專利名稱：一種直升機(jī)的通氣槳榖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及飛行器設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體是一種直升機(jī)的通氣槳榖。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)單旋翼直升機(jī)由渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)或活塞發(fā)動(dòng)機(jī)通過減速機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)主軸帶動(dòng)旋翼 高速旋轉(zhuǎn)從而產(chǎn)生拉力進(jìn)行飛行，由于要克服旋翼作用在機(jī)身上的反扭矩，傳統(tǒng)單旋翼 直升機(jī)的尾部通常帶有同樣由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的尾槳。尾槳的存在，一方面使發(fā)動(dòng)機(jī)多付出 了與直接產(chǎn)生拉力無關(guān)的功率消耗；另一方面增加了直升機(jī)低空飛行時(shí)的危險(xiǎn)性。槳尖噴氣直升機(jī)利用槳葉尖部噴口噴出氣體的反作用力驅(qū)動(dòng)旋翼旋轉(zhuǎn)，沒有作 用在機(jī)身上的反扭矩，從而可以最大限度地簡(jiǎn)化飛機(jī)結(jié)構(gòu)部件。飛機(jī)無機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)和 反扭矩系統(tǒng)，因而取消了主減速器、尾槳、尾傳動(dòng)系統(tǒng)以及各種傳動(dòng)齒輪和軸承，使飛 機(jī)結(jié)構(gòu)重量減輕，結(jié)實(shí)耐用，經(jīng)濟(jì)性好。通氣槳榖為槳尖噴氣直升機(jī)的關(guān)鍵部件，其作用是將槳葉的驅(qū)動(dòng)氣體進(jìn)行分流 并送入槳葉內(nèi)部管道，并保證與槳榖連接的槳葉能在通氣狀態(tài)下自由地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、揮舞 和變距運(yùn)動(dòng)。美國專利4371314介紹了一種噴氣直升機(jī)槳轂及氣體分流裝置的設(shè)計(jì)， 其槳轂安裝在一根旋轉(zhuǎn)軸上；用于氣體分流的旋轉(zhuǎn)氣腔位于槳轂下方，亦連接在旋轉(zhuǎn)軸 上，高壓氣體自旋轉(zhuǎn)氣腔通過彈性管進(jìn)入槳葉；旋轉(zhuǎn)氣腔之下是套在旋轉(zhuǎn)軸外的不旋轉(zhuǎn) 的金屬管，在金屬管與旋轉(zhuǎn)軸之間形成一個(gè)不旋轉(zhuǎn)的氣腔，驅(qū)動(dòng)槳葉的高壓氣體首先進(jìn) 入這個(gè)氣腔，然后向上進(jìn)入旋轉(zhuǎn)氣腔進(jìn)行分流。美國專利4371314介紹的噴氣直升機(jī)槳 轂及氣體分流裝置中，旋轉(zhuǎn)軸與外套的不動(dòng)金屬管之間以及金屬管與旋轉(zhuǎn)氣腔之間多處 需要進(jìn)行密封處理；而且高壓氣體在旋轉(zhuǎn)軸與金屬管之間流動(dòng)空間有限，影響流動(dòng)的順 暢性；整個(gè)機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜。
