【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可变旋转式摆动型质量块振动抑制系统
本专利技术总体上涉及飞机振动控制系统领域，并且更具体地涉及可变旋转式质量块振动抑制系统。
技术介绍
主动防振装置已用于旋转翼飞机(例如直升飞机和倾转旋翼飞机)以抵抗和消除从旋翼传递到机身的高水平振动。如果不抑制这种振动，则它们可能导致结构疲劳并可能传递到直升飞机的其他区域和系统。桨毂安装式振动控制系统用于抑制更接近振动源的振动，即主旋翼系统处的振动。常规直升飞机的旋翼系统驱动承受多种空气动力载荷的多个旋翼桨叶。主轴或桨毂安装式隔振系统可抑制靠近源位置处的振动，这与主动振动控制系统相反，后者可用于减少或抑制更远离主旋翼系统的位置处的振动。2014年12月30日授权的题为“DualFrequencyHubMountedVibrationSuppressorSystem”的美国专利第8,920,125号涉及一种桨毂安装式振动抑制系统，该系统包括绕主旋翼系统的旋转轴线限定的环形电动机系统以及与环形电动机系统通信以独立地控制至少两个质量块绕主旋翼系统的旋转轴线的旋转来减少旋转系统的面内振动的控制系统。该专利还涉及一种减小旋转翼飞机主旋翼系统中的振动的方法，该方法包括独立旋转绕由主旋翼系统限定的旋转轴线布置的多个独立可旋转质量块并控制该独立可旋转质量块以减少主旋翼系统的振动。2013年5月7日授权的题为“HelicopterVibrationControlSystemandRotatingAssemblyrotaryForcesGeneratorsforCancelli...
【技术保护点】
1.一种用于旋转翼飞机的振动抑制系统，该旋转翼飞机具有多个旋翼桨叶，其被安装到旋翼桨毂上并且相对于飞机的非旋转主体以操作速度沿旋转方向绕旋转中心轴线被驱动，所述振动抑制系统包括：/n振动控制质量块，其具有质心；/n第一转子，其具有与所述中心轴线重合的第一旋转轴线；/n第二转子，其具有与所述中心轴线重合的第二旋转轴线；/n第一联接器，其处于所述第一转子与所述振动控制质量块之间，所述第一联接器具有第一联接器中心，所述第一联接器中心与所述中心轴线垂直地偏离第一径向联接器距离；以及/n第二联接器，其处于所述第二转子与所述振动控制质量块之间，所述第二联接器具有第二联接器中心，该第二联接器中心与所述中心轴线垂直地偏离第二径向联接器距离，/n所述第一径向联接器距离不同于所述第二径向联接器距离；/n所述第一联接器中心相对于所述中心轴线与所述质心轴向地偏离第一轴向联接器距离；/n所述第二联接器中心相对于所述中心轴线与所述质心轴向地偏离第二轴向联接器距离；/n所述第一轴向联接器距离不同于所述第二轴向联接器距离；/n所述第一联接器中心和第二联接器中心具有选择性可变的位移角，该位移角由在所述中心轴线和所述第一...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170627 US 62/525,3861.一种用于旋转翼飞机的振动抑制系统，该旋转翼飞机具有多个旋翼桨叶，其被安装到旋翼桨毂上并且相对于飞机的非旋转主体以操作速度沿旋转方向绕旋转中心轴线被驱动，所述振动抑制系统包括：
振动控制质量块，其具有质心；
第一转子，其具有与所述中心轴线重合的第一旋转轴线；
第二转子，其具有与所述中心轴线重合的第二旋转轴线；
第一联接器，其处于所述第一转子与所述振动控制质量块之间，所述第一联接器具有第一联接器中心，所述第一联接器中心与所述中心轴线垂直地偏离第一径向联接器距离；以及
第二联接器，其处于所述第二转子与所述振动控制质量块之间，所述第二联接器具有第二联接器中心，该第二联接器中心与所述中心轴线垂直地偏离第二径向联接器距离，
所述第一径向联接器距离不同于所述第二径向联接器距离；
