴上,而所述支撑杆安装平板旋转式地安装在一个第一支承底座上,所述支撑杆安装平板、所述套筒以及所述第一支承底座可通过第一选择性驱动机构进行往复移动,从而可以通过能在所述主驱动轴上滑移的所述套筒沿所述主驱动轴滑动,所述第一选择性驱动机构被刚性地固定连接在机体上,
所述套筒上设有与所述主驱动轴平行并与所述主驱动轴相配合的花键槽,用以防止所述套筒和所述主驱动轴之间产生围绕所述主驱动轴纵向轴线的相对转动,
具有第一端和第二端的支撑杆,所述支撑杆的所述第一端铰接在所述推进叶片上,所述第二端铰接在所述支撑杆安装平板上,通过选择所述支撑杆安装平板和所述套筒相对所述主驱动轴的移动方向,就可使所述推进叶片相对所述倾角调节短轴有选择性地转动,从而强迫撑开或折合所述推进叶片,
同轴嵌套在一起的第一和第二倾角调节驱动轴,都具有相应的第一端和第二端,并且被可旋转式地同轴支承在所述空心主驱动轴上,同时与所述空心轴共轴线,所述第一和第二倾角调节驱动轴可以相互或相对所述主驱动轴选择性地转动,所述第一和第二倾角调节驱动轴的所述第一端与所述倾角调节齿轮箱内的所述齿轮相配合,
一个第二套筒具有一对沿纵向间隔一定距离的倾斜凹槽,它们沿所述主驱动轴的所述纵向轴线间隔一定距离,所述一对倾斜凹槽在所述第二套筒的内圆柱形壁上的旋向相反,所述第二套筒滑动安装在所述第一和第二倾角调节驱动轴的所述第二端上,与所述一对沿纵向间隔分布的倾斜凹槽相应的一对刚性凸起分别安装在所述倾角调节驱动轴的所述第二端上,这样,所述一对刚性凸起就可以与所述一对倾斜凹槽进行滑动配合,所述一对倾斜凹槽中的每一个倾斜凹槽限定了一条相对所述主驱动轴纵向轴线的相应的倾斜移动路径,
其中,所述相应的倾斜移动路径的方向相对所述共轴的第一和第二倾角调节驱动轴彼此相反,从而当所述第二套筒沿着所述主驱动轴的所述纵向轴线在所述第一和第二倾角调节驱动轴的所述第二端上移动时,所述第一和第二倾角调节驱动轴相互沿相反的方向旋转,
第二选择性驱动机构,用于使所述第二套筒沿所述第一和第二倾角调节驱动轴的所述第二端的轴向进行选择性滑动,所述第二套筒的所述选择性滑动可驱动所述刚性凸起相对所述主驱动轴的纵向轴线转动,从而使所述刚性凸起沿所述移动路径进行移动,这样,通过使所述倾角调节驱动轴相对所述主驱动轴滑动,就可以在所述推动叶片绕所述主驱动轴的纵向轴线旋转的过程中选择性地调节所述推动叶片的倾角,
所述第二套筒有一个平行于所述主驱动轴并与所述倾角调节驱动轴相配合的第二键槽,用以防止所述第二套筒和所述倾角调节驱动轴之间产生相对于所述主驱动轴纵向轴线的相对转动,
所述第二选择性驱动机构被刚性地固定安装在所述机身上。
32.如权利要求31所述的装置,其特征在于,其中所述倾斜凹槽是螺旋状的而且所述一对刚性凸起是与所述倾斜凹槽相应的螺脊。
33.如权利要求31所述的装置,其特征在于,其中所述第一选择性驱动机构包括一个通过螺纹连接安装在一个刚性支架上的第一螺杆,所述螺杆被可旋转式地安装在所述第一支承底座上,通过所述第一螺杆的转动,就可驱动所述第一套筒沿所述主驱动轴的纵向轴线相对所述主驱动轴选择性地移动。
34.如权利要求31所述的装置,其特征在于,其中所述第二套筒通过引导机构连接在所述主驱动轴上,其中所述引导机构被滑动地安装在所述主驱动轴和所述第二套筒之间,从而延伸在二者之间并与所述主驱动轴的纵向轴线平行,这样,就可以使所述第二套筒沿所述倾角调节驱动轴的所述第二端相对所述主驱动轴进行滑动,所述引导机构带动所述第二套筒,与所述主驱动轴一起围绕所述主驱动轴的纵向轴线作同步旋转。
35.如权利要求34所述的装置,其特征在于,其中所述第二套筒被可旋转地安装在相应的第二支承底座上,该支承底座处于与所述主驱动轴的纵向轴线相垂直的平面内,并且其中所述第二支承底座被安装在所述第二选择性驱动机构上。