發(fā)明內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜、高壓氣體在旋轉(zhuǎn)軸與金屬管之間有限 的空間影響流動(dòng)的順暢性的不足，本發(fā)明提出了一種直升機(jī)的通氣槳榖。本發(fā)明包括波紋金屬軟管、油封及油封壓環(huán)、中心軸組件和槳葉連接部分，中 心軸組件通過槳葉連接組件與槳葉連接。中心軸組件包括通氣支桿、三通通氣管、上蓋 板、限位壓環(huán)、槳榖內(nèi)圈、槳轂外圈、軸承、下蓋板、內(nèi)外圈間支撐軸、揮舞軸承和外 圈軸承蓋；槳轂內(nèi)圈通過兩個(gè)槳軸承與中空的通氣支桿連接。上蓋板位于槳榖內(nèi)圈頂 端，并且上蓋板的內(nèi)孔與三通通氣管進(jìn)氣端的內(nèi)孔對(duì)接；下蓋板位于槳榖內(nèi)圈的底端， 被套裝在通氣支桿上；下蓋板與通氣支桿之間滑動(dòng)配合。限位壓環(huán)固定在通氣支桿的頂 端。油封壓環(huán)位于下蓋板的下表面，該油封壓環(huán)的中心孔直徑同通氣支桿的外徑；油封 安裝在油封壓環(huán)上表面處的油封槽內(nèi)，通過油封壓環(huán)將該油封固定。兩個(gè)內(nèi)外圈間支撐 軸對(duì)稱地固定在槳榖內(nèi)圈的安裝平臺(tái)上，揮舞軸承固定在內(nèi)外圈間支撐軸上，在揮舞軸 承外套有槳榖外圈；外圈軸承蓋固定在槳榖外圈與揮舞軸承連接部位的安裝平面上。三通通氣管、通氣支桿、上蓋板和下蓋板同軸。槳榖外圈和槳榖內(nèi)圈之間有間距，該間距 使得槳轂外圈能夠繞內(nèi)外圈間支撐軸實(shí)現(xiàn)揮舞運(yùn)動(dòng)。波紋金屬軟管的一端連接在三通通氣管的分流端，另一端連接在槳葉通氣管路 入口端。油封壓環(huán)的端面有油封槽；油封壓環(huán)的中心孔直徑與通氣支桿外徑相同。在上蓋板和下蓋板一端端面外緣處均有環(huán)形定位凸臺(tái)，并且該定位凸臺(tái)的外徑 略小于槳轂內(nèi)圈的內(nèi)徑；在槳轂內(nèi)圈外圓表面上對(duì)稱分布有徑向凸出該處外圓表面的平 臺(tái)；在該平臺(tái)的上有內(nèi)外圈間支撐軸的固定孔。槳轂外圈的內(nèi)徑大于槳榖內(nèi)圈的外徑；在槳轂外圈的外圓周表面對(duì)稱的有兩個(gè) 空心軸；槳轂外圈的殼體上對(duì)稱的沿徑向分布有揮舞軸承的安裝孔，并且該安裝孔的中 心線通過槳轂外圈中心，并與空心軸的軸線之間呈90度夾角；揮舞軸承安裝孔的外圓周 表面有外圈軸承蓋的安裝平面。通氣支桿的一端外圓為二級(jí)階梯狀，并且二級(jí)階梯的外徑分別同槳軸承和下蓋 板與油封壓環(huán)的內(nèi)徑。本發(fā)明利用一根中空的通氣支桿同時(shí)實(shí)現(xiàn)管道通氣及槳轂支撐作用，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 且只有一處需要旋轉(zhuǎn)密封。本發(fā)明通過油封及油封壓環(huán)實(shí)現(xiàn)對(duì)通氣槳榖的旋轉(zhuǎn)密封，密 封方法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，成熟可靠。高壓驅(qū)動(dòng)氣體在中空的通氣支桿中流動(dòng)，流動(dòng)空間大且無 任何阻隔與拐角，流動(dòng)順暢，損失小，有利于提高噴氣旋翼的驅(qū)動(dòng)效率。本發(fā)明利用 三通通氣管對(duì)槳榖中心軸內(nèi)的驅(qū)動(dòng)氣體進(jìn)行分流，并利用具有較強(qiáng)柔韌性的波紋金屬軟 管連接三通通氣管和槳葉內(nèi)部管道，實(shí)現(xiàn)了通氣密封狀態(tài)下槳葉的自由旋轉(zhuǎn)、揮舞和變 距，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高的特點(diǎn)。

