CN111547252B - 尾桨桨距操纵轴装置及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种尾桨桨距操纵轴装置及其制备方法,包括:尾桨轴,桨距操纵轴,桨距操纵轴设有用于与尾桨轴的内花键配合的导向外花键,助力器操纵杆,支撑组件,支撑组件包括第一支撑件、第二支撑件和第三支撑件;第一支撑件包括套设在导向外花键的第一滑套;第二支撑件包括套设在桨距操纵轴上远离助力器操纵杆的一端的第二滑套和方形圈;第三支撑件包括用于与减速器机匣内孔配合并安装在轴承的轴承衬套上的活塞密封圈。本发明的尾桨桨距操纵轴装置,采用三点支撑,保证桨距操纵轴平稳的进行操纵运动,减少桨距操纵轴与尾桨助力器操纵杆的不对中,减轻由于偏载引起的弯矩,降低桨距操纵轴以及轴承的磨损或过热等故障。
Description
技术领域
本发明涉及直升机尾减速器领域,特别地,涉及一种尾桨桨距操纵轴装置。此外,本发明还涉及一种包括上述尾桨桨距操纵轴装置的制备方法。
背景技术
直升机尾减速器尾桨桨距操纵轴是内置在尾桨轴中,沿轴线往复运动,操纵尾桨叶变距的关键件,常规典型结构如图1所示,内置在尾桨轴中的尾桨桨距操纵轴在尾桨助力器操纵杆的轴向往复推动下,尾桨桨距操纵轴的导向键沿导筒的导向槽作轴向往复运动,而实现对尾桨叶的变距。导筒一般采用铝制件,尾桨桨距操纵轴的导向键在铝制导筒的导向槽中往复运动,导向槽容易出现较重磨损。尾桨桨距操纵轴与尾桨轴之间设置支撑件,支撑件一般处于尾桨桨距操纵轴的前端与后端,但是由于尾桨桨距操纵轴结构复杂,经过长期的反复摩擦容易引起严重磨损、结构变形,从而导致整个操纵系统稳定性及可靠性变差,存在安全隐患。
发明内容
本发明提供了一种尾桨桨距操纵轴装置及其制备方法,以解决现有尾桨桨距操纵轴频繁运动,容易发生磨损引起结构变形,降低零件使用寿命的技术问题。
本发明采用的技术方案如下:
一种尾桨桨距操纵轴装置,包括:尾桨轴,用于与尾桨轴的内花键配合连接并沿尾桨轴的内花键的轴向做往复运动以实现对桨尾叶变距的桨距操纵轴,桨距操纵轴设有用于与尾桨轴的内花键配合的导向外花键,设置在桨距操纵轴的第一自由端并通过轴承与桨距操纵轴传动连接的助力器操纵杆,用于支撑桨距操纵轴轴向操纵往复运动的支撑组件,支撑组件包括第一支撑件、第二支撑件和第三支撑件;第一支撑件包括套设在导向外花键的第一滑套;第二支撑件包括套设在桨距操纵轴上远离助力器操纵杆一端的第二滑套和方形圈;第三支撑件包括用于与减速器机匣内孔配合并安装在轴承的轴承衬套上的活塞密封圈。
进一步地,桨距操纵轴采用空心柱状结构,桨距操纵轴的第一端设有用于桨距操纵轴与轴承安装定位的安装部;安装部周向布设有用于将桨距操纵轴与轴承压紧配合的轴承螺母,助力器操纵杆上设有轴承和轴承座,轴承夹持于轴承座与桨距操纵轴之间,将轴承和轴承座共同从桨距操纵轴的第一端插入并固定在轴承螺母位置以实现桨距操纵轴与轴承安装定位,安装部的中心孔处设有用于观察桨距操纵轴与轴承装配情况的凹槽结构;安装部外表面设有用于桨距操纵轴与轴承轴向止动的腰形孔,在桨距操纵轴装配时布设在桨距操纵轴的端部用于与腰形孔卡接配合的卡环。
进一步地,腰形孔采用两个,两个腰形孔对称布设在安装部外表面;凹槽结构采用四个,四个凹槽结构沿安装部的中心孔周向间隔排布。
进一步地,轴承采用双列角接触球轴承。
进一步地,桨距操纵轴的第二端设置有法兰边结构,法兰边结构上布设有用于与叉形件螺栓连接的螺栓孔,以将螺栓从桨距操纵轴的第二端放入内部;螺栓孔采用多组,多组螺栓孔沿法兰边结构周向间隔排布;每组螺栓孔采用多个,多个螺栓孔等距排布。
