一种航空螺旋桨桨叶互换平衡配套装置的制作方法

1.本实用新型涉及螺旋桨技术领域，更具体的说是涉及一种航空螺旋桨桨叶互换平衡配套装置。


背景技术：

2.目前螺旋桨为减轻重量，一般采用复合材料桨叶和铝合金桨毂。为更好的满足外场维护使用，需要单片桨叶应具有良好的互换性，因此，对桨叶的大、小轴线力矩控制就显得尤为重要，桨叶的小轴线力矩只和桨叶的轴线位置有关，桨叶的大轴线力矩和桨毂上的旋转中心距离有关。单片桨叶重量约32kg，轴向移动0.1mm就会产生约3.2gm的力矩。现有单片桨叶的小轴线力矩可以通过力矩秤测量，再进行调整控制。由于力矩秤现阶段不能模拟螺旋桨的旋转中心，而且定位基准和桨毂不重合，所以现阶段用力矩秤测量调整大轴线力矩值一致的桨叶，对称装配到桨毂上产生的大轴线力矩并不一致，不能满足单片桨叶互换的要求。
3.因此如何设计一种航空螺旋桨桨叶互换平衡配套装置，使桨叶满足和标准叶片的大轴线力矩互差小于2gm，真正满足单片桨叶互换是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

