致动器旋转产生的螺旋桨桨叶俯仰角反馈制造技术

一种用于控制桨叶俯仰角的螺旋桨控制系统包括：螺旋桨桨叶，所述螺旋桨桨叶从桨叶基部延伸，所述螺旋桨桨叶被配置为围绕纵向轴线旋转以产生针对螺旋桨桨叶的推力并且围绕俯仰改变轴线旋转以调整桨叶俯仰角，其中所述俯仰改变轴线延伸穿过桨叶基部的中心点；耳轴销，所述耳轴销在相对于中心点偏移的位置处可操作地连接到桨叶基部；轭板，所述轭板可操作地连接到耳轴销；致动器，所述致动器被配置为使轭板沿着纵向轴线线性地移动，以使耳轴销和螺旋桨桨叶围绕俯仰改变轴线旋转；以及转移管，所述转移管可操作地连接到轭板，随着致动器使轭板沿着纵向轴线线性地移动，所述转移管可围绕纵向轴线自由旋转。

【技术实现步骤摘要】
致动器旋转产生的螺旋桨桨叶俯仰角反馈
本文公开的主题总体上涉及螺旋桨桨叶系统，并且更具体地涉及用于监测螺旋桨桨叶系统的操作的系统。
技术介绍
螺旋桨桨叶，诸如飞机上使用的螺旋桨桨叶，可以各种角度取向以调整螺旋桨桨叶的推力。
技术实现思路
根据一个实施方案，提供了一种用于控制桨叶俯仰角的螺旋桨控制系统。该螺旋桨控制系统包括：螺旋桨桨叶，该螺旋桨桨叶从桨叶基部延伸，螺旋桨桨叶被配置为围绕纵向轴线旋转以产生针对螺旋桨桨叶的推力并且围绕俯仰改变轴线旋转以调整螺旋桨桨叶的桨叶俯仰角，其中俯仰改变轴线延伸穿过桨叶基部的中心点；耳轴销，该耳轴销在相对于桨叶基部的中心点偏移的位置处可操作地连接到桨叶基部；轭板，该轭板可操作地连接到耳轴销；致动器，该致动器被配置为使轭板沿着螺旋桨桨叶的纵向轴线线性地移动，以使耳轴销和螺旋桨桨叶围绕俯仰改变轴线旋转；以及转移管，该转移管可操作地连接到轭板，随着致动器使轭板沿着纵向轴线线性地移动，转移管可围绕纵向轴线自由旋转。除了上述一个或多个特征之外，或者作为替代，其他实施方案可包括：桨叶角感测系统，该桨叶角感测系统被配置为响应于转移管相对于螺旋桨桨毂的旋转方向和旋转量值来确定桨叶俯仰角。除了上述一个或多个特征之外，或者作为替代，其他实施方案可包括，桨叶角感测系统还包括：差动旋转传感器，该差动旋转传感器被配置为检测转移管相对于螺旋桨桨毂的旋转方向和旋转量值。除了上述一个或多个特征之外，或者作为替代，其他实施方案可包括：差动齿轮系，该差动齿轮系机械地连接到转移管。除了上述一个或多个特征之外，或者作为替代，其他实施方案可包括：螺旋桨桨毂，其中差动齿轮系机械地连接到螺旋桨桨毂。除了上述一个或多个特征之外，或者作为替代，其他实施方案可包括：差动齿轮系还包括：第一输入端，螺旋桨桨毂在第一输入端处机械地连接到差动齿轮系并且被配置为使第一输入端以第一旋转速度旋转；第二输入端，转移管在第二输入端处机械地连接到差动齿轮系并且被配置为使第二输入端以第二旋转速度旋转；差动齿轮系输出轴以与第一旋转速度和第二旋转速度之间的差值成比例的旋转速度沿第一方向或第二方向旋转。除了上述一个或多个特征之外，或者作为替代，其他实施方案可包括，桨叶角感测系统还包括：差动旋转传感器，该差动旋转传感器被配置为检测差动齿轮系输出轴的旋转速度。除了上述一个或多个特征之外，或者作为替代，其他实施方案可包括，致动器为液压致动器，并且其中转移管被配置为将液压流体通过转移管输送到致动器。根据另一个实施方案，提供了一种用于控制螺旋桨桨叶的俯仰角的方法。该方法包括：激活可操作地连接到轭板的致动器；当致动器被激活时，使用致动器使轭板沿着纵向轴线平移，轭板可操作地连接到耳轴销；当轭板平移时，使用轭板使耳轴销围绕螺旋桨桨叶的俯仰改变轴线旋转，耳轴销在相对于桨叶基部的中心点偏移的位置处可操作地连接到桨叶基部；当耳轴销旋转时，使用耳轴销使桨叶基部围绕俯仰改变轴线旋转，其中俯仰改变轴线延伸穿过桨叶基部的中心点并且螺旋桨桨叶从桨叶基部延伸；当桨叶基部旋转时，使用桨叶基部使螺旋桨桨叶围绕桨距改变轴线旋转，以调整螺旋桨桨叶的桨叶俯仰角；以及当轭板平移时，使用轭板使转移管围绕螺旋桨桨叶的纵向轴线旋转，螺旋桨桨叶被配置为围绕纵向轴线旋转以产生针对螺旋桨桨叶的推力。除了上述一个或多个特征之外，或者作为替代，其他实施方案可包括：使用桨叶角感测系统响应于转移管相对于螺旋桨桨毂的旋转方向和旋转量值来确定桨叶俯仰角。