具有内倒角和外倒角的分体式桨叶保持座圈的制作方法
【专利摘要】具有内倒角和外倒角的分体式桨叶保持座圈。一种用于飞机螺旋桨桨叶的桨叶柄组件包括：桨叶柄；以及围绕所述桨叶柄的分体式桨叶保持座圈，所述分体式桨叶保持座圈包括由两个狭缝分开的两个区段，所述两个狭缝垂直于所述分体式桨叶保持座圈的座圈表面，其中所述分体式桨叶保持座圈包括：内倒角，其位于邻近于所述桨叶柄的所述分体式桨叶保持座圈的表面与所述分体式桨叶保持座圈在所述两个狭缝中每一个处的狭缝表面之间；以及外倒角，其位于所述分体式桨叶保持座圈的所述座圈表面与所述两个狭缝中每一个处的所述狭缝表面之间。
【专利说明】具有内倒角和外倒角的分体式桨叶保持座圈
【技术领域】
[0001]本文所公开的主题一般来说涉及用于飞机螺旋桨桨叶的分体式桨叶保持座圈(split blade retent1n race)的令页域。
【背景技术】
[0002]用于在飞机中使用的螺旋桨包括中央旋转毂，所述中央旋转毂具有安置在毂周围的多个桨叶收纳插座。螺旋桨桨叶各自具有位于每一螺旋桨桨叶的基底处的柄，所述柄可为金属(如铝)，并且每一柄安置在相应的桨叶收纳插座中。桨叶收纳插座和桨叶柄具有相对置的、分开的滚珠轴承座圈表面，并且多个滚珠轴承在所述座圈表面上保持在桨叶收纳插座与桨叶柄之间，从而允许调整桨叶的螺距。桨叶柄上的滚珠轴承座圈可为围绕桨叶柄的单独部件，被称为桨叶保持座圈。当前，桨叶装有整体式桨叶座圈。
[0003]由于滚珠轴承在座圈表面上的移动和装载以及由此发生的对座圈的损坏，可在检修时用分体式座圈替换整体式座圈。这类多段式桨叶保持座圈可被称为分体式桨叶保持座圈。一旦用分体式座圈替换了整体式座圈，滚珠轴承在分体式座圈的边缘上的移动和装载就有对桨叶柄造成无法修复的损坏的趋势。
【发明内容】
[0004]根据一方面，一种用于飞机螺旋桨桨叶的桨叶柄组件包括:桨叶柄；以及围绕所述桨叶柄的分体式桨叶保持座圈，所述分体式桨叶保持座圈包括由两个狭缝分开的两个区段，所述两个狭缝垂直于所述分体式桨叶保持座圈的座圈表面，其中所述分体式桨叶保持座圈包括:内倒角，其位于所述分体式桨叶保持座圈的邻近于所述桨叶柄的表面与所述分体式桨叶保持座圈在所述两个狭缝中每一个处的狭缝表面之间；以及外倒角，其位于所述分体式桨叶保持座圈的所述座圈表面与所述两个狭缝中每一个处的所述狭缝表面之间。
[0005]根据另一方面，一种用于飞机螺旋桨桨叶的桨叶柄组件的分体式桨叶保持座圈包括:座圈表面；内表面，所述内表面被构造成邻近于所述桨叶柄组件中的桨叶柄而定位；狭缝表面，所述狭缝表面垂直于所述座圈表面并且垂直于所述内表面；内倒角，其中所述内倒角从所述狭缝表面成角度回到所述内表面；以及外倒角，其中所述外倒角从所述狭缝表面成角度回到所述座圈表面。
[0006]本发明的其它方面、特征和技术将从以下结合图式进行的描述变得更加显而易见。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]现在参考图式，其中相同元件在若干图中做相同编号:
[0008]图1示出用于飞机螺旋桨桨叶的桨叶柄组件的实施方案，所述桨叶柄组件包括分体式桨叶保持座圈。
[0009]图2示出分体式桨叶保持座圈的实施方案的俯视图。
[0010]图3示出具有分体式桨叶保持座圈的桨叶柄的实施方案在狭缝处的详细侧视图。
[0011]图4A示出分体式桨叶保持座圈的实施方案的俯视图。
[0012]图4B至图4C示出图4A的分体式桨叶保持座圈在狭缝处的详细视图。
[0013]图5示出分体式桨叶保持座圈的实施方案的侧视图。
[0014]图6示出分体式桨叶保持座圈的实施方案的详细视图。
【具体实施方式】
