本發(fā)明涉及直升機旋翼領(lǐng)域，尤其涉及一種能電動變距和自動安裝拆卸槳葉的直升機旋翼系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1907年8月，法國人保羅·科爾尼研制出一架全尺寸載人直升機，并在同年11月13日試飛成功。當(dāng)今世界，直升機已廣泛應(yīng)用，其中最讓人擔(dān)心的是安全性問題，核心部分是旋翼系統(tǒng)。

現(xiàn)有的旋翼系統(tǒng)的變距模塊一般都是機械結(jié)構(gòu)，重量比較大，此外，現(xiàn)有的旋翼系統(tǒng)的槳葉需要進行安裝和拆卸時，一般都要靠人工進行，工作繁瑣，使得機務(wù)人員的工作量很大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對背景技術(shù)中所涉及到的缺陷，提供一種能電動變距和自動安裝拆卸槳葉的直升機旋翼系統(tǒng)及方法。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案：

能電動變距和自動安裝拆卸槳葉的直升機旋翼系統(tǒng)，包含槳轂、升降移動模塊和若干槳葉；

所述槳轂上設(shè)有若干與所述槳葉一一對應(yīng)的安裝孔；

所述槳葉包含槳身和連接部，所述槳身通過連接部和所述槳轂上與其對應(yīng)的安裝孔相連；

所述連接部由外朝內(nèi)依次包含轉(zhuǎn)子鐵芯、換向器和夾持部，所述轉(zhuǎn)子鐵芯上纏繞有線圈，所述換向器和所述轉(zhuǎn)子鐵芯上的線圈電氣相連；

所述槳轂的安裝孔內(nèi)由外朝內(nèi)依次設(shè)有永磁結(jié)構(gòu)、電刷和電動鎖扣；所述永磁結(jié)構(gòu)包含兩塊半圓環(huán)狀的永磁鐵，一塊為N極，另一塊為S極，所述兩塊永磁鐵將安裝孔對應(yīng)的槳葉連接部的轉(zhuǎn)子鐵芯包含在內(nèi)；所述電刷和安裝孔對應(yīng)的槳葉連接部的換向器電氣連接；所述電動鎖扣用于鎖住或放開安裝孔對應(yīng)的槳葉連接部的夾持部；

所述升降移動模塊包含第一至第二槳葉夾子、升降臺、第一至第四液壓伸縮桿、第一至第二滑輪、第一至第二滑輪驅(qū)動電機、第一至第二滑輪軌道；

所述升降臺呈“凹”字型，其下端面分別和第三液壓伸縮桿的頂端、第四液壓伸縮桿的頂端固定相連；

所述第一槳葉夾子、第二槳葉夾子水平相向設(shè)置，其根部分別和所述第一液壓伸縮桿頂端、第二液壓伸縮桿的頂端固定相連；所述第一液壓伸縮桿末端、第二液壓伸縮桿的末端分別和所述升降臺的兩個內(nèi)側(cè)壁固定相連；所述第一液壓伸縮桿、第二液壓伸縮桿用于調(diào)整所述第一槳葉夾子、第二槳葉夾子之間的距離；

所述第三液壓伸縮桿的末端、第四液壓伸縮桿的末端分別和所述第一滑輪驅(qū)動電機、第二滑輪驅(qū)動電機固定相連；

所述第一滑輪驅(qū)動電機的輸出軸、第二滑輪驅(qū)動電機的輸出軸分別和所述第一滑輪的轉(zhuǎn)軸、第二滑輪的轉(zhuǎn)軸固定相連；

所述第一滑輪軌道、第二滑輪軌道平行設(shè)置在直升機的機身上，所述第一滑輪、第二滑輪分別設(shè)置在所述第一滑輪軌道、第二滑輪軌道內(nèi)；

所述第一滑輪驅(qū)動電機、第二滑輪驅(qū)動電機分別用于驅(qū)動第一滑輪、第二滑輪，使得升降臺沿著第一滑輪軌道、第二滑輪軌道移動；所述第三液壓伸縮桿、第四液壓伸縮桿用于調(diào)整升降臺的高度。

本發(fā)明還公開了一種基于該能電動變距和自動安裝拆卸槳葉的直升機旋翼系統(tǒng)的槳葉拆卸方法，包含以下步驟：

步驟A.1），控制槳轂中對應(yīng)需要拆卸槳葉的電刷斷電、電動鎖扣打開；

步驟A.2），控制第一液壓伸縮桿、第二液壓伸縮桿工作，將第一槳葉夾子、第二槳葉夾子之間的距離調(diào)整至預(yù)設(shè)的第一距離閾值；

步驟A.3），控制第三液壓伸縮桿、第四液壓伸縮桿工作，將升降臺的高度調(diào)整至預(yù)設(shè)的第一高度閾值；

步驟A.4），控制第一液壓伸縮桿、第二液壓伸縮桿工作，將第一槳葉夾子、第二槳葉夾子之間的距離調(diào)整至預(yù)設(shè)的第二距離閾值，使得第一槳葉夾子、第二槳葉夾子將需要拆卸的槳葉夾住；