附圖1是通氣槳榖正視圖；附圖2是三通通氣管與上蓋板正視圖；附圖3是三通通氣管與上蓋板側(cè)視圖；附圖4是槳轂內(nèi)圈正視圖；附圖5是槳轂內(nèi)圈俯視圖；附圖6是通氣槳轂側(cè)視圖；附圖7是通氣支桿正視圖；附圖8是槳轂外圈俯視圖；附圖9是內(nèi)外圈間支撐軸側(cè)視圖；附圖10是內(nèi)外圈間支撐軸正視圖；附圖11是槳榖與槳葉連接部位剖視圖；附圖12是連接外套；附圖13是連接內(nèi)套。其中1.通氣支桿 2.油封壓環(huán) 3.油封 4.下蓋板 5.變距軸承6.鎖緊螺釘 7.槳葉中心軸 8.槳葉 9.槳葉通氣管路入口端10.波紋金屬軟管11.三通通氣管 12.止推軸承13.連接外套14.槳轂外圈[0029]15.軸承 16.上蓋板 17.限位壓環(huán)18.槳榖內(nèi)圈19.頂環(huán)20.外圈軸承蓋21.內(nèi)外圈間支撐軸22.揮舞軸承23.限位螺母24.連接內(nèi)套
具體實(shí)施方式
本實(shí)施例是用于某槳尖噴氣直升機(jī)的通氣槳榖，包括波紋金屬軟管10、油封3 及油封壓環(huán)2、中心軸組件和槳葉連接組件，中心軸組件通過槳葉連接組件與槳葉8連 接。波紋金屬軟管10的一端連接在三通通氣管11的分流端，另一端連接在槳葉通氣管 路入口端9。油封壓環(huán)2位于下蓋板4的下表面，被套裝在通氣支桿1上；油封3及油 封3安裝在油封壓環(huán)2上表面處的油封槽內(nèi)，通過油封壓環(huán)2將該油封3固定。如圖1所示，中心軸組件包括通氣支桿1、三通通氣管11、上蓋板16、限位壓環(huán) 17、槳榖內(nèi)圈18、槳轂外圈14、環(huán)形軸承15、下蓋板4、油封3、油封壓環(huán)2、內(nèi)外圈間 支撐軸21、揮舞軸承22和外圈軸承蓋20。如圖7所示，通氣支桿1為中空?qǐng)A柱形金屬桿，用于通槳葉旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)氣體；通 氣支桿1的一端外圓為二級(jí)階梯狀，并且二級(jí)階梯的外徑分別同軸承15和下蓋板4與油 封壓環(huán)2的內(nèi)徑。如圖4和圖5所示，槳榖內(nèi)圈18為圓形殼體。在槳轂內(nèi)圈18外圓表面上對(duì)稱 分布有徑向凸出該處外圓表面的平臺(tái)；在該平臺(tái)的四個(gè)角上雙向?qū)ΨQ的分布有內(nèi)外圈間 支撐軸21的螺紋固定孔。在槳轂內(nèi)圈18的上下兩端均布有上蓋板16和下蓋板4的固定 孔。如圖1和圖6所示，槳轂內(nèi)圈18通過兩個(gè)軸承15與通氣支桿1連接，兩個(gè)軸承15 之間由頂環(huán)19隔開，從而實(shí)現(xiàn)通氣支桿1不動(dòng)，槳榖內(nèi)圈18繞支桿轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖1和圖6所示，上蓋板16和下蓋板4均為圓環(huán)狀，并且上蓋板16和下蓋板 4的外徑均同槳榖內(nèi)圈18的外徑；上蓋板16的內(nèi)徑同三通通氣管11主通氣端內(nèi)孔的孔 徑。