專利名稱：采用無刷電機改變飛機渦輪發(fā)動機螺旋槳葉片迎角的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及改變飛機渦輪發(fā)動機螺旋槳葉片迎角的裝置領(lǐng)域，這種裝置還被稱之為設(shè)定迎角裝置或變螺距裝置。此處，本發(fā)明涉及到任何飛機渦輪發(fā)動機，諸如單螺旋槳渦輪螺旋槳發(fā)動機，或帶有兩個對轉(zhuǎn)螺旋槳的渦輪螺旋槳發(fā)動機，即兩排對轉(zhuǎn)螺旋槳，例如，“開式轉(zhuǎn)子”型。
背景技術(shù)：
眾所周知，在現(xiàn)有技術(shù)中，螺旋槳葉片迎角改變裝置是基于使用了液壓缸，其活塞與葉根驅(qū)動輪機械連接。葉片迎角的變化是通過改變活塞退出范圍來實現(xiàn)的。然而，這種普遍原理帶來的缺陷是，要求相當(dāng)大的液壓管路，除了液壓缸外，還需要使用泵、儲油器，和大量管路。因為重量和體積大，造成成本很高，而且，由于其它設(shè)備的存在，安裝該系統(tǒng)的螺旋槳的體積也顯得龐大。此外，液壓管路的使用也帶來了漏油的風(fēng)險，會在渦輪發(fā)動機內(nèi)引起火災(zāi)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是至少部分地解決與現(xiàn)有技術(shù)實施方式相關(guān)的上述缺陷。為此，本發(fā)明首先涉及到改變飛機渦輪發(fā)動機螺旋槳葉片迎角的裝置，每個葉片采用樞軸安裝在沿所述螺旋槳旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動的槳轂上，所述裝置包括裝有線圈的靜子以及裝有永磁鐵的轉(zhuǎn)子的軸流無刷電機，所述靜子牢牢地安裝在渦輪發(fā)動機靜止部分上，所述轉(zhuǎn)子和靜子都以所述螺旋槳旋轉(zhuǎn)軸線為中心，線圈沿所述旋轉(zhuǎn)軸線方向位于所述永磁鐵的對面。此外，所述裝置包括所述轉(zhuǎn)子和所述葉片之間的機械連接裝置，以及，此外，所述轉(zhuǎn)子軸向移動安裝在鎖定位置和非鎖定位置之間，在所述鎖定位置時，其旋轉(zhuǎn)固定到旋轉(zhuǎn)槳轂上，而在非鎖定位置時，其沿螺旋槳旋轉(zhuǎn)軸向相對于所述槳轂的旋轉(zhuǎn)會經(jīng)由所述機械連接裝置而引起葉片迎角的變化。采用軸流無刷電機可無需使用現(xiàn)有技術(shù)的龐大液壓管路，從而消除了與該管路相關(guān)的泄漏風(fēng)險。總之，該裝置的設(shè)計簡單，縮小了體積，特別是螺旋槳傳動軸附近的體積。采用軸流時，該電機實際上直徑較大，使其遠遠離開螺旋槳傳動軸，此處的溫度條件則大大緩解。這種結(jié)構(gòu)具有很大的靈活性，完全騰出了支撐螺距控制部件的槳轂的中心空間， 這樣，所騰出的空間就可安裝減速齒輪和/或螺旋槳的對轉(zhuǎn)傳動裝置。因此，大大簡化了螺旋槳部件的設(shè)計，從而保證螺旋槳部件具有更大的可靠性。此外，不同于其它可能的設(shè)計方案，該解決方案并不需要通過電動機靜止部分和轉(zhuǎn)動部分之間滑動接觸來傳輸電能，人們知道，在這種類型的環(huán)境下，這種滑動接觸會帶來故障。此外，這種電機直徑盡可能大，這有利于低功率和高扭矩。本發(fā)明通?？蓪崿F(xiàn)對渦輪發(fā)動機螺旋槳葉片迎角簡單、可靠控制，且所述裝置體積不大。優(yōu)選地，所述裝置在設(shè)計上可通過線圈和磁鐵之間產(chǎn)生軸向斥力/吸力來實現(xiàn)所述轉(zhuǎn)子在其鎖定位置和非鎖定位置之間的軸向移動，和/或其反向移動。為此，通過以合適方式控制線圈獲得所需斥力/吸力，正是線圈和磁鐵用來確保了轉(zhuǎn)子的至少其中一個軸向運動。優(yōu)選地，通過線圈和磁鐵之間分別的軸向斥力、吸力來實現(xiàn)所述兩種移動。如果因軸向斥力/吸力產(chǎn)生只有其中一個移動時，那么，采用彈性返回裝置可實現(xiàn)另一個軸向移動。