CN113237662A - 一种涡桨发动机桨叶角度调整装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种涡桨发动机桨叶角度调整装置；上箱体在底座上，齿轮轴一齿轮在上箱体内，齿轮轴一轴杆穿出上箱体顶部；齿轮轴二齿轮在上箱体内，与齿轮轴一齿轮啮合，齿轮轴二轴杆穿出上箱体顶部；托架包括支撑平台和传动段，支撑平台在传动段顶部，传动段内螺纹与齿轮轴一轴杆上外螺纹匹配连接；轴套在上箱体顶部，传动段在轴套内；齿轮轴一齿轮上部轴杆有球轴承一，下部轴杆有球轴承二，球轴承一外环端面有外环压板，球轴承二外环端面有外环压板，球轴承二内环端面有内环压板；齿轮轴二齿轮上部轴杆上有球轴承一，下部轴杆上有球轴承二，球轴承一外环端面上有外环压板，球轴承二外环端面有外环压板，球轴承二内环端面有内环压板。

Description

一种涡桨发动机桨叶角度调整装置

技术领域

本发明涉及涡桨发动机技术领域，特别涉及一种涡桨发动机桨叶角度调整装置。

背景技术

涡桨发动机进行地面试验时，需要安装螺旋桨模拟发动机的真实工作状态，以验证发动机的各项性能参数符合使用要求。在螺旋桨使用前，需要对各个桨叶的角度进行调整，使各个桨叶的工作状态一致。

目前，检测桨叶角度是将螺旋桨沿传动轴垂直固定在检测平台上，平台平行于地面，在检测平台上放置类似于机械式千斤顶的升降调整装置和量角器，对螺旋桨各个桨叶固定截面与检测平台的角度进行测量并进行调整。这种检测桨叶角度的方法存在比较明显的缺点；1.升降调节装置底座的平面度及侧面的线性度等定位精度差，无法保证其在检测平台上的准确位置；2.升降调整装置传动轴与底座轴套间的间隙较大，影响量角器底座与检测平台间的平行度及位置度，导致各个桨叶所测得的桨叶角度误差较大。

对于螺旋桨桨叶角度调整装置，没有相关文献资料进行具体介绍，工厂内螺旋桨桨叶角度的调整技术在国内尚属空白。螺旋桨发动机如果采用简易的桨叶角度调整装置，在其结构合理性、准确性、安全性上还存在许多不足，不能确保螺旋桨工作的可靠性与稳定性。

发明内容

本发明的目的：本发明提供一种涡桨发动机桨叶角度调整装置，可以精确、高效调整螺旋桨桨叶角度的装置，解决以往螺旋桨桨叶角度测量过程中定位精度差，工作效率低的弊端，既保证桨叶角度调整的准确性，又能够有效提高测量效率。

本发明的技术方案：

一种涡桨发动机桨叶角度调整装置，包括底座1、上箱体4、轴套8、托架9、齿轮轴一3、齿轮轴二12、球轴承一5、球轴承二11、外环压板11、内环压板13；

所述的上箱体4设置在底座1上，所述齿轮轴一3的齿轮设置在上箱体4内，齿轮轴一3的轴杆穿出上箱体4顶部，所述齿轮轴一3的轴杆表面设置有外螺纹；

所述的齿轮轴二12的齿轮设置在上箱体4内，并与齿轮轴一3的齿轮啮合，齿轮轴二12的轴杆穿出上箱体4顶部；

所述的托架9包括支撑平台和传动段，所述支撑平台设置在传动段顶部，所述传动段为中空结构，其内部设置有内螺纹，所述传动段内螺纹与齿轮轴一3轴杆上的外螺纹匹配连接；

所述的轴套8设置在上箱体4的顶部，所述托架9的传动段设置在轴套8内；

所述齿轮轴一3齿轮上部的轴杆上设置有球轴承一5，下部的轴杆上设置有球轴承二11，所述球轴承一5外环端面上设置一个外环压板2，所述球轴承二11的外环端面设置一个外环压板2，所述球轴承二11的内环端面设置一个内环压板13；

所述齿轮轴二12齿轮上部的轴杆上也设置有球轴承一5，下部的轴杆上也设置有球轴承二11，所述球轴承一3外环端面上设置一个外环压板2，所述球轴承二12的外环端面设置一个外环压板2，所述球轴承二11的内环端面设置一个内环压板13。

