一种便于旋翼折叠的单销桨叶根部

技术领域

本发明属于直升机旋翼系统技术领域，涉及一种直升机旋翼系统的折叠结构设计，具体涉及一种便于旋翼折叠的单销桨叶根部。

背景技术

直升机在停放状态，将其旋翼折叠起来可以大大减少直升机停放所需要的空间，因此，旋翼折叠技术是直升机旋翼技术发展的一个方向之一。旋翼折叠是通过手动或者电机驱动使桨叶绕其根部转动一定角度来实现的。通常，电机驱动桨叶转动是一种旋翼自动折叠的方式，这种折叠方式自动化程度较高，采用便于旋翼折叠的桨叶根部构型可以简化整个旋翼折叠系统的结构。

目前，旋翼桨叶根部构型多样，有并列双销结构，有梳状接头结构等，无论这些桨叶根部构型如何，它们都能实现传递桨叶载荷到桨毂的基本功能，但这些桨叶根部构型通常为双销或多销结构，在实现旋翼折叠功能上却有所欠缺，若要实现手动折叠，则需要人为手动松开桨叶与桨毂的连接结构(解除图1中衬套A与桨毂的连接)，仅保留一个销的连接，然后进行折叠，这种折叠方式效率较低；若要实现电机驱动自动折叠，则需要额外增加转接头，通过转接头的设计来实现旋翼折叠功能，带来了较多的重量代价，而且会降低整个系统的可靠性。因此，对有折叠需求的旋翼系统设计而言，在对桨叶根部构型进行设计时就要考虑桨叶根部与桨毂、折叠机构的接口，通过对桨叶根部构型的设计来简化桨叶与其他零部件的连接。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种便于旋翼折叠的单销桨叶根部，这种桨叶根部构型既具备传递桨叶载荷至桨毂的基本功能，又便于旋翼折叠功能的实现，同时能够在实现自动折叠的情况下大大减轻结构重量。

本发明的技术方案：

一种便于旋翼折叠的单销桨叶根部，包括至少两个根部大梁，根部大梁从桨叶根部伸出，每个根部大梁平行地间隔排列在桨叶根部的展向，所有根部大梁上均设有一个轴线重合的通孔，通孔内装有根部衬套；桨叶销通过穿过所有的根部衬套并连接到桨毂上。

进一步的，根部衬套的轴向与桨叶弦线的所成的夹角小于30°。

进一步的，还包括大梁堵块，大梁堵块安装在根部大梁的末端，大梁堵块端部设有配合折叠机构锁定销的折叠锁定槽。

进一步的，折叠锁定槽是半圆槽。

进一步的，桨叶销能够在根部衬套内转动，根部衬套相对于根部大梁和大梁堵块固定。

进一步的，根部衬套中段为圆柱面，根部衬套的两端设有花键结构的凸肩，根部衬套的中段设在根部大梁的通孔内，大梁堵块与根部大梁的连接处设有配合根部衬套凸肩的花键，大梁堵块的花键与根部衬套的凸肩花键连接。该结构形式易于加工，只需要在大梁堵块的两个侧面外侧设计相应的花键即可，然后通过大梁堵块与大梁根部的固定连接，将根部衬套的扭矩传递给大梁根部。

进一步的，根部大梁的通孔面积大于根部衬套的凸肩最大范围面积，根部大梁的通孔末端具有配合根部衬套中段圆柱面的弧度；还包括大梁填块，大梁填块插入根部大梁的通孔其他空间内。

或者，根部衬套的外侧为花键结构，根部衬套设在根部大梁与大梁堵块的连接处，根部大梁的末端具有配合根部衬套的半内花键，大梁堵块的前端具有配合根部衬套的半内花键，根部大梁和大梁堵块连接后形成配合根部衬套的完整内花键，根部衬套设在完整内花键内。该结构形式下根部衬套传递扭转力矩的效果最好，但是对于根部大梁和大梁堵块以及根部衬套的加工要求较高。

本发明的有益效果：

本发明的单销桨叶根部结构，两个根部衬套轴线重合，形成单销构型；折叠锁定槽为半圆结构，便于折叠机构的锁定与解除；桨叶根部衬套凸肩的小凹槽/凸键与外部折叠机构连接，用于传递折叠载荷。在直升机飞行状态下，桨叶根部折叠锁定槽与折叠机构连接锁定，通过折叠锁定槽及两个根部衬套传递桨叶上下挥舞的弯矩，同时，通过两个根部衬套传递旋翼转动所需的扭矩以及桨叶前后摆振的弯矩，以实现传递桨叶载荷至桨毂的基础功能。在直升机停放状态，解除桨叶折叠锁定槽与折叠机构的连接后，折叠机构驱动桨叶根部衬套凸肩的小凹槽/凸键绕衬套轴线转动，实现桨叶折叠。

综上，本发明的桨叶根部构型，不仅具备传递桨叶载荷到桨毂的基础功能，还便于实现旋翼折叠功能，降低了旋翼自动折叠带来的附加零部件数量和附加重量，可以获得良好的折叠效果。

附图说明

图1是背景技术的传统桨叶根部结构示意图；

图2是本发明实施例的桨叶根部总体结构示意图；

图3是本发明实施例的一种根部结构爆炸图；

其中，1—根部大梁、2—大梁填块、3—根部衬套、4—大梁堵块。

具体实施方式

本部分是本发明的实施例，用于解释和说明本发明的技术方案。在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以互相组合。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方向或位置关系为给予附图说是的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指装置或与案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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或隐含包括更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或以上。

