旋翼机转子毂体的制作方法

文档序号:4144425阅读:350来源:国知局
专利名称:旋翼机转子毂体的制作方法
技术领域
本发明涉及旋翼机的转子,特别关系到直升机的主升力及推进作用的转子和/或后部的反扭转的转子,该转子头部属铰关节式并包含一毂体,上面每一桨叶靠止挡及铰关节构件顶住离心力,铰关节使亲叶在折叠,曳引及调螺距方面可绕三个互相垂直的轴自由摆动,同时本发明涉及的是用于此种形式转子头部的一种毂体以及包含有此种毂体的一种转子头部。
本发明特别适用于那种铰关节式的转子头部,其中每一桨叶的止挡及关节零件由一统式的球形叠片止挡所构成。
用本申请人名义的法国专利2427251号,及其附件2456034号的第一个证书以及法国专利2516891号所涉及的是直升飞机的主旋翼转子头部或后旋翼转子头部,它由一桅杆及一以单件形式用金属或复合材料来实现的能成为整体的毂体所组成。
在这些文件中所描述的直升飞机转子各包含有一刚性的中心毂体,每个转子桨叶的足部就借助于球形叠片止挡及一曳引阻尼,或一带阻尼的弹性曳引往复撑杆来偶接到毂体上。
球形叠片止挡构成从相应桨叶传递离心力并允许桨叶绕其折叠、曳引及攻角调节的三轴活动的铰关节,它包含有一叠片的中心部分,这中心部分在与毂体结合成一体的外托架及固定在桨叶连结构件上的内托架之间由圆形扇面的刚性材料及弹性材料交替堆叠而成。
桨叶的弹性曳引往复阻尼构件可以做成液力的,但较理想的是由刚性板及粘弹性材料的板交替堆叠而成,或由同轴的管子交替堆叠而成,在这些同轴管子间用圆柱形衬套插入到粘贴弹性材料中。这些构件在端部是加长了的并与相应桨叶足部的球-座式接头,及与毂体上的一点相偶合,从而对于桨叶在曳引中的角运动而言,它在中性轴上提供了有力的弹性往复作用,同时诱导出这些运动的某些阻尼作用。
法国专利2427251号中,毂的中心体具有板状或平环状,周边为外凸的多边形或大体上是圆的,此周边是大体上径向相对转子的回转轴线而展开的,此回转轴线与支撑毂体的桅杆-转子轴线重合。此板沿转子的轴线方向被数量上和桨叶一样多的座架开口所切割。对看每一开口的外缘而装设的一个球形叠片止挡由其外托架所支撑,而其内托架则固紧在与相应桨叶足部连结成整体的一个叉片的分枝的内侧端部上。用球-座式接头将弹性曳引往复阻尼构件偶接到毂体周边上的点位于相应的球形叠片止挡及与相应桨叶紧挨着的在转子回转方向之前一桨叶或后一奖叶的球形叠片止挡之间。此外,用于相应桨叶的一个调整攻角的杠杆在上述相应杆件的对置侧固定在叉片上。更进一步说,在主转子的情况下,叉片的下部分枝在其内侧端部的下方装有一止挡和装在毂体下方在径向绕桅杆-转子而滑动的可调环的协同作用下,当转子转速较低或停止时,止挡顶靠住可调环从而限制相应桨叶的下折。
叉片可以是由相应桨叶足部的延伸物所组成,或仍由与相应桨叶足部相连结的附属构件内侧端部处的径向U形夹所组成。此内侧端部U形夹的或延伸物的二分枝是用二个螺栓固装在相应球形叠片托架上的。在应用一个连结构件以连结桨叶足部的情况下,此构件在其外侧端部还有另一U形夹,用来靠二个大体上垂直于转子平面的销轴锁位在相应桨叶的足部,其中一锁轴是可拆走的,以允许桨叶绕另一锁轴在转子平面内偏转折叠。
为使一桨叶自动折叠装置能与转子成一整体,曾有建议应将此附属连结构件做成套筒状,其一圆柱部允许容纳此装置,并还用来固定桨叶的攻角调整杠杆、相应的弹性曳行往复、阻尼构件及与可调环相互作用的底止挡。
为了消除由于将毂体连结到桅杆-转子上去的螺栓所造成的诸如螺栓的应力腐蚀及工作松驰之类的潜在问题,可以将毂体的中心部分与桅杆做成整体的,曾有建议将刚性的中心毂体与转子桅杆构成一金属的整体,例如由锻造或冲压而成的钢或钛的整件。然而,为了减少此种整体性桅杆一毂体的易损性,重量及成本,后者可用复合材料制成,做法是将成叠的高机械强度合成矿物纤维的织物堆置或复盖成型,再用合成树脂浸埋并随之以聚合及硬化。在此后一种情况下,为使整体化的桅杆-毂体能有一好的“失效-安全”特性,将毂体的板缠以绷带而成为复合结构是有优点的。
在上述法国专利附件2456034号的第一张证书中所描述的转子与形成该专利主体的主题的转子的主要区别在于它们的毂体具有从转子桅杆延伸而成并带有一上板及一下板的中心轴。每个球形叠片止挡的外托架植根于此二板间并直接固定在板边形成刚性带撑。相应桨叶的足部用一往向的U形夹与球形叠片止挡的内托架连接起来,而U形夹中间空出来的地方好让该球形止挡通过。该附件的证书还提了毂体总成,也即指其轴及其二板,要和桅杆-转子的上面部分形成一整件并用金属由锻压或冲压制成。与发明主件中所述转子被提出的发展型相类似,可以为按照上述的附件证书做成的转子装置设想一种桅杆-毂体与二块大体上为径向的板成一整体的复合结构。在减少零件数量及消除连结这个意义上,值得注意的是此种实例将大大超过本申请人名义下法国专利2529860号中所描述的那种实施例,其中包含二块复合材料制成的板,这二板用螺栓在金属的桅杆-转子上部固定到将它们分隔开的金属带撑上。该实例所在的基本结构与法国专利2516891号中所描述的转子是相同的,与上述附件的证书中的转子主要的区别是在于每一桨叶的足部具有一直接环绕相应的球形叠片止挡并固定于后者的内托架上的锁卡。
然而,如果说上述呈桅杆-毂体整体形式的转子头部的操作及使用寿命是令人满意的话,它们还是有某些缺点-包含有单一径向板或二块径向板而无座托来与用作回转驱动的桅杆端部相连结的金属桅杆-毂体,其一部分呈花形的顶冠状,在用车削及铣削锻造或冲压毛坯来进行制造及机械加工方面不存在显著困难。在另一方面,一板或二板及其以花形顶冠状与桅杆的连结具有相当笨重的形式以致这些件在传递力、力矩及扭矩方面无法合理利用金属材料,所以这些工作元件在重量方面不是最佳的;