进一步，所述的传动段外圆柱面上设置有限位槽，所述轴套8的内圆柱面设置有与所述限位槽匹配的限位凸台，可限制轴套8与托架9的相对转动。

进一步，还包括手轮10，所述的手轮10通过铰制孔螺栓7固定在齿轮轴二12轴杆的顶部。

进一步，所述的手轮10外圆柱面上设置有均匀分布的盲孔，可配合外部杆件辅助转动手轮10。

进一步，所述球轴承一5外环端面上的外环压板2通过铰制孔螺栓7固定在上箱体4上，所述铰制孔螺栓7与外环压板2之间设置有外锯齿锁紧垫圈6；

所述球轴承二11外环端面上的外环压板2通过铰制孔螺栓7固定在底座1上，所述铰制孔螺栓7和外环压板2之间设置有外锯齿锁紧垫圈6。

进一步，所述的球轴承二11内环端面上的内环压板13通过锁紧螺母14固定在齿轮轴一3、齿轮轴二12的轴杆底部，所述锁紧螺母14与内环压板13之间设置有外锯齿锁紧垫圈6。

进一步，所述上箱体4通过铰制孔螺栓7固定在底座1上，所述铰制孔螺栓7与底座1之间设置有外锯齿锁紧垫圈6。

进一步，所述球轴承一5、球轴承二11均为深沟球轴承，定位精度更高。

进一步，所述底座1、上箱体4、轴套8、托架9、手轮10、齿轮轴一3、齿轮轴二12、外环压板2、内环压板13使用碳钢或者合金钢制作。

本发明的有益效果：

(1)精度要求高。要求平面度、平行度、垂直度、轴类同轴度等形位尺寸要求高，保证底面与托架的平行。铰制孔螺栓进行紧固，有定位精度高的作用。轴承与安装座之间采用基轴制配合，轴与轴承之间采用基孔制配合，均采用过渡配合。

(2)操作方便。该装置采用渐开线齿轮进行传动，传动比为1：1，通过旋转手轮，齿轮轴二带动齿轮轴一旋转，齿轮轴一与托架通过矩形螺纹连接，传动平稳可靠，两者之间旋转后,由于托架与轴套之间有限位槽的限制，会使托架受到轴向方向的力，使其上下移动。考虑到调桨装置的托架应上下移动，设置手轮可进行上下调节，加工八个呈45°分布的φ8的盲孔，可用杆件辅助调节。

(3)便于维护保养，重复利用率高。底座、壳体、轴承等均可以拆卸，因均有定位关系，因此便于恢复，恢复后形位公差的变形量小，可重复使用。如长时间使用后，精度降低，可对超差结构进行修复或者重新制作。

附图说明

图1本发明结构示意图；

其中：1、底座，2、外环压板，3、齿轮轴一，4、上箱体，5、球轴承一，6、外锯齿锁紧垫圈，7、铰制孔螺栓，8、轴套，9、托架，10、手轮，11、球轴承二，12、齿轮轴二，13、内环压板，14、锁紧螺母。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解：

如图1所示，一种涡桨发动机桨叶角度调整装置，包括底座1，外环压板2，齿轮轴一3，上箱体4，球轴承一5，外锯齿锁紧垫圈6，铰制孔螺栓7，轴套8，托架9，手轮10，球轴承二11，齿轮轴二12，内环压板13，锁紧螺母14；

其中，底座1为碳钢或者合金钢座，底座1中部向上凸起，增加底座1的厚度，凸起的部分设置两个并列的安装槽，用于给齿轮轴一3和齿轮轴二12的轴杆底部提供安装空间，上箱体4为带台阶槽的壳体结构，上箱体4内部有一用于安装齿轮轴一3和齿轮轴二12的齿轮的大腔室，该大腔室宽度略小于上壳体4的长度，大腔室顶部设置有两个独立的小腔室，用于分别给齿轮轴一3和齿轮轴二12的轴杆顶部提供安装空间，两个小腔室的位置分别与底座1上的两个安装槽位置一一对应，上箱体底部边缘通过铰制孔螺栓固定在底座上方。

齿轮轴一5和齿轮轴二12均采用渐开线齿轮进行传动，二者的传动比为1：1。

如图1所示，所述齿轮轴一3的齿轮设置在上箱体4内，齿轮轴一3轴杆的底部设置在底座的一个安装槽内，齿轮轴一3的轴杆顶端穿出上箱体4顶部，所述齿轮轴一3的轴杆表面设置有外螺纹。

所述的齿轮轴二12的齿轮也设置在上箱体4内，齿轮轴二12的齿轮与齿轮轴一3的齿轮并列排布，并彼此啮合，来传递手轮提供的力矩。齿轮轴二12的轴杆顶端也穿出上箱体4顶部，并与手轮通过铰制孔螺栓7连接，转动手轮10时，齿轮轴二12将力矩传递给齿轮轴一3。

