[發明專利]一種搖臂滑塊式擺線槳自動控制機構

無效

• 申請號: 201310390088.8
• 申請日: 2013-08-30
• 公開（公告）號: CN103434627A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 胡峪;吳超;宋筆鋒
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: B63H1/06
• 分類號: B63H1/06;B64C11/32
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 陳星

技術領域

本發明涉及一種擺線槳控制機構，具體地說,涉及一種搖臂滑塊式擺線槳自動控制機構。

背景技術

擺線槳亦稱直翼推進器，是一種能夠提供瞬間可變全向矢量推力的推進裝置，具有效率高、矢量推力變化快的特點。

中國專利CN85103046A中公開了一種凸輪作為控制機構的擺線槳。擺線槳中的控制機構由一個凸輪底盤組成，葉片安裝在葉盤上；葉盤帶動葉片繞著凸輪盤公轉。同時葉片盤上安裝有兩個導輪，導輪在凸輪盤的凸輪內部運動，從而使擺線槳葉片的攻角可以根據凸輪事先設計好的運動規律變化，該擺線槳控制機構相對簡單，但是凸輪的導輪槽曲線是固定的，很難實現瞬間可變的矢量推力。同時凸輪盤結構龐大笨重，只適用于中小運輸船舶的推進器，不適合飛行器。

美國專利No.60/939,888中提出了一種擺線槳旋轉傾斜盤控制機構，該機構通過舵機控制底盤的傾斜角，再通過一系列連桿機構傳遞，從而實現對槳葉俯仰角的控制。該控制機構具有極快的響應，較輕的重量，并已成功運用于擺線槳微型飛機。但是，該控制機構由于構件之間連接較多，致使其機械損失較大。

在現有技術中的擺線槳控制機構，其結構較為復雜，機械損失嚴重，偏轉角變化不靈活。已有的偏轉角優化結論因為偏轉角變化不規律在控制上難以實現，擺線槳葉片的角加速度邊界等相關信息得不到實驗數據加以佐證。

發明內容

為了避免現有技術的不足，克服擺線槳控制機構的結構復雜，機械損失嚴重，擺線槳葉片偏轉角不能自由控制的問題，本發明提出一種搖臂滑塊式擺線槳自動控制機構。搖臂滑塊式擺線槳自動控制機構，實現了相位角和偏轉角的分離控制，可以在任意時刻實現任意的偏轉角，為擺線槳的進一步研究如氣動特性，最優的攻角變化曲線，角加速度邊界的研究提供了一個很好的實驗平臺。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:包括主軸部分，殼體部分，滑塊部分，葉片，轉子滑塊連桿，角片，墊塊，伺服電機，編碼器，支架，所述機構殼體呈長方體位于中間，殼體一端連接有支架固定電機和編碼器，編碼器位于支架端與驅動電機保持距離，驅動電機固定在支架側面，通過齒輪降低轉速傳遞扭矩給殼體內的萬向軸節；所述主軸依次與主軸套筒，軸心碳管，角片連接件，葉片支撐壁，葉片連接件，軸端套筒連接；主軸套筒與萬向軸節固連，軸心碳管固定在主軸套筒內，角片連接件和葉片支撐臂固定在軸心碳管上；所述滑塊部分包括滑塊內環，滑塊支臂、墊塊，滑塊通過三點接觸連接在機殼內線性導軌上，滑塊上部的兩個大環通過軸承套在兩根較粗的線性導軌上，下部的環形結構套在另一個較細的線性導軌上，滑環沿水平方向滑動；滑塊內環通過軸承和滑塊相連，內環固定拉桿和傳遞橫向位移；滑塊帶動內環橫向位移使葉片獲得偏轉角，內環周向轉動使葉片得到相位角；編碼器輸出主軸任意時刻轉動速度及相位角；所述控制機構連接六個伺服電機，殼體側壁各為三個，分別通過連桿與滑塊連接；伺服電機轉動，產生水平方向位移，通過連接滑塊內環的連桿帶動滑塊平移，并拉動葉片控制桿使葉片俯仰，實現對葉片偏轉角控制；主軸驅動電機帶動主軸轉動，葉片偏轉角由伺服電機控制，相位角由主軸驅動電機控制，實現相位角和偏轉角的分離控制，得到任意相位角時任意的偏轉角。

有益效果

本發明提出的一種搖臂滑塊式擺線槳自動控制機構，搖臂滑塊式擺線槳自動控制機構，實現了相位角和偏轉角的分離控制，可以在任意時刻實現任意的偏轉角，為擺線槳的進一步研究如氣動特性，最優的攻角變化曲線，角加速度邊界的研究提供了一個很好的實驗平臺。實現了擺線槳葉片偏轉角的靈活控制，是研究擺線槳氣動特性的一個非常好的實驗平臺。

附圖說明

下面結合附圖和實施方式對本發明一種搖臂滑塊式擺線槳自動控制機構作進一步詳細說明。

圖1為對單葉片進行控制的結構示意圖。

圖2為核心傳動機構的示意圖。

圖3為核心傳動機構俯視圖。

圖4為第四滑塊的示意圖。

圖5為第二滑塊的示意圖。

圖6為機構除去上壁板外整體示意圖。

圖7為主軸結構示意圖。

圖8為機殼結構示意圖。

圖9為角片斜視圖。

圖中: