霍尔效应直升飞机桅杆扭矩仪制造技术

霍尔效应直升飞机的桅杆扭矩仪包括立管、第一磁体、第二磁体和传感器。立管与桅杆顶部连接，因此立管以与桅杆同样的速度旋转。第一磁体与立管可操作地关联，而立管又与桅杆顶部可操作地关联。第二磁体与桅杆底部可操作地关联。传感器探测第一磁体和第二磁体的磁场。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术 一般涉及扭矩仪，并特别着重于旋翼飞机桅杆的扭矩仪。
技术介绍
目前，如直升飞机桅杆的旋翼飞机桅杆的桅杆扭矩，是通过测量在4妄附 于直升飞机桅杆顶部的精密齿轮和接附于直升飞机桅杆底部完全一样的賴-密齿轮之间的旋转相位移或扭转而进行测量的。由直升飞机桅杆扭曲造成的 在这两个齿轮之间的旋转相位移用电感装置测量。必须将这些具有键槽的精密齿轮精确地对齐，由于它们必须由电感装置 探测，因此由磁钢制成。就此点而论，这些精密齿轮即重又成本昂贵。电感 装置含有大量的铜，同样是即重又生产成本昂贵。精密齿轮和电感装置的总 和重量一般为三至四磅。最近取得的一些进展使装置可以用较小的电感线 圈，因而减少了仪表的一些重量。虽然在探测旋翼飞机桅杆扭矩的领域内已有重大发展，但仍有许多缺点。附图说明附加的权利要求书陈述了认为是本申请的扭矩仪特征的新特点。然而， 通过将这两点相结合，即参考下列例解具体实施方式的详细说明与细阅附 图，更有助于理解本申请的扭矩仪、首选应用模式和进一步的目标及优势，其特征是图1是根据本申请的霍尔效应扭矩仪优选实施例的简化示意图； 图2是根据本申请的霍尔效应扭矩仪的优选实施例中直升飞机桅杆组件 的纵向截面图；及图3是根据本申请的霍尔效应扭矩仪的备选实施例的简化示意图。具体实施方式在优选实施例中使用了一对磁体和霍尔效应晶体管，以确定旋翼飞机桅 杆的扭矩。无须将磁体和霍尔效应晶体管精确地对齐。 一块磁体适用至桅杆 的顶部，另一块》兹体适用至桅杆的底部。在桅杆扭曲时，适用至桅杆顶部的 磁体经受旋转相位移。适用至桅杆底部的i兹体与适用至桅杆顶部的磁体共 用，从而校正"无扭曲"设置并且确定由测量桅杆顶部的磁体所经受的相位 移。当桅杆旋转时，磁体每通过一次，霍尔效应晶体管就提供一个脉冲。数 据处理系统记录了晶体管的脉冲，并计算在两个脉冲和初始无扭曲校正i殳置 之间的相位移。这一计算出的相位移直接与桅杆上的扭矩成正比。通过测量 一个特定^f兹体中的脉沖之间的时间，也可测量桅杆速度。与先前的解决方案相比，这个方案具有优势。在本申请的霍尔效应4丑矩 仪中，使用了轻而便宜的两块磁体和一个单独的霍尔效应晶体管，以确定直 升飞机桅杆的扭矩。而重又昂贵的键槽精密齿轮必须被精确地对齐，同时还 具有一个电感线圈装置。参见附图中的图1,这里例解了本申请所述的霍尔效应扭矩仪100的优选实施例的简化示意图。扭矩仪100与旋翼飞机桅杆102耦合。 一套旋翼叶 片(未示出)与桅杆102耦合。立管104刚性地固接在桅杆102的顶部103, 并沿桅杆102的长度延伸。立管104与桅杆102的顶部103连接，因此，当 桅杆102旋转时，立管104也旋转。同时，立管104也成正比地经受桅杆102 顶部103所经受的任何扭转偏差。立管104与适配器106耦合，然后与第一 磁体108耦合。适配器106与立管104连接，因此，当立管104旋转时，适 配器106也以同样速度旋转。这使得第一磁体108以与立管104相同的速度 旋转，而立管是以桅杆102顶部103的同样速度旋转。采用这一方式，第一 磁体108适用至桅杆102的顶部103。第二磁体110通过组件114与桅杆 102底部111耦合。这驱使第二磁体110以与桅杆102底部111同样的速度 旋转。采用这一方式，第二磁体IIO适用至桅杆102的底部111。在优选实施例中，磁体108和IIO在同一平面上以180度分开安置。当 桅杆102和立管104旋转时，,兹体108和IIO旋转并经过传感器装置112。 传感器装置112包括有一个霍尔效应晶体管。由于磁体108和IIO—般配置 于同一平面，传感器装置112仅需要一个单独的霍尔效应晶体管，就可以检 测当传感器装置112旋转磁体108和110时磁体108和IIO每个的磁场。