[發明專利]螺旋槳復合材料槳葉根部連接結構

在審

• 申請號: 201611141247.0
• 申請日: 2016-12-12
• 公開（公告）號: CN106697262A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 王吉軍;劉培元;張冰波
• 申請（專利權）人: 惠陽航空螺旋槳有限責任公司
• 主分類號: B64C11/20
• 分類號: B64C11/20;B64C11/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種螺旋槳復合材料槳葉根部連接結構。

背景技術

螺旋槳主要包括槳葉和槳轂兩部分，槳轂一般為金屬結構，槳葉逐步向復合材料方向發展。多數螺旋槳屬于空中可自由變距螺旋槳，螺旋槳的槳葉可以根據飛機控制系統在空中實時改變槳葉角。自由變距螺旋槳要求槳葉和槳轂的連接結構可以保證快速可靠的變距，連接結構需使用軸承等零件，因此槳葉根部必須選用金屬材料結構。槳葉根部為金屬結構，槳葉葉身為復合材料結構，金屬結構和復合材料結構材料屬性不同，金屬與復合材料連接是復合材料槳葉設計的重大難點。所以，現在只有大型螺旋槳槳葉采用復合材料結構，其槳葉根部連接結構是：槳葉根部外側是金屬外套，金屬外套上留有與軸承配合的表面，金屬外套內部鋪放復合材料的承力梁，復合材料承力梁由多層布層組成，在承力梁的末端嵌入復合材料倒楔布層，使承力梁呈倒楔結構，起到承受槳葉離心力的作用。承力梁內部裝有支撐管，防止復合材料在離心力作用下向內部壓潰；整體入爐固化成型，金屬外套與復合材料成為一體，然后金屬外套與帶有偏心銷的金屬件用電子束焊接成為一體。由于承力梁采用倒楔結構，占用了槳葉根部的空間，金屬外套與偏心銷必需做成分體式結構，需要通過焊接將兩者成為一體。這種連接結構結構復雜，需要電子束焊接、裝配倒楔等多種復雜工藝，造成槳葉的成本很高，單片槳葉的價格遠超過一整臺小型螺旋槳的價格。因此這種連接結構很難在小型螺旋槳槳葉上應用推廣。

發明內容

本發明的目的就是解決現有技術中存在的上述問題，提供一種連接強度高，結構簡單，成本低，應用在小型自由變距螺旋槳復合材料槳葉上的螺旋槳復合材料槳葉根部連接結構。

為實現上述目的，本發明的技術解決方案是：一種螺旋槳復合材料槳葉根部連接結構，其包括金屬部件、復合材料承力梁和復合材料布層；金屬部件一體成型，其與槳轂連接的一端為與螺旋槳軸承配合的配合面，并探出與槳轂連接的偏心銷，另一端為圓筒，圓筒的外壁上有相對軸心對稱設置的雙螺旋凸起；在金屬部件外壁的雙螺旋凸起之間的螺旋槽內鋪設復合材料承力梁，在復合材料承力梁的外面鋪設復合材料布層。

本發明的工作原理：槳葉根部金屬部件設計有偏心銷，與槳轂內部結構組成曲柄滑塊機構，保證螺旋槳的變距要求。槳葉根部金屬部件留有與螺旋槳軸承配合的配合面，放置成件軸承，保證螺旋槳槳葉的變距。槳葉根部金屬部件設計有雙螺旋凸起，雙螺旋凸起之間的螺旋槽內放置復合材料的承力梁，這樣，螺旋槳高速旋轉時槳葉復合材料部分承受的離心力可以轉移到金屬部件上。為防止復合材料承力梁與金屬部件脫體，在外側纏繞復合材料布層，承受槳葉的剪切力。

本發明復合材料布層鋪放方式非常簡單，不需要使用倒楔結構，偏心銷不需要電子束焊接，一體成型，連接強度高，結構簡單，成本低，應用在小型自由變距螺旋槳復合材料槳葉上。且方便金屬部分與復合材料部分的連接區域進行無損檢測，解決了復合材料槳葉根部無法無損檢測的難題。

附圖說明

圖1為本發明的主視剖視圖；

圖2為本發明中金屬部件的結構示意圖；

圖3為本發明中金屬部件的主視剖視圖；

圖4為本發明中金屬部件的右視圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明做進一步的描述。

如圖1、圖2、圖3和圖4所示，本實施例包括金屬部件1、復合材料承力梁2和復合材料布層3。金屬部件1一體成型，其與槳轂連接的一端為與螺旋槳軸承配合的配合面7，并探出與槳轂連接的偏心銷6，另一端為圓筒，圓筒的外壁上有相對軸心對稱設置的雙螺旋凸起4、5。在金屬部件1外壁的雙螺旋凸起4、5之間的螺旋槽8內鋪設復合材料承力梁2，在復合材料承力梁2的外面鋪設復合材料布層3。

上述實施例僅是優選的和示例性的，本領域技術人員可以根據本專利的精神做等同技術改進，這些都由本專利的保護范圍所覆蓋。