进一步地,桨距操纵轴采用铝合金材质制备获得;和/或第一支撑件采用石墨材料制备获得;和/或,第二支撑件采用石墨材料制备获得;和/或,第三支撑件采用外层为聚四氟乙烯、包裹内层为钢制弹簧制备获得。
根据本发明的另一方面,还提供一种尾桨桨距操纵轴装置的制备方法,获得上述尾桨桨距操纵轴装置,包括以下步骤:导向外花键的外表面进行化学镀镍处理;布设在桨距操纵轴上与第二滑套和方形圈接触的配合面喷涂氧化铬处理。
进一步地,化学镀镍处理具体步骤包括:
a、预处理:将铝合金的待镀基体进行化学除油、腐蚀、硝酸出光、浸锌,非镀面进行保护;
b、碱性化学预镀镍:采用碱性预镀液对预处理后的待镀基体进行化学预镀镍,获得预镀件,碱性预镀液的pH值为8.5~9.2,化学预镀镍的温度为24℃~40℃,时间为4min~10min;
c、化学镀镍:采用化学镀液对预镀件进行化学镀镍,化学镀液的pH值为4.4~5,化学镀镍的温度为85℃~92℃,化学镀镍沉积速率为8μm/h~12μm/h;
d、热处理:将化学电镀后的成品进行热处理,热处理的温度为150℃~170℃,热处理的时间为10h~12h,冷却,完成化学镀镍处理。
进一步地,喷涂氧化铬处理的具体步骤包括:将氧化铬粉末通过等离子喷射设备喷涂在桨距操纵轴的配合面处,并控制在喷涂过程中配合面的温度低于160℃,磨削,形成氧化铬涂层。
进一步地,还包括对桨距操纵轴进行缺陷容限设计和缺陷容限试验。
本发明具有以下有益效果:
本发明的尾桨桨距操纵轴装置,包括尾桨轴、桨距操纵轴和助力器操纵杆,尾桨轴与桨距操纵轴之间内外花键配合,助力器操纵杆与桨距操纵轴通过轴承连接,并在助力器操纵杆轴向往复推动下沿尾桨轴的内花键作轴向往复运动,从而实现对尾桨叶的变距,而且,尾桨桨距操纵轴装置采用三点支撑:第一支撑件、第二支撑件和第三支撑件,保证桨距操纵轴平稳的进行操纵运动,减少桨距操纵轴与尾桨助力器操纵杆的不对中,减轻由于偏载引起的弯矩,降低桨距操纵轴以及轴承的磨损或过热等故障,提高了桨距操纵轴轴向运动的稳定性及可靠性,从而延长了尾桨桨距操纵轴装置的使用寿命。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图,对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是现有尾桨桨距操纵轴示意图;
图2是本发明优选实施例的尾桨桨距操纵轴装置示意图;
图3是本发明优选实施例的桨距操纵轴示意图;以及
图4是本发明优选实施例的桨距操纵轴左视图。
附图标号说明:
1、尾桨轴;11、内花键配;2、桨距操纵轴;21、导向外花键;22、安装部;221、凹槽结构;222、腰形孔;23、法兰边结构;231、螺栓孔;24、配合面;3、轴承;31、轴承衬套;32、轴承座;4、助力器操纵杆;5、第一支撑件;6、第二支撑件;7、第三支撑件;8、卡环;9、叉形件。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
图1是现有尾桨桨距操纵轴示意图;图2是本发明优选实施例的尾桨桨距操纵轴装置示意图;图3是本发明优选实施例的桨距操纵轴示意图;图4是本发明优选实施例的桨距操纵轴左视图。
