一种航空发动机叶片自动转动装置

技术领域

本发明涉及机械传动设计领域，具体涉及一种航空发动机叶片自动转动装置。

背景技术

在航空航天领域，航空发动机叶片的优良状况是影响飞机安全的重要环节。每一级叶片都起着同等至关重要的作用，因此在航空发动机的定期检查中，需要转动发动机叶片来检测所有叶片，确保其处于良好状态。常规检测步骤在观察完发动机叶片的某处区域时，需要通过人力手动转动插入飞机附件传动机匣内的花键轴，飞机附件传动机匣内一系列的齿轮组的转动带动发动机轴，实现发动机叶片的转动，检查所耗时间长，操作步骤复杂，效率低，且在整个检查期间里，操作人员须一直委身于飞机附件传动机匣下方的狭小空间里，给操作人员带来极大的不便，且不符合人机工程学，长时处于受迫状态下，会对人体造成一定的伤害。

由于飞机附件传动机匣自身结构紧凑，使发动机叶片转动的花键轴的操作空间受限，难以使用其它现有工具代替人工进行转动，因此，对于发动机叶片的转动仍需手动转动花键轴，同时，手动转动难以实现对叶片的准确定位。

因此，提供一种易于安装、操作简单、可实现发动机叶片自动旋转定位的发动机叶片自动转动装置具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种航空发动机叶片自动转动装置，其步进电机传动机构控制发动机叶片的双向转动，操作简单，提高效率，减轻人力。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种航空发动机叶片自动转动装置，包括机架、轴承、花键轴、步进电机、联轴器、蜗轮、蜗杆、齿轮箱以及两个螺杆；

两个螺杆的一端通过紧固件连接在机架上，另一端通过安装孔固定在飞机附件传动机匣下方，步进电机安装在机架上，步进电机输出轴通过联轴器与蜗杆的一端连接，蜗杆的另一端通过轴承与齿轮箱活动连接，且蜗杆与齿轮箱内的蜗轮啮合，蜗轮通过花键轴和径向孔连接齿轮组，齿轮组用于带动发动机轴转动，进而实现发动机叶片的转动。

本发明进一步的改进在于，该装置用于发动机处于装机状态中，在不拆卸发动机的情况下，将花键轴连接飞机附件传动机匣内部齿轮组，启动步进电机使花键轴带动发动机轴低速旋转，实现发动机叶片的转动。

本发明进一步的改进在于，步进电机连接外部电源，步进电机在工作中实现发动机叶片低速旋转，或者通过调整步进电机工作时间，使得发动机叶片转动到设定位置停下。

本发明进一步的改进在于，蜗轮蜗杆实现步进电机输出轴的轴向转动转化为与飞机附件传动机匣的径向孔平行的转动。

本发明进一步的改进在于，花键轴一端与蜗轮中心孔连接，花键端通过飞机附件传动机匣的径向孔连接到飞机附件传动机匣内部齿轮组，通过花键轴将蜗轮的转动传递到发动机内部，实现发动机叶片的转动。

本发明进一步的改进在于，采用步进电机作为传动机构，利用对步进电机启停的控制，实现发动机叶片自动转动到任意位置。

本发明进一步的改进在于，机架为平板结构，通过螺杆和紧固件的组装，使得步进电机固定于飞机附件传动机匣下方。

本发明进一步的改进在于，齿轮箱与轴承为蜗轮蜗杆提供支撑，工作时，蜗轮蜗杆能够实现在齿轮箱内转动。

与现有技术相比，本发明至少具有如下有益的技术效果：

1.本发明所述的一种航空发动机叶片自动转动装置实现了发动机叶片的双向转动及定位，实现了发动机叶片转动的自动化，提高了效率，适用绝大多数飞机发动机，具备广泛的推广应用价值。

2.本发明所述的一种航空发动机叶片自动转动装置通过飞机附件传动机匣上自带的径向孔使装置与内部转子系统相连接，充分利用有限空间，装置结构紧凑，便于安装操作。

3.本发明所述的一种航空发动机叶片自动转动装置可用于飞机发动机的检修过程中，只需在检修前期将装置安装、调试完毕，就可在发动机旁进行叶片检查，减少检修时间及人力，提高了飞机经济性。

附图说明

图1是本发明所述的一种航空发动机叶片自动转动装置装配总图；

图2是本发明所述的一种航空发动机叶片自动转动装置结构总图；

图3是本发明所述的一种航空发动机叶片自动转动装置的局部放大图；

图4是本发明所述的花键轴结构图；

图5是本发明所述的轴间或轴与杆间装配图。

附图标记说明：

1-机架、2-垫片、3-螺母、4-螺杆、5-安装孔、6-飞机附件传动机匣、7-步进电机、8-步进电机输出轴、9-联轴器、10-蜗杆、11-蜗轮、12-齿轮箱、13-轴承、14-花键轴、15-径向孔、16-齿轮组、17-发动机叶片、18-发动机轴。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施办法做进一步详细说明。