然而，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員所知的其它原理也可獲得無刷電機的轉(zhuǎn)子的軸向移動， 但都沒有超出本發(fā)明的范圍。優(yōu)選地，所述裝置包括采用機械裝置來鎖定轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)槳轂，所述機械裝置在轉(zhuǎn)子處于鎖定位置時動作。例如，這可以是一種由齒輪組成的鎖定轉(zhuǎn)動的機械裝置。優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)子和所述葉片之間的所述機械連接裝置包括與每個葉片相關(guān)的指狀件，該指狀件與所述轉(zhuǎn)子固定在一起，沿其樞軸線臂的內(nèi)腔內(nèi)滑動，而所述臂則相對于有關(guān)葉片旋轉(zhuǎn)固定。然而，其它設(shè)計方案也可考慮，但都沒有超出本發(fā)明的范圍。優(yōu)選地，所述裝置還包括至少一個儲能裝置，插裝在轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)槳轂之間，所述儲能裝置可在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)期間儲能，以增加葉片的迎角。為此，如果渦輪發(fā)動機出現(xiàn)故障時，該能量可釋放使葉片回到其最小迎角，以便使螺旋槳處于順槳位置。本發(fā)明還涉及到包括如上所述裝置的飛機渦輪發(fā)動機螺旋槳，用來操縱其葉片的迎角。該螺旋槳還安裝了以縱軸為中心的槳轂，驅(qū)動所述槳轂旋轉(zhuǎn)的軸，槳轂也以縱軸為中心，以及多個葉片，每個葉片沿樞軸線方向采用樞軸安裝在所述槳轂上。優(yōu)選地，無刷電機的所述轉(zhuǎn)子布置在所述旋轉(zhuǎn)槳轂的周圍，有利于賦予其很大直徑。此外，本發(fā)明還涉及到包括了至少一個如上所述螺旋槳的飛機渦輪發(fā)動機。如前所述，其可是單螺旋槳的渦輪螺旋槳發(fā)動機，或帶有兩個對轉(zhuǎn)螺旋槳的渦輪螺旋槳發(fā)動機， 例如，“開式轉(zhuǎn)子”型發(fā)動機。在這后一種情況下，兩個螺旋槳中的每個螺旋槳都有其自己的葉片迎角改變裝置。最后，本發(fā)明涉及到采用上述裝置來控制飛機渦輪發(fā)動機螺旋槳葉片迎角的方法。為了修改葉片的迎角，所述方法包括如下步驟-通過將無刷電機轉(zhuǎn)子從其鎖定位置軸向移動到其非鎖定位置，可解除無刷電機轉(zhuǎn)子的鎖定；-轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子，使葉片達到預(yù)期的迎角；以及-通過將無刷電機轉(zhuǎn)子從其非鎖定位置軸向移動到其鎖定位置，可鎖定無刷電機轉(zhuǎn)子；優(yōu)選地，如上所述，至少其中一種解除鎖定步驟可通過在線圈和磁鐵之間產(chǎn)生軸向斥力/吸力來進行。本發(fā)明的其它優(yōu)點和特性通過如下非限定性詳細描述而顯現(xiàn)出來。


圖1為根據(jù)本發(fā)明一個最佳實施例的飛機渦輪發(fā)動機螺旋槳局部縱向剖面自外部徑向看去，圖2為圖1所示螺旋槳沿平面展開的局部示意圖；圖3到圖5示出了使用裝在螺旋槳上的專用裝置來改變?nèi)~片迎角的工作原理，所示改變?nèi)~片迎角的裝置同時也是本發(fā)明的目的；圖6a和圖6b示出了磁鐵和線圈的第一個可能的布置形式；所述磁鐵和線圈為所述改變迎角裝置的軸流無刷電機的磁鐵和線圈；圖6c和圖6d示出了所述無刷電機磁鐵和線圈的第二個可能的布置形式；圖7為圖1所示螺旋槳局部示意圖，該示意圖沿平面展開，示出了無刷電機轉(zhuǎn)子和螺旋槳旋轉(zhuǎn)槳轂之間的可能的匹配關(guān)系；圖fe和8b示出了插裝在無刷電機轉(zhuǎn)子和支撐葉片的槳轂之間的儲能裝置；圖9a和圖9b所示類似于圖3和圖4，在轉(zhuǎn)子和葉片之間設(shè)有機械連接裝置，采用另一種實施方式；以及圖10為根據(jù)本發(fā)明另一個最佳實施例的飛機渦輪發(fā)動機螺旋槳局部分解透視圖。
