一种拉扭条式直升机桨叶支臂以及旋翼桨毂系统的制作方法

1.本发明属于直升机配件技术领域，具体涉及一种拉扭条式直升机桨叶支臂以及旋翼桨毂系统。


背景技术：

2.现有的轻型直升机的旋翼桨毂主要由两种结构形式：最常采用的结构形式是跷跷板式，其主要是通过角接触轴承或弹性轴承来实现旋翼桨叶的变距，通过两旋翼桨叶共用的挥舞铰来实现旋翼的挥舞，但是这种结构由于使用太多的轴承，一般整体尺寸较大，桨毂质量较重，寿命相对较短，维护困难，增加了制造及使用成本。
3.另一种是全铰接结构形式，这种形式的旋翼桨毂是通过在桨毂上设置挥舞铰、摆振铰和变距铰来实现桨叶的挥舞、摆振和变距运动。一般用推力轴承来负担旋翼桨叶运动的离心力，这种结构同样存在着上述跷跷板式结构的问题。即旋翼桨毂整体尺寸较大、质量较重、寿命相对较短，并且，旋翼桨毂维护困难。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种拉扭条式直升机桨叶支臂以及旋翼桨毂系统，旨在解决现有技术中直升机的桨毂质量较重、寿命相对较短，桨毂维护困难、制造使用成本较高的问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：
6.第一方面，一种拉扭条式直升机桨叶支臂，包括变距铰组件和夹板组件；
7.所述夹板组件包括上夹板和下夹板，所述上夹板与所述下夹板之间设置有支撑柱；
8.所述变距铰组件固定于所述夹板组件的内端，且位于上夹板与下夹板之间；所述上夹板与所述下夹板之间设置有拉扭条组件，所述拉扭条组件包括分叉端和与所述分叉端相对的闭合端；所述拉扭条组件的闭合端通过桨叶夹扣固定在所述夹板组件的外端，所述拉扭条组件的分叉端延伸出所述夹板组件的内端，且所述拉扭条组件的分叉端设有旋翼桨毂连接部。
9.拉扭条组件用于负担桨叶旋转时产生的离心力，相对于跷跷板式桨毂结构以及全铰链式桨毂结构，由于拉扭条可以产生一定的弹性变形，因此，提高了桨毂的可靠性与使用寿命。并且，拉扭条组件由于可以产生弹性变形，从而使得拉扭条组件易于承受桨叶的挥舞、摆振和变距运动时产生的扭转力。
10.由于采用可产生变形的拉扭条组件，因此，桨叶支臂无需采用传统滚珠式轴承，大大提高了旋翼桨叶支臂的寿命。在实际设计时，可以根据直升机设计的性能需求增加或减少该拉扭条式桨叶支臂的数量。
11.夹板组件包括上夹板和下夹板，上夹板与下夹板之间设置有支撑柱，支撑柱使得上夹板与夹板之间具有一定的距离，拉扭条组件的一部分位于上夹板与下夹板之间，拉扭条组件可以免维护，或者，在维护拉扭条组件时可以直接目视维护检查，大大降低地勤人员
的维护检查强度。
12.采用上下夹板结构形式安装拉扭条组件，使得拉扭条组件安装简单，加工简单，大大降低整体旋翼桨毂的制造成本。
13.进一步改进的方案：所述桨叶夹扣上设置有固定桨叶的第一u形槽和容纳并固定所述拉扭条组件的所述闭合端的第二u形槽，所述桨叶夹扣固定于所述夹板组件的所述外端；
14.所述上夹板的外端和所述下夹板的外端分别设置在第二u形槽的上下两侧，且所述拉扭条组件的封闭端插接在第二u形槽的内侧；所述上夹板的外端、所述下夹板的外端、第二u形槽和所述拉扭条组件通过螺栓固定在一起。
15.进一步改进的方案：所述拉扭条组件与所述第二u形槽的上侧壁之间设有上压板，所述拉扭条组件与所述第二u形槽的下侧壁之间均设置有下压板，所述螺栓依次穿过上压板、拉扭条组件和下压板，并将上压板、拉扭条组件和下压板固定在一起。
16.上压板、下压板配合第二u形槽的上、下两侧壁可以有效地通过螺栓将拉扭条组件紧固。
