本发明属于航空飞行器机构技术领域，尤其涉及一种抗振动疲劳的电动变距螺旋桨碳刷装置。
背景技术：
电动变距螺旋桨是变距螺旋桨中的一种，通常将变距电机安装在桨毂本体上随着螺旋桨一同旋转，通过碳刷-滑环结构实现机载设备对变距电机的供电以及控制，达到控制螺旋桨转速的目的。碳刷-滑环结构是实现静止件与旋转件导电连接的常见结构形式，在发电机领域应用广泛，滑环是沿旋转方向连续分布一周的导电条带，与碳刷碳块接触后可以保证在旋转过程中该条线路始终处于导通状态，碳刷碳块通常在弹簧力作用下与滑环保持可靠接触，碳块磨损变短后可以在弹簧作用下自动向前进给直至碳块过短后更换。在航空领域应用的碳刷装置在尺寸、可靠性以及振动环境方面具有更为苛刻的要求。
国内外电动变距螺旋桨通常均参照自身结构尺寸特点配备有碳刷装置。不同设计方案的碳刷装置在可靠性、维护性以及使用成本上存在区别。因对发动机螺旋桨振动环境考虑不足，国外一款电动变距螺旋桨甚至频繁出现碳块导线断裂故障。
电动变距螺旋桨的碳刷可靠性影响航空器螺旋桨转速调节功能的实现，对航空器安全具有重要意义。碳刷碳块属于损耗件，其更换是否方便以及更换成本是提高飞机现场维护效率、降低维护成本的一个重要环节。
技术实现要素：
本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种抗振动疲劳的电动变距螺旋桨碳刷装置，结构简单，安装更换方便、抗振动疲劳能力强、可移植性好，能够在电动变距螺旋桨与发动机组成的恶劣振动环境下可靠使用，调整结构尺寸设计后可在多种电动变距螺旋桨上使用。
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种抗振动疲劳的电动变距螺旋桨碳刷装置，包括：刷握(1)、碳块(2)、与碳块(2)连接的碳块导线(21)、弹簧(3)、塑料套管(4)和盖板(5)；
刷握(1)的上部开有碳块滑槽(7)，碳块滑槽(7)中部开有弹簧保形槽(8)；
碳块(2)设置在碳块滑槽(7)内，碳块(2)可沿碳块滑槽(7)伸缩移动；
盖板(5)与刷握(1)通过螺钉(6)紧固连接，组成完整的矩形滑槽；其中，盖板(5)的侧面留有开孔(51)，供碳块导线(21)穿出；
弹簧(3)和塑料套管(4)依次穿在碳块导线(21)上，碳块导线(21)可通过塑料套管(4)的内孔自由穿出。
在上述抗振动疲劳的电动变距螺旋桨碳刷装置中，
碳块滑槽(7)为通槽；
弹簧保形槽(8)为底端封闭的凹槽。
在上述抗振动疲劳的电动变距螺旋桨碳刷装置中，
弹簧(3)设置在弹簧保形槽(8)内；其中，在碳块(2)未压入碳块滑槽(7)内时，弹簧(3)两端分别通过弹簧保形槽(8)的边界以及塑料套管(4)的圆柱台阶(41)限制定位；在碳块(2)压入碳块滑槽(7)内时，弹簧(3)两端分别通过碳块(2)根部的凸台(22)以及塑料套管(4)的圆柱台阶(41)限制定位；
塑料套管(4)两端分别通过弹簧(3)以及盖板(5)上的开孔(51)限制定位。
在上述抗振动疲劳的电动变距螺旋桨碳刷装置中，
碳块(2)与矩形滑槽的横向间隙小于0.1mm。
在上述抗振动疲劳的电动变距螺旋桨碳刷装置中，
碳块导线(21)为编织线。
在上述抗振动疲劳的电动变距螺旋桨碳刷装置中，
碳块(2)与碳块导线(21)的连接形式为埋入式，碳块导线(21)在碳块(2)采用碳粉压铸成型时埋入；其中，碳块导线(21)的埋入长度为碳块(2)长度的二分之一。