具體實施例方式圖1示出了飛機渦輪發(fā)動機螺旋槳1，優(yōu)選單螺旋槳的渦輪螺旋槳發(fā)動機型。螺旋槳1包括以螺旋槳縱軸4為中心的槳轂或槳盤2，所述槳盤沿軸線4相對于螺旋槳靜子6而旋轉(zhuǎn)安裝。螺旋槳由傳動軸8轉(zhuǎn)動，后者也以縱軸4為中心，所述傳動軸可以是渦輪發(fā)動機燃氣發(fā)生器驅(qū)動的齒輪箱的輸出軸，或者是所述燃氣發(fā)生器的輸出軸。正如所屬領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的那樣，傳統(tǒng)上，傳動軸8與槳轂2采用永久旋轉(zhuǎn)力矩。在其周緣，槳轂2支撐著多個螺旋槳葉片9，例如10個或更多，每個葉片都沿樞軸線13而樞轉(zhuǎn)地安裝在槳轂2的對應(yīng)開口 11內(nèi)。所述樞軸線13都位于與螺旋槳軸線4正交的相同平面上，并且優(yōu)選面向?qū)颉Ｂ菪龢?還包括可改變?nèi)~片迎角的裝置100，可同時控制所有葉片迎角。所述裝置100包括軸流無刷電機10，所述電機包括固定到螺旋槳靜子6上和裝有線圈12的靜子10a，以及裝有永磁鐵14的轉(zhuǎn)子10b，轉(zhuǎn)子安裝在旋轉(zhuǎn)槳轂2周圍。此外，所述電機包括控制裝置16，可控制線圈電力，這種控制裝置為所屬領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知。轉(zhuǎn)子IOb和靜子IOa都以螺旋槳旋轉(zhuǎn)軸線為中心，相當(dāng)于軸線4。為了實現(xiàn)兩者之間的軸流，其布置形式是，線圈12沿所述旋轉(zhuǎn)軸線4方向位于永磁鐵14的對面。這樣，轉(zhuǎn)子IOb和靜子IOa的直徑都很大，且其布置成這樣的，即相對于安裝在槳轂2開口 11內(nèi)的葉根部分，線圈12和永磁鐵14徑向向外。靜子IOa可采用冠狀體形式，用來一例如，在該冠狀體的相應(yīng)溝槽內(nèi)一固定支撐線圈12，所述線圈沿周向彼此相隔，例如，9個線圈。轉(zhuǎn)子IOb也可采用冠狀體形式，用來一例如，在所述冠狀體的相應(yīng)溝槽內(nèi)一固定支撐永磁鐵14，所述永磁鐵沿周向彼此相隔，例如，14個永磁鐵，其數(shù)量小于線圈數(shù)。這種無刷電機的工作原理是，使用控制裝置16，在線圈12內(nèi)產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場。為了使轉(zhuǎn)子沿第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)，該旋轉(zhuǎn)磁場必須在旋轉(zhuǎn)時以相位前移方式旋轉(zhuǎn)，反之，在沿相反旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子。所述裝置100還包括轉(zhuǎn)子IOb和葉片9之間的連接裝置。這些裝置在圖1中用標(biāo)記18表示，下面參照圖2簡要介紹這些連接裝置。在該圖中，人們可以看到每個葉片9都通過轉(zhuǎn)子IOb而與其自己的連接裝置18相連，在樞軸線13上，所述裝置在此處包括了固定到轉(zhuǎn)子IOb上并徑向向外伸出的指狀件20，以及相對于其相關(guān)葉片9而旋轉(zhuǎn)固定的臂22。此外，臂22帶有內(nèi)腔M，指狀件20就在其內(nèi)滑動。所述裝置100還包括與旋轉(zhuǎn)槳轂2 —起鎖定轉(zhuǎn)子IOb旋轉(zhuǎn)的機械裝置沈，所述裝置在此處包括以軸線4為中心并與轉(zhuǎn)子IOb冠狀體固定在一起的第一齒輪^^，以及以軸線4為中心并固定到槳轂2上的直徑相同的第二齒輪^b。在圖2中，人們可以看到嚙合狀態(tài)下的機械裝置沈，這是通過兩個齒輪^a，26b齒的嚙合而實現(xiàn)的，防止了轉(zhuǎn)子IOb相對于槳轂2的相對轉(zhuǎn)動。