在上蓋板16和下蓋板4 一端端面外緣處均加工有環(huán)形定位凸臺(tái)，并且該定位凸臺(tái)的 外徑略小于槳轂內(nèi)圈18的內(nèi)徑。如圖2和圖3所示，上蓋板16的內(nèi)孔與三通通氣管11 進(jìn)氣端的內(nèi)孔對(duì)接并焊接固定；上蓋板16安裝在槳榖內(nèi)圈18的頂端。下蓋板4位于槳 榖內(nèi)圈的底端，被套裝在通氣支桿1上；下蓋板4與通氣支桿1之間滑動(dòng)配合。限位壓 環(huán)17的內(nèi)徑同通氣支桿1的內(nèi)徑，外徑大于軸承15的內(nèi)徑。限位壓環(huán)17固定在通氣支 桿的頂端，從而限制軸承15的向上移動(dòng)。圓環(huán)形的油封壓環(huán)2的中心孔直徑與通氣支桿 1外徑相同，位于下蓋板4的下表面。油封3安裝在油封壓環(huán)2上表面處的油封槽內(nèi)，通 過油封壓環(huán)2將該油封3固定。如圖9和圖10所示，內(nèi)外圈間支撐軸21由長(zhǎng)方體連接板及該連接板中心處的垂 直突出的階梯軸組成。連接板的四角處打有與槳轂內(nèi)圈18的安裝平臺(tái)固定孔相對(duì)應(yīng)的沉 頭孔；連接板上階梯軸的端部直徑與揮舞軸承22的內(nèi)徑相同，根部直徑則介于揮舞軸承 22的內(nèi)外徑之間。如圖8所示，槳轂外圈14為一金屬圓環(huán)，其內(nèi)徑略大于槳榖內(nèi)圈18的外徑，使 槳轂外圈14與槳榖內(nèi)圈18配合后，兩者之間的間距滿足槳轂外圈14繞內(nèi)外圈間支撐軸 21的揮舞要求。在槳轂外圈14的外圓周表面對(duì)稱的焊接有兩個(gè)空心軸，兩個(gè)空心軸的中 心軸線重合并通過槳轂外圈14的中心；在兩個(gè)空心軸的端頭處加工有外螺紋。在槳轂外 圈14的殼體上還對(duì)稱的沿徑向分布有揮舞軸承22的安裝孔，并且該安裝孔的中心線通過槳轂外圈14中心并與空心軸的軸線之間呈90度夾角；安裝孔的外表面處還加工有外圈軸 承蓋20的安裝平面。如圖6所示，兩個(gè)內(nèi)外圈間支撐軸21通過螺釘對(duì)稱地固定在槳榖內(nèi)圈18的外表 面上，揮舞軸承22固定在內(nèi)外圈間支撐軸21上，在揮舞軸承22外套有槳榖外圈14。外 圈軸承蓋21通過螺釘固定在槳榖外圈14與揮舞軸承22連接部位的安裝平面上，其內(nèi)表 面加工有外徑略小于揮舞軸承22外徑的圓環(huán)形定位凸臺(tái)，用于限制揮舞軸承22的移動(dòng)。三通通氣管11、通氣支桿1、上蓋板16和下蓋板4同軸。槳榖外圈14和槳榖內(nèi)圈18之間有間距，該間距使得槳轂外圈14可以繞內(nèi)外圈 間支撐軸21進(jìn)行一定范圍的自由揮舞運(yùn)動(dòng)。如圖11所示，槳葉連接組件包括連接內(nèi)套24、連接外套13、止推軸承12、變距 軸承5、限位螺母23和鎖緊螺釘6。如圖13所示，連接內(nèi)套24為中空?qǐng)A筒，其內(nèi)徑與變距軸承5外徑相同。連接 內(nèi)套24與槳葉8連接端的內(nèi)孔表面加工有兩圈環(huán)形凸臺(tái)，該凸臺(tái)的內(nèi)徑與槳葉中心軸7 的外徑相同；在連接內(nèi)套24內(nèi)孔凸臺(tái)上沿徑向均勻分布有四個(gè)通孔，并且該通孔的中心 線過連接內(nèi)套24的中心線。如圖12所示，連接外套13為一端有端蓋的中空?qǐng)A筒。環(huán)連接外套13與槳葉8 連接端的外表面有兩圈環(huán)形凸臺(tái)，在該凸臺(tái)上均勻分布有四個(gè)通孔，該通孔與連接內(nèi)套 24上的通孔同徑并同軸。