-在另一方面,对于具有该种相同形式但用复全材料的桅杆-毂体实例来说,与之相反,倒是容易预测纤维及/或织物的有效层的方面及层数以便从其重量的观点上来优化这些件,但其工业性生产成为精细又昂贵的。事实上,桅杆以花冠形式打开以形成毂的刚性部件的那种内凹形或双内凹形以及厚度上的显著变化导致高机械强度的纤维织带或织物的包裹及/或缠绕操作在大体上垂直的方向上具有曲率的形状改变区域内大为复杂化。
本发明的目的是提出一种旋翼飞机转子毂体结构,使把桨叶附件连结在一起的该毂体仅承受来自每一桨叶的曳引离心力,并传递此等离心力以使之与位于对置侧的桨叶的离心力相平衡,而此时桨叶上的垂直升力,转子头部的翻翘力矩及转子上的回转驱动力矩将在以桨叶附件为一方,以桅杆外顶端为另一方之间直接传递而不包括毂体本身。
本发明克服了上述的各种缺点,结构简单、轻型,安全可靠性有所改进,同时它仍具有以更简单、更经济及更可靠的方式用金属或复合材料来制造的可能性。
因之,本发明的主题是一个刚性好,重轻、寿命长的毂体,能够用简单,低廉的制造方法来完成,使装有此种毂体的旋翼飞机的生产率提高。
能在采用复合材料的实施例中适用的一种毂体结构也是本发明的主题,这样就使它具有甚至更低的重量及优良的“失效-安全”特性。
按照本发明的旋翼机转子毂体的结构型式是每一桨叶靠铰关节及连接构件与该毂体相连结,它由互相平等并且与桅杆转子轴相垂直的二个强力元件所组成。该二强力元件相互分开的距离具有足够的尺寸以容纳上述铰关节。该铰关节如以球形叠片止挡的形式来实施可能是有利的,其中一个强固的托架和相应桨叶的底足组成一整体而活动。每个止挡上的另一个强固的托架与毂体二元件固装在一起并位于该二元件周边附近处,从而构成一强固的带撑,此带撑使该强固的托架及毂体二元件间的力得以直接传递。
此种布置更进一步可使球形叠片止挡往毂体中心挪移,从而导致重量减轻以及减少由于铰关节偏心度有关的激振力矩。
按照本发明的旋翼飞机的旋翼毂体的特征在于二个元件是环形的一个与桅杆-转子有关的外侧环及一个与上述桅杆有关的内侧环,每一个各成为强固刚性的环缘并由主要呈圆柱形的薄壁相连结。每个开口的尺寸足够大,以便让呈折角状摆举的相应桨叶的铰关节构件及连结构件通过。最好是,毂体由一外侧环及内侧环所组成,并由位于这环周边处的薄壁连结在一起。根据本发明,毂体是由一个与内侧环结合在一起的截锥形薄基底板连结到桅杆-转子上去的。毂体、截锥形基底板及桅杆有利地构成一个整体组件。
根据本发明的一个实例,毂体及毂锥形薄基底板构成单件的总成并将截锥形基底板的小头籍螺栓通过一环形法兰与桅杆的顶端相固定。
根据本发明的另一实例,毂体与桅杆-转子间是靠一独立的、截锥形的薄基底板相连结的,其上部的大基面与内侧环的底面藉紧固件形成一整体。如果用将环形叠片止挡的刚性托架装到毂体二个环上去的紧固件作为上述紧固件是有利的。
本发明提供了如下的可能性至少有一个环具有圆柱形或至少有一个环具有另一种外形即带圆顶角的多边形柱体,其中每一顶角处与一个桨叶相对应。外侧环与内侧环最好是相似形状,以便在制造上标准化。
更准确地说,根据本发明,毂体结构中每一个环在薄壁上的每一个开口处区域内包含有一或二个孔。此一或二孔位于环的加宽部分。在外侧环上的每一个孔面向着内侧环上的相应孔以便接纳相应的球形叠片止挡的刚性托架的紧固件。根据本发明这些紧固件的轴与毂体的轴是平行的。
为了改善毂体环的强度以抗衡来自桨叶的离心力,环中至少有一个被缠以复合材料做成的加强绷带,这将是有益的。最好是外侧环与内侧环均缠以加强绷带。此种结构或可使重量相同情况下增加机械的夹持能力,或在相同的机械夹持能力情况下大大减少组件的重量。更有甚者,它在所谓“失效-安全性”的疲劳破坏方面提供了安全特性,在增强桨叶抗离心力方面更为突出。
为了更好地实现此功能如用由树脂凝聚高强度单向纤维所组成的强化绷带是很有益的。纤维可以是矿物性的或有机合成的,缠好后用合成树脂凝结之,然后再经热聚合作用。按理想的成份来说,此种材料由芳族聚酰胺构成,缠好后用一种环氧树脂进行凝聚再用热聚合使之硬化。
根据本发明,上面所列出的那种旋翼机转子的毂体可为金属的,例如钢的,钛的或铝合金的,并可用锻造或冲压制成然而,在另一些实例中,为了减低此种毂体的易碎性、重量及成本而把它们用经高强度纤维所增强的塑料来制成。
当金属的毂体带着配有强化绷带的一个或更多的环时,将绷带放在相应环上为此所开出的槽穴内可能是很有利的。此槽穴循沿该环的外廓径向朝外方而开出并具有多边形断面。本发明提供的槽穴主要是方形截面或在实例的一个变更方案中此槽穴可以是长方形的。
在刚性毂体是用加筋塑料做成的情况下,按照较理想的实施例来说,每个环由与桨叶数量一样多的完全相同的平片所组成。这些平片并排地排列在一连续的组件内为每一个环形成一构架。此外,这些平片具有圆的外角并在此角的对称轴上配设有一或二孔。这些孔承接球形叠片止挡的刚性托架的固定轴。最后,每一个如此形成的环被缠以连结用的强化绷带,用一薄的柱形壁将环连结在一起,薄壁中切出开口以便球形止挡以及桨叶的连结构件通过。
平片用由切割出的碳纤维所加强的树脂复合物模铸件来做是有利的。根据本发明的某一种设计,平片由成层的予浸渍碳纤维,经模铸及热聚合而成。往此构架上经缠及/或包裹成型一外壳,外壳由经浸渍以热聚合合成树脂的高强度纤维的细线,织带或织物所组成,目的在于形成环的强化绷带还有二环的连结薄壁,在薄壁中切出开口供球形止挡及每一桨叶的连结构件通过。
用了此种结构就可能采用由高强度、预浸渍、模铸及热聚合织物的叠堆所制造的基底板;同时,在一种实例设计中,设想了将此基底板由碳织物叠堆而成。