如图2和图3所示,本实施例的尾桨桨距操纵轴装置,包括:尾桨轴1,用于与尾桨轴1的内花键11配合连接并沿尾桨轴1的内花键11的轴向做往复运动以实现对桨尾叶变距的桨距操纵轴2,桨距操纵轴2设有用于与尾桨轴1的内花键11配合的导向外花键21,设置在桨距操纵轴2的第一自由端并通过轴承3与桨距操纵轴2传动连接的助力器操纵杆4,用于支撑桨距操纵轴2轴向操纵往复运动的支撑组件,支撑组件包括第一支撑件5、第二支撑件6和第三支撑件7;第一支撑件5包括套设在导向外花键21的第一滑套;第二支撑件6包括套设在桨距操纵轴2上远离助力器操纵杆4一端的第二滑套和方形圈;第三支撑件7包括用于与减速器机匣内孔配合并安装在轴承3的轴承衬套31上的活塞密封圈。本发明的尾桨桨距操纵轴装置,包括尾桨轴1、桨距操纵轴2和助力器操纵杆4,尾桨轴1与桨距操纵轴2之间内外花键配合,助力器操纵杆4与桨距操纵轴2通过轴承3连接,并在助力器操纵杆4轴向往复推动下沿尾桨轴1的内花键11作轴向往复运动,从而实现对尾桨叶的变距,而且,尾桨桨距操纵轴装置采用三点支撑:第一支撑件5、第二支撑件6和第三支撑件7,保证桨距操纵轴2平稳的进行操纵运动,减少桨距操纵轴2与尾桨助力器操纵杆4的不对中,减轻由于偏载引起的弯矩,降低桨距操纵轴2以及轴承3的磨损或过热等故障,提高了桨距操纵轴2轴向运动的稳定性及可靠性,从而延长了尾桨桨距操纵轴装置的使用寿命。上述第一支撑件5采用第一滑套,第二支撑件6采用第二滑套和方形圈,第一滑套与第二滑套的内圈表面均为适宜桨距操纵轴2操纵滑动的工作面,即起到良好的支撑作用同时又对桨距操纵轴2轴向往复运动不构成阻碍作用。第二支撑件6还设有方形圈,可以增加第二滑套的整体耐磨性,而且,方形圈本身便于更换,且成本低。上述第三支撑件7为活塞密封圈装配在轴承3上的轴承衬套31开槽内,并与减速器机匣内孔配合,轴承3与桨距操纵轴2一起作操纵往复运动,活塞密封圈也同轴承3作往复运动。
如图2、图3和图4所示,本实施例中,桨距操纵轴2采用空心柱状结构,桨距操纵轴2的第一端设有用于桨距操纵轴2与轴承3安装定位的安装部22。安装部22周向布设有用于将桨距操纵轴2与轴承3压紧配合的轴承螺母,助力器操纵杆4上设有轴承3和轴承座32,轴承3夹持于轴承座32与桨距操纵轴2之间,将轴承3和轴承座32共同从桨距操纵轴2的第一端插入并固定在轴承螺母位置以实现桨距操纵轴2与轴承3安装定位。安装部22的中心孔处设有用于观察桨距操纵轴2与轴承3装配情况的凹槽结构221。安装部22外表面设有用于桨距操纵轴2与轴承3轴向止动的腰形孔222,在桨距操纵轴2装配时布设在桨距操纵轴2的端部用于与腰形孔222卡接配合的卡环8。上述桨距操纵轴2与轴承3连接的一端设有安装部22,安装部22包括处于空心柱状的桨距操纵轴2的端面并沿径向延伸的环状凸缘,以使得轴承3与桨距操纵轴2安装到位,即将助力器操纵杆4与桨距操纵轴2传动连接。环状凸缘形成的中心孔处设有凹槽结构221和腰形孔222,以便于观察螺母和卡环8是否安装到位。具体地,先将轴承3、轴承衬套31、轴承座32安装为一体,然后在轴承32靠近桨距操纵轴一端内环,将桨距操纵轴端面与其压紧,并采用轴承螺母与轴承座32连接,并用卡环8止动,同时在轴承3靠近助力器操纵杆一端外环,将助力器操纵杆端面与其压紧,并采用苏鲁克螺母与轴承衬套32锁紧,从而将桨距操纵轴端与助力器操纵杆端连接在一起。通过轴承螺母与安装部22抵顶以使得桨距操纵轴2与轴承3安装到位,并以增大距操纵轴2与轴承3安装处的接触面积,从而增加连接稳定性。处于桨距操纵轴2端面的安装部22还设有腰形孔222,用于卡环8装入腰形孔222内,从而起到轴向止动作用,降低桨距操纵轴2与轴承3之间的摩擦损失,维持整体的运转稳定性。
优选地,腰形孔222采用两个,两个腰形孔222对称布设在安装部22外表面。凹槽结构221采用四个,四个凹槽结构221沿安装部22的中心孔周向间隔排布。上述各个部件的数量均为满足围成尾桨桨距操纵轴装置的整体的运转稳定性而确定。更优选地,轴承3采用双列角接触球轴承。