連接外套13的內(nèi)孔為階梯孔，該內(nèi)孔與槳葉8連接端的孔徑同 連接內(nèi)套24的外徑，并與止推軸承12的外徑相同。連接外套13另一端的內(nèi)孔孔徑同變 距軸承5的外徑。連接外套13—端端蓋的中心有通孔，并且該通孔的孔徑為變距軸承5 內(nèi)徑與外徑之和的1/2，使連接外套13的端面與變距軸承5的內(nèi)圈不干涉。如圖11所示，變距軸承5有兩對(duì)，分別安裝在止推軸承12的兩側(cè)，其中一對(duì)變 距軸承5靠近旋轉(zhuǎn)中心，另一對(duì)變距軸承5靠近槳葉8。止推軸承12的內(nèi)徑和變距軸承 5的內(nèi)徑均與槳榖外圈14兩端空心軸的外徑相同。連接外套13通過止推軸承12和位于 連接外套13端蓋一端的變距軸承5與槳榖外圈14的兩端空心軸連接。連接內(nèi)套24套裝 在連接外套13的內(nèi)部，通過靠近槳葉8的變距軸承5與槳榖外圈14連接。限位螺母23 的外徑介于變距軸承5的內(nèi)徑和外徑之間，通過內(nèi)螺紋固定在槳榖外圈14兩端空心軸的 端部，從而起到限制變距軸承5、止推軸承12和連接外套13向外移動(dòng)的作用。如圖11所示，槳葉中心軸7為圓柱體，端部有兩圈環(huán)形凸臺(tái)，凸臺(tái)的外徑同連 接內(nèi)套24內(nèi)孔環(huán)形凸臺(tái)的內(nèi)徑。槳葉中心軸7的環(huán)形凸臺(tái)上均布有四個(gè)螺紋盲孔，該螺 紋盲孔與連接內(nèi)套24的內(nèi)孔凸臺(tái)和連接外套13凸臺(tái)上的通孔同徑并同軸。將槳葉中心 軸7插入連接內(nèi)套24中，通過鎖緊螺釘6將其與連接內(nèi)套24和連接外套13連接固定，槳 葉8便可與連接內(nèi)套24和連接外套13 —起繞槳榖外圈14的兩端空心軸進(jìn)行變距轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖1所示，波紋金屬軟管10的一端連接在三通通氣管11的分流端，另一端連 接在槳葉通氣管路入口端9。由于波紋金屬軟管10具有較強(qiáng)的柔韌性，
權(quán)利要求1.一種直升機(jī)的通氣槳榖，包括中心軸組件和槳葉連接組件，中心軸組件通過槳葉 連接組件與槳葉(8)連接；其特征在于，a.所述的槳尖噴氣直升機(jī)通氣槳榖還包括波紋金屬軟管(10)、油封(3)及油封壓環(huán)⑵；b.中心軸組件包括通氣支桿(1)、三通通氣管(11)、上蓋板(16)、限位壓環(huán)(17)、 槳榖內(nèi)圈(18)、槳轂外圈(14)、軸承(15)、下蓋板(4)、內(nèi)外圈間支撐軸(21)、揮舞軸 承(22)和外圈軸承蓋(20)；槳轂內(nèi)圈(18)通過兩個(gè)槳軸承(15)與中空的通氣支桿(1) 連接；上蓋板(16)位于槳榖內(nèi)圈(18)頂端，并且上蓋板(16)的內(nèi)孔與三通通氣管(11) 進(jìn)氣端的內(nèi)孔對(duì)接；下蓋板(4)位于槳榖內(nèi)圈的底端，被套裝在通氣支桿(1)上；下蓋 板⑷與通氣支桿⑴之間滑動(dòng)配合；限位壓環(huán)(17)固定在通氣支桿⑴的頂端；油 封壓環(huán)(2)位于下蓋板(4)的下表面，該油封壓環(huán)(2)的中心孔直徑同通氣支桿(1)的 外徑；油封(3)安裝在油封壓環(huán)(2)上表面處的油封槽內(nèi)，通過油封壓環(huán)(2)將該油封(3)固定；兩個(gè)內(nèi)外圈間支撐軸(21)對(duì)稱地固定在槳榖內(nèi)圈(18)的安裝平臺(tái)上，揮舞軸 承(22)固定在內(nèi)外圈間支撐軸(21)上，在揮舞軸承(22)外套有槳榖外圈(14)；外圈 軸承蓋(20)固定在槳榖外圈(14)與揮舞軸承(22)連接部位的安裝平面上；三通通氣管 (11)、通氣支桿(1)、上蓋板(16)和下蓋板(4)同軸；槳榖外圈(14)和槳榖內(nèi)圈(18)之 間有間距，該間距使得槳轂外圈(14)能夠繞內(nèi)外圈間支撐軸(21)實(shí)現(xiàn)揮舞運(yùn)動(dòng)；C.