本發(fā)明涉及螺旋槳，具體地說是空中變距螺旋槳變距機構(gòu)無動力自動順槳機構(gòu)及螺旋槳。

背景技術(shù)：

1、順槳是指將螺旋槳的槳葉角度調(diào)整到幾乎與飛機飛行方向平行的狀態(tài)，使螺旋槳在空氣中的阻力最小化。

2、飛行器巡航狀態(tài)時，發(fā)動機/動力電機故障無法正常工作，通過鎖定動力源停止螺旋槳旋轉(zhuǎn)，螺旋槳順槳功能可以減少螺旋槳的迎風(fēng)阻力，防止故障發(fā)動機被高速旋轉(zhuǎn)的螺旋槳反拖，從而降低飛機的阻力，提高飛機的滑翔性能，增加飛機安全降落的可能性。順槳后的螺旋槳對飛機的氣動干擾減小，使飛機更容易保持穩(wěn)定的飛行姿態(tài)。

3、傳統(tǒng)順槳的實現(xiàn)主要為空中變距螺旋槳通常通過液壓系統(tǒng)、電動系統(tǒng)或機械系統(tǒng)有動力模式實現(xiàn)順槳功能。當(dāng)飛行員觸發(fā)順槳指令后，系統(tǒng)會自動調(diào)整螺旋槳槳葉的角度，使其達到順槳位置。

4、如圖1所示，電機驅(qū)動的空中變距螺旋槳變距機構(gòu)，由變距絲桿、變距螺母、變距盤、變距螺母組成；變距槳轂上下夾持變距絲桿軸向進行定位，由電機帶動變距絲桿進行勻速雙向旋轉(zhuǎn)運動，變距絲桿旋轉(zhuǎn)帶動變距螺母軸向運動，從而使變距盤軸向運動，變距盤滑槽軸向運動，帶動槳柄變距銷進行圓周運動實現(xiàn)槳葉變距，如圖2所示，帶動變距盤從上限位至下限位，運動時間較長，對變距電機速率有極高要求。

5、如圖3所示，液壓變距與電動變距區(qū)別為，變距盤運動動力源為液壓油壓力與變距彈簧，由發(fā)動機液壓油泵提供壓力，當(dāng)大于彈簧推力，油壓推動與活塞一體的變距盤向上運動，帶動槳柄變距銷進行圓周旋轉(zhuǎn)，完成減小槳距角功能，到達對應(yīng)工作角度。當(dāng)減小液壓低于變距彈簧推力，彈簧推動變距盤向下運動，完成減大槳距角功能，當(dāng)油壓完全消失，彈簧推力作用至下限位即為螺旋槳順槳位置。液壓變距安全性主要依靠彈簧疲勞性能，彈簧起到?jīng)Q定性作用。

6、兩種現(xiàn)有技術(shù)均存在需要飛行員主動觸發(fā)順槳指令，在螺旋槳失去動力時，無法自動完成順槳，使螺旋槳會損失部分能量，降低滑翔時間。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，本發(fā)明的目的是提供空中變距螺旋槳變距機構(gòu)無動力自動順槳機構(gòu)及螺旋槳。

2、為了達成上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

3、一方面，本發(fā)明提供空中變距螺旋槳變距機構(gòu)無動力自動順槳機構(gòu)，包括變距盤，所述變距盤側(cè)壁設(shè)置有滑槽，所述滑槽與槳柄變距銷滑動連接，所述變距盤中心設(shè)置通孔，所述變距盤的通孔中設(shè)置變距螺母，所述變距螺母內(nèi)螺紋連接變距絲杠，所述變距絲杠下端設(shè)置有下限位件，所述變距絲杠上端設(shè)置有上限位件；所述變距盤與變距螺母滑動連接，所述變距螺母外壁在變距盤上方設(shè)置有限位座；所述槳柄變距銷偏心連接槳葉的槳柄，所述槳葉的槳柄軸線與槳葉的氣動中心非同軸。