如下所述，如此固定的轉(zhuǎn)子IOb處于所謂的鎖定位置，相反，其也可以處于所謂的非鎖定位置。實際上，本發(fā)明的其中一個特性是，轉(zhuǎn)子IOb軸向可移動地固定在圖2所示的鎖定位置和非鎖定位置之間，在鎖定位置時，轉(zhuǎn)子IOb固定成可與旋轉(zhuǎn)槳轂2 —起轉(zhuǎn)動，而在非鎖定位置時，其相對于槳轂的轉(zhuǎn)動會通過機械連接裝置18而引起葉片9迎角的改變。在這方面，下面參照圖2到圖5簡要介紹葉片迎角的改變原理。為此，在圖2中，機械裝置26的嚙合防止了轉(zhuǎn)子IOb和槳轂2的相對轉(zhuǎn)動，二者由傳動軸聯(lián)合驅(qū)動，而葉片9處于一定的迎角狀態(tài)，只要機械裝置沈保持嚙合狀態(tài)，就可防止轉(zhuǎn)子和槳轂保持所述相對轉(zhuǎn)動。當(dāng)必須改變?nèi)~片迎角時，轉(zhuǎn)子IOb首先通過軸向向其非鎖定位置移動而解除鎖定，在這個位置上，其與齒輪26b相隔開，如圖3所示，而并更靠近靜子10a。由于轉(zhuǎn)子IOb沿軸向在槳轂2上滑動，齒輪的齒的嚙合就被打破。此外，在轉(zhuǎn)子IOb的所述移動期間，每個指狀件20大體上在其整個長度上也在其相關(guān)的內(nèi)腔M內(nèi)滑動。而后，電機的控制裝置16向線圈供電，使轉(zhuǎn)子IOb按預(yù)定的角幅度轉(zhuǎn)動，通過機械連接裝置18而將葉片9置于預(yù)期的迎角位置。如圖4所示，轉(zhuǎn)子IOb對指狀件20的轉(zhuǎn)動使得相關(guān)臂22沿軸線13樞轉(zhuǎn)，進而帶動整個葉片9沿該軸線轉(zhuǎn)動。一旦達到所期望的迎角，轉(zhuǎn)子IOb即沿軸向向其鎖定位置移動而被鎖定，在這個位置時，其再次靠近齒輪26b，如圖5所示，并離開靜子10a。由于轉(zhuǎn)子IOb沿軸向在槳轂2上滑動，齒輪^a，26b的齒再次嚙合，這樣，在進行新的類似于上面所述迎角改變操作之前，不再修改葉片的迎角。供參考，應(yīng)該指出的是，齒的嚙合僅僅只能稍稍或根本不能修改葉片迎角，因為齒輪的齒的節(jié)距與葉片迎角調(diào)整節(jié)距接近或相同。采用該最佳實施例，在轉(zhuǎn)子IOb軸向移動期間，不對轉(zhuǎn)子IOb和槳轂2的相對角度位置進行修改，從而不會無意地修改葉片迎角。下面簡要介紹的驅(qū)動轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)的電磁解決方案，被認為是一種可獲得這種功能的可能的實施方案。另外，還需指出的是，機械連接裝置18的布局是這樣的，即在轉(zhuǎn)子IOb軸向移動以解除鎖定期間，甚至在這種軸向移動期間轉(zhuǎn)子未相對于槳轂2進行有角度地移動時，連接裝置便有可能改變?nèi)~片的迎角。在這種情況下，在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的范圍內(nèi)，應(yīng)考慮這種附加的移動，以便在修改操作結(jié)束時所獲得的葉片迎角為預(yù)期的修改程度。換句話說，如果認為會發(fā)生這種附加移動，在鎖定所述轉(zhuǎn)子IOb之后，那么，轉(zhuǎn)子IOb的轉(zhuǎn)動就會停止在一個葉片9處于不同迎角的位置上，而不是最終獲得的迎角。如上所述，明智地是，轉(zhuǎn)子IOb的鎖定和解除鎖定可使用以特定方式控制的電動機來進行，而不是使用附加傳動裝置，盡管這種選擇方案確實是可能的。對于解除鎖定，使用線圈和永磁鐵，以產(chǎn)生可使轉(zhuǎn)子IOb沿軸向向靜子IOa移動的吸力。更具體地說，控制線圈12以獲得旋轉(zhuǎn)基準(zhǔn)面上的固定軸向場。為了從靜子IOa上產(chǎn)生該軸向場，線圈12可以以與槳轂2轉(zhuǎn)速相同的轉(zhuǎn)速切換，從而始終使大多數(shù)線圈和永磁鐵處于彼此相對的方向上，產(chǎn)生上述吸力。