波紋金屬軟管(10)的一端連接在三通通氣管(11)的分流端，另一端連接在槳葉通 氣管路入口端(9)。
2.如權(quán)利要求1所述一種直升機(jī)的通氣槳榖，其特征在于，所述的油封壓環(huán)(2)的端 面有油封槽；油封壓環(huán)(2)的中心孔直徑與通氣支桿(1)外徑相同。
3.如權(quán)利要求1所述一種直升機(jī)的通氣槳榖，其特征在于，在上蓋板(16)和下蓋板(4)一端端面外緣處均有環(huán)形定位凸臺(tái)，并且該定位凸臺(tái)的外徑略小于槳轂內(nèi)圈(18)的 內(nèi)徑；在槳轂內(nèi)圈(18)外圓表面上對(duì)稱分布有徑向凸出該處外圓表面的平臺(tái)；在該平臺(tái) 的上有內(nèi)外圈間支撐軸(21)的固定孔。
4.如權(quán)利要求1所述一種直升機(jī)的通氣槳榖，其特征在于，槳轂外圈(14)的內(nèi)徑大 于槳榖內(nèi)圈(18)的外徑；在槳轂外圈(14)的外圓周表面對(duì)稱的有兩個(gè)空心軸；槳轂外 圈(14)的殼體上對(duì)稱的沿徑向分布有揮舞軸承(22)的安裝孔，并且該安裝孔的中心線通 過槳轂外圈(14)中心，并與空心軸的軸線之間呈90度夾角；揮舞軸承(22)安裝孔的外 圓周表面有外圈軸承蓋(20)的安裝平面。
5.如權(quán)利要求1所述一種直升機(jī)的通氣槳榖，其特征在于，通氣支桿(1)的一端外圓 為二級(jí)階梯狀，并且二級(jí)階梯的外徑分別同槳軸承(15)和下蓋板(4)與油封壓環(huán)(2)的 內(nèi)徑。
專利摘要一種直升機(jī)的通氣槳榖，包括中心軸組件和槳葉連接部分。中心軸組件通過槳葉連接部分與槳葉連接。中心軸組件包括通氣支桿、三通通氣管、上蓋板、波紋金屬軟管、油封及油封壓環(huán)。波紋金屬軟管一端與三通通氣管的分流端連接，另一端與槳葉通氣管路入口端連接；油封嵌裝在油封壓環(huán)內(nèi)，油封壓環(huán)位于下蓋板下表面，并隨槳榖內(nèi)圈一起繞通氣支桿轉(zhuǎn)動(dòng)。本實(shí)用新型使高壓驅(qū)動(dòng)氣體在中空的通氣支桿中流動(dòng)，流動(dòng)空間大且無阻隔與拐角；通過油封及油封壓環(huán)實(shí)現(xiàn)通氣槳榖的旋轉(zhuǎn)密封；通過波紋金屬軟管連接中心管路和槳葉內(nèi)部管道，實(shí)現(xiàn)了通氣密封狀態(tài)下槳葉的自由旋轉(zhuǎn)、揮舞和變距。本實(shí)用新型提高了噴氣旋翼的驅(qū)動(dòng)效率，并具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B64C11/02GK201793016SQ20102052301
公開日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2010年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月9日
發(fā)明者詹浩, 鄧陽平, 高正 申請(qǐng)人:西北工業(yè)大學(xué)