如图3所示,本实施例中,桨距操纵轴2的第二端设置有法兰边结构23,法兰边结构23上布设有用于与叉形件9螺栓连接的螺栓孔231,以将螺栓从桨距操纵轴2的第二端放入内部。螺栓孔231采用多组,多组螺栓孔231沿法兰边结构23周向间隔排布。每组螺栓孔231采用多个,多个螺栓孔231等距排布。上述桨距操纵轴2远离助力器操纵杆4的一端设设置有法兰边结构23,法兰边结构23上布设有螺栓孔231,通过螺栓与叉形件9配合连接。相比于现有技术中采用半圆键或螺母连接,上述法兰边结构23设置的螺纹孔,通过螺栓将桨距操纵轴2与叉形件9连接,使得连接部位接触面积增加,连接更加牢固,从而减少了连接部位的微动磨损。同时,叉形件9可采用分体式结构,在外场使用时拆装方便,提高了尾桨桨距操纵轴装置的维护性,尤其适用于桨毂一体化尾桨轴结构。上述尾桨轴1还设有喇叭孔,喇叭孔采用3个,将叉形件9引出,从而在尾桨桨距操纵轴装置的整体设计中,大大缩减桨距操纵轴2的整体长度,并减轻桨距操纵轴2的重量。
本实施例中,桨距操纵轴2采用铝合金材质制备获得。和/或,第一支撑件5采用石墨材料制备获得;和/或,第二支撑件6采用石墨材料制备获得。和/或,第三支撑件7采用外层为聚四氟乙烯、包裹内层为钢制弹簧制备获得。现有的桨距操纵轴2采用钢制材料制备,以保证桨距操纵轴2的整体强度,防止在操纵往复运动过程中出现严重磨损,但是现有的钢制材料制备获得的桨距操纵轴2质量较重,而且还需额外设计储油机构,导致结构复杂,加工难度增加。采用铝合金材料代替钢制件,减重可达60%~70%。上述尾桨桨距操纵轴装置通过整体结构的优化,并结合三点支撑设计,将铝合金材质制备的桨距操纵轴2应用于尾桨桨距操纵轴装置中,大大降低尾桨桨距操纵轴装置的重量。上述桨距操纵轴2采用铝合金材质制备获得的质量约为1.1kg,与采用钢制材料相比,减重约2kg。上述第三支撑件7为活塞密封圈,活塞密封圈主要组成:外层为聚四氟乙烯材料,包裹了内层的钢制弹簧。采用双层结构,一方面可以让活塞密封圈滑动时,具有较好的耐磨性;另一方面,在其支撑时,其刚性相比第一支撑件5、第二支撑件6更弱,有利于支撑载荷更多地分配至另外两个支撑件,从而减少传递至轴承3的载荷,减轻轴承3的磨损,提高轴承3的使用寿命。
如图3所示,根据本发明的另一方面,还提供一种尾桨桨距操纵轴装置的制备方法,获得上述尾桨桨距操纵轴装置,包括以下步骤:导向外花键21的外表面进行化学镀镍处理。布设在桨距操纵轴2上与第二滑套和方形圈接触的配合面24喷涂氧化铬处理。为了进一步增加铝合金材质制备的桨距操纵轴2的硬度和耐磨性能,在导向外花键21的外表面进行化学镀镍处理,以提供桨距操纵轴2整体硬度和耐磨性,由于上述尾桨桨距操纵轴装置的设计优化,导向外花键21处于尾减速器内部,因此对防腐要求不高。而且,对于航空产品,后续需要磨削加工才能达到航空产品要求的表面粗糙度和尺寸精度要求,桨距操纵轴2上的导向外花键21,后续磨削加工使得桨距操纵轴2使用受到限制,采用化学镀镍处理可以解释上述问题。在与第二滑套和方形圈接触的配合面24喷涂氧化铬硬化处理,以提高配合面24耐磨性能,由于配合面24有外露尾减速器的部分,因此需要具有较高的防腐能力。
本实施例中,包括以下步骤:化学镀镍处理具体步骤包括:
a、预处理:将铝合金的待镀基体进行化学除油、腐蚀、硝酸出光、浸锌,非镀面进行保护;
b、碱性化学预镀镍:采用碱性预镀液对预处理后的待镀基体进行化学预镀镍,获得预镀件,碱性预镀液的pH值为8.5~9.2,化学预镀镍的温度为24℃~40℃,时间为4min~10min;