根据图1，所述的托架9包括支撑平台和传动段，所述支撑平台水平设置在传动段顶部，支撑平台用于放置量角器等测量工具，传动段是中空的圆柱形结构，其内避免设置有内螺纹，齿轮轴一3的轴杆顶部设置在传动段内，且传动段内螺纹与齿轮轴一3轴杆上的外螺纹匹配连接，通过力矩的传递，可以实现托架9在齿轮轴一3轴杆上的上下移动，调节支撑平台的高度。

轴套8为顶部开口的中空结构，设置在上箱体顶部，托架9的传动段设置在轴套8内部，所述的托架9的传动段外圆柱面上设置有多个并列排布的限位槽，所述轴套8的内圆柱面设置有与所述限位槽匹配的限位凸台，轴套8与托架9通过键槽方式配合实现定位，限制二者的相对转动，通过旋转手轮10，齿轮轴二12带动齿轮轴一3旋转，齿轮轴一3与托架9通过矩形螺纹连接，传动平稳可靠，两者之间旋转后,由于托架9与轴套8之间有限位槽的限制，会使托架9受到轴向方向的力，使其上下移动.

其中，手轮(10)通过铰制孔螺栓(7)固定在齿轮轴二(12)轴杆的顶部，考虑到调桨装置的托架9应上下移动，设置手轮10可在齿轮轴二12的轴杆顶部进行上下调节，在手轮10外圆周面上加工八个呈45°分布的φ8mm的盲孔，可用杆件辅助调节手轮，省时省力。

如图1所示，在齿轮轴一3齿轮上部的轴杆上设置有球轴承一5，下部的轴杆上设置有球轴承二11，所述球轴承一5外环端面上设置一个外环压板2，外环压板通过铰制孔螺栓7固定在上壳体顶部内壁面上，外环压板2可以将球轴承一5压紧，所述球轴承二11的外环端面也设置一个外环压板2，该底部的外环压板2通过铰制孔螺栓固定在底座1上，所述铰制孔螺栓7与外环压板2之间设置有外锯齿锁紧垫圈6，可防止在拧紧铰制孔螺栓7时，损伤外环压板2，所述球轴承二11的内环端面设置一个内环压板13；底部的外环压板2以及内环压板13共同压紧球轴承二11。

同样，在齿轮轴二12齿轮上部的轴杆上也设置有球轴承一5，下部的轴杆上也设置有球轴承二11，所述球轴承一5外环端面上设置一个外环压板2，外环压板通过铰制孔螺栓7固定在上壳体顶部内壁面上，外环压板2可以将球轴承一5压紧，所述球轴承二11的外环端面也设置一个外环压板2，该底部的外环压板2通过铰制孔螺栓固定在底座1上，所述铰制孔螺栓7与外环压板2之间设置有外锯齿锁紧垫圈6，可防止在拧紧铰制孔螺栓7时，损伤外环压板2，所述球轴承二11的内环端面设置一个内环压板13；底部的外环压板2以及内环压板13共同压紧球轴承二11。

其中，所述的球轴承二11内环端面上的内环压板13通过锁紧螺母14固定在齿轮轴一3、齿轮轴二12的轴杆底部，所述锁紧螺母14与内环压板13之间设置有外锯齿锁紧垫圈6，防止在拧紧锁紧螺母14时，损伤内环压板13。

上箱体4通过铰制孔螺栓7固定在底座1上，所述铰制孔螺栓7与底座1之间设置有外锯齿锁紧垫圈6，可防止在拧紧铰制孔螺栓7时，损伤底座1。

所述球轴承一5、球轴承二11均为深沟球轴承，其应用广泛，摩擦阻力小、转速高，能用于承受径向负荷或径向或轴向负荷的涡桨发动机，而且定位精度更高。

底座1、上箱体4、轴套8、托架9、手轮10、齿轮轴一3、齿轮轴二12、外环压板2、内环压板13使用碳钢或者合金钢制作，具有较高的机械强度，可用于传递较大的力矩而不易损坏。

本发明的齿轮轴一3与齿轮轴二12装置采用渐开线齿轮进行传动，传动比为1：1，操作时，通过手或者其他辅助工具旋转手轮10，手轮12带动齿轮轴二12一起旋转，齿轮轴二12与齿轮轴一3啮合，因此带动齿轮轴一3旋转，齿轮轴一3与托架9通过矩形螺纹连接，传动平稳可靠，两者之间旋转后,由于托架9与轴套8之间有导向槽的限制，会使托架9受到轴向方向的力，使其上下移动。