只要一种旋翼机的转子头部具有包含上面所列与发明一致的毂体的型式它同样也是本发明的主题。在此种结构中,每一个此种球形叠片止挡具有刚性外托架,它籍紧固零件连结在二个环上。这些紧固零件包括一或二个螺栓式连结销,它在上述球的每个相应孔中进行固紧从而在二环间形成一刚性带撑。每一个此种连结销由带六角头配置在其上端的螺栓所构成,其螺纹则承接一垫圈及一螺母。螺栓装入一圆柱形空心轴内,空心轴则装在内侧及外侧环的每一个相应孔内,以及在每一球形止挡刚性外托架上作成的孔内。此外,该空心轴配有环形法兰顶靠在外侧环的上表面上,此时垫圈则顶靠在内侧环的下表面上,圆柱螺栓的六角头则座靠在环形法兰上。更进一步,有利的是每孔接纳配有肩部的一衬套。此肩装在与所说之肩相贴靠的刚性外托架一侧。
根据本发明的此结构在第一实例中可用具有带刚性内托架的球形叠片止挡,此内托架是靠将桨叶足部布置在单一的锁卡中而连结到相应的桨叶足部上去的。此单一的锁卡是由通过球形叠片止挡的内托架后部的芯线所组成。
在第二个实例中,每一球形叠片止挡有籍一金属的中间接套而与相应桨叶足部相连结的刚性内托架,可间接套的内侧端部呈链环状环绕着球形叠片止挡的内托架,而在其外侧端部具有一带二个销的双叶附件式U形夹。
根据本发明的旋翼机头部为每一桨叶备有由弹性曳引往复、阻尼撑杆及螺距控制装置所组成的连结构件。弹性曳引往复、阻尼撑杆的一端与相应的桨叶足部相连结而另一端连结于毂体。在本发明的一种方案中,每个撑杆的一端连结于相应的桨叶足部而另一端与相邻的桨叶足部相连结。螺距控制装置由一受已知的作用装置(例如星形轮加循环板)所驱动的螺距控制杆所组成。
为了限制每个桨叶向上折及向下折的运动,按照本发明的旋翼机转子头部包含有折叠止挡。每个桨叶有折叠用的一上止挡及一下止挡。上止档直接支撑在外侧环上。下止挡支撑在装于内侧环上的加强垫上。此金属加强垫籍位于该内侧环的下平面及相应的垫圈间的垂直连结轴来固定。金属加强垫是按内侧环的垂直轮廓线而成型弯制的。
在本发明所提供的所有结构形式中,可以看出转子头部所具有的毂体表现出巨大的刚性以及具有极简单结构,零件数量也少。此外,此种大大开放的,腾空了中心部分的结构允许在那里按装铰关节及连结构件。按照本发明而成的毂体也具有相对简单的形状以适应施加于其上面的力从而使制造此转子头部的重量及成本得以降低,同时改进了其承受静、动毂荷的能力,这是安全及可靠性的一个因素。尤其是,转子头部的紧凑性可容许每个桨叶折叠用的铰关节有少量的偏心度,成为减少激振力的一种有利布置。
主负载基本上就是纵向作用在桨叶上的离心力,按照本发明中的毂体布置情况,经毂体的双环承担拉伸负荷后在对置着的桨叶间取得离心力的平衡,每个环同时传递大致负荷之半。
此主负载也包括桨叶上的垂直升力及转子头部的翻转力矩,按照本发明中的毂体布置情况,上述毂荷借助于布置在内侧环及桅杆间的截锥形基底板而直接从桨叶传递到桅杆,而不经毂体的双环,锥形使基底板对作用在其边缘上的力在带少量弯曲应力情况下具有较好抵抗强度。
此主负载最终还包括作用在桅杆顶部的动力扭矩,它借助于截锥基底板的扭转直接传递给桨叶附件,仍然不包括毂体的双环。
更进一步,具有此种毂体的转子头部的体量受到节制是归功于支撑件及关节件均装入内部去了,气动阻力就此减小。这些优点的综合结果使装备有此种转子头部的直升飞机的性能提高,在其主(或升力)旋翼转子上性能提高的程度和在后(或抗扭)旋翼转子上提高的程度相同。此外,根据本发明的设计布置是有吸引力的,因为它可以为整个转子头部总成提供气动的流线化,由于此种尺寸极小化的紧凑形状相对地很容易做到这一点。此外,此种刚性毂体的通常形式较之过去已有技术所知的形式能更好地适应复合材料下的实施例,因为它允许这些复合材料承载及工作于沿纤维的方向。这情况之所以成为可能是由于将按照本发明毂体的各个受强力的元件中上述力、力矩及扭矩的方向进行了专门化的分布。
籍助于下面所列举的并以不受限制的方式所描述的一些特殊实施例,再参考附图可以使本发明的一些其它优点呈显出来,这些图有也就是说,本发明提出一种旋翼机转子毂体,其特征是,其中每个桨叶靠铰关节及连结构件连结到该毂体上,其毂体包含有二个强固元件,此二元件的平面大体上互相平行,且垂直于转子桅杆的轴,并互相隔开的空间足以容纳所述的铰关节,其中-二个强固元件为环一个外侧环及一个内侧环,每个环形成一刚性的环缘并由大致为圆柱形的薄壁所连结,薄壁包含有至少和桨叶数目一样多的开口,每个开口的尺寸足以至少供相应桨叶的铰关节连同其折角装置通过;
-每个环沿着大体上与毂体轴线相平行的一轴线至少包含一个孔,有一孔位于薄壁上开出的每个开口区域内,外侧环的一个孔面对着内侧环上的相应孔的方式正好用以承接相应桨叶铰关节的紧固零件;
-最后在毂体与转子桅杆间的连结是靠一呈截锥形的基底板做成的,其外侧大基底与内侧环连成一体,内侧小基底与转子桅杆的端部连成一体;
其中连结内侧环及外侧环的薄壁包含有至少和桨叶数一样多的开口,而每个开口的尺寸足以供相应桨叶的弹性连结及曳引阻尼构件连同其偏角折叠装置通过,还足以供该桨叶的铰关节通过;
其中连结内侧及外侧环的薄壁带有一U型夹供每个桨叶的弹性连结及曳引阻尼机构固定之用;
其中所述的毂体是金属的并和基底板及桅杆形成一整体的件;
其中所述的毂体是金属的,而且与基底板一起构成一整体;
其中所述的体是金属的并用可折卸的紧固零件将体与基底板及桅杆相连结;
其中将毂体装到基底板上去的紧固零件即毂体的内侧环上桨叶的铰关节的紧固用零件;
其中环具有圆柱形;
或者其中环及呈多边形带圆顶角及其每一顶角对应于桨叶的轴;
其中至少一个环被一围箍所环绕形成安全及强化绷带;
其中形成安全及强化绷带的围箍是由高机械强度纤维的芯线经聚合合成树脂凝聚而成;
或者其中形成安全及强化绷带的围箍是由高机械强度纤维的织带经聚合合成树脂凝聚而成;
其中带有构成安全及强化绷带的围箍的环上配置有循沿着该环的槽穴,槽穴的多边形截面是朝着槽穴的外方而开出的,它承纳构成安全及强化绷带的围箍;
其中槽穴呈方形截面;
或者其中槽穴呈矩形截面;