該軸向場，從轉(zhuǎn)子IOb看去，帶有恒定軸向取向， 而從靜子看去，其也帶有恒定軸向取向，但卻以轉(zhuǎn)子IOb和槳轂2的速度旋轉(zhuǎn)。圖6a示出了線圈12和永磁鐵14展開平面示意圖，所述線圈和永磁鐵等于無刷電機10。在所采用帶有9個線圈和14個永磁鐵的布置中，實際上，可以控制線圈12的極性， 從而可以在每個時刻，每個線圈在相反極性永磁鐵對面的表面盡可能大。此處，在最有利的情況下，線圈總表面的60%是在相反極性永磁鐵的對面，該表面足以獲得所需要的吸力，即使該轉(zhuǎn)子會因為施加其上的反力而出現(xiàn)振動，該反力是由剩余40%的表面區(qū)域產(chǎn)生的。當(dāng)需要斥力時，即鎖定步驟所要求的，也會出現(xiàn)同樣的情況，在這種情況下，控制線圈12的極性，以便在每個時刻，每個線圈的表面在相同極性磁鐵對面會盡可能大，如圖6b所示。在這方面，在這些附圖中，深灰色對應(yīng)于正極，而淺灰色對應(yīng)于負極。圖6c和6d示出了另一種最佳實施例，在這個實施例中，每個線圈12分為兩個截然不同的部分12a，12b，均采用相同或相反極性。然后，最大重疊面從60%增加到75%，這有利于獲得更強的斥力/吸力，并可降低轉(zhuǎn)子的振動影響。應(yīng)該指出的是，在上述最佳實施例中，不僅在轉(zhuǎn)子IOb鎖定步驟期間，而且在轉(zhuǎn)子 IOb處于鎖定位置時，電動機10都會產(chǎn)生斥力，從而使阻止轉(zhuǎn)子IOb旋轉(zhuǎn)的裝置沈的兩個齒輪的齒保持在嚙合狀態(tài)。圖7示出了一種方法，為了改變?nèi)~片的迎角，在轉(zhuǎn)子IOb在槳轂2上轉(zhuǎn)動期間，可確保所述轉(zhuǎn)子不會相對于所述槳轂軸向移動。為此，槳轂上裝有一個或多個向外伸出的銷 30，而轉(zhuǎn)子IOb的內(nèi)表面上帶有溝槽32，溝槽的一個側(cè)壁上帶有腔室34，規(guī)律地相互隔開， 隔開距離相當(dāng)于調(diào)整葉片迎角的節(jié)距。當(dāng)轉(zhuǎn)子處于鎖定位置時，如圖7左側(cè)部分所示，每個銷30插入其中一個溝槽34內(nèi)。結(jié)果，鎖定了轉(zhuǎn)子相對于槳轂的轉(zhuǎn)動，所述裝置能夠配套該鎖定裝置26，或取代它。另一方面，在轉(zhuǎn)子IOb解除鎖定后，每個銷30都會位于溝槽32內(nèi)， 于是，當(dāng)其位于兩個溝槽34之間時，如圖7右側(cè)部分所示，在旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子和槳轂2之間就不會出現(xiàn)任何軸向移動。為了提供安全功能，又稱之為“故障防護”功能，所述裝置100可裝有幾個插在轉(zhuǎn)子IOb和旋轉(zhuǎn)槳轂2之間的儲能裝置40。此處，每個儲能裝置40都采用一種彈簧或相似裝置，其兩端分別安裝在部件IOb和2上，這些彈簧設(shè)計成可在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)期間儲存能量，以便增加葉片的迎角。采用這種布局時，如果渦輪發(fā)動機出現(xiàn)故障，一旦轉(zhuǎn)子相對于槳轂的轉(zhuǎn)動被解除鎖定，原先儲存在裝置40內(nèi)的能量就會自動釋放。該能量的釋放使得轉(zhuǎn)子沿葉片迎角最小方向相對于槳轂轉(zhuǎn)動，從而可使螺旋槳處于順槳位置。在這方面，圖8a示出了轉(zhuǎn)子IOb旋轉(zhuǎn)期間與裝置40的布置情況，目的是增加葉片的迎角，同時，圖8b示出了預(yù)先由彈簧儲存的能量釋放期間的相同布置。另外，還可考慮液壓儲能解決方案，但都沒有超出本發(fā)明的范圍。圖9a和9b為轉(zhuǎn)子和葉片之間的機械連接裝置，所示為另一種實施方式。此次，所述裝置18也包括與每個葉片9相關(guān)的臂22，該臂與葉片一起沿樞軸線13轉(zhuǎn)動。