17.进一步改进的方案：所述第二u形槽的上侧壁与上压板之间设有上压紧衬套，所述第二u形槽的下侧壁与下压板之间设有下压紧衬套，所述上压紧衬套和下压紧衬套均套设在所述螺栓上。
18.进一步改进的方案：所述螺栓有两个，所述上压紧衬套和下压紧衬套均设有两个，每个所述螺栓上均套设有一个上压紧衬套和下压紧衬套。
19.上压紧衬套和下压紧衬套分别与拉扭条组件的上侧和下侧接触，可以有效地紧固拉扭条组件，防止拉扭条组件受力时分层或产生不必要的弹性变形。
20.进一步改进的方案：所述拉扭条组件呈v字形。可以更好的承受桨叶做挥舞、摆振和变距运动时产生的扭转力，提高拉扭条组件的使用寿命，降低使用成本。
21.进一步改进的方案：所述拉扭条组件呈y字形。
22.进一步改进的方案：所述拉扭条组件上设置有使所述闭合端向所述分叉端的侧壁平滑过渡的过渡圆弧，所述过渡圆弧设置于所述拉扭条组件上靠近所述闭合端的位置上，所述拉扭条组件包括叠加设置的拉扭条片，所述拉扭条片至少有两片。
23.基于上述方案，过渡圆弧可以防止拉扭条组件在受力时闭合端产生应力集中，从而防止拉扭条组件断裂，同时可以限制拉扭条组件闭合端的运动幅度。
24.拉扭条组件包括叠加设置的拉扭条片，拉扭条组件受力后易于产生变形，可以很好的承受桨叶支臂和旋翼桨叶做挥舞、摆振、变距运动时的扭转力以及高速旋转时产生的离心力。
25.进一步改进的方案：所述上夹板和所述下夹板上均设置有观察所述拉扭条组件的透视孔。
26.基于上述方案，夹板组件采用开放式设计，结构简单，方便在使用时观察拉扭条组件的状态，易于维护，可以提高安全使用性，降低使用成本与制造成本。
27.进一步改进的方案：所述夹板组件的内端设置有下压限位片，所述下压限位片位于所述下夹板与旋翼桨毂连接部之间，所述下压限位片固定于所述下夹板上。
28.基于上述方案，桨叶支臂受力使下压限位片与旋翼桨毂干涉时，下压限位片可以
对桨叶支臂的挥舞进行限位，防止桨叶支臂的挥舞幅度过大。
29.进一步改进的方案：所述夹板组件的内端设置有变距摇臂，所述变距摇臂固定于所述下夹板上。
30.基于上述方案，变距推拉杆可以通过变距摇臂操作桨叶支臂，使旋翼桨叶进行变距。
31.进一步改进的方案：所述变距铰组件包括变距铰件和向心关节轴承，所述变距铰件的上端固定在所述上夹板上，所述变距铰组件的下端固定在所述下夹板上，所述变距铰件设置有安装所述向心关节轴承的安装孔，所述向心关节轴承安装于所述安装孔内，所述向心关节轴承与所述旋翼桨毂之间设置有橡胶垫，所述向心关节轴承的内端朝向所述旋翼桨毂设置。
32.基于上述方案，橡胶垫用于在桨叶支臂及旋翼桨叶的挥舞、摆振及变距过程中起到缓冲作用。
33.第二方面，一种旋翼桨毂系统，包括旋翼桨毂，所述旋翼桨毂上设置有三个支臂连接部；
34.每个支臂连接部上均连接有一个上述的一种拉扭条式直升机桨叶支臂；
35.所述拉扭条组件固定在支臂连接部的外端；所述变距铰组件通过连接轴转动设置在旋翼桨毂上。
36.相对于跷跷板式桨毂结构以及全铰链式桨毂结构，由于拉扭条可以产生一定的弹性变形，因此，提高了桨毂的可靠性与使用寿命，进而提高了旋翼桨毂系统的使用寿命。
37.本发明的有益效果为：
38.拉扭条组件用于负担桨叶旋转时产生的离心力，相对于跷跷板式桨毂结构以及全铰链式桨毂结构，由于拉扭条可以产生一定的弹性变形，因此，提高了桨毂的可靠性与使用寿命。并且，拉扭条组件由于可以产生弹性变形，从而使得拉扭条组件易于承受桨叶的挥舞、摆振和变距运动时产生的扭转力。
39.由于采用可产生变形的拉扭条组件，因此，桨叶支臂无需采用传统滚珠式轴承，大大提高了旋翼桨叶支臂的寿命。在实际设计时，可以根据直升机设计的性能需求增加或减少该拉扭条式桨叶支臂的数量。