须理解的是，没有必要将磁体108和110彼此以180度分开。实际上，》兹体 108和IIO也可按任何所想要的度数彼此分开。此外，应当理解的是，石兹体 108和110不需要精确地对齐。没有必要将》兹体108和110配置在同一平面 上。唯一必要的是，传感器装置112的霍尔效应晶体管须能够将磁体108和 110作为分立的实体进4刊罙测。在优选实施例中，为该系统设定了一个零扭矩的校正点。当移除与桅杆 102耦合的旋翼叶片并且桅杆被旋转时，这种现象就会发生。当旋翼叶片的 齿节改变时，就需要有桅杆扭矩，以能转动旋翼叶片。这一扭矩从引擎传送 至桅杆102、旋翼叶片和桅杆102的顶部103。这一作用于桅杆102顶部103 的扭矩导致桅杆102的扭转扭曲。桅杆102的顶部103所经受的扭转偏差， 与传送至旋翼叶片的扭矩成正比。与桅杆102顶部103耦合的立管104跟随 顶部103的旋转扭曲。这一桅杆102的扭转扭曲导致桅杆102的顶部103和 桅杆102的底部111之间的旋转延迟。这一旋转延迟导致磁体108和110之 间的相位移，这是由传感器装置112的霍尔效应晶体管探测出来的。数据处 理系统计算出这一相位移并与初始零扭矩校正的设定进行比较。在这一比较 的基础上，可以计算出桅杆102所经受的扭矩量。桅杆102所经受的扭矩与 探测出的位置相位移直接成正比。应当理解的是，将各种不同的其它因素和 材料性能，如温度、测量出的材料弹性系数等等，包括进对桅杆102所经受 的实际扭矩的计算中。数据处理系统可以采用飞行控制计算机或是其它适合 的计算机。现在再参见附图中的图2,这里例解了本申请所述的优选实施例的示范 直升飞机桅杆组件200的纵向截面图。霍尔效应扭矩仪201与旋翼飞机的桅 杆202耦合。 一套旋翼叶片(未示出)与桅杆202耦合。立管204刚性地与 桅杆202的顶部203固接，并沿桅杆202的长度延伸。立管204与桅杆202 的顶部203连接，因此当桅杆202旋转时，立管204以同样速度旋转。同样， 立管204成正比地经受桅杆202的顶部203所经受的任何扭转扭曲。立管2(H 的下端205通过适配器216与滚柱轴承组件耦合。适配器216与致动器组件 206耦合，其含有第一磁体208或可操作地与其关联。致动器組件206与立 管204耦合，因此，当立管204旋转时，致动器組件206以同样速度旋转。 这使得第一磁体208以与立管204同样的速度旋转。采用这种方式，第一磁 体208适用至桅杆202的顶部203。螺帽组件214和锁定弹簧220与桅杆202的底部207耦合。第二磁体210与螺帽组件214耦合或可操作地与其关联， 因此，当桅杆202旋转时，第二磁体210以同样速度旋转。采用这种方式， 第二石兹体210适用至桅杆202的底部207。正如所示，磁体208和210在同一平面内大致以180度分开配置。当桅 杆202和立管204旋转时，》兹体208和210 ^:旋转并经过传感器装置212。 传感器装置212包括有一个霍尔效应晶体管。在这一具体实施方式中，传感 器装置212以倾斜位置安装于基座箱230。这一结构大大减少了扭矩仪201 所需的空间。由于磁体208和210大致配置于同一平面，当》兹体208和210 旋转并经过传感器装置212时，传感器装置212仅需要一个单独的霍尔效应 晶体管，就能检测磁体20本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种探测桅杆扭矩的系统，该系统包括：　与桅杆耦合的立管，使得立管以与桅杆相同的速度旋转；　与立管可操作地关联的第一磁体；　与桅杆可操作地关联的第二磁体；及　探测第一磁体和第二磁体的磁场的传感器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：K迈伦杰克逊，
申请(专利权)人：贝尔直升机泰克斯特龙公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]