然而，每個臂22的遠端通過鉸鏈固定到以軸線4為中心的共用環(huán)42上，并優(yōu)選地布置在轉(zhuǎn)子IOb的周圍。所述裝置18還包括與轉(zhuǎn)子IOb固定到一起的一個或多個傳動指狀件20，徑向向外伸出，每個指狀件在環(huán)42的軸向內(nèi)腔M內(nèi)滑動。然而，此處，不同于此前附圖中所示實施例那樣，銷和內(nèi)腔的數(shù)量可以大大小于螺旋槳的葉片數(shù)。為此，在圖9a所示轉(zhuǎn)子鎖定位置處，每個指狀件20位于其相關(guān)內(nèi)腔的一端，然后，在轉(zhuǎn)子IOb解除鎖定期間，軸向滑動到對面一端。在這個位置，轉(zhuǎn)子相對于槳轂的轉(zhuǎn)動，如圖9b所示，由于指狀件20，則會引起環(huán)42圍繞軸線4的轉(zhuǎn)動，以及每個臂22圍繞其軸線13的樞轉(zhuǎn)，導(dǎo)致相關(guān)葉片9迎角的變化。最后，圖10示出了本發(fā)明的另一個最佳實施例，該實施例與前面所述實施例不同，主要是轉(zhuǎn)子和葉片之間機械連接裝置18的設(shè)計。所示裝置包括以軸線4為中心的齒輪18a，該齒輪是無刷電機10的轉(zhuǎn)子IOb的組成部分。此外，所述裝置還安裝了與每個葉片9相關(guān)的齒輪18b，旋轉(zhuǎn)固定到相關(guān)葉片的根部。為此，在轉(zhuǎn)子IOb的鎖定位置，不同于前面所述實施例，其更靠近靜子10a，齒輪18a，18b之間的不再嚙合，這從而防止葉片迎角因為齒輪18a而被修正。為此，圖10未示出所述鎖定轉(zhuǎn)子IOb相對于槳轂2的轉(zhuǎn)動的裝置，然而，明確可采用所屬領(lǐng)域技術(shù)人員認為合適的任何形式。此外，在這個位置，葉片9通過附加系統(tǒng)而保持在其迎角位置，同樣，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員對此都已熟知。因此，此處所示機械連接裝置18采用了可脫開形式。此外，在軸向移向其與靜子IOa遠離的非鎖定位置后，轉(zhuǎn)子IOb通過其所支撐的齒輪18a而與齒輪18b相嚙合，這樣，該齒輪的轉(zhuǎn)動會引起葉片迎角的修改。當(dāng)然，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可對上面所述發(fā)明進行各種不同改動，上述僅作為非限定性示例給出。
權(quán)利要求
1.一種可改變飛機渦輪發(fā)動機螺旋槳葉片(9)迎角的裝置(100)，每個葉片都樞軸安裝在沿所述螺旋槳旋轉(zhuǎn)軸線(4)轉(zhuǎn)動的槳轂(2)上，所述裝置的特征在于所述裝置包括軸流無刷電機(10)，該電機包括裝有線圈(1 的靜子(IOa)和裝有永磁鐵(14)的轉(zhuǎn)子(10b)，所述靜子牢牢地安裝到渦輪發(fā)動機的靜止部分上，所述轉(zhuǎn)子和靜子都以所述螺旋槳旋轉(zhuǎn)軸線(4)為中心，所述線圈沿所述旋轉(zhuǎn)軸線方向與所述永磁鐵相對而置，所述裝置還包括在所述轉(zhuǎn)子(IOb)和所述葉片(9)之間的機械連接裝置(18)，所述轉(zhuǎn)子(IOb)軸向移動地安裝在鎖定位置和非鎖定位置之間，在鎖定位置時，其旋轉(zhuǎn)固定到旋轉(zhuǎn)槳轂( 上，而在非鎖定位置時，其沿螺旋槳旋轉(zhuǎn)軸線相對于所述槳轂的轉(zhuǎn)動會經(jīng)由所述機械連接裝置(18)而引起葉片迎角的改變。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置設(shè)計成所述轉(zhuǎn)子(IOb)在其鎖定位置和非鎖定位置之間的軸向移動，和/或其反向移動，通過在線圈(1 和磁鐵(14)之間產(chǎn)生軸向斥力/吸力而進行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，其包括鎖定轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)槳轂轉(zhuǎn)動的機械裝置(26)，所述裝置在轉(zhuǎn)子(IOb)處于鎖定位置時動作。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述機械轉(zhuǎn)動鎖定裝置包括齒輪Q6a， 26b)。