4、進一步地，所述上限位件與下限位件之間為變距螺母的運動區(qū)間，這個區(qū)間定義為工作槳距角變化范圍；

5、所述變距螺母的限位座與下限位件之間為變距盤的運動區(qū)間，下限位件為順槳位，這個區(qū)間定義為工作點和順槳位變化范圍。

6、進一步地，所述限位座與變距盤之間設(shè)置有柔性材料。

7、進一步地，所述上限位件、下限位件均為復(fù)合型軸承，所述復(fù)合型軸承包括大徑部、小徑部，所述大徑部外徑大于變距絲杠外徑；

8、具體地，所述上限位件與變距絲杠上端轉(zhuǎn)動連接；所述下限位件與變距絲杠下端轉(zhuǎn)動連接。

9、進一步地，所述變距螺母上端設(shè)置有導(dǎo)向架，所述導(dǎo)向架設(shè)置有軸向貫通的第一導(dǎo)向孔，所述變距盤設(shè)置有與軸向貫通的第二導(dǎo)向孔，所述第一導(dǎo)向孔與第二導(dǎo)向孔對應(yīng)，均設(shè)置至少兩個；

10、具體地，所述第一導(dǎo)向孔內(nèi)設(shè)置有第一滑動導(dǎo)向件，所述第二導(dǎo)向孔內(nèi)設(shè)置有第二滑動導(dǎo)向件，

11、具體地，相對應(yīng)的第一滑動導(dǎo)向件、第二滑動導(dǎo)向件內(nèi)滑動設(shè)置導(dǎo)柱。

12、進一步地，所述第一滑動導(dǎo)向件、第二滑動導(dǎo)向件為銅套或直線軸承。

13、進一步地，所述第一導(dǎo)向孔、第二導(dǎo)向孔的數(shù)量與滑槽相同；

14、具體地，所述第二導(dǎo)向孔沿變距盤周向均勻分布；

15、具體地，所述第二導(dǎo)向孔位于變距盤的最大外徑dmax與1/2最大外徑dmax之間。

16、進一步地，所述變距盤的中心通孔固定設(shè)置第三滑動導(dǎo)向件，所述第三滑動導(dǎo)向件與變距螺母滑動連接；

17、具體地，所述柔性材料為歸位彈簧或空心膠筒或尼龍墊塊。

18、進一步地，所述第三滑動導(dǎo)向件為鋼制導(dǎo)套，所述鋼制導(dǎo)套嵌入變距盤的通孔內(nèi)壁；

19、具體地，所述鋼制導(dǎo)套設(shè)置有內(nèi)環(huán)，所述柔性材料為歸位彈簧，所述歸位彈簧伸入鋼制導(dǎo)套，坐于內(nèi)環(huán)。

20、二方面，本發(fā)明提供空中變距螺旋槳，包括上槳箍、下槳箍，其特征在于，還包括一方面所述的無動力自動順槳機構(gòu)；所述上限位件與上槳箍固定連接，所述導(dǎo)柱上端與上槳箍固定連接；所述下限位件與下槳箍固定連接，所述導(dǎo)柱下端與下槳箍固定連接；所述上槳箍、下槳箍轉(zhuǎn)動夾持槳柄。

21、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果：

22、1、本發(fā)明在動力電機失效后，可以無動力快速順槳，降低機身阻力，增加飛機安全降落的可能性。

23、2、本發(fā)明相對于傳統(tǒng)順槳功能，以氣動力為動力源，變距盤為從動，傳統(tǒng)順槳功能只能依靠變距電機旋轉(zhuǎn)作為動力源，來帶動槳葉旋轉(zhuǎn)；本發(fā)明安全系數(shù)高，響應(yīng)速度快，順槳功能既不依靠液壓動力，也不依靠彈簧和變距電機，變化速率取決于螺旋槳轉(zhuǎn)速、以及來流速度。