在使用本发明在对涡桨发动机叶片角度进行调整时，首先将调桨装置与外部检测平台上的划线对齐，将量角器放置在支撑平台上，以保证调桨装置及量角器处于正确的位置，转动手轮10可以上下调节托架9的高度，调整托架9使量角器贴合到螺旋桨桨叶的检查平面时，转动螺旋桨桨叶与量角器贴合。之后，旋转螺旋桨使其他桨叶也与量角器相贴合。最后，紧固桨叶角度调整螺钉，完成桨叶调整过程，螺旋桨可以正常使用。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种涡桨发动机桨叶角度调整装置，其特征在于：包括底座(1)、上箱体(4)、轴套(8)、托架(9)、齿轮轴一(3)、齿轮轴二(12)、球轴承一(5)、球轴承二(11)、外环压板(11)、内环压板(13)；

所述的上箱体(4)设置在底座(1)上，所述齿轮轴一(3)的齿轮设置在上箱体(4)内，齿轮轴一(3)的轴杆穿出上箱体(4)顶部，所述齿轮轴一(3)的轴杆表面设置有外螺纹；

所述的齿轮轴二(12)的齿轮设置在上箱体(4)内，并与齿轮轴一(3)的齿轮啮合，齿轮轴二(12)的轴杆穿出上箱体(4)顶部；

所述的托架(9)包括支撑平台和传动段，所述支撑平台设置在传动段顶部，所述传动段为中空结构，其内部设置有内螺纹，所述传动段内螺纹与齿轮轴一(3)轴杆上的外螺纹匹配连接；

所述的轴套(8)设置在上箱体(4)的顶部，所述托架(9)的传动段设置在轴套(8)内；

所述齿轮轴一(3)齿轮上部的轴杆上设置有球轴承一(5)，下部的轴杆上设置有球轴承二(11)，所述球轴承一(5)外环端面上设置外环压板(2)，所述球轴承二(11)的外环端面设置外环压板(2)，所述球轴承二(11)的内环端面设置内环压板(13)；

所述齿轮轴二(12)齿轮上部的轴杆上也设置有球轴承一(5)，下部的轴杆上也设置有球轴承二(11)，所述球轴承一(3)外环端面上设置外环压板(2)，所述球轴承二(12)的外环端面设置外环压板(2)，所述球轴承二(11)的内环端面设置内环压板(13)。

2.根据权利要求1所述的一种涡桨发动机桨叶角度调整装置，其特征在于：所述的传动段外圆柱面上设置有限位槽，所述轴套(8)的内圆柱面设置有与所述限位槽匹配的限位凸台，可限制轴套(8)与托架(9)的相对转动。

3.根据权利要求1所述的一种涡桨发动机桨叶角度调整装置，其特征在于：还包括手轮(10)，所述的手轮(10)通过铰制孔螺栓(7)固定在齿轮轴二(12)轴杆的顶部。

4.根据权利要求3所述的一种涡桨发动机桨叶角度调整装置，其特征在于：所述的手轮(10)外圆柱面上设置有均匀分布的盲孔，可配合外部杆件辅助转动手轮(10)。

5.根据权利要求1所述的一种涡桨发动机桨叶角度调整装置，其特征在于：所述球轴承一(5)外环端面上的外环压板(2)通过铰制孔螺栓(7)固定在上箱体(4)上，所述铰制孔螺栓(7)与外环压板(2)之间设置有外锯齿锁紧垫圈(6)；

所述球轴承二(11)外环端面上的外环压板(2)通过铰制孔螺栓(7)固定在底座(1)上，所述铰制孔螺栓(7)和外环压板(2)之间设置有外锯齿锁紧垫圈(6)。

6.根据权利要求5所述的一种涡桨发动机桨叶角度调整装置，其特征在于：所述的球轴承二(11)内环端面上的内环压板(13)通过锁紧螺母(14)固定在齿轮轴一(3)、齿轮轴二(12)的轴杆底部，所述锁紧螺母(14)与内环压板(13)之间设置有外锯齿锁紧垫圈(6)。

7.根据权利要求1所述的一种涡桨发动机桨叶角度调整装置，其特征在于：所述上箱体(4)通过铰制孔螺栓(7)固定在底座(1)上，所述铰制孔螺栓(7)与底座(1)之间设置有外锯齿锁紧垫圈(6)。

8.根据权利要求5所述的一种涡桨发动机桨叶角度调整装置，其特征在于：所述球轴承一(5)、球轴承二(11)均为深沟球轴承，定位精度更高。

9.根据权利要求1所述的一种涡桨发动机桨叶角度调整装置，其特征在于：所述底座(1)、上箱体(4)、轴套(8)、托架(9)、手轮(10)、齿轮轴一(3)、齿轮轴二(12)、外环压板(2)、内环压板(13)使用碳钢或者合金钢制作。

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