5.根據(jù)前面任何一項權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子和所述葉片之間的所述機械連接裝置(18)包括與每個葉片(9)相關(guān)的指狀件(20)，所述指狀件與所述轉(zhuǎn)子固定在一起，沿其樞軸線(13)在臂02)的內(nèi)腔04)內(nèi)滑動，所述臂02)相對于相關(guān)葉片旋轉(zhuǎn)固定。
6.根據(jù)前面任何一項權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，還包括至少一個儲能裝置 (40)，插裝在轉(zhuǎn)子(IOb)和旋轉(zhuǎn)槳轂( 之間，所述儲能裝置在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動期間可儲存能量， 以便增加葉片的迎角。
7.一種飛機渦輪發(fā)動機螺旋槳(1)，包括根據(jù)前面任何一項權(quán)利要求所述的裝置 (100)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的螺旋槳，還安裝了以縱軸(4)為中心的槳轂O)，傳動所述槳轂⑵轉(zhuǎn)動的軸，該軸也以縱軸⑷為中心，以及多個葉片(9)，每個葉片沿樞軸線(13)樞軸安裝在所述槳轂(2)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的螺旋槳，其特征在于，無刷電機的轉(zhuǎn)子(IOb)布置在所述旋轉(zhuǎn)槳轂O)的周圍。
10.一種飛機渦輪發(fā)動機，包括至少一個根據(jù)權(quán)利要求7到9中任一項所述的螺旋槳⑴。
11.一種采用根據(jù)權(quán)利要求1到7中任一項所述裝置(100)來控制飛機渦輪發(fā)動機螺旋槳葉片迎角的方法，其特征在于，為了修改葉片的迎角，其包括如下步驟通過將無刷電機轉(zhuǎn)子從其鎖定位置軸向移動到其非鎖定位置，可解除無刷電機轉(zhuǎn)子的鎖定；轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子，使葉片達到預(yù)期的迎角；以及通過將無刷電機轉(zhuǎn)子從其非鎖定位置軸向移動到其鎖定位置，可鎖定無刷電機轉(zhuǎn)子；
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，至少其中一項解除鎖定步驟是通過在線圈和磁鐵之間產(chǎn)生軸向斥力/吸力來進行。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種改變飛機渦輪發(fā)動機螺旋槳葉片迎角的裝置，包括軸流無刷電機(10)，所述電機包括裝有線圈(12)的靜子(10a)，以及裝有永磁鐵(14)的轉(zhuǎn)子(10b)，所述轉(zhuǎn)子軸向可移動式地安裝在鎖定位置和非鎖定位置之間，在鎖定位置時，所述轉(zhuǎn)子與螺旋槳旋轉(zhuǎn)槳轂(2)一起轉(zhuǎn)動固定，而在非鎖定位置時，其沿螺旋槳旋轉(zhuǎn)軸線相對于槳轂的轉(zhuǎn)動會通過機械連接裝置(18)而引起葉片迎角的改變。
文檔編號B64C11/44GK102574576SQ201080047342
公開日2012年7月11日 申請日期2010年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月22日
發(fā)明者吉恩-路易斯·艾羅德 申請人:斯奈克瑪