步驟A.5），控制第一滑輪驅(qū)動電機、第二滑輪驅(qū)動電機工作，使得升降臺朝外滑動預(yù)設(shè)的第二距離閾值，將需要拆卸的槳葉拔出；

本發(fā)明還公開了一種基于該能電動變距和自動安裝拆卸槳葉的直升機旋翼系統(tǒng)的槳葉安裝方法，包含以下步驟：

步驟B.1），控制第一液壓伸縮桿、第二液壓伸縮桿工作，將第一槳葉夾子、第二槳葉夾子之間的距離調(diào)整至預(yù)設(shè)的第一距離閾值；

步驟B.2），將需要安裝的槳葉放置在第一槳葉夾子、第二槳葉夾子之間；

步驟B.3），控制第一液壓伸縮桿、第二液壓伸縮桿工作，將第一槳葉夾子、第二槳葉夾子之間的距離調(diào)整至預(yù)設(shè)的第二距離閾值，使得第一槳葉夾子、第二槳葉夾子將需要安裝的槳葉夾??；

步驟B.4），控制第一滑輪驅(qū)動電機、第二滑輪驅(qū)動電機工作，使得升降臺朝外滑動預(yù)設(shè)的第二距離閾值；

步驟B.5），控制第三液壓伸縮桿、第四液壓伸縮桿工作，將升降臺的高度調(diào)整至預(yù)設(shè)的第一高度閾值；

步驟B.6），控制槳轂工作，使得需要安裝槳葉對應(yīng)的安裝孔旋轉(zhuǎn)至預(yù)設(shè)的位置；

步驟B.7），控制槳轂中需要安裝槳葉對應(yīng)安裝孔的電刷斷電、電動鎖扣打開；

步驟B.8），控制第一滑輪驅(qū)動電機、第二滑輪驅(qū)動電機工作，使得升降臺朝內(nèi)滑動預(yù)設(shè)的第二距離閾值，將需要安裝的槳葉插入槳轂中與其對應(yīng)的安裝孔；

步驟B.9），控制槳轂中需要安裝槳葉對應(yīng)安裝孔的電刷通電、電動鎖扣鎖住需要安裝槳葉的夾持部。

本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：

1. 結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，可靠性高；

2. 變距模塊由電力驅(qū)動，通過變動槳葉的迎角改變直升機的升力，相對傳統(tǒng)的機械裝置，大大減輕重量；

3. 提供了自動安裝拆卸槳葉的功能，通過簡單可靠的機械裝置極大減少了機務(wù)人員的工作量；

4. 增加了飛行員對槳葉損壞等突發(fā)情況的處理能力，實際直升機飛行維護過程中，在執(zhí)行任務(wù)過程中發(fā)現(xiàn)槳葉受損對飛行安全造成隱患的，及時降落，自動安裝備用槳葉，能夠完成飛行任務(wù)并且保證飛行人員的生命安全和直升機的完好無損。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明中升降移動模塊去掉兩個滑輪軌道后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明中升降移動模塊和機身配合的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明中槳轂和槳葉對接的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明中槳葉和槳轂安裝孔內(nèi)電刷、電動鎖扣對接的的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1-槳葉，2-機身，3-槳轂，4-第一槳葉夾子，5-第二槳葉夾子，6-升降平臺，7-第四液壓伸縮桿，8-第一滑輪，9-第二滑輪軌道，10-第二滑輪驅(qū)動電機，11-永磁體，12-轉(zhuǎn)子鐵芯，13-電刷，14-電動鎖扣，15-電刷，16-電動鎖扣。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細說明：

如圖1所示，本發(fā)明公開了一種能電動變距和自動安裝拆卸槳葉的直升機旋翼系統(tǒng)，包含槳轂、升降移動模塊和若干槳葉。

如圖4和圖5所示，槳轂上設(shè)有若干與槳葉一一對應(yīng)的安裝孔；槳葉包含槳身和連接部，槳身通過連接部和槳轂上與其對應(yīng)的安裝孔相連；連接部由外朝內(nèi)依次包含轉(zhuǎn)子鐵芯、換向器和夾持部，轉(zhuǎn)子鐵芯上纏繞有線圈，換向器和轉(zhuǎn)子鐵芯上的線圈電氣相連；槳轂的安裝孔內(nèi)由外朝內(nèi)依次設(shè)有永磁結(jié)構(gòu)、電刷和電動鎖扣；永磁結(jié)構(gòu)包含兩塊半圓環(huán)狀的永磁鐵，一塊為N極，另一塊為S極，兩塊永磁鐵將安裝孔對應(yīng)的槳葉連接部的轉(zhuǎn)子鐵芯包含在內(nèi)；電刷和安裝孔對應(yīng)的槳葉連接部的換向器電氣連接；電動鎖扣用于鎖住或放開安裝孔對應(yīng)的槳葉連接部的夾持部。