40.夹板组件包括上夹板和下夹板，上夹板与下夹板之间设置有支撑柱，支撑柱使得上夹板与夹板之间具有一定的距离，拉扭条组件的一部分位于上夹板与下夹板之间，拉扭条组件可以免维护，或者，在维护拉扭条组件时可以直接目视维护检查，大大降低地勤人员的维护检查强度。
41.采用上下夹板结构形式安装拉扭条组件，使得拉扭条组件安装简单，加工简单，大大降低整体旋翼桨毂的制造成本。
42.本发明提供的技术方案尤其适用于无人直升机。
附图说明
43.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简要介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术使用者来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这
些附图获得其他相关附图。
44.图1是本发明中一种拉扭条式直升机桨叶支臂的示意图。
45.图2是本发明中变距铰组件的结构示意图。
46.图3是本发明中拉扭条组件的结构示意图。
47.图4是本发明中夹板组件的结构示意图。
48.图5是本发明中一种旋翼桨毂系统的示意图。
49.图中标号说明：
50.1-变距铰组件；2-拉扭条组件；3-桨叶夹扣；4-夹板组件；5-变距摇臂；6-螺栓；11-变距铰件；12-向心关节轴承；13-橡胶垫；21-拉扭条片；22-上压板；221-下压板；23-上压紧衬套；231-下压紧衬套；41-上夹板；42-下夹板；43-支撑柱；44-下限位压片；7-旋翼桨毂。
具体实施方式
51.下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整的描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明的实施例，本领域技术使用者在没有创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
52.实施例一：
53.参阅图1至图4，本实施例提供了一种拉扭条式直升机桨叶支臂，包括变距铰组件1和夹板组件4；
54.所述夹板组件4包括上夹板41和下夹板42，所述上夹板41与所述下夹板42之间设置有支撑柱43；
55.所述变距铰组件1固定于所述夹板组件4的内端，且位于上夹板41与下夹板42之间；所述上夹板41与所述下夹板42之间设置有拉扭条组件2，所述拉扭条组件2包括分叉端和与所述分叉端相对的闭合端；所述拉扭条组件2的闭合端通过桨叶夹扣3固定在所述夹板组件4的外端，所述拉扭条组件2的分叉端延伸出所述夹板组件4的内端，且所述拉扭条组件2的分叉端设有旋翼桨毂7连接部。
56.本实施例中所述的内端是指夹板组件4靠近旋翼桨毂7的一端。所述的外端是指夹板组件4远离旋翼桨毂7的一端。
57.一般所述支撑柱43成对设置，且一对支撑柱中的两个支撑柱分别设置在上夹板41和下夹板42的两侧。
58.实施例二：
59.为了提高桨叶夹扣3与拉扭条组件2的连接强度，在上述实施例的基础上：所述桨叶夹扣3上设置有固定桨叶的第一u形槽和容纳并固定所述拉扭条组件2的所述闭合端的第二u形槽，所述桨叶夹扣3固定于所述夹板组件4的所述外端。
60.所述上夹板41的外端和所述下夹板42的外端分别设置在第二u形槽的上下两侧，且所述拉扭条组件2的封闭端插接在第二u形槽的内侧；所述上夹板41的外端、所述下夹板42的外端、第二u形槽和所述拉扭条组件2通过螺栓6固定在一起。