[0015]提供具有内倒角和外倒角的分体式桨叶保持座圈的实施方案，其中下文详细论述示例性实施方案。分体式桨叶保持座圈中的内倒角的边缘构型可造成分体式桨叶保持座圈对桨叶柄的损坏，并且导致桨叶的寿命缩短。在狭缝处与座圈表面成相对浅角度的相对长的外倒角可减少对桨叶柄的这种损坏，其实现方式为:减少在内倒角处由分体式桨叶保持座圈对桨叶柄造成的边缘压缩应力，以及减少分体式桨叶保持座圈在负载下在桨叶柄上的旋转。由于外倒角的长度，分体式桨叶保持座圈允许在狭缝处同时在外倒角上卸载最多3个滚珠。外倒角的长度确保装载的滚珠轴承位于距狭缝的边缘确定的距离处，使得桨叶柄上由分体式桨叶保持座圈造成的压缩应力可接近零。弯曲外弧面也位于外倒角与座圈表面之间；在滚珠轴承越过弯曲外弧面并到达外倒角上之后，滚珠轴承被卸载。
[0016]在内倒角与分体式桨叶保持座圈的邻近于桨叶柄的部分之间，位于距狭缝确定的距离处的弯曲内弧面确保没有尖锐边缘接触桨叶柄。弯曲内弧面与狭缝之间的这个距离确保应力在分体式桨叶保持座圈与桨叶柄之间的最后接触位置处接近零。例如，如果内倒角长度和弧面的长度与外倒角长度和弧面相同，那么来自外倒角上的滚珠轴承的负载将经由分体式桨叶保持座圈直接向下转移到一个切点，分体式桨叶保持座圈上的内弧面的边缘在这个切点处碰触桨叶柄。然而，减小内倒角的长度与外倒角的长度的比率具有在这个切点处将负载减少至接近零的作用。外倒角的长度比内倒角的长度更长。在一些实施方案中，外倒角的长度可为内倒角的长度的约4倍。
[0017]图1展示用于插入飞机螺旋桨的桨叶收纳插座(未展示)中的桨叶柄组件100的实施方案。桨叶柄组件100包括桨叶柄101和分体式桨叶保持座圈102a-b。狭缝103a位于分体式桨叶保持座圈102a_b的各区段之间。分体式桨叶保持座圈102a_b在狭缝103a处的边缘各自包括:在内侧的内倒角，其邻近于桨叶柄101 ;和在外侧的外倒角，其邻近于分体式桨叶保持座圈102a-b的座圈表面104。滚珠轴承(以下关于图4A至图6所示)位于座圈表面104上。
[0018]图2展示桨叶柄组件100的俯视图，所述桨叶柄组件包括桨叶柄101和分体式桨叶保持座圈102a-b。滚珠轴承在分体式桨叶保持座圈102a-b的座圈表面104上移动，并且越过狭缝103a_b。狭缝103a_b位于分体式桨叶保持座圈102a_b的各区段之间，并且垂直于座圈表面104。在外倒角上位于狭缝103a-b的已计算距离内的滚珠轴承被卸载。分体式桨叶保持座圈102a_b中的狭缝103a_b的构型使得同时卸载最多三个滚珠轴承。剩余的滚珠轴承位于座圈表面104上并且分担负载。
[0019]图3展示桨叶柄101和分体式桨叶保持座圈102a_b在狭缝103a处的侧视图300。座圈表面104为支承滚珠轴承的表面。分体式桨叶保持座圈102b在狭缝103a处的边缘几何形状包括外倒角301、外弧面302、狭缝表面303、内倒角304和内弧面305 ;分体式桨叶保持座圈102a的边缘几何形状的边缘几何形状对应于分体式桨叶保持座圈102b的边缘几何形状。外倒角301包括平直表面，所述平直表面从狭缝表面303朝向座圈表面104向后成角度，使得座圈表面104中邻近于狭缝103a处有一个斜坡。外倒角301与座圈表面104成相对浅的角度，在一些实施方案中约为5度。弯曲外弧面302与外倒角301 —起接合至座圈表面104。分体式桨叶保持座圈102a-b的区段102b的狭缝表面303位于狭缝103a的内侦牝并且直接面对并平行于在狭缝103a另一侧上的分体式桨叶保持座圈102a_b的另一区段102a上的对应狭缝表面。内倒角304包括平直表面，所述平直表面从狭缝表面303成角度回到分体式桨叶保持座圈的邻近于桨叶柄101的内表面。弯曲内弧面305将内倒角304接合至分体式桨叶保持座圈102a-b的邻近于桨叶柄101的那个表面。