除了上述一个或多个特征之外，或者作为替代，其他实施方案可包括：使用差动旋转传感器检测转移管相对于螺旋桨桨毂的旋转方向和旋转量值。除了上述一个或多个特征之外，或者作为替代，其他实施方案可包括：使用转移管旋转差动齿轮系，该差动齿轮系与转移管机械地连接。除了上述一个或多个特征之外，或者作为替代，其他实施方案可包括：使用螺旋桨桨毂旋转差动齿轮系，其中差动齿轮系机械地连接到螺旋桨桨毂。除了上述一个或多个特征之外，或者作为替代，其他实施方案可包括：使差动齿轮系的第一输入端以第一旋转速度旋转，螺旋桨桨毂在第一输入端处机械地连接到差动齿轮系；以及使差动齿轮系的第二输入端以第二旋转速度旋转，转移管在第二输入端处机械地连接到差动齿轮系，其中差动齿轮系的差动齿轮系输出轴以与第一旋转速度和第二旋转速度之间的差值成比例的旋转速度沿第一方向或第二方向旋转。除了上述一个或多个特征之外，或者作为替代，其他实施方案可包括：使用差动旋转传感器检测差动齿轮系输出轴的旋转速度。除了上述一个或多个特征之外，或者作为替代，其他实施方案可包括：当第一旋转速度大于第二旋转速度时，使差动齿轮系输出轴沿第一方向旋转。除了上述一个或多个特征之外，或者作为替代，其他实施方案可包括：当第一旋转速度小于第二旋转速度时，使差动齿轮系输出轴沿第二方向旋转，第二方向与第一方向相反。除了上述一个或多个特征之外，或者作为替代，其他实施方案可包括：当第一旋转速度等于第二旋转速度时，使差动齿轮系输出轴保持旋转静止。除了上述一个或多个特征之外，或者作为替代，其他实施方案可包括：使用转移管将液压流体通过转移管输送到致动器，其中致动器为液压致动器。除非另有明确指示，否则上述特征和要素可以不排他地在各种组合中进行组合。这些特征和要素以及其操作根据以下描述和附图将变得更显而易见。然而应当理解，以下的描述和附图在本质上意图用于说明和解释，而非用于限制。附图说明以下描述无论如何都不应视作限制性的。参考附图，相同的元件编号相同：图1是根据本公开的实施方案的螺旋桨控制系统的局部剖视图。图2是根据本公开的实施方案的图1的螺旋桨控制系统的螺旋桨桨叶的不同桨叶俯仰角的示意图；并且图3示出了根据本公开的实施方案的用于控制图1的螺旋桨控制系统的螺旋桨桨叶的桨叶俯仰角的方法的流程图。具体实施方式在此通过例示而非限制的方式参考附图给出了所公开的装置和方法的一个或多个实施方案的详细描述。某些螺旋桨俯仰改变致动器概念会导致形成对于致动器壳体旋转的致动器轭，该致动器轭不会相对于螺旋桨桨毂和螺旋桨轴旋转。这导致随着螺旋桨桨叶俯仰角的改变，致动器轭和螺旋桨轴之间的相对旋转。本文公开的实施方案在安装在螺旋桨变速箱上的螺旋桨轴后方的螺旋桨控制模块中实现差动齿轮组，并为螺旋桨控制模块提供与螺旋桨轴和致动器轭两者的机械连接（例如，经由输油管）。可使用旋转可变差动变压器(RVDT)、电位差计、旋转变压器或其他类似装置来计算螺旋桨俯仰角。图1示意性地示出根据本公开的实施方案的螺旋桨控制系统10。螺旋桨控制系统10可为电子/液压螺旋桨控制系统。螺旋桨控制系统10用于监测桨叶12的桨叶俯仰角并将其改变为期望的飞行中桨叶俯仰角。系统10通常包括电子控件16和液压机械部分18。液压机械部分18通常包括控制阀20（由电子控件16使用）、保护阀24（也由电子控件16部分地使用）、机械备份系统25（本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制桨叶俯仰角的螺旋桨控制系统，所述螺旋桨控制系统包括：/n螺旋桨桨叶，所述螺旋桨桨叶从桨叶基部延伸，所述螺旋桨桨叶被配置为围绕纵向轴线旋转以产生针对所述螺旋桨桨叶的推力并且围绕俯仰改变轴线旋转以调整所述螺旋桨桨叶的所述桨叶俯仰角，其中所述俯仰改变轴线延伸穿过所述桨叶基部的中心点；/n耳轴销，所述耳轴销在相对于所述桨叶基部的所述中心点偏移的位置处可操作地连接到所述桨叶基部；/n轭板，所述轭板可操作地连接到所述耳轴销；/n致动器，所述致动器被配置为使所述轭板沿着所述螺旋桨桨叶的所述纵向轴线线性地移动，以使所述耳轴销和所述螺旋桨桨叶围绕所述俯仰改变轴线旋转；以及/n转移管，所述转移管可操作地连接到所述轭板，随着所述致动器使所述轭板沿着所述纵向轴线线性地移动，所述转移管可围绕所述纵向轴线自由旋转。/n

