一种螺旋桨调速器选速机构

技术领域

本发明涉及一种螺旋桨调速器选速机构。

背景技术

螺旋桨的转速越高产生的推力越大，而飞机起飞时需要的推力大，飞机巡航平飞时需要的推力小。而现有的螺旋桨调速器都是配重块离心力与弹簧力相平衡来保持螺旋桨恒定平衡转速的，只有一个平衡转速，起飞和巡航平飞时都是一个转速，无法选择，这就导致了在能完成起飞任务的情况下如果这个平衡转速设置的越高，越能平稳高效地完成起飞任务，不容易损伤发动机，但是在巡航平飞时仍然浪费大量的燃油，飞行耗燃油非常高，如果这个平衡转速设置的越低，在巡航平飞时节省了燃油，但飞机虽然完成了这个起飞任务，需要大量燃油的燃烧产生更大的动力，所以不但浪费燃油，且容易损伤发动机；所以根据飞机的实际情况选择一个合适的平衡转速，但无论如何只要能满足起飞要求的平衡转速，在巡航平飞时就会浪费大量的燃油，所以急需研究一种可选速、可实现平衡转速可调可控的螺旋桨调速器来保证飞机起飞时螺旋桨的推力大，飞机巡航平飞时螺旋桨的推力小的要求。飞机的飞行是靠螺旋桨的转速和桨叶角的调节来保证的，螺旋桨就只有一个高效率桨叶角，其它桨叶角状态下工作时螺旋桨工作效率较低，定转速螺旋桨在飞行工况改变的条件下为了保持转速不变，需要改变桨叶角来吸收发动机功率，这就使得螺旋桨的工作效率较低，为了螺旋桨的工作效率总维持在较高的效率下，也急需研究一种可选速、可实现平衡转速可调可控的螺旋桨调速器，以使桨叶角总保持在高效率桨叶角的位置。

发明内容

本发明的目的就是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种结构相对简单，安装拆卸方便，具有可选速、可实现平衡转速可调可控的螺旋桨调速器选速机构，使用该选速机构的螺旋桨转速在一定范围内无级可调，能保证在选定所需要的螺旋桨转速下可靠运行。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种螺旋桨调速器选速机构，包括上、下壳体组件，底板，选速手柄，选速止挡组件，复位扭簧，最大速度止动件，顺桨止动件，位于上、下壳体组件内腔内的变径螺杆轴、上、下弹簧座、弹簧、轴承、离心配重组件、阀套、阀芯阀帽组件和插片；选速手柄一端有花键孔，另一端有与螺旋桨杆的连接结构；选速止挡组件上部套在选速手柄花键孔和变径螺杆轴上部之间，其外花键与选速手柄的内花键连接，其内花键与变径螺杆轴上部的外花键连接，其上设置有限位翻边；最大速度止动件和顺桨止动件分别固定在上壳体组件上端面的两小圆柱上；上壳体组件上端大圆柱外端套有上端固定在选速止挡组件上、下端固定在其中一个小圆柱上的复位扭簧；选速止挡组件限位翻边在最大速度止动件和顺桨止动件之间旋转；变径螺杆轴中上部套并螺纹密封连接在上壳体组件上端大圆柱开有的螺纹孔内，中下部变细处过盈装配在上弹簧座内孔内；阀芯阀帽组件包括阀芯和与阀芯上端一体的阀帽，阀芯上端面外圆上设置有一体的下弹簧座，下弹簧座内圆上有一圈凹槽，插片置于凹槽内并与下弹簧座内圆键槽连接；变径螺杆轴下端部微间隙套在插片内，直径变粗的下端位于插片的下方，固定在上、下弹簧座上的弹簧穿在变径螺杆轴上；阀芯阀帽组件的阀芯安装在阀套内，阀帽下端面的阀芯上间隙装配有带底面凸台的轴承；包括离心块的离心配重组件位于下壳体组件上端内腔内，其下端通过花键套并卡接在阀套上端部外圆上，其离心块的钩端顶接在轴承的底面凸台上；阀套微间隙装配在下壳体组件的安装孔内，其下端有与发动机连接机构；阀芯外圆上设置有凸肩，凸肩上下的阀芯外圆上设置有油槽Ⅰ和油槽Ⅱ；阀套上设置有与油槽Ⅰ连通的进高压油口、出高压油口和与油槽Ⅱ连通的回油口；螺旋桨在选定的平衡转速正常工作时，凸肩堵住阀套上的出高压油口；当螺旋桨转速较选定的平衡转速变小时，凸肩在出高压油口下端，出高压油口与进高压油口连通；当螺旋桨转速较选定的平衡转速变大时，凸肩在出高压油口上端，出高压油口与回油口连通。