c、化学镀镍:采用化学镀液对预镀件进行化学镀镍,化学镀液的pH值为4.4~5,化学镀镍的温度为85℃~92℃,化学镀镍沉积速率为8μm/h~12μm/h;
d、热处理:将化学电镀后的成品进行热处理,热处理的温度为150℃~170℃,热处理的时间为10h~12h,冷却,完成化学镀镍处理。
上述化学镀镍工艺,与普通的金属镀镍不同,铝合金材质属于难镀基材,存在镀层结合力不佳、覆盖质量不过关等难题,因此,对镀液需要采用硬度要求高且含磷量高的镀液。其次,镀镍工艺要求较严苛,铝合金基材表面需要就能过精细的预先处理工序。
化学镀镍处理步骤包括:
a、预处理具体步骤:先将非镀面进行包括,可以采用保护膜。(1)化学除油:采用化学试剂去除铝合金基材表面的油污,化学试剂主要包括30g/L~70g/L磷酸钠、30g/L~50g/L碳酸钠、5g/L~10g/L硅酸钠,化学除油的温度为60℃~90℃,直至除净为止。其中,磷酸钠起乳化作用,碳酸钠具有一定碱性,起缓冲作用,使溶液保持碱性,硅酸钠具有一定皂化作用,上述化学试剂降低油污与除油液之间的表面张力,达到除油作用。(2)腐蚀:采用碱腐蚀,碱液主要包括40g/L~60g/L氢氧化钠和40g/L~50g/L氟化钠,主要配方为氢氧化钠(40-60)g/L,氟化钠(40-50)g/L,碱腐蚀温度一般为60℃~90℃,碱腐蚀时间为20s~60s,以去除表面钝化层,钝化层例如氧化铝。(3)硝酸出光:采用的硝酸溶液浓度为50%~80%,温度为室温,时间为5s~10s。硝酸出光的作用为既能中和掉表面的碱性物质,抑制了再度产生氧化膜的速率,又能除去碱腐蚀时不参与碱性反应却依然吸附在表面疏松的灰状物质和较为牢固的黑膜。(4)浸锌:清除铝合金基材表面的污垢后进行第一次浸锌、除锌、第二次浸锌处理,浸锌的溶液采用重庆立道公司生产的配方,主盐牌号为LD-5908A,浓度为200ml/L~350ml/L,温度为10℃~30℃,时间为15s~100s。沉锌的目的是通过铝合金基材与沉锌溶液中锌离子之间的置换反应在铝合基体表面沉积上一薄层锌,降低基体表面活性、防止铝合金基材表面被重新氧化。同时,锌膜层可以降低铝合金基体与预镀镍层之间的电势差,增强基体与镍镀层之间的结合力并提高了零件表面硬度、尺寸精度和结合力,可实现镀层厚度精确可控。
b、碱性化学预镀镍:采用碱性预镀液对预处理后的待镀基体进行化学预镀镍,碱性预镀液采用重庆立道公司生产的镀液,主盐牌号为LD-5420A,浓度为35~60ml/L,碱性预镀液的pH值为8.5~9.2,化学预镀镍的温度为24℃~40℃,时间为4min~10min。通过碱性化学预镀镍使得铝合金形成薄层致密镍,再进行下道镀镍,提高镀层结合力和耐蚀性。
c、化学镀镍:采用化学镀液对预镀件进行化学镀镍,化学镀液采用重庆立道公司生产的镀液,主盐牌号为LD-5904A,浓度为40ml/L~60ml/L,化学镀液的pH值为4.4~5,化学镀镍的温度为85℃~92℃,化学镀镍沉积速率为8μm/h~12μm/h。处理时间依据镍层厚度的要求再进行确定。
d、热处理:将化学电镀后的成品在干燥箱中进行热处理,热处理的温度为150℃~170℃,热处理的时间为10h~12h,冷却采用空冷方式,完成化学镀镍处理。