本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义解释，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或者一体化连接；可以是机械连接，也可以是点连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

一种便于旋翼折叠的单销桨叶根部，包括至少两个根部大梁1，根部大梁1从桨叶根部伸出，每个根部大梁平行地间隔排列在桨叶根部的展向，所有根部大梁1上均设有一个轴线重合的通孔，通孔内装有根部衬套3；桨叶销通过穿过所有的根部衬套3并连接到桨毂上。

根部衬套3的轴向与桨叶弦线的所成的夹角小于30°。

还包括大梁堵块4，大梁堵块4安装在根部大梁1的末端，大梁堵块4端部设有配合折叠机构锁定销的折叠锁定槽。

折叠锁定槽是半圆槽。

桨叶销能够在根部衬套3内转动，根部衬套3相对于根部大梁1和大梁堵块4固定。

根部衬套3中段为圆柱面，根部衬套3的两端设有花键结构的凸肩，根部衬套3的中段设在根部大梁1的通孔内，大梁堵块4与根部大梁1的连接处设有配合根部衬套3凸肩的花键，大梁堵块4的花键与根部衬套3的凸肩花键连接。该结构形式易于加工，只需要在大梁堵块4的两个侧面外侧设计相应的花键即可，然后通过大梁堵块4与大梁根部1的固定连接，将根部衬套3的扭矩传递给大梁根部1。

根部大梁1的通孔面积大于根部衬套3的凸肩最大范围面积，根部大梁1的通孔末端具有配合根部衬套3中段圆柱面的弧度；还包括大梁填块2，大梁填块2插入根部大梁1的通孔其他空间内。

或者，根部衬套3的外侧为花键结构，根部衬套3设在根部大梁1与大梁堵块4的连接处，根部大梁1的末端具有配合根部衬套3的半内花键，大梁堵块4的前端具有配合根部衬套3的半内花键，根部大梁1和大梁堵块4连接后形成配合根部衬套3的完整内花键，根部衬套3设在完整内花键内。该结构形式下根部衬套3传递扭转力矩的效果最好，但是对于根部大梁1和大梁堵块4以及根部衬套3的加工要求较高。

下面结合附图说明本发明的一个实施例。

如图1所示，本发明所述桨叶根部结构包括：根部大梁1、大梁填块2、根部衬套3、大梁堵块4。

本发明所述的根部大梁1为复合材料大梁，为桨叶根部的主承力件，共2股大梁，每股大梁分别缠绕一个根部衬套3后延伸至桨叶内部；

本发明所述的大梁填块2在根部大梁1成型前制成预制件，根部大梁1成型时起支撑维型作用，可采用复合材料或者橡胶制成；

本发明所述的根部衬套3作用是将根部大梁1的载荷传递给桨叶销，为双凸肩型式，根部大梁成1型时与大梁粘接在一起。两个衬套内孔的轴线重合，与桨叶弦线的所成的夹角小于30°。衬套两端的凸肩开有小凹槽/凸键，一部分小凹槽/凸键与大梁堵块的小凹槽/凸键形成配合面，承受一部分大梁堵块4传递的载荷。另一部分小凹槽/凸键与折叠系统的驱动装置配合，传递驱动机构的驱动扭矩，带动桨叶绕桨根转动；凸键的设计一方面是为了更好地固定大梁堵块，另一方面是可以配合其他机构来传递转动扭矩

本发明所述的每股大梁的根部都有一组大梁堵块4，材料可为复合材料预制件或金属。每组大梁堵块4可分为两块，大梁堵块4的内部型腔与根部大梁的外形一致，与根部大梁二次粘接成型。大梁堵块4设有小凹槽/凸键，用于与衬套配合。大梁堵块另一端有一个折叠锁定槽(半圆和整圆都可以，半圆的设计更加灵活，锁定销就可以前后移动来锁定和解锁)，用于与折叠机构的锁定销配合。

本发明所述的桨叶根部构型工作原理如下：在直升机飞行状态下，桨叶根部衬套3内孔的轴线接近水平方向，并且，大梁堵块4的折叠锁定槽与折叠系统的锁定销连接锁定，此时，桨毂将桨叶旋转所需的力矩通过前后两个桨根衬套3传递给桨叶根部；桨叶在旋转面内前后摆振方向的弯矩通过前后两个桨根衬套3传递给桨毂；在垂直旋转面的桨叶上下挥舞方向的弯矩，通过桨根衬套3和折叠锁定销传递给桨毂和折叠机构。停机状态，旋翼启动折叠时，第一步，桨叶总距先调整到最高总距或最低总距，此时桨根衬套3内孔的轴线接近竖直方向；第二步，折叠系统的锁定销退出大梁堵块4的折叠锁定槽；第三步，折叠系统的驱动机构通过桨根衬套3的小凹槽/凸键驱动桨叶绕根部转动，实现旋翼折叠。

两个根部衬套内孔轴线重合，呈单销型式，内孔轴线与桨叶弦线角度小于30°；

根部衬套呈双凸肩型式，凸肩上开有键槽，形成小凹槽/凸键；

每组大梁堵块分为两块，与根部大梁采用二次粘接成型，与桨根衬套配合部位开有小凹槽/凸键，与桨根衬套的小凹槽/凸键形成配合；

大梁堵块端部有一个圆槽，用于与折叠机构的锁定销配合。

以上所述，仅为本发明的具体实施例，对本发明进行详细描述，未详尽部分为常规技术。但本发明的保护范围不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。