【技术特征摘要】
20200102 US 16/7327261.一种用于控制桨叶俯仰角的螺旋桨控制系统，所述螺旋桨控制系统包括：
螺旋桨桨叶，所述螺旋桨桨叶从桨叶基部延伸，所述螺旋桨桨叶被配置为围绕纵向轴线旋转以产生针对所述螺旋桨桨叶的推力并且围绕俯仰改变轴线旋转以调整所述螺旋桨桨叶的所述桨叶俯仰角，其中所述俯仰改变轴线延伸穿过所述桨叶基部的中心点；
耳轴销，所述耳轴销在相对于所述桨叶基部的所述中心点偏移的位置处可操作地连接到所述桨叶基部；
轭板，所述轭板可操作地连接到所述耳轴销；
致动器，所述致动器被配置为使所述轭板沿着所述螺旋桨桨叶的所述纵向轴线线性地移动，以使所述耳轴销和所述螺旋桨桨叶围绕所述俯仰改变轴线旋转；以及
转移管，所述转移管可操作地连接到所述轭板，随着所述致动器使所述轭板沿着所述纵向轴线线性地移动，所述转移管可围绕所述纵向轴线自由旋转。


2.如权利要求1所述的螺旋桨控制系统，其还包括：
桨叶角感测系统，所述桨叶角感测系统被配置为响应于所述转移管相对于螺旋桨桨毂的旋转方向和旋转量值来确定所述桨叶俯仰角。


3.如权利要求2所述的螺旋桨控制系统，其中所述桨叶角感测系统还包括：
差动旋转传感器，所述差动旋转传感器被配置为检测所述转移管相对于所述螺旋桨桨毂的所述旋转方向和所述旋转量值；或者
差动旋转传感器，所述差动旋转传感器被配置为检测所述差动齿轮系输出轴的所述旋转速度。


4.如权利要求1所述的螺旋桨控制系统，其还包括：
差动齿轮系，所述差动齿轮系机械地连接到所述转移管。


5.如权利要求4所述的螺旋桨控制系统，其还包括：
螺旋桨桨毂，其中所述差动齿轮系机械地连接到所述螺旋桨桨毂；
优选地，所述差动齿轮系还包括：
第一输入端，所述螺旋桨桨毂在所述第一输入端处机械地连接到所述差动齿轮系并且被配置为使所述第一输入端以第一旋转速度旋转；
第二输入端，所述转移管在所述第二输入端处机械地连接到所述差动齿轮系并且被配置为使所述第二输入端以第二旋转速度旋转；并且
差动齿轮系输出轴以与所述第一旋转速度和所述第二旋转速度之间的差值成比例的旋转速度沿第一方向或第二方向旋转。


6.如权利要求1所述的螺旋桨控制系统，其中所述致动器为液压致动器，并且其中所述转移管被配置为将液压流体通过所述转移管输送到所述致动器。


7.一种用于控制螺旋桨桨叶的桨叶俯仰角的方法，所述方法包括：
激活可操作地连接到轭板的致动器；
当所述致动器被激活时，使用所述致动器使所述轭板沿着纵向轴线平移，所述轭板可操作地连...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·R·丹尼尔逊，
申请(专利权)人：哈米尔顿森德斯特兰德公司，
类型：发明
国别省市：美国;US