[0020]图4A展示具有狭缝403a_b的分体式桨叶保持座圈401a_b的俯视图400A。如滚珠轴承404的滚珠轴承位于分体式桨叶保持座圈401a-b的座圈表面402上。由于狭缝403a-b的构型，可同时在狭缝403a-b上卸载最多3个滚珠轴承。在图4A的实施方案中，假设滚珠轴承正在座圈表面402上逆时针移动，一个滚珠轴承在狭缝403a处被卸载，一个滚珠轴承即将在403a处被卸载，并且一个滚珠轴承在狭缝403b处被卸载。在图4B中展示狭缝403a的详细视图400B，并且在图4C中展示狭缝403b的详细视图。在图4B的详细视图400B中，外倒角407与座圈表面402成相对长的浅角度。中心负载线411展示滚珠轴承405在外弧面408上的负载路径，并且中心负载线412展示滚珠轴承406在外倒角407上的负载路径。内弧面410和内倒角409位于狭缝403a的底部。如图4B中所示，滚珠轴承405位于外弧面408上，使得滚珠轴承405当前被装载，但是即将在外倒角407上被卸载。滚珠轴承在其位于外弧面408上时由于滚珠在座圈表面402上的压缩偏转而不被卸载。滚珠轴承406位于外倒角407的表面上，且被卸载。当滚珠轴承405和滚珠轴承406向下移动时，滚珠轴承405在其从外弧面408移动到外倒角407时被卸载，并且滚珠轴承405和滚珠轴承406于是都被卸载，直到滚珠轴承406到达外弧面408为止。在图4C的详细视图400C中，滚珠轴承414位于外倒角407上并且被卸载，如中心负载线415所指示，而滚珠轴承413位于座圈表面402上并且装载于座圈表面402上,如中心负载线416所不。内弧面410和内倒角409位于狭缝403b的底部。外弧面408的曲率在一些实施方案中可为内弧面410的曲率的约两倍。
[0021]图5示出桨叶柄501上的分体式桨叶保持座圈502的实施方案的侧视图500。滚珠轴承512和滚珠轴承513位于分体式桨叶保持座圈502的座圈表面503上，并且被装载。外弧面507和外倒角506位于座圈表面503与狭缝表面504之间。内倒角505和内弧面510位于狭缝表面504与分体式桨叶保持座圈502的邻近于桨叶柄501的部分之间。角度508展示外倒角506与座圈表面503所成的角度，所述角度相对小(在一些实施方案中约为5度)，并且距离509展示外倒角506的长度，由于浅角度508，所述长度可相对长，以便减少在分体式桨叶保持座圈502的内弧面510与桨叶柄501形成接触所在的点处的应力。当装载的滚珠轴承位于外倒角506的一部分上时，负载线511指示从所述滚珠轴承到外倒角506上的正常负载的方向，并且负载分量514指示旋转负载，所述旋转负载引起分体式桨叶保持座圈502在桨叶柄501上的旋转且因此应被减小。外倒角506的相对浅的角度508减少由于负载分量514所指示的旋转负载而引起的分体式桨叶保持座圈502的旋转，因此减少桨叶柄501上由分体式桨叶保持座圈502造成的磨损。外弧面507的曲率在一些实施方案中可为内弧面510的曲率的约两倍。外倒角506的长度比内倒角505的长度更长；夕卜倒角506的长度在一些实施方案中可为内倒角505的长度的约4倍。
[0022]图6示出分体式桨叶保持座圈的实施方案的详细视图600。分体式桨叶保持座圈602a-b位于桨叶柄601上，并且包括座圈表面603。狭缝610垂直于座圈表面603。在狭缝610处，分体式桨叶保持座圈602a-b的两个区段包括外弧面604、外倒角605、狭缝表面611、内倒角606和内弧面607。在图6中，滚珠轴承608位于外倒角605上并且被卸载，如中心负载线612所指示。滚珠轴承609位于外弧面604上并且即将在外倒角605上被卸载，这取决于座圈表面603在负载下的压缩偏转。当滚珠轴承608和滚珠轴承609向左移动时，滚珠轴承608和滚珠轴承609都将在狭缝610上被卸载。角度614展示外倒角605与座圈表面603所成的角度，并且相对浅(在一些实施方案中，约为5度)。外倒角605的长度(如图5的距离509所示出)比内倒角606的长度615更长；外倒角605在一些实施方案中可为内倒角606的4倍长。内弧面607将内倒角606接合至分体式桨叶保持座圈602a-b的邻近于桨叶柄601的表面，并且在点616处与桨叶柄601相切。在点616处，桨叶柄601上来自分体式桨叶保持座圈602b的负载接近零，并且没有尖锐边缘在点616处接触桨叶柄601。外弧面604的曲率在一些实施方案中可为内弧面607的曲率的约两倍。
[0023]示例性实施方案的技术效果和益处包括:桨叶柄的损坏由于桨叶座圈分体式构型而减少；以及分体式座圈边缘中的磨损有所减少。