61.所述拉扭条组件2与所述第二u形槽的上侧壁之间设有上压板22，所述拉扭条组件2与所述第二u形槽的下侧壁之间均设置有下压板221，所述螺栓6依次穿过上压板22、拉扭
条组件2和下压板221，并将上压板22、拉扭条组件2和下压板221固定在一起。
62.所述第二u形槽的上侧壁与上压板22之间设有上压紧衬套23，所述第二u形槽的下侧壁与下压板221之间设有下压紧衬套231，所述上压紧衬套23和下压紧衬套231均套设在所述螺栓6上。
63.所述螺栓6有两个，所述上压紧衬套23和下压紧衬套231均设有两个，每个所述螺栓6上均套设有一个上压紧衬套23和下压紧衬套231。
64.具体的，螺栓6依次穿过上夹板41、第二u形槽的上侧壁、上压紧衬套23、上压板22、拉扭条组件2、下压板221、下压紧衬套231、第二u形槽的下侧壁和下夹板42，将上夹板41、下夹板42、上压板22、下压板221、上压紧衬套23、下压紧衬套231、拉扭条组件2固定在一起。
65.实施例三：
66.为了优化拉扭条组件2的性能，在上述实施例的基础上：所述拉扭条组件2呈v字形。
67.或者，所述拉扭条组件2呈y字形。
68.所述拉扭条组件2上设置有使所述闭合端向所述分叉端的侧壁平滑过渡的过渡圆弧，所述过渡圆弧设置于所述拉扭条组件2上靠近所述闭合端的位置上，所述拉扭条组件2包括叠加设置的拉扭条片21，所述拉扭条片21至少有两片。
69.实施例四：
70.为了优化夹板组件4的性能，在上述实施例的基础上：所述上夹板41和所述下夹板42上均设置有观察所述拉扭条组件2的透视孔。
71.所述夹板组件4的内端设置有下压限位片，所述下压限位片位于所述下夹板42与旋翼桨毂7连接部之间，所述下压限位片固定于所述下夹板42上。
72.所述夹板组件4的内端设置有变距摇臂5，所述变距摇臂5固定于所述下夹板42上。变距摇臂5可以与下压板221为一体式结构。
73.所述变距铰组件1包括变距铰件11和向心关节轴承12，所述变距铰件11的上端固定在所述上夹板41上，所述变距铰组件1的下端固定在所述下夹板42上，所述变距铰件11设置有安装所述向心关节轴承12的安装孔，所述向心关节轴承12安装于所述安装孔内，所述向心关节轴承12与所述旋翼桨毂7之间设置有橡胶垫13，所述向心关节轴承12的内端朝向所述旋翼桨毂7设置。
74.实施例五：
75.参阅图1至图5，本实施例提供了一种旋翼桨毂系统，包括旋翼桨毂7，所述旋翼桨毂7上设置有三个支臂连接部；
76.每个支臂连接部上均连接有一个上述的一种拉扭条式直升机桨叶支臂；
77.所述拉扭条组件2固定在支臂连接部的外端；所述变距铰组件1通过连接轴转动设置在旋翼桨毂7上。
78.下面结合工作原理进一步介绍本发明提供的一种拉扭条式直升机桨叶支臂以及旋翼桨毂系统：
79.桨叶在旋转过程中：拉扭条组件2由于可以产生弹性变形，从而使得拉扭条组件2易于承受桨叶的挥舞、摆振和变距运动时产生的扭转力，桨叶产生的扭转作用力被拉扭条组件2吸收一部分，从而使得旋翼桨毂7不需要承受过大的扭转作用力，延长了旋翼桨毂7的
使用寿命。
80.桨叶支臂在维护过程中：支撑柱43使得上夹板41与夹板之间具有一定的距离，拉扭条组件2的一部分位于上夹板41与下夹板42之间，拉扭条组件2可以免维护，或者，在维护拉扭条组件2时可以直接目视维护检查，大大降低地勤人员的维护检查强度。
81.本发明不局限于上述可选实施方式，在互不抵触的前提下，各方案之间可任意组合；任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。