其中有沉浸在聚合合成树脂中的高机械强度单向纤维做成作为安全及强化绷带的围箍是将包含此种纤维的芯线及织带在每一环上就地缠绕,其树脂再经热聚合而制成;
其中作为安全及强化绷带构成围箍的高机械强度纤维是芳族聚酰胺纤维而且其中浸泡用的树脂是环氧树脂型的;
或者其中作为安全及强化绷带用的围箍是由沉埋在合成橡胶中的金属线所制成;
其中所述毂体是用复合材料而成的;
其中每个环是由数量上与桨叶一样多的完全相同的平片所组成,这些平片并排地排列在一连续的组件内形成一构架,这些平片具有圆的外角并在此角的对称轴上配设有孔以承接桨叶铰关节的紧固零件,同时在此构架上布设有由沉浸在热凝聚合成树脂中的高强度纤维所组成的外壳以形成环的,以及双环的连结薄壁的强化绷带,在薄壁上切割出开口供每一桨叶的铰关节及连结构件通过;
其中作为环构架的平片是由切割出的碳纤维与模铸树脂复合而成;
或者其中作为环构架的平片是由堆叠的碳纤维沉浸在合成树脂中在压力下热聚合而成;
或者其中为了构成环的,及连结双环的薄壁的强化绷带而在围绕环的构架上的布置的高强度纤维外壳是由缠着的芯线所组成的;
或者其中为了构成环的,及连结双环的薄壁的强化绷带而在围绕环的构架上的布置的高强度纤维外壳是由缠着的织带所组成的;
或者其中为了构成环的,及连结双环的薄壁的强化绷带而在围绕环的构架上的布置的高强度纤维外壳是由帘布状织物所组成的;
其中芯线的纤维、缠着的织带的纤维及帘布状织物的纤维为碳纤维做成;
或者其中芯线的纤维、缠着的织带的纤维及帘布状织物的纤维为芳族聚酰按型的;
其中把内侧环与桅杆顶部连结起来的截锥形基底板是用沉浸于合成树脂的织物堆叠经模铸及热聚合而做成的;
其中构成把内侧环与桅杆相连结起来的基底板的织物是沉浸在环氧树脂中的碳织物。
本发明提出一种转子头部,其特征是,该转子头部是包含上述的毂体的一种旋翼飞机转子的头部;
其中在毂体上用于每个桨叶的铰关节及支撑构件是一个球形叠片止挡,其内托架被包在构成桨叶附属件的一个刚性锁卡的内部,锁卡则连续地环绕着球形叠片止挡,外托架用至少一个通过外托架本身及环上做成的每个相应孔的螺栓式连结销把毂体的内侧环及外侧环连结成一整体;
其中靠穿透毂体上环两者之一并布置在将外托架卡紧在毂体的双环上的螺栓式连结销的两侧的二个正止螺钉以防止球形叠片止挡的外托架被拉动;
其中穿透球形叠片止挡的外托架及毂体的环上的相应孔的螺栓式连结销是一个在一端有一环形法兰的空心圆柱形轴,环形法兰座靠在相应环的外侧面上,该空心圆轴的长度比环上的二个外表面间的距离稍短,空心轴内部穿以头部枕靠在空心轴的环形法兰上的螺栓,其带螺蚊的另一端部则承接着坐靠在相应环上制成的孔的边缘上的一固定螺母及一垫圈;
其中毂体1的环上做成的每个孔被戴上带肩的衬套,肩装在内侧上使贴靠叠片止挡的托架以构成二环间的带撑;
其中以连续形式环绕着球形叠片止挡并做成刚性锁卡形式的桨叶附属件其本身又植埋在所述的止挡内,是由构成桨叶的强力椽头的芯线所组成,此椽头在桨叶的足部区域又做成矩形截面的锁卡状;
其中以连续形式环绕着球形叠片止挡并做成刚性锁卡形式的桨叶附属件,其本身又植埋在所述的止挡内,是一个整体中间,接套,它在近转子轴线一侧做成矩形截面的箍卡状以构成桨叶附件锁卡,在其对置侧做成双U形卡以便与桨叶足部的连结装置相配合,此中间接套在侧向还包含一端部配有U形夹的犄角,与转子控制装置相连结,还为桨叶弹性曳引往复,阻尼撑杆连结到球-座式附着物上;
其中以连续形式环绕着球形叠片止挡并做成刚性锁卡形式的桨叶附件,其本身又植埋在所述的止挡内,被一板藉螺钉固定在托架上而受限定在球形止挡的内托架上开出的相应槽穴内;
该转子头部是包含有折叠止挡的转子头部;
其中每一桨叶附件包括一折叠用的顶止挡及/或一折叠用的底止挡,顶止挡的顶块,以一已知的正向折叠角直接顶靠在外侧环的周边上而休止,而底止挡的底块以一已知的负向折叠角抵靠到固定在内侧环的周边上的金属强化垫上才休止;
其中每个桨叶附件包含有布置在侧向犄角上的曳引止挡,这二犄角位于浆叶轴线的每一侧,二个止挡以一已知的曳引角直接休靠在至少环两者中之一的周边上;
其中每个桨叶附件包括有一折叠用的顶止挡及/或折叠用的底止挡,顶止挡的顶块以一已知的正向折叠角直接休靠到外侧环的周边上,底止挡的底块以一已知的负向折叠角直接抵靠到一个刚性可调环上,用将叠片止挡的托架固定到毂体的环上去的一个或更多的螺栓使环卡得以固定到毂体上,从而使该可调环保持在毂体内侧环的下方的位置并平行于后者。


图1为按照本发明的旋翼机上用的整体毂体的透视简图;
图2为包含有相应于图1所示的并于锁卡着的桨叶足部在一起的金属毂体的旋翼机转子头部总成的轴向剖面图,其剖面通过图3中的Ⅱ-Ⅱ平面;
图3是图2中通过桨叶轴线平面的部分剖面图,其弹性连结元件及曳引阻尼元件被布置在相邻二桨叶间;
图4为包含有根据本发明的另一实例而成的整体式金属毂体连同锁卡着的桨叶足部在一起的旋翼飞机转子部总成的轴向剖面图,此剖面通过图5中的Ⅳ-Ⅳ平面。
图5为图4中通过桨叶轴线平面的部分剖面图,位于图上部的整个桨叶未作显示;
图6包含有根据本发明的另一实例而成的整体式金属毂体的旋翼飞机转子头部总成的轴向剖面图,它和每个桨叶的连结是籍一中间套筒,剖面通过图7中之Ⅵ-Ⅵ平面;
图7为图6中通过桨叶轴线平面的部分剖面图,每个桨叶的弹性连结件及曳引阻尼件的附属装置装在毂体的中心区域;
图8为包含有根据本发明而成的金属毂体连同锁卡着的桨叶足部在一起的旋翼飞机转子头部总成的轴向剖面图,该毂体用一独立的基底板与桅杆相连接;
图9为包含有根据本发明而成的金属毂体连同锁卡着的桨叶足部在一起的旋翼机转子头部总成的轴向剖面图,该毂体装在金属的基底板上成一整体,同时每个桨叶的弹性连结件及曳引阻尼件的附属装置装在毂体四周;
图10为图9中通过桨叶轴线平面的部分剖面图;
图11为根据本发明用复合材料组成的毂体总成的轴向剖面图;