本实施例中,喷涂氧化铬处理的具体步骤包括:将氧化铬粉末通过等离子喷射设备喷涂在桨距操纵轴2的配合面24处,并控制在喷涂过程中配合面24的温度低于160℃,磨削,形成氧化铬涂层。上述等离子喷射设备主要由铜阳极和钨阴极组成,两者均采用水冷方式冷却。气体沿阴极周围流动并通过阳极,被两个电极间产生的电弧电离。等离子体的机械压缩效应促使能量在喷嘴出口聚集,通过电能和分子能的作用使气体具有极高的温度,根据气流的种类和速度不同,速度设为700m/s~1000m/s,温度可达15000℃~20000℃,高温等离子气体将适量氧化铬粉末融化、加速后喷涂到配合面24表面。上述等离子喷涂氧化铬涂层的工艺材料为氧化铬粉末,氧化铬是一种化学稳定性极好的陶瓷,具有硬度高、耐磨、耐腐蚀特性。此外,氧化铬还具有较低的摩擦系数,即便是在高温干摩擦条件下氧化铬涂层也能保持较小的摩擦系数和磨损量,适用于桨距操纵轴2操纵往复滑动,降低桨距操纵轴2的磨损。同样,在喷涂操作中,必须控制配合面24温度以保持铝合金材料的组织结构,铝合金最高温度一般不超过160℃。经等离子喷涂后的涂层的表面粗糙度为Ra 4~7,磨削后Ra<0.2。等离子喷涂后的涂层的厚度为0.20mm~0.30mm;磨削后0.07mm~0.15mm;孔隙率<5%显微区域。氧化铬涂层外观应均匀一致,无剥落;在磨削期间不应有涂层分离,无裂纹或磨削烧伤。
本实施例中,还包括对桨距操纵轴2进行缺陷容限设计和缺陷容限试验。在零件的生产制造、装配、运输以及使用维护过程中,难免会产生缺陷,设计时必须考虑可能产生的缺陷对零件使用的影响,提高产品的维护性。为了提高零件使用寿命和经济性,通过缺陷容限设计与缺陷容限试验,零件即使有了缺陷后,只要缺陷在检查间隔期内不发生可检查出来的扩展就可以继续使用,避免零件提前退役。在零件缺陷容限设计时,首先对零件表面预置缺陷:盐雾腐蚀、划痕、冲击坑等,然后开展强度试验验证,直到该零件出现可检查出来的裂纹,记录该试验运行的时间。根据该试验时间,便可以确定零件的检查周期,即确定检查周期时,实际上应少于该试验时间,如果检查周期偏短,例如小于一个设定的返修间隔期要求,则需对该零件结构进行优化,优化后继续开展缺陷容限试验验证,如此迭代,直到满足使用要求尾桨桨距操纵轴装置。上述桨距操纵轴过运用缺陷容限设计和缺陷容限试验,确定了桨距操纵轴的检查周期,大大提高了产品的维护性和经济性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种尾桨桨距操纵轴装置,其特征在于,
包括:尾桨轴(1),用于与所述尾桨轴(1)的内花键(11)配合连接并沿所述尾桨轴(1)的内花键(11)的轴向做往复运动以实现对桨尾叶变距的桨距操纵轴(2),
所述桨距操纵轴(2)设有用于与所述尾桨轴(1)的内花键(11)配合的导向外花键(21),设置在所述桨距操纵轴(2)的第一自由端并通过轴承(3)与所述桨距操纵轴(2)传动连接的助力器操纵杆(4),用于支撑所述桨距操纵轴(2)轴向操纵往复运动的支撑组件,所述支撑组件包括第一支撑件(5)、第二支撑件(6)和第三支撑件(7);
所述第一支撑件(5)包括套设在导向外花键(21)的第一滑套;
所述第二支撑件(6)包括套设在所述桨距操纵轴(2)上远离所述助力器操纵杆(4)一端的第二滑套和方形圈;
所述第三支撑件(7)包括用于与减速器机匣内孔配合并安装在所述轴承(3)的轴承衬套(31)上的活塞密封圈;
