[发明专利]一种变距螺旋桨

说明书

本发明属于螺旋桨技术领域，具体涉及一种自由变距螺旋桨。本发明包括桨毂以及通过桨根部回转配合于桨毂的装配腔内的桨叶，其特征在于：桨根部包括套筒状的桨根支座，桨根支座上同轴的由后至前依序布置环形凸起、径向轴承以及回转连接座，回转连接座的外环面固定在装配腔上，回转连接座的内环面与桨根支座间形成回转轴线与桨根支座轴线同轴的回转配合，径向轴承的两端分别抵紧环形凸起的前侧轴肩与回转连接座的后侧环面。本发明能在确保桨叶相对桨毂的正常回转功能的同时，桨叶与桨毂的连接强度亦能得到有效保证，并同步具备结构简单紧凑、装配流程简洁且成本低的优点。

技术领域

本发明属于螺旋桨技术领域，具体涉及一种自由变距螺旋桨。

背景技术

螺旋桨是飞行器的关键元件，螺旋桨用于将飞行器的电机或者发动机中转轴的转动转化为推动力，从而为飞行器提供飞行的动力。螺旋桨的变距控制装置是在发动机和飞机的各种工作状态下，控制螺旋桨能在最佳的桨叶角的状态下工作，以达到螺旋桨的最佳工作效率。由于飞机的飞行环境非常复杂，研究螺旋桨的变距控制装置，使其更精确地控制桨叶变角，达到螺旋桨的最佳输出效率是永久不变的课题。传统的螺旋桨的边距控制装置存在的问题在于：一方面，变距动力传递传统或依赖锥形齿轮传递结构，或者为连杆传递结构等，无一例外都存在构造及动作复杂的缺陷，后期维护及维修更是十分繁复；另一方面，对于传统的桨毂与桨叶的连接结构，只采用单轴承的方式来确保桨叶能相对桨毂产生回转动作即可；然而，桨叶在工作时同时还需承受巨大的离心力，该离心力施加在桨叶与桨毂的连接处，长时间后容易造成该连接部位出现配合问题，从而给螺旋桨的正常可靠工作带来较大影响。此外的，自由变距螺旋桨要求桨叶和桨毂的连接结构可以保证快速可靠的变距，连接结构需使用上述的轴承等零件，因此桨叶根部必须选用金属材料结构。由于桨叶根部为金属结构，桨叶叶身为复合材料结构，金属结构和复合材料结构材料属性不同，金属与复合材料连接是目前桨叶设计的一大难点。因此，现在只有大型螺旋桨桨叶采用复合材料结构，其桨叶根部连接结构是：首先设计金属外套状的桨根支座，在桨根支座外壁处留有与轴承的内圈配合的表面，桨根支座内部铺放复合材料的承力梁，承力梁由多层布层组成，在承力梁的末端嵌入复合材料的倒楔布层，使承力梁呈倒楔结构，起到承受桨叶离心力的作用。承力梁内部装有支撑管，防止复合材料在离心力作用下向内部压溃；整体入炉固化成型，此时桨根支座与复合材料成为一体。显然，上述现有连接结构结构复杂，整个制造过程涉及诸多装配流程和入炉固化工艺，造成桨叶的成本很高，从而给实际的生产经营及后期维护均带来诸多困扰。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种结构合理而使用可靠便捷的自由变距螺旋桨，其能在确保桨叶相对桨毂的正常回转功能的同时，桨叶与桨毂的连接强度亦能得到有效保证，并同步具备结构简单紧凑、装配流程简洁且成本低的优点。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种变距螺旋桨，其特征在于：包括桨毂以及通过桨根部回转配合于桨毂的装配腔内的桨叶，其特征在于：桨根部包括套筒状的桨根支座，桨根支座上同轴的由后至前依序布置环形凸起、径向轴承以及回转连接座，回转连接座的外环面固定在装配腔上，回转连接座的内环面与桨根支座间形成回转轴线与桨根支座轴线同轴的回转配合，径向轴承的两端分别抵紧环形凸起的前侧轴肩与回转连接座的后侧环面。

优选的，所述推力轴承为滚针推力轴承；所述桨根支座外形呈两端细而中部粗的三段式的阶梯轴套状，其中部大轴径段构成所述环形凸起，前部小轴径段构成可供推力轴承及回转连接座安装的前安装段，后部小轴径段构成可供径向轴承的内圈装配的后安装段；径向轴承的内圈一端抵紧在环形凸起的相应轴肩处，另一端通过轴向装配在桨根支座端面上的压紧环夹紧在后安装段上，径向轴承的外圈装配于装配腔内预设的一段轴承配合段上；径向轴承为深沟球轴承。

优选的，该变距螺旋桨还包括同轴箍套在桨叶上的装配位置靠近桨根部处的配重环，配重环上布置配重块。