图12为图11中沿平面Ⅻ-Ⅻ的部分剖面图。
一些理想实例的描述如下图1为根据本发明旋翼飞机转子头的单体式毂体1的透视简图,毂体具有如下形式转子的每个桨叶是用关节件及连结件连结到此毂体1上去的。此毂体主要具有二个强固的环形元件一外侧环7及一内侧环8。此外侧环7及内侧环8位于主要地相互平行而且垂直于转子桅杆3的轴线的二个平面内。此二环7及8间相隔一个足够尺寸的空间以容纳做成球形叠片止挡5形式的铰关节(见图2)。每一球形叠片止挡与从一方面与相应桨叶2的足部相连结成一整体能于球形止挡的中心绕三个互相垂直的轴线而活动,从另一方面它紧固在二个环7及8的周边处使得在二环间形成刚性带撑。外侧环7及内侧环8各自形成一刚性环缘并由大致呈圆柱形的薄壁9互相连结,这些薄壁大体上布置在环的周边处。薄壁9包含有开口10,开口的尺寸足以容许球形叠片止挡与连同相应桨叶2的附件装置通过。
图1、2及3表示本发明的一个实例,其中旋翼机转子毂体1是金属的并与桅杆3形成一整体。在此种构造下,毂体1包含有一个外侧环7及一内侧环8并籍薄壁9互相连结。在薄壁9内为使球形叠片止挡5通过而切出的开口10是这样做成的在相邻的各桨叶2之间只有薄连结壁9的一个单元存留在外侧环7及内侧环8间。
在图1所示的例中,毂体1是籍一呈截锥形并向桅杆3顶端收缩的基底板4而使毂体1的内侧环连结在桅杆3的顶端上的。此薄的基底板4用其外侧大基底与内侧8连成一整体而用其内侧小基底与转子桅杆3的顶端连成一整体从而形成单一的整体总成。
外侧环7及内侧环8是相似的,并且呈带圆顶角的多边形柱状。外侧环7具有圆顶角11,内侧环具有圆顶角13,而且每一对顶角对应于一个桨叶2。这样,圆顶角11的轴线与圆顶角14的轴线相对应而且二者均对应于薄壁9上开口10的轴线及相应桨叶2的轴线。在图1、2及3的情况下,直升飞机的转子包含有沿直径对置着的4个桨叶,并装置在带圆顶角11及13并具有方形环的毂体上,而这些圆顶角是与薄壁9上的开口10相对应的。
构成每个桨叶在收折、曳引及调螺距方面一统式的铰关节、支撑构件的球形叠片止挡5属于一种熟知的型式,它们包含有一中心部分15连同一刚性的内托架16及一刚性的外托架17,中心部分15由成球形扇面的一些通常为金属的刚性层以及一些弹性橡胶层交替相叠成堆而组成。此中心部分15一方面在向内辐射的位置粘到球形叠片止挡5的刚性外托架17的球形扇面的外凸表面上,另一方面在向外辐射的位置粘到其刚性内托架16的球形扇面的内凹表面上。
每一个此种球形叠片止挡5布置在外侧环7及内侧环8之间,并依靠其刚性的外托架17固定在这些环上。为此之故外侧环7含有孔12及内侧环8含有孔14。这些孔12及14中每一个位于薄壁9上的开口10区域内。每个孔12位于相应桨叶2的轴线上并在外侧环7的加宽部分钻成;每个孔14位于相应桨叶2的轴线上并在内侧环8的加宽部分钻成。外侧环7上每个孔12面向内侧环8上的相应孔14以便接纳相应球形叠片止挡5的刚性外托架17的紧固用的零件。二个面对面的孔12及14就此构成一个大体上与毂体1轴线相平行的轴,此轴系中的每一根轴线也即把相应球形叠片止挡5装到外侧环7及内侧环8上去的紧固用的零件的轴线。
每一球形叠片止挡5的紧固用的零件由螺栓式连接销21组成,而该销由装在空心圆柱形轴22内的螺栓28所构成。此空心圆柱形轴在其一端配有环形法兰23。在外侧环7的相应孔12内,在相应球形叠片止挡5的外托架17的孔35内以及在内侧环8的相应孔14内装入此空心圆柱形轴22,环形法兰23则坐于外侧环7的外表面24上。螺栓28装于空心圆柱形轴22内,它有一头部29坐在圆柱形法兰23上,而其另一带螺纹的端部30被套上一个垫圈31及固定螺母32。空心圆柱形轴22在环形法兰以下部分的长度比从外侧环7的外侧面24到内侧环8的外侧面25间的距离稍短,以便垫圈31座落到孔14的端边,也即内侧环8的外侧面25上时固定螺母32得以将组件紧固。此外,在环7及环8上的每个孔12及14内都装有带着肩34的衬筒33。装在孔12内的衬筒33用肩34抵在外侧环7的内侧面26上,而装在孔14内的衬筒33用肩34抵在内侧环8的内侧面27上,并使每个肩34也坐在二个环7及8之间形成带撑的相应的球形叠片止挡5的外托架17上。
在图2及3所示,本发明的实例中,每一球形叠片止挡5把其内托架植入到相应桨叶附件的刚性锁卡18内部。这样,桨叶2在其足根部配有矩形截面的刚性锁卡18,该锁卡连续地环绕球形叠片止挡5构成桨叶2的附件,并被嵌入球形叠征止挡5的内托架16上做成的相应空凹37内。呈刚性锁卡18形式的桨叶2的附件靠被螺钉20固定在内托架16上的板19保持其位置。刚性锁卡18由芯线组成。每根芯线由高强度纤维或有机合成或矿物纤维(例如玻璃)的基线所组成,它用硬化合成树脂涂覆并聚合成平行束。此刚性锁卡向桨叶的气流部分拓进延伸至导流前缘,也延伸到尾流后缘的元件上形成强固的椽头。
在根据本发明的毂体1及每个桨叶2之间的连结构件由桨叶弹性的曳引往复、阻尼撑杆6所构成,并用轴线简单示意于图3中。这些连结件还包含一螺距控制装置,具体就是一个由一作用器驱动的螺距控制杆。在本实例中表示的,螺跑控制杆由一U形夹所构成,此U形夹装在二块夹板36的端部之间,其中一块板布置在桨叶2的朝里部分,另一块板则布置在同一桨叶2的朝外部分。桨叶2的每一个弹性曳引往复、阻尼撑杆6布置在毂体1的外部,用其一端与相应桨叶的足部相连结而用另一端与相邻桨叶的足部相连结。为达到这一点,桨叶2的弹性曳引往复、阻尼撑杆6的每一端部连挂到相应桨叶2足部夹板36铰关节的轴线上。此外,在本发明的实例中,薄壁9大体上呈圆形。必须指出,根据本发明未示于图中的某一方案,外侧环7及内侧环8可以具有圆柱形。