36.如权利要求35所述的装置,其特征在于,其中所述第二选择性驱动机构包括一个通过螺纹连接安装在一个刚性支架上的第二螺杆,所述第二螺杆被可旋转地安装在所述第二支承底座上,通过所述第二螺杆选择性的转动,就可驱动所述第二套筒沿所述主驱动轴的纵向轴线相对所述主驱动轴有选择性地进行移动。
37.如权利要求31所述的装置,其特征在于,其中所述沿径向间隔分布的倾角调节短轴的阵列是四个或四个以上等间隔分布的倾角调节短轴,每一个短轴都有一个与之对应的倾角调节齿轮安装在所述倾角调节齿轮箱中,这样就形成了多个相互对置的倾角调节齿轮对,
第一和第二倾角调节驱动轴齿轮在所述倾角调节齿轮箱中分别被安装在所述相对的第一和第二倾角调节驱动轴上,安装方向大体与所述相对的倾角调节齿轮对相垂直,
所述第一倾角调节驱动轴齿轮在大致共面的各个第一接触点处与所述相互对置的倾角调节齿轮相啮合,所述第二倾角调节驱动轴齿轮在大致共面的各个第二接触点处与所述相互对置的倾角调节齿轮相啮合,所述第二接触点位于所述相互对置的倾角调节齿轮上与所述第一接触点相对的一侧,
其中所述嵌套安装的倾角调节驱动轴相互沿相反的方向旋转,从而驱动所述相互对置的倾角调节齿轮对中的所述倾角调节齿轮沿相反的方向旋转,同时不会发生碰撞。
38.如权利要求31所述的装置,其特征在于,其中所述沿径向间隔分布的倾角调节短轴的阵列是两个倾角调节短轴,每一个短轴都有一个与之对应的倾角调节齿轮安装在所述倾角调节齿轮箱中,这样就形成了一个相互对置的倾角调节齿轮对,
一个第一倾角调节驱动轴齿轮被安装在所述第一倾角调节驱动轴上,安装方向大体与所述倾角调节齿轮对相垂直,
一个第二倾角调节驱动轴齿轮被安装在所述第二倾角调节驱动轴上,安装方向大体与所述倾角调节齿对轮相垂直,
所述第一和第二倾角调节驱动轴齿轮在大致共面的各个第一和第二接触点处与所述相互对置的倾角调节齿轮相啮合,
其中所述嵌套安装的第一和第二倾角调节驱动轴驱动所述相互对置的倾角调节齿轮对中的所述倾角调节齿轮沿相反的方向旋转。
39.如权利要求31所述的装置,其特征在于,其中所述支撑杆安装平板的延伸方向大致与所述主驱动轴的纵向轴线垂直,从而关于该轴线轴对称,
并且其中所述第一和第二套筒关于所述主驱动轴的纵向轴线轴对称。
40.如权利要求31所述的装置,其特征在于,其中所述推进叶片是旋翼叶片。
41.如权利要求31所述的装置,其特征在于,其中所述推进叶片是螺旋桨叶片。
42.如权利要求41所述的装置,其特征在于,其中所述推进叶片是飞机螺旋桨叶片。
43.如权利要求41所述的装置,其特征在于,其中所述推进叶片是船舶螺旋桨叶片。
44.如权利要求31所述的装置,其特征在于,其中所述推进叶片是船舶喷气式推进叶轮的叶片。
45.如权利要求31所述的装置,其特征在于,其中所述支撑杆通过杠杆臂铰接在所述推进叶片上,其延伸方向大致与包含所述倾角调节短轴纵向轴线的平面相垂直。
46.如权利要求45所述的装置,其特征在于,其中所述支撑杆有第一端和与之相对的第二端,所述第一端铰接在所述推进叶片上,所述第二二端铰接在所述支撑杆安装平板上。
47.如权利要求46所述的装置,其特征在于,其中所述杠杆臂被可旋转式地安装在所述推进叶片上,以使所述推进叶片可相对于其纵向轴线转动,从而改变叶片地倾角。
48.如权利要求47所述的装置,其特征在于,其中所述杠杆臂通过套筒被可旋转式地安装在所述推进叶片径向内端上,所述套筒与所述杠杆臂刚性连接并且可旋转式地安装在所述推进叶片的底端上。
49.如权利要求31所述的装置,其特征在于,其中所述沿径向间隔分布的倾角调节短轴是三个或三个以上的等间隔分布的倾角调节短轴,并且短轴数目为奇数,每一个短轴都有一个与之对应的倾角调节齿轮安装在所述倾角调节齿轮箱中,
第一和第二倾角调节驱动轴齿轮安装在所述第一和第二倾角调节驱动轴上,并且安装方向大体与所述倾角调节齿轮相垂直,所述第一和第二倾角调节驱动轴齿轮与所述倾角调节齿轮相啮合,因此所述第一和第二倾角调节驱动轴的旋转可以带动所述倾角调节短轴的旋转。