所述桨距操纵轴(2)采用空心柱状结构,所述桨距操纵轴(2)的第一端设有用于所述桨距操纵轴(2)与所述轴承(3)安装定位的安装部(22),所述安装部(22)周向布设有用于将桨距操纵轴(2)与所述轴承(3)压紧配合的轴承螺母,所述助力器操纵杆(4)上设有轴承(3)和轴承座(32),所述轴承(3)夹持于轴承座(32)与所述桨距操纵轴(2)之间,将所述轴承(3)和所述轴承座(32)共同从所述桨距操纵轴(2)的第一端插入并固定在轴承螺母位置以实现所述桨距操纵轴(2)与所述轴承(3)安装定位,所述安装部(22)的中心孔处设有用于观察所述桨距操纵轴(2)与所述轴承(3)装配情况的凹槽结构(221),所述安装部(22)外表面设有用于所述桨距操纵轴(2)与所述轴承(3)轴向止动的腰形孔(222),在所述桨距操纵轴(2)装配时布设在所述桨距操纵轴(2)的端部用于与所述腰形孔(222)卡接配合的卡环(8);
所述桨距操纵轴(2)采用铝合金材质制备获得;
所述第一支撑件(5)采用石墨材料制备获得;
所述第二支撑件(6)采用石墨材料制备获得;
所述第三支撑件(7)采用外层为聚四氟乙烯、包裹内层为钢制弹簧制备获得,采用双层结构,一方面让活塞密封圈滑动时,具有较好的耐磨性;另一方面,在所述第三支撑件(7)支撑时,其刚性相比第一支撑件(5)、第二支撑件(6)更弱,有利于支撑载荷更多地分配至另外两个支撑件,从而减少传递至轴承(3)的载荷,减轻轴承(3)的磨损,提高轴承(3)的使用寿命。
2.根据权利要求1所述的尾桨桨距操纵轴装置,其特征在于,
所述腰形孔(222)采用两个,两个所述腰形孔(222)对称布设在所述安装部(22)外表面;
所述凹槽结构(221)采用四个,四个所述凹槽结构(221)沿所述安装部(22)的中心孔周向间隔排布。
3.根据权利要求1所述的尾桨桨距操纵轴装置,其特征在于,
所述轴承(3)采用双列角接触球轴承。
4.根据权利要求1所述的尾桨桨距操纵轴装置,其特征在于,
所述桨距操纵轴(2)的第二端设置有法兰边结构(23),所述法兰边结构(23)上布设有用于与叉形件(9)螺栓连接的螺栓孔(231),以将螺栓从所述桨距操纵轴(2)的第二端放入内部;
所述螺栓孔(231)采用多组,多组所述螺栓孔(231)沿所述法兰边结构(23)周向间隔排布;
每组所述螺栓孔(231)采用多个,多个所述螺栓孔(231)等距排布。
5.一种尾桨桨距操纵轴装置的制备方法,获得权利要求1所述的尾桨桨距操纵轴装置,其特征在于,
包括以下步骤:
导向外花键(21)的外表面进行化学镀镍处理;
布设在桨距操纵轴(2)上与第二滑套和方形圈接触的配合面(24)喷涂氧化铬处理。
6.根据权利要求5所述的尾桨桨距操纵轴装置的制备方法,其特征在于,
所述化学镀镍处理具体步骤包括:
a、预处理:将铝合金的待镀基体进行化学除油、腐蚀、硝酸出光、浸锌,非镀面进行保护;
b、碱性化学预镀镍:采用碱性预镀液对预处理后的所述待镀基体进行化学预镀镍,获得预镀件,所述碱性预镀液的pH值为8.5~9.2,所述化学预镀镍的温度为24℃~40℃,时间为4min~10min;
c、化学镀镍:采用化学镀液对预镀件进行化学镀镍,所述化学镀液的pH值为4.4~5,所述化学镀镍的温度为85℃~92℃,所述化学镀镍沉积速率为8μm/h~12μm/h;
d、热处理:将化学电镀后的成品进行热处理,热处理的温度为150℃~170℃,热处理的时间为10h~12h,冷却,完成化学镀镍处理。
7.根据权利要求6所述的尾桨桨距操纵轴装置的制备方法,其特征在于,
所述喷涂氧化铬处理的具体步骤包括:
将氧化铬粉末通过等离子喷射设备喷涂在所述桨距操纵轴(2)的配合面(24)处,并控制在喷涂过程中所述配合面(24)的温度低于160℃,磨削,形成氧化铬涂层。
8.根据权利要求5所述的尾桨桨距操纵轴装置的制备方法,其特征在于,
还包括对所述桨距操纵轴(2)进行缺陷容限设计和缺陷容限试验。
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