装有按照本发明毂体1的转子头部也包含有折叠止挡,它由一折叠止挡顶块38及一折叠止挡底块39所组成,折叠止挡顶块38装配在外夹板36上方的凸起上,此顶块将直接压向外侧环7。折叠止挡底块39也装配在内夹板36下方的凸起上,此底块将直接压向内侧环8。
图4及图5表示根据本发明的一个实例,其中旋翼机转子的毂体41是金属的并与桅杆3做成整体的。在此种结构中,毂体41具有一个外侧环47及内侧环48并由一布置在二环周边的大致上呈圆柱形的薄壁49连结在一起。在此薄壁49内为使球形叠片止挡5通过而切出的开口50是这样做成的在相邻二个桨叶2之间只有薄连结壁49的一个单元存留在外侧环47及内侧环48间。二个环47及48互相隔开的距离足够大以容纳球形叠片止挡5。每一个此种球形叠片止挡5从一方面与相应桨叶2的足部相连结,并与桨叶一起整体地绕着交会于球形止挡5中心处互相垂直的三根轴线而活动,从另一方面它紧固在二个环47及48的周边处使得在二个环间形成刚性的带撑。每个开口50具有足够的尺寸以容许球形叠片止挡5连同相应桨叶2的附件装置通过。
在图4及图5所举的例中,毂体41是借助于一朝桅杆3顶端收缩的截锥形清基底板44而与桅杆顶端相连结的,其方法是将毂体41的内侧环48与桅杆3相连结。基底板44用其外侧大基底与内侧环48做成一整体,并用其内侧小基底与桅杆3顶端做与一整体,就此形成一个单件式的整体总成。
外侧环47及内侧环48是相似的并呈带圆顶角的多边形柱体状。外侧环47具有圆顶角51以及内侧环48具有圆顶角53,它们的每一圆顶角与一个桨叶2相对应。因此,一圆顶角51的轴线与一个圆顶角53的轴线相对应,而且双双与薄壁49上开口50的轴线及相应桨叶2的轴线相对应。在图4及图5的情况下,直升飞机转子包含有四个沿直径对置着的桨叶,与薄壁49的开口50相对应处它们装在带有圆顶角51及53的方形环47及48的毂体41上。
构成每个桨叶在收折、曳引及调螺距方面一统式铰关节、支撑构件的球形叠片止挡5属于一种熟知的型式,它们和上面描述过的相类似。它们包含有一中心部分15连同一刚性的内托架16及一刚性的外托架17。中心部分15由成球形扇面的一些通常为金属的刚性层以及一些弹性橡胶层交替相叠成堆而组成。此中心部分15一方面在向内幅射位置粘到球形叠片止挡5的刚性外托架17的球形扇面的外凸表面上,另一方面在向外幅射的位置粘到球形叠片止挡5的刚性内托架16的球形扇面的内凹表面上。
每一个此种球形叠片止挡5布置在外侧环47及内侧环48之间,并依靠其刚性的外托架17固定在这些环上。为此之故,外侧环47包含着孔52,内侧环48包含着孔54。这些孔52及54中的每一个位于做在薄壁49上的开口50区域内。每个孔52位于相应桨叶2的轴线上并在外侧环47的加宽部分上钻成;每个孔54位于相应桨叶2的轴线上并在内侧环48的加宽部分钻成。外侧环47上每个孔52面向内侧环48上的相应孔54以便接纳相应球形叠片止挡5的刚性外托架17的紧固用的零件。二个面对面的孔52及54就此构成一个大体上与毂体41轴线相平行的轴。此轴系中的每一根轴线也就是把相应球形叠片止挡5装到外侧环47及内侧环48上去的紧固用的零件的轴线。
每一球形叠片止挡5的紧固用的零件由螺栓式连结销21组成,而该销由装在空心圆柱形轴22内的螺栓28所构成。此空心圆柱形轴22在其一端包含有一环形法兰23。在外侧环47的相应孔52内、在相应的球形叠片止挡5的外托架17的孔35内以及在内侧环48的相应孔54内装入此空心圆柱形轴22,环形法兰23则坐于外侧环47的外表面42上。螺栓28装入空心圆柱形轴22内,它有一头部29坐在圆柱形法兰23上,而其另一带螺纹的端部30被套上一个金属的强化垫72、整流罩73、一个垫圈31及固定螺母32。空心圆柱形轴22在环形法兰23以下部分的长度比从外侧环47的外侧面42到内侧环48的外侧面43间的距离稍短,以使当垫圈31坐落到整流罩73上,同时使金属强化垫72座落到孔54的端边,也即内侧环48的外侧面43上时固定螺母32得以将组件紧固。此外,在环47及环48上加工成的每个孔52及54内都装有带着肩34的衬筒33。装在孔52内的衬筒33用肩34抵在外侧环47的内侧面45上,而装在孔54内的衬筒33用肩34抵在内侧环48的内侧面46上并使每个肩34同时也座在二个环47及48间形成带撑的相应的球形叠片止挡5的外托架17上。
为使按照本发明的毂体41的疲劳特性得以改善,每个环被缠以强化绷带型的围箍55及56,它被装入在外侧环47及内侧环48上开出的槽穴中。这些槽穴沿相应环的周边呈径向朝外开出而成并具有多边形截面。此截面为一矩形具其长边大体上与毂体41的轴线相平行。在图中表示出的根据本发明的某一方案中此截面可以是方形的。
为从强化绷带装置取得最佳效果,以及使所谓的“失效-安全”特性达最大,这些强化绷带由复合材料制成。更准确地说,这些复合材料是由矿物的或合成的高机械强度的单向性纤维组成。再确切地说,此复合材料是由单向的芳族聚酰胺芯线靠热聚合的环氧树脂缠绕及凝聚而成。在实施例的另一方案中,此复合材料由芳族聚酰胺型的高机械强度纤维的织带靠环氧型的可聚合合成树脂缠绕及凝聚而组成。在此二实施例中,围箍55及56在浸渍于聚合合成树脂的高机械强度单向纤维中构成了安全及强化的绷带。这绷带55及56中每一根是由包含此种纤维的芯线或织带所做成,并用缠绕方式置于环47的槽穴57中及环48的槽穴58中,随后进行热聚合。在本发明的另一方案中,围箍55及56是用埋入合成橡胶内的金属(例如钢的)丝做成以形成安全的强化绷带。
在图4及图5中的本发明的实例中,每个球形叠片止挡5有一内托架16被包在构成桨叶2的附件的刚性锁卡18的内部。这样,桨叶2在其根部区域做成矩形截面的刚性锁卡18的形式,此锁卡18作为桨叶2的附件并连续地环绕着球形叠片止挡5,被埋入到该止挡内托架上开出的相应槽穴39中。作为刚性锁卡18的桨叶2附件,藉板19被螺钉20紧固到内托架16上以保持其位置。如前例所示,刚性锁卡18由芯线组成。