进一步优选地，所述选速手柄有内花键孔的一端的周壁断开，断开周壁的两端壁上一个开通孔，一个开螺纹孔，二者由带孔球面圆柱头螺钉Ⅰ和轻型弹簧垫圈Ⅰ固定在一起。这种结构容易安装和拆卸。

进一步优选地，所述的选速止挡组件周壁断开，断开周壁的两端壁上一个开通孔，一个开螺纹孔，二者由带孔球面圆柱头螺钉Ⅱ和轻型弹簧垫圈Ⅱ固定在一起。这种结构容易安装和拆卸。

进一步优选地，所述离心配重组件包括支座、两对应分布的离心块和螺旋挡圈；支座下端通过花键套并卡接在阀套的上端部外圆上；两离心块分别由轴和轴承间隙装配在支座上，支座上端的外壁上卡接固定有一圈螺旋挡圈，轴的两端顶接在螺旋挡圈内端壁上；顶接在轴承的底面凸台上的钩端设置有圆弧面。螺旋挡圈的存在，使轴不易脱出，结构可靠性高，圆弧面减少了轴承的底面凸台的摩擦，增加了使用寿命。

通过飞机上的螺旋桨杆操纵本发明上的选速手柄，改变变径螺杆轴位置进而改变弹簧的压量，可使螺旋桨选择在不同的平衡转速下工作，调速器由发动机的传动机构带动旋转，此时，弹簧的弹力与离心配重组件的离心块旋转产生的离心力施加在阀芯阀帽组件上的轴向分力达到平衡，阀芯的凸肩刚好堵住通往螺旋桨腔内的滑油油路，使其在一个平衡转速下工作。在调速器超过这个平衡转速时，离心块向上甩，克服弹簧的弹力而使阀芯阀帽组件上提，出高压油口和回油口连通，使螺旋桨腔内的高压油分流到低压油槽中，使螺旋桨桨距变大，负载增加，螺旋桨转速减小，直到阀芯阀帽组件下降，使弹簧弹力与离心力的轴向分力达到平衡，转速回到选择的平衡转速，阀芯的凸肩重新把通往螺旋桨腔内的滑油油路堵住。在调速器低于这个平衡转速时，弹簧弹力克服离心块离心力的轴向分力，使阀芯阀帽组件下降，出高压油口和进高压油口连通，高压油进入螺旋桨腔，使螺旋桨桨距变小，负载减小，螺旋桨转速增加，直到阀芯阀帽组件上升，使弹簧弹力与离心力轴向分力达到平衡，转速回到选择的平衡转速，阀芯的凸肩重新把通往螺旋桨腔内的油路堵住。

总之，本发明结构相对简单，安装拆卸方便，具有可选速、可实现平衡转速可调可控。使用本发明的螺旋桨转速在一定范围内无级可调，能保证在选定所需要的螺旋桨转速下可靠运行，使飞机飞行更佳安全可靠。

