基于变距螺旋桨的重油混合动力冷却系统技术方案

本发明专利技术公开了基于变距螺旋桨的重油混合动力冷却系统，包括：螺距控制装置、操控平台以及与操控平台无线连接的主控制器；所述螺距控制装置包括变距螺旋桨、控制器、螺距采集器；所述螺距采集器安装在所述变距螺旋桨的桨叶两侧，所述螺距采集器用于采集变距螺旋桨的实时螺距值；所述螺距采集器与所述主控制器电性连接，所述主控制器用于控制所述变距螺旋桨的螺距值；通过控制变距螺旋桨的输出扭矩用于改变变距螺旋桨的冷却风力，实现系统冷却。

Cooling system of heavy oil hybrid based on variable pitch propeller

【技术实现步骤摘要】
基于变距螺旋桨的重油混合动力冷却系统
本专利技术涉及一种冷却系统，尤其涉及基于变距螺旋桨的重油混合动力冷却系统。
技术介绍
混合动力装置是指由两个或多个能同时运转的驱动单元提供动力，并联式混合动装置包括一台发动机和一台电机，电机与发动机有行星齿轮机构和传动机构的转速耦合方式，以及齿轮式、链式、皮带式和电磁式的转矩耦合方式，其中电磁式的转矩耦合方式是一种非接触式耦合方式，产生的机械损失小，电机与发动机同轴连接，电机本身充当耦合装置，结构紧凑，传递效率高，重油发动机具有使用安全的优势，但是由于重油燃料粘度大、闪点高、容易积碳等特性，所以重油发动机对于缸温的控制比较敏感，因此需要设计变距风扇用于调节发动机的冷却强度，从而达到控制缸温的目的。一般小型航空活塞发动机的冷却多采用定距螺旋桨,利用螺旋桨旋转时产生的风力对发动机进行风冷，在达到一定飞行速度后,桨叶气流开始分离,即便增加发动机功率也难以提高速度,桨叶效率降低，风冷的效果并不明显。
技术实现思路
本专利技术克服了现有技术的不足，提供基于变距螺旋桨的重油混合动力冷却系统。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：基于变距螺旋桨的重油混合动力冷却系统，包括：螺距控制装置、操控平台、与操控平台无线连接的主控制器；所述螺距控制装置包括变距螺旋桨、主控制器、螺距采集器；所述螺距采集器安装在所述变距螺旋桨的桨叶两侧，所述螺距采集器用于采集变距螺旋桨的实时螺距值；所述螺距采集器与所述主控制器电性连接，所述主控制器用于控制所述变距螺旋桨的螺距值；通过控制变距螺旋桨的输出扭矩用于改变变距螺旋桨的冷却风力，实现系统冷却。本专利技术一个较佳实施例中，还包括副控制器，所述副控制器与主控制器电性连接。本专利技术一个较佳实施例中，还包括主调节器与副调节器，所述主调节器输入螺距设定值给主控制器，所述副控制器获取变距螺旋桨的螺距实时值。本专利技术一个较佳实施例中，主控制器比较螺距设定值与螺距实时值，发出指令给副控制器控制螺距控制步进电机，从而调节螺距。本专利技术一个较佳实施例中，所述控制装置包括随动控制模式与非随动控制模式；当主调节器正常工作时，系统进入随动控制模式，所述主控制器控制螺距的调节，所述副控制器处于辅助状态；当主调节器发生故障时，系统进入非随动控制模式，所述主控制器屏蔽所述主调节器信息，所述副控制器进入主控状态。本专利技术一个较佳实施例中，还包括发动机缸温传感器，所述发动机缸温传感器与所述主控制器、副控制器电性连接，所述发动机缸温传感器用于采集发动机缸体温度，并传递给所述主控制器或/和副控制器。本专利技术一个较佳实施例中，所述主控制器或/和副控制器根据采集的发动机缸体实时温度触发螺距控制步进电机，通过螺距控制步进电机控制变距螺旋桨的螺距值。本专利技术一个较佳实施例中，当变距螺旋桨的螺距值与设定值一致时，螺距电机停止工作，变距螺旋桨的螺距被固定，使发动机缸体温度经变距螺旋桨的冷却后维持在可控范围内。本专利技术一个较佳实施例中，还包括显示面板，所述显示面板从所述主控制器获取控制装置的状态数据，通过显示面板查看并操作参数设置，实时监控控制装置的运行状态。本专利技术一个较佳实施例中，所述主控制器采用嵌入式结构，外部采用双路总线布局，并配置双电源。本专利技术一个较佳实施例中，所述显示面板包括手柄、显示器和按钮。本专利技术一个较佳实施例中，主控制器是闭环控制单元的核心模块，采用Cortex-M7嵌入式CPU，外部采用CANBUS总线技术与副控制器进行信号传输，副控制器同样采用采用Cortex-M7嵌入式CPU，外部采用CANBUS总线技术。本专利技术解决了
技术介绍
中存在的缺陷，本专利技术具备以下有益效果：(1)采用主、副两个控制器对螺距进行控制,防止单一控制器出现故障而发生无法调控螺距的现象,增强机构实用性和可靠性。(2)变矩螺旋桨运行状况可以通过显示器显现,通过手柄和按钮来实现螺距控制操作,简单快捷分布式、模块化设计,节省大量控制电缆,缩短设计、安装和调试周期,在优化管理,预测检修和预防维修等方面具有明显优越性。(3)通过随动模式与非随动模式的切换，能够实现在主调节器出现故障时，通过切换成非随动模式，由副控制器进行控制螺距调节，同时，主控制器屏蔽主调节器信息，将主调节器进行隔离检修，在进行主调节器检修的同时，能够保证冷却系统的正常运行。(4)通过发动机缸温传感器实时检测发动机缸体温度，然后根据发动机缸体温度进行动态调整变距螺旋桨的扭矩，从而实现动态调整变距螺旋桨的输出风冷，实现发动机的冷却。(5)主控制器是闭环控制单元的核心模块,采用和两个嵌入式,实现冗余,外部采用双路以总线技术,实现采集线路冗余,配置两个电源,实现电源冗余,双总线、双电源设计,提高了容错能力,增强了整个机构的可靠性。(6)主控制器进行数据处理、信号传输、输出控制、信息存储、故障报警,实时分析当前输入信息,当出现非正常状况时,发出报警信号,通过控制显示面板反映到显示器上，实时监控控制装置的运行状态。附图说明图1是本专利技术的优选实施例的变距螺旋桨立体结构示意图；图2是本专利技术的优选实施例的系统框图；附图标记：1、转轴，2、第二锥齿轮，3、桨叶，4、桨毂，5、桨叶驱动锥齿轮，6、第一锥齿轮，7、扭转变形件，8、套筒，9、轴毂，10、变距螺旋桨，11、变距齿轮，12、螺距控制步进电机，13、主控制器，14、操控平台，15、无线数据传输模块，16、发动机缸温传感器，17、副控制器，18、螺距采集器。具体实施方式现在结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此其仅显示与本专利技术有关的构成。如图1和图2所示，基于变距螺旋桨的重油混合动力冷却系统，包括：螺距控制装置、操控平台14、与操控平台14无线连接的主控制器13；所述螺距控制装置包括变距螺旋桨10、主控制器13、螺距采集器18；所述螺距采集器18安装在所述变距螺旋桨10的桨叶3两侧，所述螺距采集器18用于采集变距螺旋桨10的实时螺距值；所述螺距采集器18与所述主控制器13电性连接，所述主控制器13用于控制所述变距螺旋桨10的螺距值；通过控制变距螺旋桨10的输出扭矩用于改变变距螺旋桨10的冷却风力，实现系统冷却。利用变矩螺旋桨改变螺旋桨每个桨叶3的倾斜角来改变输出扭矩，也就是在转速不变的情况下可以改变螺旋桨冷却风力。还包括主控制器13与副控制器17，主控制器13与副控制器17均为自主研发，所述副控制器17获取变距螺旋桨10的螺距实时值，所述副控制器17将变距螺旋桨10的螺距实时值输入给主控制器13，主控制器13根据变距螺旋桨10的螺距实时值和获取的缸温传感器实时值进行变距螺旋桨10的螺距调整。主控制器13是闭环控制单元的核心模块,采用和两个嵌入式,实现冗余,外部采用双路以总线技术,实现采集线路冗余,配置两个电源,实现电源冗余,双、双总线、双电源设计,提高了容错能力,增强了整个机构的可靠性。主控制器13是闭环控制单元的核心模块，采用Cortex-M7嵌入式CPU，外部采用CANBUS总线技术与副控制器17进行信号传输，副控制器17同样采用采用Cortex-M4嵌入式CPU，外部采用CANBUS总线技术，副控制器17获取变距螺旋桨10的螺距实时值。主控制器13比较螺距设定值与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于变距螺旋桨的重油混合动力冷却系统，包括：螺距控制装置、操控平台、与操控平台无线连接的主控制器；其特征在于，所述螺距控制装置包括变距螺旋桨、主控制器与至少一个螺距采集器；所述螺距采集器安装在所述变距螺旋桨的桨叶两侧，所述螺距采集器用于采集变距螺旋桨的实时螺距值；所述螺距采集器与所述主控制器电性连接，所述主控制器用于控制所述变距螺旋桨的螺距值；通过控制变距螺旋桨的输出扭矩用于改变变距螺旋桨的冷却风力，实现系统冷却。

