用于共轴刚性双旋翼试验台的旋翼机构制造技术

本实用新型专利技术提供了一种用于共轴刚性双旋翼试验台的旋翼机构，包括安装在试验台台架上的内轴、外轴、上作动器组、下作动器组、上旋翼操纵系统、下旋翼操纵系统、上旋翼桨毂、下旋翼桨毂。该旋翼机构送上、下旋翼的桨毂为刚性桨毂，上旋翼系统采用轴内变距操纵方式，下旋翼系统采用轴外常规操纵方式，布局合理，操纵灵活，能够用在共轴刚性双旋翼试验台上满足测量设备的安装以进行共轴刚性双旋翼直升机相关的动力学试验，并且可以实现上、下旋翼系统分开独立变距的共轴刚性双旋翼机构。开独立变距的共轴刚性双旋翼机构。开独立变距的共轴刚性双旋翼机构。

【技术实现步骤摘要】
用于共轴刚性双旋翼试验台的旋翼机构


[0001]本技术涉及直升机试验
，具体是一种用于共轴刚性双旋翼试验台的旋翼机构。

技术介绍

[0002]直升机具有垂直起降、低空悬停的特性，故在对地攻击、战场救护、空中巡逻、地震救灾、地质勘探、森林防护等军用、民用方面发挥着不可或缺的作用。目前，根据旋翼布局形式的不同，直升机可以分为单旋翼带尾桨式、共轴双旋翼直升机、纵列双旋翼式、横列双旋翼式等。其中，共轴双旋翼直升机取消了尾桨，具有绕同一理论轴线旋转方向相反的上下两副旋翼，这种旋翼布局形式具有结构紧凑、轮廓尺寸小、悬停效率高、操纵性好、速度高等优点，所以共轴双旋翼直升机是现代直升机发展的一个重要方向。国外对其进行了大量的研究并取得了丰富的成果，比较有代表性的有XH
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59A直升机、S
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97共轴高速直升机等。在国内对共轴双旋翼直升机的研究处于起步阶段，目前还没有具体的机型问世，为了摸清共轴双旋翼的气动、性能等规律，需要进行充分的地面试验获得共轴刚性双旋翼的试验数据，研制共轴刚性双旋翼试验台很有必要。
[0003]试验台旋翼操纵机构的设计最有效的方法就是模拟真实直升机的旋翼操纵机构，而我国研制共轴刚性双旋翼直升机一般采用的操纵方式为半差动，上、下旋翼的操纵机构布置在内、外轴上并通过一系列拉杆相连。这种旋翼操纵机构过于复杂，一般要在旋翼轴上安装用于测试试验数据的测量设备，测量设备安装与操纵机构安装不能同时满足，这种方式的操纵机构不能适用于共轴刚性双旋翼试验台。本专利技术中的共轴刚性双旋翼机构上、下旋翼系统的操纵机构分开独立布置，即可实现对上、下旋翼的操纵，也可满足测量设备的安装。