按照本发明在刚性毂体41及每一桨叶2之间的连结构件是由图5中未显示的桨叶的弹性曳引往复、阻尼撑杆所组成。这些连结构件也包括一套螺距控制装置,具体表现为一根与转子控制器相连结的螺距控制杆。在所示的实例中,此螺距控制杆包括有装在二块板59及60端部间的侧向突出物68上的U形夹70,二块板中之一装在桨叶2足部的外侧,另一块装在桨叶2足部的内侧。
装有根据本发明的毂体41的转子头部也包含有折叠止挡,它由直接支撑式的顶止挡及伸缩式的底止挡组成。顶止挡由顶块63做成,而底止挡由折叠用的底块64做成。折叠用的顶块63配装在位于外板59的凸出物61上。上顶止挡以一已知的折叠角直接压向外侧环47上。折叠用的底止挡由配置在一杠杆上的底止挡块64所做成,该杠杆则按装在位于内板60上的二个凸耳62之间。在离心力作用下,底止挡及其底块64围绕着装在二凸耳62上的小轴65而偏转,压向图上未作显示的一个复原弹簧。折叠用的底止挡64当折叠角达到某一给定的负值及转子转速甚低或为零时,抵靠到藉螺栓式连结销固装在内侧环48周边上的金属强化垫72上才休止,金属强化垫72布置在内侧环48的外侧面43上及受连结销21的垫圈31所托住的整流罩73上。此金属强化垫72是根据内侧环48的下部垂直向轮廓线成型及弯成曲线的。
装有根据本发明的毂体41的转子头部也包含有能直接抵靠至少一外侧环47及内侧环48中之一的曳引止挡66及69,如图5中所能见到的,这些曳引止挡66及69被配置在相应板59及60的每一个端部。
此外,有一装置以使每个球形叠片止挡5在曳引时稳定不动。为此目的,每个外托架17在曳引中藉二个通过外侧环47的固定螺钉71而被稳住不动。此种固定作用也可藉通过内侧环48的固定螺钉而同样达到。
装有按照本发明毂体41的转子头部提供了一种结构上的优点,即能腾空转子的中心部分,使整个装置连同桨叶足部的连结部分得以靠扰转子的中心轴线。此种特别紧凑的整体使整个转子头部可以像图4所示用整流罩把整个装置盖罩起来。此整流罩环绕毂体41一直包至每个桨叶2的足部下面。在此种造型下,此整流罩73可以固定在外侧环47的外侧面上并一直延伸搭到内侧环48的内部。为此之故,整流罩73通过拧有螺栓式连结销的带螺纹端部30的孔而坐靠在金属强化垫72上。
刚性的毂体41包含有呈多边形柱状带圆顶角51及53的一个外侧环47内侧环48,每个圆顶角对应一个桨叶2。壁49本身呈多边形柱状体。在图中未曾示出的本发明的一个方案中,外侧环47及内侧环48可以呈圆柱形。
图6及图7涉及的是装备有按本发明的毂体81的一种转子头部,具有与上述例中相似的结构,也就是说,它也是金属的而且和基板84及转子桅杆3做成一个整体。在本发明的此种方案的另一形式中,本发明的作为铰关节的球形叠片止挡5是靠一个整体的中间套筒99来和每一个相应桨叶2相连结的。在此种结构中,毂体81包含有一外侧环87及内侧环88,二环由一大体上呈柱形位于二环周边处的清壁89相连结。在这薄壁89上为使球形叠片止挡5通过而切割出的一些开口90是这样做成的在相邻的二个桨叶2之间,只有连结薄壁90的一个单元存留在外侧环89及内侧环88之间。二个环87及88互相隔开的距离足够大以容纳球形叠片止挡5。每一个此种球形叠片止挡5从一方面与相应桨叶2的足部相连结,并与桨叶一起整体地绕交会于球形止挡中心的三根互相垂直的轴线而活动,从另一方面它紧固在二个环87及99的周边处使得在二个环间形成刚性的带撑。
在图6及7的例中,毂体81是借助于一朝桅杆3顶端收缩的截锥形薄基底板84而与桅杆顶端相连结的,其方法是将毂体81的内侧环88与转子的桅杆3相连结。薄基底板84用其外侧大基底与内侧环88连成一整体,并用其内侧小基底与转子桅杆3的顶端做成一整体,就此形成一个单件式的整体总成。
外侧环87及内侧环88是相似的并呈带圆顶角的多边形柱体状。外侧环87具有圆顶角91以及内侧环具有圆顶角93,每一圆顶角对应于一个桨叶2。因此,一个圆顶角91与一圆顶角93的轴线相应,而且双双与薄壁89上的开口90的轴线及相应桨叶2的轴线相对应。在图6及7的情况下,直升飞机转子包含有四个沿直径对置着的桨叶,它们装在带有圆顶角91及93的方形环的毂体81上,圆顶角91及93则是与薄壁89的开口90相对应的。
构成每个桨叶在收折、曳引及调螺距方面一统式铰关节、支撑构件的球形叠片止挡5具有与前述各系统中的止挡相类似的型式。它们包含有一中心部分15连同一刚性内托架16及一刚性的外托架17。中心部分15由成球形扇面的一些通常为金属的刚性层以及一些弹性橡胶层交替相叠成堆而组成。此中心部分15一方面在向内辐射位置粘到球形叠片止挡5的刚性外托架17的球形扇面的外凸表面上,另一方面在向外辐射的位置粘到球形叠片止挡5的刚性内托架16的球形扇面的内凹表面上。
每一个此种球形叠片止挡5布置在外侧环87及内侧环88之间,并依靠其刚性外托架17固定在这些环上。为此目的,外侧环89及内侧环88具有孔92及94。这些孔92及94中的每一个孔位于做在薄壁89上的开口90区域内。每个孔92位于相应桨叶2的轴线上并在外侧环87的加宽部分上钻成;每个孔94位于相应桨叶2的轴线上并在内侧环88的加宽部分上钻成。外侧环87上的每个孔92面向内侧环88上的相应孔94以便接纳相应球形叠片止挡5的刚性外托架17的紧固用的零件。二个面对面的孔92及94就此构成一个大体上与毂体81轴线相平行的轴线。此轴系中的每一根轴线也就是把相应球形叠片止挡5装到外侧环87及内侧环88上去的紧固零件的轴线。