附图说明

图1为调速器在平衡转速时本发明的安装结构示意图；

图2为调速器齿轮泵未旋转在较高转速时本发明的安装结构示意图；

图3为调速器齿轮泵未旋转在较低转速时本发明的安装结构示意图；

图4为安装本发明的调速器的俯视图；

图5为本发明中离心配重组件的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的描述。

如图1至图5所示，本实施例包括上、下壳体组件1、9，底板16，选速手柄3，选速止挡组件5，复位扭簧2，最大速度止动件14，顺桨止动件15，位于上、下壳体组件1、9、底板16内腔内的变径螺杆轴4、上、下弹簧座13、17、弹簧6、轴承7、离心配重组件8、阀套10、阀芯阀帽组件11和插片12。选速手柄3一端有花键孔，另一端有与螺旋桨杆连接结构。优选地，所述选速手柄3有内花键孔的一端的周壁断开，断开周壁的两端壁上一个开通孔，一个开螺纹孔，二者由带孔球面圆柱头螺钉Ⅰ 28和轻型弹簧垫圈Ⅰ 27固定在一起。选速止挡组件5上部套在选速手柄3花键孔和变径螺杆轴4上部之间，其外花键与选速手柄5的内花键连接，其内花键与变径螺杆轴4上部的外花键连接，其上设置有限位翻边。优选地，所述的选速止挡组件5周壁断开，断开周壁的两端壁上一个开通孔，一个开螺纹孔，二者由带孔球面圆柱头螺钉Ⅱ29和轻型弹簧垫圈Ⅱ 30固定在一起。最大速度止动件14和顺桨止动件15分别固定在上壳体组件上端面的两小圆柱上；上壳体组件1上端大圆柱外端套有上端固定在选速止挡组件5上、下端固定在其中一个小圆柱上的复位扭簧2。选速止挡组件5限位翻边在最大速度止动件14和顺桨止动件15之间旋转。变径螺杆轴4中上部套并采用梯形螺纹密封连接在上壳体组件1上端大圆柱开有的螺纹孔内，中下部变细处过盈装配在上弹簧座13内孔内。阀芯阀帽组件11包括阀芯19和与阀芯19上端一体的阀帽18，阀芯19上端面外圆上设置有一体的下弹簧座17，下弹簧座17内圆上有一圈凹槽，插片12置于凹槽内并与下弹簧座17内圆键槽连接。阀套10下端有与发动机输出轴连接的花键。变径螺杆轴4下端部微间隙套在插片12内，直径变粗的下端位于插片12的下方。固定在上、下弹簧座13、17上的弹簧6穿在变径螺杆轴4上。阀芯阀帽组件的阀芯19安装在阀套10内，阀帽18下端面的阀芯19上间隙装配有带底面凸台的轴承7。包括离心块的离心配重组件8位于下壳体组件9上端内腔内，其下端通过花键套并卡接在阀套10上端部外圆上，其离心块的钩端顶接在轴承7的底面凸台上。优选地，所述离心配重组件包括支座32、两对应分布的离心块33和螺旋挡圈31；支座32下端通过花键套并卡接在阀套10的上端部外圆上；两离心块33分别由轴35、轴承36和垫片34间隙装配在支座32上，支座32上端的外壁上卡接固定有一圈螺旋挡圈31，轴35的两端顶接在螺旋挡圈31内端壁上；顶接在轴承7的底面凸台上的钩端设置有圆弧面。阀套10微间隙装配在下壳体组件9的安装孔内，其下端与发动机花键连接。阀芯19外圆上设置有凸肩20，凸肩20上下的阀芯19外圆上设置有油槽Ⅰ22和油槽Ⅱ24。阀套10上设置有与油槽Ⅰ22连通的进高压油口26、出高压油口23和与油槽Ⅱ24连通的回油口25。螺旋桨在选定的平衡转速正常工作时，凸肩20堵住阀套10上的出高压油口23；当螺旋桨转速较选定的平衡转速变小时，凸肩20在出高压油口23下端，出高压油口23与进高压油口26连通，螺旋桨进高压油，转速变大，直至达到选定的平衡转速正常工作时，凸肩20堵住阀套10上的出高压油口23。当螺旋桨转速较选定的平衡转速变大时，凸肩20在出高压油口23上端，出高压油口23与回油口25连通，螺旋桨回油，转速变小，直至达到选定的平衡转速正常工作时，凸肩20堵住阀套10上的出高压油口23。21为与进高压油口26连通的下壳体组件9内的进高压油孔。

当然，本发明还有其它多种实施例，在不违背本发明精神和实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于等同技术的改进，属于本发明权利要求的保护范围。