4.为此，本实用新型的一个目的在于提出一种航空螺旋桨桨叶互换平衡配套装置，解决现有力矩秤测量配套的桨叶无法满足互换的问题。
5.本实用新型提供了一种航空螺旋桨桨叶互换平衡配套装置，包括：
6.承载轴，所述承载轴两端支撑于平衡架上；
7.变矩机构，所述变矩机构沿所述承载轴轴线方向移动；
8.拨套，所述变矩机构一端连接有所述拨套，所述拨套远离所述变矩机构一侧外壁上设置有安装桨叶轴的轴承座；
9.桨壳，所述桨壳中部具有所述承载轴贯穿的第一通道，所述第一通道靠近所述变矩机构处设置有便于所述变矩机构移动的敞口通道；所述桨壳垂直所述第一通道方向设置有两个由所述桨壳外端向内贯穿至所述轴承座处的第二通道；以及
10.标准桨叶，所述标准桨叶和待平衡桨叶的桨叶轴分别经对应的所述第二通道插入至所述轴承座，上述桨叶轴端部均具有偏心销，所述偏心销与所述轴承座偏心配合。
11.经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种航空螺旋桨桨叶互换平衡配套装置，结构简单，可靠性高，能够直接和标准桨叶进行比对，使桨叶间的大轴线力矩互差小于2gm，满足桨叶互换要求。
12.进一步地，所述变矩机构包括：变矩螺母、导套及螺钉键；所述变矩螺母连接于所述承载轴主轴段，其下部插入所述导套内；所述导套可滑动于所述承载轴上；所述承载轴上沿其轴线方向设置有限位槽，所述螺钉键穿过所述导套滑动于所述限位槽内。
13.进一步地，所述导套内部与所述变矩螺母外壁之间安装有推力轴承，并通过止动
螺母止挡限位。
14.进一步地，所述导套外壁向外伸出有法兰，所述法兰通过螺栓与所述拨套固定。
15.进一步地，所述轴承座内安装有双列球轴承，所述双列球轴承与所述偏心销偏心配合。
16.进一步地，还包括定位盘，所述桨壳远离所述敞口通道一侧设置有凹模，所述定位盘为与所述凹模适配的凸模，所述承载轴远离所述变矩机构一端通过配合后的所述凸模及凹模定位。
17.进一步地，还包括配重键，所述配重键通过螺钉固定于所述桨壳上，用于配套装置的初始平衡调节。
18.本实用新型提供的一种航空螺旋桨桨叶互换平衡配套方法，包括以下步骤：
19.s1、吊起桨壳，将承载轴两端放置在平衡架上，将标准桨叶和待平衡桨叶置于水平位置；
20.s2、初始测量检查桨叶角在第一设计角度时，观察平衡桨叶和标准桨叶是否平衡，并记录待平衡桨叶不平衡量和标准桨叶的差值；
21.s3、用扳手转动变距螺母，使导筒带动拨套移动，拨套移动改变桨叶轴偏心销相对轴承座的配合位置，由于桨叶安装在桨壳的第二通道内，使桨叶角度发生改变，当标准桨叶和待平衡桨叶角位于第二设计角度位置，观察平衡桨叶和标准桨叶是否平衡，并记录待平衡桨叶不平衡量和标准桨叶的差值；
22.s4、根据待平衡桨叶和标准叶片的不平衡差值，计算并称取等重量的铅条，分解下桨叶，在测量后桨叶的配重孔上装铅，复装上桨叶；
23.s5、重复步骤s2和s3进行二次平衡测量，直至满足静平衡量的要求，即在桨叶距旋转中心1000mm处放置不大于2g的砝码，能使标准桨叶和装铅后桨叶保持水平不动。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
25.图1附图为本实用新型提供的一种航空螺旋桨桨叶互换平衡配套装置的局部剖视图；
26.图2附图示出了本实用新型提供的一种航空螺旋桨桨叶互换平衡配套装置在平衡架上测试状态的俯视图；
27.图中：
28.100-承载轴，200-变矩机构，202-变矩螺母，203-导套，204-螺钉键，205-推力轴承，206-止动螺母，300-拨套，301-轴承座，400-桨壳，500-标准桨叶，600-待平衡桨叶，700-定位盘，800-配重键，p-平衡架。
具体实施方式
29.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始
至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
30.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
31.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
32.鉴于现有力矩秤现阶段不能模拟螺旋桨的旋转中心，而且定位基准和桨毂不重合，所以现阶段用力矩秤测量调整大轴线力矩值一致的桨叶，对称装配到桨毂上产生的大轴线力矩并不一致，不能满足单片桨叶互换的要求。因此本实用新型实施例提供了一种航空螺旋桨桨叶互换平衡配套装置。参见附图1和2，具体包括：承载轴100，所述承载轴100两端支撑于平衡架p上；变矩机构200，所述变矩机构200沿所述承载轴100轴线方向移动；拨套300，所述变矩机构200一端连接有所述拨套300，所述拨套300远离所述变矩机构200一侧外壁上设置有安装桨叶轴的轴承座301；桨壳400，所述桨壳400中部具有所述承载轴100贯穿的第一通道，所述第一通道靠近所述变矩机构200处设置有便于所述变矩机构200移动的敞口通道；所述桨壳400垂直所述第一通道方向设置有两个由所述桨壳400外端向内贯穿至所述轴承座301处的第二通道；以及
33.标准桨叶500，所述标准桨叶500和待平衡桨叶600的桨叶轴分别经对应的所述第二通道插入至所述轴承座301，上述桨叶轴端部均具有偏心销，所述偏心销与所述轴承座301偏心配合。
34.有利的是，所述变矩机构200包括：变矩螺母202、导套203及螺钉键204；所述变矩螺母202连接于所述承载轴100主轴段，其下部插入所述导套203内；所述导套203可滑动于所述承载轴100上；所述承载轴100上沿其轴线方向设置有限位槽，所述螺钉键204穿过所述导套203滑动于所述限位槽内。通过外力拧变矩螺母，推动导套沿承载轴轴线方向上移动，拨套移动改变桨叶轴偏心销相对轴承座的配合位置，由于桨叶安装在桨壳的第二通道内，使桨叶角度发生改变，其中，所述导套203内部与所述变矩螺母202外壁之间安装有推力轴承205，并通过止动螺母206止挡限位。
35.有利的是，所述导套203外壁向外伸出有法兰，所述法兰通过螺栓与所述拨套300固定。
36.本实用新型的实施例中，所述轴承座301内安装有双列球轴承，所述双列球轴承与所述偏心销偏心配合。
37.本实用新型的另一些实施例中，还包括定位盘700，所述桨壳400远离所述敞口通道一侧设置有凹模，所述定位盘700为与所述凹模适配的凸模，所述承载轴100远离所述变矩机构200一端通过配合后的所述凸模及凹模定位；由此有利于支撑轴的定位。
38.在本实用新型的另一些实施例中，还包括配重键800，所述配重键800通过螺钉固定于所述桨壳400上，在配套装置的初始安装后进行平衡调节。
39.本实用新型提供的一种航空螺旋桨桨叶互换平衡配套装置的配套方法，包括以下步骤：
40.s1、吊起桨壳，将承载轴两端放置在平衡架上，将标准桨叶和待平衡桨叶置于水平位置；
41.s2、初始测量检查桨叶角在第一设计角度时，观察平衡桨叶和标准桨叶是否平衡，并记录待平衡桨叶不平衡量和标准桨叶的差值；
42.其中观察桨叶是否平衡时，手扶桨叶使其静止10s后松手，观察桨叶是否转动时，桨叶需放置至少20s。
43.s3、用扳手转动变距螺母，使导筒带动拨套移动，拨套移动改变桨叶轴偏心销相对轴承座的配合位置，由于桨叶安装在桨壳的第二通道内，使桨叶角度发生改变，当标准桨叶和待平衡桨叶角位于第二设计角度位置，观察平衡桨叶和标准桨叶是否平衡，并记录待平衡桨叶不平衡量和标准桨叶的差值；
44.s4、根据待平衡桨叶和标准叶片的不平衡差值，计算并称取等重量的铅条，分解下桨叶，在测量后桨叶的配重孔上装铅，复装上桨叶；其中配重孔包括大配重孔和小配重孔，根据实际需要向不同的配重孔内填充铅条，然后用挡圈挡住铅条。
45.s5、重复步骤s2和s3进行二次平衡测量，直至满足静平衡量的要求，即在桨叶距旋转中心1000mm处放置不大于2g的砝码，能使标准桨叶和装铅后桨叶保持水平不动。
46.经过上述步骤不符合要求重复进行s1-s5工步操作，至满足要求后分解下配套好的桨叶，做好标记后待用。
47.标准桨叶可分a，b两个组别，同组别的桨叶装配在一台螺旋桨上，同组别的其他桨叶可以单片互换使用。
48.上述第一设计角度和第二设计角度根据涉及参数确定，在本实用新型的一个实施例中第一设计角度可以为0.9
°
，第二设计角度可以为45
°
。
49.为了保证上述测量的准确性，需在专用静平衡间进行，航空螺旋桨桨叶互换平衡配套装置组装过程为：
50.1)将承载轴装到桨壳中，用175n
·
m～185n
·
m的力矩对称均匀的拧紧4个螺母。
51.2)调整桨壳的端面齿外圆表面(附图1中c处)对承载轴外圆表面的跳动量应在0.02mm之内。
52.3)调整桨壳端面(附图1中a处)与承载轴的垂直度应在0.02mm之内。
53.4)调整桨壳内孔(附图1中b处))与承载轴的同轴度应在0.02mm之内。
54.5)对桨壳和承载轴的组合件进行静平衡：将桨壳和承载轴的组合件放在平衡架上对其进行静平衡工作，旋转桨壳在任意位置时，都能静止不动。通过调整配重键重量满足平衡要求。
55.6)安装标准桨叶和待平衡桨叶。
56.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表
述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
57.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。