在上述抗振动疲劳的电动变距螺旋桨碳刷装置中，还包括：绝缘皮ⅰ(10)和绝缘皮ⅱ(11)
绝缘皮ⅰ(10)包裹在碳块(2)根部的凸台(22)外侧；
绝缘皮ⅱ(11)包裹在碳块导线(21)的外侧。
本发明具有以下优点：
(1)本发明所述的抗振动疲劳的电动变距螺旋桨碳刷装置，结构简单、安装更换方便。
(2)本发明所述的抗振动疲劳的电动变距螺旋桨碳刷装置，碳块导线为编织线，且碳块导线能够自由穿出刷握，抗振动疲劳能力强，可靠性高。
(3)本发明所述的抗振动疲劳的电动变距螺旋桨碳刷装置，刷握安装设计可移植性强，根据不同型号螺旋桨的滑环尺寸要求，可以迅速完成碳刷装置设计。
附图说明
图1是本发明实施例中一种抗振动疲劳的电动变距螺旋桨碳刷装置的结构示意图；
图2是本发明实施例中一种抗振动疲劳的电动变距螺旋桨碳刷装置的分解示意图；
图3是本发明实施例中一种刷握的结构示意图；
图4是本发明实施例中一种碳块与碳块导线的连接示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明公共的实施方式作进一步详细描述。
本发明公开了一种抗振动疲劳的电动变距螺旋桨碳刷装置，由刷握、盖板和碳块组件等组成。其中，刷握上部开有碳块滑槽，碳块滑槽中部开有弹簧保形槽，为碳块组件提供伸缩移动轨道。进一步的，刷握侧后面下部开有螺纹孔，通过螺钉与盖板紧固连接，形成完整的矩形滑槽，盖板上留有开孔，供碳块导线穿出。此外，碳块导线采用编织线，弹簧和塑料套管依次穿在碳块导线上，碳块在碳块滑槽内自由伸缩移动，碳块导线通过盖板上的孔自由穿出。本发明的电动变距螺旋桨碳刷装置，结构简单、安装更换方便、抗振动疲劳能力强、可移植性好，能够在电动变距螺旋桨与发动机组成的恶劣振动环境下可靠使用。
参照图1，示出了本发明实施例中一种抗振动疲劳的电动变距螺旋桨碳刷装置的结构示意图；参照图2，示出了是本发明实施例中一种抗振动疲劳的电动变距螺旋桨碳刷装置的分解示意图；参照图3，示出了是本发明实施例中一种刷握的结构示意图。在本实施例中，抗振动疲劳的电动变距螺旋桨碳刷装置，包括：刷握1、碳块2、与碳块2连接的碳块导线21、弹簧3、塑料套管4和盖板5。
如图1～3，刷握1的上部开有碳块滑槽7，碳块滑槽7中部开有弹簧保形槽8。碳块2设置在碳块滑槽7内，碳块2可沿碳块滑槽7伸缩移动。盖板5与刷握1通过螺钉6紧固连接，组成完整的矩形滑槽；其中，盖板5的侧面留有开孔51，供碳块导线21穿出。弹簧3和塑料套管4依次穿在碳块导线21上，碳块导线21可通过塑料套管4的内孔自由穿出。
在本发明的一优选实施例中，如图3，碳块滑槽7为通槽；弹簧保形槽8为底端封闭的凹槽。
在本发明的一优选实施例中，如图2和图3，弹簧3可设置在弹簧保形槽8内。其中，在碳块2未压入碳块滑槽7内时，弹簧3两端分别通过弹簧保形槽8的边界以及塑料套管4的圆柱台阶41限制定位。在碳块2压入碳块滑槽7内时，弹簧3两端分别通过碳块2根部的凸台22以及塑料套管4的圆柱台阶41限制定位。进一步的，塑料套管4两端分别通过弹簧3以及盖板5上的开孔51限制定位。
在本实施例中，弹簧保形槽8配合塑料套管4实现了弹簧3在碳块滑槽7中的安装定位，并在碳块2伸缩过程中保持弹簧3为直线伸缩，不发生偏斜，避免损伤碳块导线21。
