[發明專利]一種大力矩輸出的電驅變距螺旋槳裝置

在審

• 申請號: 202210907580.7
• 申請日: 2022-07-29
• 公開（公告）號: CN115303474A
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 李廣良;王帥;盛志清;蔣文國;魏忠武;董金剛;張江
• 申請（專利權）人: 中國航天空氣動力技術研究院
• 主分類號: B64C11/44
• 分類號: B64C11/44
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張輝

本發明公開一種大力矩輸出的電驅變距螺旋槳裝置，包括槳葉、變距組件、法蘭蓋板、傳動軸、槳轂；變距組件包括電機組件、行星齒輪副、n個蝸輪蝸桿副和槳根金屬組件，行星齒輪副包括一個太陽輪和n個行星輪，所述太陽輪和行星輪固連；行星輪和蝸輪蝸桿副一一對應。槳葉從槳轂側腔外拆裝與變距組件配合，通過電機驅動行星齒輪組的太陽輪旋轉，帶動行星輪和蝸桿一同旋轉，并采用蝸輪蝸桿的傳動方式實現槳葉的旋轉進行變距。裝置拆裝方便，能實現末端自鎖，控制精度高，能提供大變槳距力矩。

技術領域

本發明屬于航空設備領域，具體涉及一種大力矩輸出的電驅變距螺旋槳裝置。

背景技術

目前國內外現有的大力矩輸出的變距螺旋槳裝置的驅動方式均采用液壓驅動，而電機驅動由于空間局限和傳動方式的選取導致驅動力小而限制了其的應用范圍。隨著通用航空市場不斷擴大，螺旋槳的使用頻次越來越高，對維修保養、重量尺寸及易耗件的更換均提出了更高的要求，希望維修保養便利、重量及尺寸在飛行器上的占比盡量小，且能夠輕松更換易耗件，液壓驅動在維修保養上較電機驅動方式上還是過于復雜。

發明內容

本發明的技術解決問題是：克服現有技術的不足，提供一種大力矩輸出的電驅變距螺旋槳裝置，維修保養便利、重量及尺寸在飛行器上的占比小，且能夠輕松更換易耗件。

本發明的技術解決方案是：

一種大力矩輸出的電驅變距螺旋槳裝置，包括槳葉、變距組件、法蘭蓋板、傳動軸、槳轂；

所述變距組件包括電機組件、行星齒輪副、n個蝸輪蝸桿副和槳根金屬組件，行星齒輪副包括一個太陽輪和n個行星輪，所述太陽輪和行星輪傳動連接；行星輪和蝸輪蝸桿副一一對應；每個蝸輪蝸桿副包括一個蝸輪和一個蝸桿，蝸桿和蝸輪傳動連接；槳根金屬組件包括槳根金屬件、第三支撐軸承、第四支撐軸承和推力軸承；

槳轂為中空結構，法蘭蓋板、傳動軸、行星齒輪副、蝸輪蝸桿副均位于槳轂中空腔體內；

電機組件的電機輸出軸與傳動軸固連，傳動軸通過第一支承軸承支承在法蘭蓋板上；太陽輪套裝在傳動軸上；每個行星輪套裝在對應的蝸輪蝸桿副的蝸桿上，且行星輪和對應蝸輪蝸桿副的蝸桿的旋轉軸線共線，蝸桿通過第二支承軸承支承在槳轂內壁上；槳根金屬件與蝸輪固連，并通過第三支撐軸承、第四支撐軸承和推力軸承支承在槳轂側腔內，槳葉與槳根金屬件固連。

優選的，所述槳根金屬組件還包括錐環和固定環；

所述錐環為分瓣結構，錐環套在槳葉上，錐環和槳葉組成的整體結構插入槳根金屬件中，固定環套在槳根金屬件和槳葉外側，以進一步固定槳根金屬件和槳葉。

優選的，所述槳根金屬件靠近法蘭蓋板的一側端部加工有兩個L型凹槽，每個凹槽中放置一個帶斜坡的限位塊；檔桿與法蘭蓋板螺紋連接，通過旋合長度來調節檔桿向下探出的長度，螺母連接在檔桿頂端，并對檔桿調節好的位置進行鎖死防振固定。

優選的，槳根金屬件靠近法蘭蓋板一側端部加工的兩個L型凹槽沿槳根金屬件的旋轉軸線呈圓弧排布，且兩個限位塊的斜坡面相向放置，檔桿與兩個限位塊用來限制槳根金屬件的轉動角度，保證槳根金屬件的旋轉角度范圍大于真實槳距角運動范圍。

優選的，槳根金屬件從槳轂側腔由里往外與槳轂連接，槳根金屬件外壁上設計有第一凸起，槳轂側腔內設計有第二凸起，第一凸起位于第二凸起內側，推力軸承安裝在所述第一凸起和第二凸起之間，在離心力作用下第一凸起通過推力軸承將力傳遞到槳轂第二凸起上。

優選的，所述電機組件包括電機、減速器、編碼器和法蘭護套，電機輸出軸與傳動軸固連，電機、減速器和編碼器安裝在電機上，電機固定在法蘭護套上，法蘭護套固定在法蘭蓋板上。

優選的，所述變距組件還包括電機護罩，所述電機護罩罩在電機組件的法蘭護套上，電機護罩底部與槳轂固連。

優選的，電機護罩尺寸與電機尺寸相匹配，實現電機的防護和槳轂的密封。