所述第一联接器中心相对于所述中心轴线与所述质心轴向地偏离第一轴向联接器距离；
所述第二联接器中心相对于所述中心轴线与所述质心轴向地偏离第二轴向联接器距离；
所述第一轴向联接器距离不同于所述第二轴向联接器距离；
所述第一联接器中心和第二联接器中心具有选择性可变的位移角，该位移角由在所述中心轴线和所述第一联接器中心之间延伸的线与在所述中心轴线和所述第二联接器中心之间延伸的线之间的夹角限定；
其中所述第一转子与所述第二转子能控制成产生绕所述中心轴线具有可控振幅和频率的振动控制力矢量。
2.根据权利要求1所述的振动抑制系统，其中所述第一转子和第二转子能控制成产生圆形振动控制力矢量。
3.根据权利要求2所述的振动抑制系统，其中所述第一转子和第二转子能控制成绕所述中心轴线沿相同方向旋转以产生所述圆形振动控制力矢量。
4.根据权利要求1所述的振动抑制系统，其中所述第一转子和第二转子能控制成产生线性振动控制力矢量。
5.根据权利要求4所述的振动抑制系统，其中所述第一转子和第二转子能控制成绕着所述中心轴线沿相反的方向旋转，以产生所述线性振动控制力矢量。
6.根据权利要求1所述的振动抑制系统，其中所述质心与所述中心轴线具有选择性可变的径向位移距离，其范围从一最小距离到一最大距离。
7.根据权利要求6所述的振动抑制系统，其中当所述位移角为零度时，所述质心与所述中心轴线重合，并且所述位移距离是与所述旋转中心轴线的所述最小距离。
8.根据权利要求7所述的振动抑制系统，其中当所述位移角度为180度时，所述质心处于与所述中心轴线的所述最大位移距离。
9.根据权利要求6所述的振动抑制系统，其中当所述位移角为零时，所述第一联接器中心、所述第二联接器中心和所述质心对准在公共联动轴线上，从而所述第一联接器中心绕所述中心轴线的力矩之和与所述第二联接器中心绕所述中心轴线的力矩之和相等且相反。
10.根据权利要求1所述的振动抑制系统，其中所述第一联接器中心相对于所述中心轴线与所述第二联接器中心轴向地偏离一固定距离。
11.根据权利要求1所述的振动抑制系统，其中所述振动控制质量块包括绕轴轴线伸长的轴，并且所述轴相对于所述第一联接器中心和所述第二联接器中心中的一个沿着所述轴轴线的轴向移动被约束，并且所述轴相对于所述第一联接器中心和所述第二联接器中心中的另一个沿着所述轴轴线能轴向移动。
12.根据权利要求1所述的振动抑制系统，其中所述振动控制力矢量是所述桨毂相对于所述飞机的所述非旋转主体绕所述中心轴线的转速与所述质心相对于所述桨毂绕所述中心轴线的转速的速度之和的函数。
13.根据权利要求1所述的振动抑制系统，其中所述第一转子轴线和所述第二转子轴线与所述中心轴线重合。
14.根据权利要求1所述的振动抑制系统，其中所述振动控制质量块包括质量块头和质量块轴，并且所述第一联接器处于所述第一转子与所述质量块轴之间，而所述第二联接器处于所述第二转子与所述质量块轴之间。
15.根据权利要求14所述的振动抑制系统，其中所述第一联接器包括第一球形轴承，所述第一球形轴承具有：第一外圈，其绕所述第一联接器中心定向并随着所述第一转子的旋转而旋转；以及第一内圈，其能与所述质量块轴一起绕所述第一联接器中心相对于所述第一外圈以至少两个运动度旋转。
16.根据权利要求15所述的振动抑制系统，其中所述第二联接器包括第二球形轴承，所述第二球形轴承具有：第二外圈，其绕所述第二联接器中心定向并随着所述第二转子的旋转而旋转；以及第二内圈，其可与所述质量块轴一起绕所述第二联接器中心相对于所述第二外圈以至少两个运动度旋转。
17.根据权利要求16所述的振动抑制系统，其中
所述第一外圈包括具有第一孔轴线的第一环形孔；
所述第一孔轴线与所述中心轴线不同心；
所述第一联接器中心与所述第一孔轴线同心；
所述质量块轴延伸穿过所述第一环形孔；
所述第二外圈包括具有第二孔轴线的第二环形孔；