进一步的，在本实施例中，碳块2在刷握1的碳块滑槽7内伸缩运动时，碳块导线21能够通过塑料套管4的内孔自由穿出盖板5，能够避免碳块导线21发生剧烈弯折，减小碳块2与碳块导线21连接根部的弯折应力，提高碳块导线21的弯折疲劳寿命。
此外，弹簧3与塑料套管4穿在碳块导线21上，碳块2正常工作磨损后便于更换。
在本发明的一优选实施例中，碳块2与矩形滑槽的横向间隙小于0.1mm。
在本实施例中，碳块2与矩形滑槽的横向间隙小于0.1mm，，能够避免振动环境下碳块2相对于刷握1的横向振动与冲击，保持碳块2完整，避免崩牙、碎裂等失效破坏。
在本发明的一优选实施例中，碳块导线21为编织线。
在本实施例中，碳块导线21为编织线，具有良好的抗弯折疲劳性能，可在强振动环境下可靠工作。
在本发明的一优选实施例中，碳块2与碳块导线21的连接形式为埋入式，碳块导线21在碳块2采用碳粉压铸成型时埋入。其中，碳块导线21的埋入长度为碳块2长度的二分之一。
在本发明的一优选实施例中，参照图4，示出了本发明实施例中一种碳块与碳块导线的连接示意图。所述抗振动疲劳的电动变距螺旋桨碳刷装置，还可以包括：绝缘皮ⅰ10和绝缘皮ⅱ11。
如图4，绝缘皮ⅰ10包裹在碳块2根部的凸台22外侧；绝缘皮ⅱ11包裹在碳块导线21的外侧。
基于上述实施例，为便于说明，下面对抗振动疲劳的电动变距螺旋桨碳刷装置的组装过程进行简单说明。其中，组装过程具体可以如下：
1将弹簧3和套管4参照图2所示次序穿在碳块导线21上，注意将弹簧3端部套在碳块2根部的凸台22上。
2将碳块2以及弹簧3放入刷握1中的碳块滑槽7中，注意弹簧3要放入弹簧保形槽8中。
3将碳块导线21以及塑料套管4分别穿过盖板5上与碳块滑槽7相对应的内孔51。
4将盖板5与刷握1贴合后采用螺钉6紧固，贴合过程中注意将弹簧3端部套在塑料套管4的圆柱台阶41上。
5螺钉6紧固完成后，向碳块滑槽7内部按压碳块2，使碳块2能够在碳块滑槽7内自由伸缩运动且碳块导线21能随碳块2运动自由穿出盖板5上的内孔51，碳刷装置组装完成。
其中，需要说明的是，如图3，碳块滑槽7为矩形通槽，沿碳块伸缩方向，碳块滑槽7侧面中心位置开有弹簧保形槽8，弹簧保形槽8不是通槽，弹簧保形槽8可作为弹簧3的安装和伸缩限制轨道。碳块压缩弹簧时，弹簧在弹簧保形槽中保持直线压缩变形，碳块不压缩弹簧时，弹簧被保形槽限制在碳块滑槽内。
进一步的，组装后的抗振动疲劳的电动变距螺旋桨碳刷装置通过安装支架固定在螺旋桨滑环附近，碳刷碳块分别压在螺旋桨不同的导电滑环上，碳块导线与机载设备线缆连接，构建电路回路，发挥所述抗振动疲劳的电动变距螺旋桨碳刷装置的功能。
综上所述，本发明所述的抗振动疲劳的电动变距螺旋桨碳刷装置，结构简单、安装更换方便。其次，本发明所述的抗振动疲劳的电动变距螺旋桨碳刷装置，碳块导线为编织线，且碳块导线能够自由穿出刷握，抗振动疲劳能力强，可靠性高。此外，本发明所述的抗振动疲劳的电动变距螺旋桨碳刷装置，刷握安装设计可移植性强，根据不同型号螺旋桨的滑环尺寸要求，可以迅速完成碳刷装置设计。
本说明中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
以上所述，仅为本发明最佳的具体实施方式，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揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。