技术实现思路

[0004]本技术为了解决现有技术的问题，提供了一种用于共轴刚性双旋翼试验台的旋翼机构，上、下旋翼的桨毂为刚性桨毂，上旋翼系统采用轴内变距操纵方式，下旋翼系统采用轴外常规操纵方式，布局合理，操纵灵活，实现上、下旋翼系统分开独立变距，能够用在共轴刚性双旋翼试验台上满足测量设备的安装以进行共轴刚性双旋翼直升机相关的动力学试验。
[0005]本技术提供了一种用于共轴刚性双旋翼试验台的旋翼机构，所述旋翼机构位于试验台台架上部，主要包括内轴、外轴、上作动器组、下作动器组、上旋翼操纵系统、下旋翼操纵系统、上旋翼桨毂、下旋翼桨毂；所述上旋翼桨毂、下旋翼桨毂为刚性桨毂，所述上旋翼桨毂包括中空结构的上桨毂中心座和通过同一水平不同铰接方向、交叉位置相同铰接方向的铰接方式设于的上桨叶轴承座，所述上桨叶轴承座中间设有上桨叶连接臂，上桨叶连接臂外端设有上桨夹；所述下旋翼桨毂包括下桨毂中心座和通过同一水平不同铰接方向、交叉位置相同铰接方向的铰接方式设于的下桨叶轴承座，所述下桨叶轴承座中间设有下桨
叶连接臂，下桨叶连接臂外端设有下桨夹。
[0006]其中，所述内轴、外轴为空心轴，所述内轴从所述外轴的内部穿出。
[0007]其中，所述上旋翼桨毂设于所述内轴，所述下旋翼桨毂设于所述外轴。
[0008]其中，所述旋翼操纵机构的上旋翼操纵系统和下旋翼操纵系统分开独立操纵，所述上旋翼操纵系统的变距装置被布置在旋翼轴内，所述下旋翼操纵系统采用常规轴外操纵方式，变距装置被布置在旋翼轴外；所述上旋翼操纵系统与所述上桨叶连接臂连接，所述下旋翼操纵系统与所述下桨叶连接臂连接；所述上作动器组与所述上旋翼操纵系统连接，所述下作动器组与所述下旋翼操纵系统连接，分别操纵所述上桨叶连接臂和所述下桨叶连接臂实现同步变距运动。
[0009]其中，所述上作动器组和所述下作动器组分别至少包括三个作动器。
[0010]其中，所述下桨叶连接臂上设有下变距摇臂；所述下旋翼操纵系统包括下自动倾斜器、下变距拉杆；所述下自动倾斜器设于所述下旋翼桨毂下方；所述下自动倾斜器包括下球形轴承、下动环、下不动环、下环形轴承和下轴套，所述下自动倾斜器通过所述下球形轴承设于所述外轴上；所述下动环与所述下不动环通过所述下环形轴承可转动连接；所述下不动环与所述下轴套固定连接；所述下轴套与所述下球形轴承通过球铰方式连接在一起；所述下变距拉杆的一端与所述下动环连接，另一端与所述下变距摇臂连接。
[0011]其中，所述下动环通过下不动环防扭臂与所述外轴连接；所述下不动环通过下不动环防扭臂与所述试验台台架连接；所述下不动环防扭臂通过下固定环形连接件与所述外轴连接；
[0012]其中，所述上桨叶连接臂上设有上变距摇臂；所述上旋翼操纵系统包括上自动倾斜器、内变距拉杆、外变距拉杆、上过渡摇臂；所述上自动倾斜器设于所述中空结构的上桨毂中心座内；所述上自动倾斜器包括上球形轴承、上动环、上不动环、上环形轴承和上轴套；所述上动环与所述上不动环通过所述上环形轴承可转动连接；所述上不动环与所述上轴套固定连接；所述上轴套与所述上球形轴承通过球铰方式连接在一起；所述内变距拉杆的一端与所述上动环连接，另一端与所述上过渡摇臂连接；所述外变距拉杆的一端与所述上过渡摇臂连接，另一端与所述上变距摇臂连接。
[0013]其中，所述上桨毂中心座上部设有上端盖，所述上端盖上部设有上过渡摇臂支撑架；所述上桨毂中心座内设有上自动倾斜器支撑架，所述上自动倾斜器支撑架和所述上端盖固定连接；所述上自动倾斜器通过上球形轴承设于所述上自动倾斜器支撑架上；所述内轴内部设有定位轴，所述定位轴一端与所述试验台台架固定连接，另一端通过上定位轴承与所述上自动倾斜器支撑架可转动连接。
[0014]其中，所述上动环通过上动环扭力臂与所述上自动倾斜器支撑架连接；所述上不动环通过上不动环防扭臂与所述定位轴连接；所述上动环扭力臂通过上固定环形连接件与所述上自动倾斜器支撑架连接；所述上不动环防扭臂通过中固定环形连接件与所述定位轴连接。
[0015]其中，所述内轴通过内外轴连接座安装在所述外轴上，所述内外轴连接座包括轴承支撑座、轴承挡圈和定位轴承；所述轴承支撑座固定安装在所述外轴的顶部，并与下旋翼桨毂固定连接；所述定位轴承设于所述轴承支撑座内并且用所述轴承挡圈固定；所述定位轴承的内圈与所述内轴配合连接。
[0016]其中，所述上旋翼桨毂下方设有空心轴套在所述内轴上，与所述内轴通过固定螺栓固定连接；所述下旋翼桨毂与所述外轴通过固定螺栓固定连接。
[0017]本技术还提供了一种用于共轴刚性双旋翼试验台的旋翼机构的操纵方法，包括总距操纵、俯仰操纵和滚转操纵，具体操纵过程如下：