[0024]本文中所使用的术语仅仅是为了描述具体实施方案，并且并不意图限制本发明。虽然已经出于说明和描述的目的呈现了本发明的描述，但是所述描述在所公开的形式方面并不意图为详尽的或限于本发明。在不脱离本发明的范围和精神的情况下，本领域普通技术人员将显而易见在此没有描述的许多修改、变化、改变、置换或等效布置。另外，虽然已经描述本发明的各种实施方案，但是应理解，本发明的方面可包括所描述实施方案中的仅一些。因此，本发明不应被视为受前述描述限制，而是仅受随附权利要求书的范围限制。
【权利要求】
1.一种用于飞机螺旋桨桨叶的桨叶柄组件，所述桨叶柄组件包括: 桨叶柄；以及 围绕所述桨叶柄的分体式桨叶保持座圈，所述分体式桨叶保持座圈包括由两个狭缝分开的两个区段，所述两个狭缝垂直于所述分体式桨叶保持座圈的座圈表面，其中所述分体式桨叶保持座圈包括: 内倒角，其位于所述分体式桨叶保持座圈的邻近于所述桨叶柄的表面与所述分体式桨叶保持座圈在所述两个狭缝中每一个处的狭缝表面之间；以及 外倒角，其位于所述分体式桨叶保持座圈的所述座圈表面与所述两个狭缝中每一个处的所述狭缝表面之间。
2.如权利要求1所述的桨叶柄组件，其进一步包括多个滚珠轴承，所述多个滚珠轴承位于所述分体式桨叶保持座圈的所述座圈表面上。
3.如权利要求1所述的桨叶柄组件，其中所述狭缝表面包括位于所述分体式桨叶保持座圈上的在狭缝内侧的表面，使得第一区段的第一狭缝表面跨越所述狭缝与第二区段的对应第二狭缝表面直接相对且平行于所述第二狭缝表面。
4.如权利要求1所述的桨叶柄组件，其中所述内倒角包括平直表面，所述平直表面从所述分体式桨叶保持座圈的邻近于所述桨叶柄的所述表面成角度回到所述分体式桨叶保持座圈的所述狭缝表面。
5.如权利要求4所述的桨叶柄组件，其进一步包括内弧面，所述内弧面包括位于所述内倒角与所述分体式桨叶保持座圈的邻近于所述桨叶柄的所述表面之间的弯曲表面。
6.如权利要求1所述的桨叶柄组件，其中所述外倒角包括平直表面，所述平直表面从所述分体式桨叶保持座圈的所述座圈表面成角度回到所述狭缝表面。
7.如权利要求6所述的桨叶柄组件，其进一步包括外弧面，所述外弧面包括位于所述外倒角与所述分体式桨叶保持座圈的所述座圈表面之间的弯曲表面。
8.如权利要求7所述的桨叶柄组件，其中所述座圈表面上的多个滚珠轴承中的滚珠轴承是基于所述滚珠轴承的中心负载线位于所述座圈表面上而被装载，并且基于所述滚珠轴承的中心负载线位于外倒角和狭缝之一上而被完全卸载。
9.如权利要求8所述的桨叶柄组件，其中同时卸载所述多个滚珠轴承中的最多三个滚珠轴承。
10.如权利要求9所述的桨叶柄组件，其中所述三个卸载的滚珠轴承中的一个位于所述两个狭缝中的第一狭缝处，并且所述三个卸载的滚珠轴承中的两个位于所述两个狭缝中的第二狭缝处。
11.如权利要求1所述的桨叶柄组件，其中所述外倒角与所述座圈表面成约为5度的角度。
12.如权利要求1所述的桨叶柄组件，其中所述外倒角的长度比所述内倒角的长度更长。
13.如权利要求12所述的桨叶柄组件，其中所述外倒角的所述长度为所述内倒角的所述长度的约4倍。
14.一种用于飞机螺旋桨桨叶的桨叶柄组件的分体式桨叶保持座圈，所述分体式桨叶保持座圈包括: 座圈表面； 内表面，所述内表面被构造成邻近于所述桨叶柄组件中的桨叶柄而定位； 狭缝表面，所述狭缝表面垂直于所述座圈表面并且垂直于所述内表面； 内倒角，其中所述内倒角从所述狭缝表面成角度回到所述内表面；以及 外倒角，其中所述外倒角从所述狭缝表面成角度回到所述座圈表面。
15.如权利要求14所述的分体式桨叶保持座圈，其中所述座圈表面被构造来支承多个滚珠轴承。
【文档编号】B64C11/04GK104139848SQ201410195175
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年5月9日 优先权日:2013年5月9日
【发明者】P.文图拉, M.C.索尔 申请人:哈米尔顿森德斯特兰德公司