[发明专利]一种直升机桨叶嵌入式径向运动摆振阻尼器

说明书

技术领域

本发明是内嵌于直升机桨叶中的配重呈径向运动的阻尼器，属于直升机旋翼系统的摆振阻尼器。

背景技术

直升机旋翼摆振阻尼器是直升机旋翼系统的关键部件之一，为旋翼桨叶的摆振运动提供阻尼、匹配摆振刚度，防止直升机发生“地面共振”与“空中共振”问题。摆振阻尼器有不同的安装位置，包括桨毂与桨叶之间安装的桨毂阻尼器、桨叶之间安装的叶间阻尼器、桨叶内安装的嵌入式阻尼器等。

旋翼桨毂阻尼器根据阻尼产生的原理可以分为摩擦阻尼器、液压阻尼器、粘弹阻尼器、液弹阻尼器等。桨毂阻尼器与叶间阻尼器通过对桨叶根部的作用，在桨叶摆振运动中做负功)达到消耗摆振方向能量提高旋翼系统稳定裕度的目的，这种方法由于阻尼力作用于桨叶根部，对摆振运动的力臂较小，需要的阻尼力较大，阻尼器外形尺寸和重量较大。

嵌入式阻尼器可安装于桨叶内部靠近桨尖的部分，工作时产生的阻尼力对摆振运动的力臂较大，较小的阻尼力即可产生较好的耗能效果。同时按照配重的运动方向又可以分为嵌入式径向运动阻尼器和嵌入式弦向运动阻尼器。由于直升机桨叶的弦向重心位置对于直升机旋翼的稳定性有比较大的影响，相比较弦向运动阻尼器而言，径向运动阻尼器沿旋翼径向方向运动，对于直升机桨叶的弦向重心的影响更小。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种动力学性能稳定，减振、消振能力强的直升机桨叶嵌入式径向运动摆振阻尼器。

本发明的技术方案是：一种直升机桨叶嵌入式径向运动摆振阻尼器，包括上壳体、下壳体、连接上壳体底部和下壳体顶部的滑动轴承，所述上壳体内部自上而下顺序设置有粘弹阻尼器和配重，所述下壳体内部设置有线弹簧、和碟簧组件；

所述配重为圆柱形结构，一端带有外螺纹，一端开设有盲孔；

所述粘弹阻尼器包括一根T形连杆底座、套设于T形连杆底座的杆体外围的阻尼器外筒、和采用硫化成型方式将橡胶压入阻尼器外筒与杆体之间形成的橡胶粘结体；所述T形连杆底座的底座与上壳体顶部固定连接，所述阻尼器外筒底部带有内螺纹、与配重的外螺纹配套旋转固定连接；

所述碟簧组件包括碟簧组件底座、下部带有耳状结构的顶杆和碟形弹簧；所述碟簧组件底座为倒T形结构，且倒T形结构上端的杆状结构中空，内部设置有线弹簧(5)；所述碟形弹簧(8)串联穿入碟簧组件底座(6)上端的中空杆状结构；所述碟簧组件底座的中空杆状结构对称的两侧开有导向槽，顶杆通过下部的耳状结构与导向槽结合插入碟簧组件底座上端，同时与线弹簧和碟形弹簧接触，线弹簧与碟形弹簧为并联关系；顶杆顶端穿入滑动轴承后插入配重一端的盲孔中；所述碟簧组件底座的底部中空圆盘与下壳体底部固定连接。

进一步的，所述碟簧组件底座为倒T形结构、且轴向开有螺纹孔，形成底部中空圆盘和上部中空杆状结构；所述线弹簧由碟簧组件底座的螺纹孔下端穿入，然后再在螺纹孔下端旋入调整螺钉。

进一步的，所述上壳体底部和下壳体顶部分别通过内六角螺钉与滑动轴承固定。连接可靠。

进一步的，所述直升机桨叶嵌入式径向运动摆振阻尼器安装于直升机桨叶内部靠近桨尖的位置，安装有配重和粘弹阻尼器的上壳体端指向桨毂中心。当直升机旋翼系统工作时，配重受到离心力作用，向桨尖方向运动，压迫碟形弹簧和线弹簧构成的非线性弹簧组件达到准零刚度状态，此时的碟簧组件具有静刚度大，动刚度小的特点。当桨叶进行摆振运动时，配重受到惯性力、哥氏力的作用，在桨叶径向方向产生往复的运动，这种运动产生对于桨叶摆振运动起抑制作用的阻尼力。由于粘弹阻尼器的T形连杆底座与上壳体固定，配重与T形连杆底座产生相对运动，橡胶粘结体剪切变形产生阻尼，控制配重的振动幅值。

本桨叶嵌入式径向运动摆振阻尼器具有以下有益效果：

1、本桨叶嵌入式径向运动摆振阻尼器集成了由碟形弹簧和线弹簧组成的非线性弹簧组件。直升机旋翼工作时，由于离心力的作用非线性弹簧组件被压缩至准零刚度区间，此时非线性弹簧组件的静刚度高、动刚度低，由于弹簧组件动刚度低与配重构成的“弹簧-质量块”吸振系统可以在较宽频率范围内为摆振运动提供阻尼。

2、本桨叶嵌入式径向运动摆振阻尼器的零刚度范围具有可调节性，针对不同的旋翼直径、转速不同的特点，通过更换不同刚度的线弹簧和调整调整螺钉的旋入长度控制准零刚度区间的临界压力，提高了阻尼器的适用范围。

3、本桨叶嵌入式径向运动摆振阻尼器集成了由碟形弹簧和线弹簧组成的非线性弹簧组件，提高了阻尼器的效能，质量利用率高、体积小，替代桨叶前部配重，在不增加桨叶重量的情况下起到提高旋翼系统稳定性和减少旋翼振动的作用。

附图说明