[0018]1）总距操纵：同时操纵上作动器组和下作动器组，使作动器、作动器、作动器向下移动，上自动倾斜器向下移动，接着内变距拉杆向下移动，外变距拉杆向上移动，随之带动上变距摇臂向上移动，使上桨叶连接臂向上转动，增加总距；使作动器、作动器、作动器向上移动，下自动倾斜器向上移动，下变距拉杆向上移动，带动下变距摇臂向上移动，使下桨叶连接臂向上转动，增加总距，反之操作为总距减少。
[0019]2）俯仰操纵：同时操纵作动器、作动器，两者运动方向相反，从而同步改变上自动倾斜器和下自动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于共轴刚性双旋翼试验台的旋翼机构，其特征在于：包括安装在试验台台架（1）上的内轴（2）、外轴（3）、上作动器组（4）、下作动器组（5）、上旋翼操纵系统（6）、下旋翼操纵系统（7）、上旋翼桨毂（8）、下旋翼桨毂（9）；所述的内轴（2）、外轴（3）都为空心轴，内轴（2）从外轴（3）的内部穿出,内轴（2）与外轴（3）通过内外轴连接座（201）连接；所述的上旋翼桨毂（8）、下旋翼桨毂（9）均为刚性桨毂，上旋翼桨毂（8）包括中空结构的上桨毂中心座（801）和通过同一水平不同铰接方向、交叉位置相同铰接方向的铰接方式设于上桨毂中心座（801）的上桨叶轴承座（802），上桨毂中心座（801）套在内轴（2）上，上桨叶轴承座（802）中间设有上桨叶连接臂（803）,上桨叶连接臂（803）外端设有用于连接桨叶的上桨夹（804），上桨毂中心座（801）上方设置上端盖（805）；下旋翼桨毂（9）包括下桨毂中心座（901）和通过同一水平不同铰接方向、交叉位置相同铰接方向的铰接方式设于下桨毂中心座（901）的下桨叶轴承座（902），下桨毂中心座（901）套在外轴（3）上，下桨叶轴承座（902）中间设有下桨叶连接臂（903），下桨叶连接臂（903）外端设有用于连接桨叶的下桨夹（904）；所述的上旋翼操纵系统（6）和下旋翼操纵系统（7）分开独立操纵，上旋翼操纵系统（6）的变距装置布置在旋翼轴内，下旋翼操纵系统（7）采用轴外操纵，变距装置被布置在旋翼轴外；上旋翼操纵系统（6）与上桨叶连接臂（803）连接，下旋翼操纵系统（7）与下桨叶连接臂（903）连接；所述的上作动器组（4）与上旋翼操纵系统（6）连接，下作动器组（5）与下旋翼操纵系统（7）连接，上作动器组（4）与下作动器组（5）分别操纵上桨叶连接臂（803）和下桨叶连接臂（903）实现同步变距运动。2.根据权利要求1所述的用于共轴刚性双旋翼试验台的旋翼机构，其特征在于：所述下旋翼操纵系统（7）包括下自动倾斜器（701）、下变距拉杆（702），其中，下自动倾斜器（701）设于下旋翼桨毂（9）的下方，下自动倾斜器（701）包括下球形轴承（7011）、下动环（7012）、下不动环（7013）、下环形轴承（7014）和下轴套（7015），下动环（7012）通过下环形轴承（7014）与下不动环（7013）转动连接，下自动倾斜器（701）通过下球形轴承（7011）连接在外轴（3）上；下不动环（7013）与下轴套（7015）固定连接，下轴套（7015）与下球形轴承（7011）于球铰方式连接，下自动倾斜器（701）绕球铰向任意方向倾斜，并通过下球形轴承（7011）沿着外轴（3）上下滑动；下桨叶连接臂（903）上设有下变距摇臂（9031），下变距拉杆（702）的下端与下动环（7012）连接，下变距拉杆（702）的上端与下变距摇臂（9031）连接，当下自动倾斜器（701）发生上下滑动或者倾斜时，通过下变距拉杆（702）的传动，使下变距摇臂（9031）带动下旋翼桨毂（9）的下桨叶连接臂（903）同步上下转动，改变下旋翼的桨距。3.根据权利要求2所述的用于共轴刚性双旋翼试验台的旋翼机构，其特征在于：所述的下不动环（7013）通过下不动环防扭臂（704）与所述试验台台架（1）连接；所述下不动环防扭臂（704）通过下固定环形连接件（706）与所述外轴（3）连接。4.根据权利要求1所述的用于共轴刚性双旋翼试验台的旋翼机构，其特征在于：所述的上旋翼操纵系统（6）包括上自动倾斜器（601）、内变距拉杆（602）、外变距拉杆（603）、上过渡摇臂（604），其中，上自动倾斜器（601）设于中空结构的上桨毂中心座（801）内，上自动倾斜器（601）包括上球形轴承（6011）、上动环（6012）、上不动环（...

【专利技术属性】
技术研发人员：高亚东，高亚洲，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：新型
国别省市：