如图1至图5所示，本发明提供的一种航空发动机叶片自动转动装置，包括：机架1、垫片2、螺母3、螺杆4、步进电机7、联轴器9、蜗杆10、蜗轮11、齿轮箱12、轴承13和花键轴14；垫片2、螺母3与螺杆4相互配合，将机架1通过安装孔5固定在飞机附件传动机匣6下方，蜗杆10与蜗轮11配合转动。所述的步进电机7包括步进电机输出轴8。工作时，步进电机7启动，步进电机输出轴8产生转动，通过联轴器9、蜗杆10、蜗轮11、花键轴14将转动传递到齿轮组16，花键轴14通过径向孔15连接齿轮组16，齿轮组16带动发动机轴18转动，进而实现发动机叶片17的转动，步进电机7可控制步进电机输出轴8的双向转动及启停时间，控制转动方向及转动位置，齿轮箱12及轴承13提供了旋转体的支撑和稳定。其适用于无需拆卸的飞机发动机中，通过飞机附件传动机匣6上的安装孔5固定装置，通过径向孔15将步进电机7的转动传递到发动机内部。

为了更好地理解本发明，对本发明的各结构做以下介绍。

如图1至图3所示，所述的一种航空发动机叶片自动转动装置采用步进电机7实现发动机叶片17的双向连续转动，通过控制步进电机7的启动及动作时间，经过一系列传动机构实现发动机叶片17的低速旋转或精确定位到任意发动机叶片17处。

如图4至图5所示，所述的花键轴14及其它传动零件，包括步进电机输出轴8、联轴器9、蜗杆10、蜗轮11、花键轴14，蜗杆10、蜗轮11之间的轴间或轴与杆间的稳定连接，实现将步进电机7提供的轴向转动通过径向孔15转化到发动机轴18的转动。

进一步地，所述的一种航空发动机叶片自动转动装置采用步进电机7转动，结合齿轮传动的方法，减少操作时间，减轻人力，提高飞机经济性；此外，由于使用机械设备，随开随转，随关随停的特点，可以提高转动精度，方便人员后续操作。所述的步进电机7固定在机架1上，步进电机7连接外部电源，为发动机叶片17的转动提供动力，通过控制输出轴转动方向及步进电机7的启停时间，实现发动机轴18上的发动机叶片17双向连续转动及定位的功能。

进一步地，在不同实施例中，花键轴14的形状可能会有所不同，但功能相同，花键轴的设计与飞机附件机匣内部齿轮组匹配，用以实现发动机叶片17的转动。

进一步地，所述的机架1为平板结构，通过螺杆4、螺母3和垫片2的组装，使步进电机7固定于飞机附件传动机匣6下方，便于检修人员接近进行安装、拆卸和发动机维修检查。

进一步地，所述的两根相同螺杆4一端分别通过与飞机附件传动机匣6下方的两个安装孔5内部螺纹实现固定连接，另一端通过螺母3和垫片2与机架1连接，使机架1固定在适当的水平位置处。所述的螺母3与垫片2安装在螺杆4与其它部件的连接处，实现增大接触面积，减小压力，防止松动，保护零件和螺丝的作用。

进一步地，所述的联轴器9实现与步进电机输出轴8和蜗杆轴的固定连接；步进电机7启动时，蜗杆10与步进电机输出轴8一起转动；同时，联轴器9可起到过载保护的作用。

进一步地，所述的蜗杆蜗轮机构相匹配，将步进电机7的轴向转动变为与飞机附件传动机匣6上的径向孔相平行的转动，将步进电机输出轴8的转动传递给蜗轮11的水平径向轴。

进一步地，所述的齿轮箱12与轴承13为蜗轮蜗杆提供支撑，工作时，蜗轮蜗杆能够实现在齿轮箱内转动，也能防止蜗轮蜗杆的轴向窜动。

进一步地，所述的花键轴14的花键端通过飞机附件传动机匣6的径向孔15，与飞机附件传动机匣6内的齿轮组16花键连接，另一端嵌入蜗轮中心孔，通过花键轴14将蜗轮11的转动传递给飞机附件传动机匣6内部齿轮组16，实现发动机叶片17的转动。

具体地，本发明所述的一种航空发动机叶片自动转动装置尤其适用于航空发动机叶片检测领域，可极大地减少检测时间，减轻人力，提高飞机经济性，且装置结构能够满足飞机附件传动机匣空间要求，可实现发动机叶片转动自动化的要求，为航空发动机叶片的自动化检测等方面应用提出一种新的方案。

上仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其设计构思等同的替换或改变，都应该涵盖在本发明的保护范围之内。