50.如权利要求35所述的装置,其特征在于,其中所述第二套筒通过一个第二顶紧套筒被可旋转地定位在所述第二支承底座的一个径向中心孔内,所述第二顶紧套筒被安装在所述第二套筒穿过所述径向中心孔的伸出端上。
51.如权利要求50所述的装置,其特征在于,其中所述第二套筒还可包括一个固定安装在所述第二套筒上的环形平板,该关形平板大体与所述第二套筒的轴线垂直,并沿所述第二套筒的径向延伸出所述第二套筒之外。
52.如权利要求51所述的装置,其特征在于,其中所述第二顶紧套筒可在所述第二支承底座的另一侧被安装在所述第二套筒上,从而与所述第二套筒上所装所述环形平板相对,
其中安装在所述第二套筒上的所述环形平板被可旋转式地支承在所述第二支承底座上。
53.如权利要求52所述的装置,其特征在于,其中所述第二支承底座是一个环形底座平板,从而在形状上与所述第二套筒上所装所述环形平板相对应。
54.如权利要求52所述的装置,其特征在于,其中可以通过调节所述第二顶紧套筒在所述第二套筒上的安装位置,对处于所述第二顶紧套筒和所述第二套筒上所装所述环形平板之间的所述第二支承底座所受的压力进行调节。
55.如权利要求35所述的装置,其特征在于,其中所述第一套筒通过一个第一顶紧套筒被可旋转地定位在所述第一支承底座的一个径向中心孔内,所述第一顶紧套筒被安装在所述第一套筒穿过所述径向中心孔的伸出端上。
56.如权利要求55所述的装置,其特征在于,其中所述第一顶紧套筒可在所述第一支承底座的另一侧被安装在所述第一套筒上,从而与所述支撑杆安装平板相对。
57.如权利要求56所述的装置,其特征在于,其中所述第一支承底座是一个环形平板,从而在形状上与所述支撑杆安装平板相对应。
58.如权利要求56所述的装置,其特征在于,其中所述第一顶紧套筒被选择性地可调节地安装在所述第一套筒上,对处于所述第一顶紧套筒和所述支撑杆安装平板之间的所述第一支承底座所受的压力进行调节。
59.如权利要求31所述的装置,其特征在于,其中所述第一和第二倾角调节驱动轴分别有一个沿轴的纵向延伸的进油腔和一个与所述进油腔间隔一定距离的回油腔,
一个进油套筒被可旋转式安装在每一个所述第一和第二倾角调节驱动轴上,所述进油套筒有一个用于使润滑油从供油管道流入的第一径向套筒孔,该供油管道被安装在所述进油套筒上的相应径向进油轴孔上,该孔沿径向通到所述每一个倾角调节驱动轴的外表面上,从而与轴上的所述进油腔相贯通。这样,当所述每一个倾角调节驱动轴围绕其纵向轴线旋转时,所述进油径向轴孔的径向最外端沿圆形路线旋转,从而使所述第一径向轴孔的径向最外端暴露在密封的圆形贮油腔中,所述圆形贮油腔处于所述进油套筒的内圆表面和所述每一个倾角调节驱动轴之间,所述供油管道中的油在压力的作用下被输导至所述贮油腔中,接着流入所述进油腔,
所述进油腔上至少有一个与所述进油径向轴孔间隔一定距离的出油径向轴孔,这些出油轴孔沿所述进油腔分布在需要润滑的部位,所述径向出油轴孔与所述进油腔相配合,用于向需要润滑的部位供油,
所述每一个倾角调节驱动轴还有沿着所述回油腔相应分布在所述需要润滑的部位的出油径向轴孔,用以将油从所述回油腔沿途的各个所述需要润滑的部位处导出。
所述每一个倾角调节驱动轴有一个出油径向轴孔,用于使油在轴上的所述回油腔与一个回油套筒上的一个回油孔之间流动,所述回油套筒可旋转式地安装在所述倾角调节驱动轴上,一个安装在所述回油套筒上的回油管道可以将油从所述回油套筒处导回。
60.如权利要求59所述的装置,其特征在于,其中所述需要润滑的部位包括所述倾角调节齿轮箱以及与所述第一和第二套筒相对应的部位。
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