技術(shù)特征：

1.空中變距螺旋槳變距機構(gòu)無動力自動順槳機構(gòu)，包括變距盤，所述變距盤側(cè)壁設(shè)置有滑槽，所述滑槽與槳柄變距銷滑動連接，所述變距盤中心設(shè)置通孔，所述變距盤的通孔中設(shè)置變距螺母，所述變距螺母內(nèi)螺紋連接變距絲杠，所述變距絲杠下端設(shè)置有下限位件，所述變距絲杠上端設(shè)置有上限位件；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空中變距螺旋槳變距機構(gòu)無動力自動順槳機構(gòu)，其特征在于，所述上限位件與下限位件之間為變距螺母的運動區(qū)間，這個區(qū)間定義為工作槳距角變化范圍；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空中變距螺旋槳變距機構(gòu)無動力自動順槳機構(gòu)，其特征在于，所述限位座與變距盤之間設(shè)置有柔性材料。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空中變距螺旋槳變距機構(gòu)無動力自動順槳機構(gòu)，其特征在于，所述上限位件、下限位件均為復(fù)合型軸承，所述復(fù)合型軸承包括大徑部、小徑部，所述大徑部外徑大于變距絲杠外徑；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空中變距螺旋槳變距機構(gòu)無動力自動順槳機構(gòu)，其特征在于，所述變距螺母上端設(shè)置有導(dǎo)向架，所述導(dǎo)向架設(shè)置有軸向貫通的第一導(dǎo)向孔，所述變距盤設(shè)置有與軸向貫通的第二導(dǎo)向孔，所述第一導(dǎo)向孔與第二導(dǎo)向孔對應(yīng)，均設(shè)置至少兩個；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的空中變距螺旋槳變距機構(gòu)無動力自動順槳機構(gòu)，其特征在于，所述第一滑動導(dǎo)向件、第二滑動導(dǎo)向件為銅套或直線軸承。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的空中變距螺旋槳變距機構(gòu)無動力自動順槳機構(gòu)，其特征在于，所述第一導(dǎo)向孔、第二導(dǎo)向孔的數(shù)量與滑槽相同；

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的空中變距螺旋槳變距機構(gòu)無動力自動順槳機構(gòu)，其特征在于，所述變距盤的中心通孔固定設(shè)置第三滑動導(dǎo)向件，所述第三滑動導(dǎo)向件與變距螺母滑動連接；

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的空中變距螺旋槳變距機構(gòu)無動力自動順槳機構(gòu)，其特征在于，所述第三滑動導(dǎo)向件為鋼制導(dǎo)套，所述鋼制導(dǎo)套嵌入變距盤的通孔內(nèi)壁；

10.空中變距螺旋槳，包括上槳箍、下槳箍，其特征在于，還包括權(quán)利要求5所述的無動力自動順槳機構(gòu)；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了空中變距螺旋槳變距機構(gòu)無動力自動順槳機構(gòu)及螺旋槳，自動順槳機構(gòu)包括變距盤，所述變距盤側(cè)壁設(shè)置有滑槽，所述滑槽與槳柄變距銷滑動連接，所述變距盤中心設(shè)置通孔，所述變距盤的通孔中設(shè)置變距螺母，所述變距螺母內(nèi)螺紋連接變距絲杠，所述變距絲杠下端設(shè)置有下限位件，所述變距絲杠上端設(shè)置有上限位件；所述變距盤與變距螺母滑動連接，所述變距螺母外壁在變距盤上方設(shè)置有限位座；所述槳柄變距銷偏心連接槳葉的槳柄，所述槳葉的槳柄軸線與槳葉的氣動中心非同軸。本發(fā)明在動力電機失效后，可以無動力快速順槳，降低機身阻力，增加飛機安全降落的可能性。

技術(shù)研發(fā)人員：鄭偉
受保護的技術(shù)使用者：鄭偉
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30