如圖2所示，升降移動模塊包含第一至第二槳葉夾子、升降臺、第一至第四液壓伸縮桿、第一至第二滑輪、第一至第二滑輪驅(qū)動電機、第一至第二滑輪軌道。

升降臺呈“凹”字型，其下端面分別和第三液壓伸縮桿的頂端、第四液壓伸縮桿的頂端固定相連。

第一槳葉夾子、第二槳葉夾子水平相向設(shè)置，其根部分別和第一液壓伸縮桿頂端、第二液壓伸縮桿的頂端固定相連；第一液壓伸縮桿末端、第二液壓伸縮桿的末端分別和升降臺的兩個內(nèi)側(cè)壁固定相連；第一液壓伸縮桿、第二液壓伸縮桿用于調(diào)整第一槳葉夾子、第二槳葉夾子之間的距離。

第三液壓伸縮桿的末端、第四液壓伸縮桿的末端分別和第一滑輪驅(qū)動電機、第二滑輪驅(qū)動電機固定相連；第一滑輪驅(qū)動電機的輸出軸、第二滑輪驅(qū)動電機的輸出軸分別和第一滑輪的轉(zhuǎn)軸、第二滑輪的轉(zhuǎn)軸固定相連。

如圖3所示，第一滑輪軌道、第二滑輪軌道平行設(shè)置在直升機的機身上，第一滑輪、第二滑輪分別設(shè)置在第一滑輪軌道、第二滑輪軌道內(nèi)；第一滑輪驅(qū)動電機、第二滑輪驅(qū)動電機分別用于驅(qū)動第一滑輪、第二滑輪，使得升降臺沿著第一滑輪軌道、第二滑輪軌道移動；第三液壓伸縮桿、第四液壓伸縮桿用于調(diào)整升降臺的高度。

在槳轂內(nèi)部，電刷給換向器供電，通過改變轉(zhuǎn)子鐵芯上線圈的電流方向和大小使得槳葉根部在電磁場的作用下能夠精準轉(zhuǎn)動，最終達到快速變距的目的。

本發(fā)明還公開了一種基于該能電動變距和自動安裝拆卸槳葉的直升機旋翼系統(tǒng)的槳葉拆卸方法，包含以下步驟：

步驟A.1），控制槳轂中對應(yīng)需要拆卸槳葉的電刷斷電、電動鎖扣打開；

步驟A.2），控制第一液壓伸縮桿、第二液壓伸縮桿工作，將第一槳葉夾子、第二槳葉夾子之間的距離調(diào)整至預(yù)設(shè)的第一距離閾值；

步驟A.3），控制第三液壓伸縮桿、第四液壓伸縮桿工作，將升降臺的高度調(diào)整至預(yù)設(shè)的第一高度閾值；

步驟A.4），控制第一液壓伸縮桿、第二液壓伸縮桿工作，將第一槳葉夾子、第二槳葉夾子之間的距離調(diào)整至預(yù)設(shè)的第二距離閾值，使得第一槳葉夾子、第二槳葉夾子將需要拆卸的槳葉夾??；

步驟A.5），控制第一滑輪驅(qū)動電機、第二滑輪驅(qū)動電機工作，使得升降臺朝外滑動預(yù)設(shè)的第二距離閾值，將需要拆卸的槳葉拔出；

本發(fā)明還公開了一種基于該能電動變距和自動安裝拆卸槳葉的直升機旋翼系統(tǒng)的槳葉安裝方法，包含以下步驟：

步驟B.1），控制第一液壓伸縮桿、第二液壓伸縮桿工作，將第一槳葉夾子、第二槳葉夾子之間的距離調(diào)整至預(yù)設(shè)的第一距離閾值；

步驟B.2），將需要安裝的槳葉放置在第一槳葉夾子、第二槳葉夾子之間；

步驟B.3），控制第一液壓伸縮桿、第二液壓伸縮桿工作，將第一槳葉夾子、第二槳葉夾子之間的距離調(diào)整至預(yù)設(shè)的第二距離閾值，使得第一槳葉夾子、第二槳葉夾子將需要安裝的槳葉夾??；

步驟B.4），控制第一滑輪驅(qū)動電機、第二滑輪驅(qū)動電機工作，使得升降臺朝外滑動預(yù)設(shè)的第二距離閾值；

步驟B.5），控制第三液壓伸縮桿、第四液壓伸縮桿工作，將升降臺的高度調(diào)整至預(yù)設(shè)的第一高度閾值；

步驟B.6），控制槳轂工作，使得需要安裝槳葉對應(yīng)的安裝孔旋轉(zhuǎn)至預(yù)設(shè)的位置；

步驟B.7），控制槳轂中需要安裝槳葉對應(yīng)安裝孔的電刷斷電、電動鎖扣打開；

步驟B.8），控制第一滑輪驅(qū)動電機、第二滑輪驅(qū)動電機工作，使得升降臺朝內(nèi)滑動預(yù)設(shè)的第二距離閾值，將需要安裝的槳葉插入槳轂中與其對應(yīng)的安裝孔；

步驟B.9），控制槳轂中需要安裝槳葉對應(yīng)安裝孔的電刷通電、電動鎖扣鎖住需要安裝槳葉的夾持部。

本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語（包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語）具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會用理想化或過于正式的含義來解釋。

以上所述的具體實施方式，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施方式而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。