所述第二孔轴线与所述中心轴线不同心；
所述第二联接器中心与所述第二孔轴线同心；并且
所述质量块轴延伸穿过所述第二环形孔。
18.根据权利要求17所述的振动抑制系统，其中
所述质量块轴绕与所述第一联接器中心相交的轴轴线伸长；
所述质量块轴被固定到所述第一内圈，从而所述第一内圈随着所述质量块轴绕所述轴轴线的旋转而绕所述第一联接器中心旋转，并且所述质量块轴沿所述轴轴线相对于所述第一内圈的轴向运动被约束；并且
所述质量块轴与所述第二内圈滑动接合，从而所述质量块轴能沿所述轴轴线相对于所述第二内圈轴向移动，并且所述质量块轴能绕所述轴轴线相对于所述第二内圈旋转。
19.根据权利要求14所述的振动抑制系统，其中所述第一联接器包括万向联接器，所述万向联接器具有：
第一轭，所述第一轭随着所述第一转子的旋转而旋转；
第二轭，其具有第一枢转轴，所述第一枢转轴由所述第一轭绕第一枢转轴线旋转地支撑；
处于所述第一枢转轴与所述第一轭之间的轴承；
第二枢转轴，其连接到所述质量块轴并由所述第二轭绕第二枢转轴线旋转地支撑；以及
处于所述第二枢转轴与所述第二轭之间的轴承。
20.根据权利要求19所述的振动抑制系统，其中所述第二联接器包括万向联接器，所述万向联接器具有：
第三轭，其随着所述第二转子的旋转而旋转；
第四轭，其具有第三枢转轴，所述第三枢转轴由所述第三轭绕第三枢转轴线旋转地支撑；
处于所述第三枢转轴与所述第三轭之间的轴承；
第四枢转轴，其连接到所述质量块轴并由所述第四轭绕第四枢转轴线旋转地支撑；以及
处于所述第四枢转轴与所述第四轭之间的轴承。
21.根据权利要求20所述的振动抑制系统，其中所述第一联接器中心包括所述第一枢转轴线和所述第二枢转轴线的交点，并且所述第二联接器中心包括所述第三枢转轴线和所述第四枢转轴线的交点。
22.根据权利要求1所述的振动抑制系统，包括：
第一马达，其被驱动以使所述第一转子绕所述中心轴线旋转；
第二马达，其被驱动以使所述第二转子绕所述中心轴线旋转；以及
控制器，其接收输入信号并向所述第一马达和所述第二马达输出命令信号，以控制所述第一联接器中心绕所述中心轴线的所述转速、所述第二联接器中心绕所述中心轴线的所述转速以及所述位移角。
23.根据权利要求22所述的振动抑制系统，其中所述控制器改变所述位移角以改变所述振动控制力矢量的所述操作幅度。
24.根据权利要求23所述的振动抑制系统，其中所述位移角能从0度至360度变化。
25.根据权利要求22所述的振动抑制系统，其中所述控制器保持恒定的位移角，以保持所述振动控制力矢量圆形地绕所述中心轴线的期望的恒定操作幅度。
26.根据权利要求22所述的振动抑制系统，其中所述控制器选择性地控制所述第一马达和所述第二马达，使得所述第一联接器中心绕所述中心轴线以第一转速旋转，并且所述第二联接器中心绕所述中心轴线以第二转速旋转，由此所述控制器控制所述第一联接器中心和第二联接器中心绕所述中心轴线的所述转速之间的速度差。
27.根据权利要求26所述的振动抑制系统，其中所述控制器通过从大致1比1改变所述速度差而改变所述位移角。
28.根据权利要求26所述的振动抑制系统，其中所述控制器通过改变所述速度差使得所述第一联接器中心绕所述中心轴线旋转的所述第一转速不同于所述第二联接器中心绕所述中心轴线旋转的所述第二转速，而改变所述振动控制力矢量的所述操作幅度，。
29.根据权利要求26所述的振动抑制系统，其中所述控制器通过将所述速度差保持在大致1比1而将所述振动控制力矢量的所述操作幅度保持恒定。
30.根据权利要求22所述的振动抑制系统，包括：
单元框架；
所述第一马达具有安装到所述单元框架上的定子；
所述第一转子具有面对定子的环形边缘和由所述面对定子的环形边缘支撑的多个磁体；
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