【技术特征摘要】
1.基于变距螺旋桨的重油混合动力冷却系统，包括：螺距控制装置、操控平台、与操控平台无线连接的主控制器；其特征在于，所述螺距控制装置包括变距螺旋桨、主控制器与至少一个螺距采集器；所述螺距采集器安装在所述变距螺旋桨的桨叶两侧，所述螺距采集器用于采集变距螺旋桨的实时螺距值；所述螺距采集器与所述主控制器电性连接，所述主控制器用于控制所述变距螺旋桨的螺距值；通过控制变距螺旋桨的输出扭矩用于改变变距螺旋桨的冷却风力，实现系统冷却。2.根据权利要求1所述的基于变距螺旋桨的重油混合动力冷却系统，其特征在于：还包括副控制器，所述副控制器与主控制器电性连接。3.根据权利要求2所述的基于变距螺旋桨的重油混合动力冷却系统，其特征在于：还包括主控制器与副控制器，所述副控制器获取变距螺旋桨的螺距实时值，所述副控制器将变距螺旋桨的螺距实时值输入给主控制器，主控制器根据变距螺旋桨的螺距实时值和获取的缸温传感器实时值进行变距螺旋桨的螺距调整。4.根据权利要求3所述的基于变距螺旋桨的重油混合动力冷却系统，其特征在于：主控制器比较螺距设定值与螺距实时值，发出指令给副控制器控制螺距控制步进电机，从而调节螺距。5.根据权利要求2所述的基于变距螺旋桨的重油混合动力冷却系统，其特征在于：所述控制装置包括随动控制模式与非随动控制模式；当主调节器正常工作时，系统进入随动控制模式，所述主控制器控制螺距的调节，所述副控制器处于辅助状态；当主调节器发生故障时，系统进入非...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘超，许祥胜，龙伟成，王凌峰，
申请(专利权)人：江苏心源航空科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32