如前面所涉的系统中那样,每一球形叠片止挡5的紧固用的零件是由装在空心圆柱形轴22内的螺栓28所构成的螺栓式连结销21组成。此空心圆柱形轴22其一端包含有一环形法兰23。在外侧环87的相应孔92内、在相应的球形叠片止挡5的外托架17的孔35内以及在内侧环88的相应孔94内装入此空心圆柱形轴22,环形法兰23则坐于外侧环87的外表面82上。螺栓28装入空心圆柱形轴22内,其头部坐在环形法兰23上,而其另一带螺纹的端部30被套上一个金属的强化垫72,一个垫圈31及固定螺母32。空心圆柱形轴22在环形法兰23以下部分的长度比从外侧环87的外侧面82到内侧环88的外侧面83间的距离稍短以使当垫圈13坐落到金属强化垫72上,而金属强化垫72又坐落到孔94的端边,也即靠在内侧环88的外侧面83上时固定螺母32得以将组件紧固。此外,在环87及88上加工出的每一个孔92及94内都装有带着肩34的筒33。装在孔92内的衬筒33用肩34抵在外侧环87的内侧面85上,而装在孔94内的衬筒33用肩34抵在内侧环88的内侧面86上并使每个肩34同时也坐靠在相应的球形叠片止挡5的外托架17上形成二环间的带撑。
为改进根据本发明的毂体81的性能,特别是其疲劳特性,每个环以相似于前述图4及5的实施例中所描述的方式缠以围箍。外侧环87所具有的围箍95装在该环身上开出的槽穴97内。按同样方式,内侧环88所具有的围箍96装在该环身上开出的槽穴98内。每一个这样的槽穴97及98沿着相应环的周边呈径向朝外开出的而成并具有多边形截面。此截面为一矩形且其长边大体上与毂体81的轴线相平行。此截面如为方形则同样是好的,且并不越出本发明的范围。
正如图4及图5中前面已提到过的实施例,作为强化及安全绷带用的围箍95及96是用复合材料制的。围箍95及96由浸渍于聚合合成树脂的高机械强度单向纤维所构成的芯线或织带来制做。它们用缠绕方式置于环87及88的槽穴97及98中再将树脂进行热聚合。同样,在本发明的一个方案中,构成安全及强化绷带的围箍95及96可由金属(例如钢)来制成,芯线则埋在合成橡胶内。
在图6及7所示本发明的实例中,桨叶2的附件做成刚性锁卡形式,该锁卡连续地围往球形叠片止挡5并被埋入该止挡。该桨叶2的附件由整体式中间接套99所构成,此中间接套在转子轴线一侧做成矩形截面的箍止100状,而在其对置侧则做成与相应桨叶2相连的双卡板101。就这样箍卡100形成了桨叶2的锁卡附件并被嵌入相应球形叠片止挡的内托架16上的相应槽穴37中。桨叶2的锁卡附件以箍卡100形式藉板19被螺钉20紧固到内托架16上以保持其位置。双卡板101与相应的桨叶2的足部的连结构件一起动作。这些连结构件在图中用主要与转子轴线相平行的轴线来表示,并由双卡板101的支板上的孔107来体现。
整体式的中间接套99还包含有一犄角102,在其端部还装有连结转子控制器的U形夹103。中间接套99此外在犄角102的另一侧还包含一个用于桨叶2的弹性曳引往复、阻尼撑杆106端部的球-座附件装置104。每一个桨叶2的弹性曳引往复、阻尼撑杆106穿过其相应的开口90以便在内部中心区域连挂到毂体81上。二套孔107接纳穿过桨叶2相应足部的销子以便使后者连挂到中间接套99上。此结构的好处是当释二个销中之一时,使桨叶2得以朝转子轴线方面收折。
装备着按照本发明的毂体81的转子头部也包含有折叠止挡,它由直接支撑式的顶止挡及伸缩式的底止挡组成。折叠用的顶止挡包括一配置在双卡板101的外支板凸出物上的顶块63。此顶止挡以一已知的正向折叠角压在外侧环87上而直接进入休止状态。折叠用的底止挡由配置在一杠杆上的底块64所组成,该杠杆按装在位于双卡板101的内支板上的双凸耳62之间。此底止挡及其底块在离心力作用下绕着装在双凸耳108上的小轴65而偏转压向图上未作显示的一个弹簧。此折叠用的底止挡64当折叠角达到某一给定的负值及转子转速甚低或为零时抵靠到固装在内侧环88周边处的金属强化垫72上才休止。金属强化垫72是靠螺栓式连结销21装在内侧环88上的,而且它布置在该内侧环88的外侧面83及该连结销的垫圈31之间。本发明特别紧凑型的设计使整个转子头部可以被罩盖起来。罩盖110盖住了整个装置,每个桨叶2的足部环绕着并进入其内部。在本构造型式中,罩盖110可以固装在一环形法兰109上,该法兰位于基底板84的小基面外侧。
毂体81包含着带圆顶角91及93呈多边形柱体状的一个外侧环87及一个内侧环88,每个圆顶角对应于一已知桨叶。此外,在本发明的本实例中,薄壁89主要呈多边形柱体状。在图中未作显示的本发明某一方案中,环87及88及壁89可以具有圆柱形。
在图8所示的实例中,毂体111是金属的,并藉一分开成单件的金属基底板114与转子桅杆3相连结。毂体111包含有靠图中未显示的薄壁互相连结的外侧环117及内侧环118。在此薄壁上开有供球形叠片止挡5通过的开口。
构成用于桨叶在折叠、曳引及调螺距方面一统式铰关节、支撑构件的球形叠片止挡5具有类似于前面描述过的型式。每个球形叠片止挡5包含一个中心部分15连同一刚性内托架16及一刚性外托架17。每个球形叠片止挡5布置在外侧环117及内侧环118之间并借助于其刚性外托架17而固定在这些环上。如前面实例中所述,外侧环117及内侧环118在薄壁的开口处区域内布置有孔,这些孔所体现的轴线大体上与毂体轴线相平行,也是相应球形叠片止挡5的刚性外托架17的紧固零件的轴线。
薄壁基底板114呈截锥状,其外侧大基底119藉每个球形叠片止挡5的紧固零件与内侧环118连成一整体。基底板114于其另一端有内侧小基底120与桅杆3的外扩成截锥形的端部121相连结。为此,基底板114的小基底120被装在桅杆3的外扩成截锥形的端部121的法兰122上。此法兰122也包含一个内侧环状定心凸缘123,它能使基底板114的小基底120准确定位。借助于把小基底120上紧到桅杆3的法兰122上去的紧固螺栓124使基底板114固定在桅杆3上成一整体。
每个球形叠片止挡5的紧固件由与相似于上面述及的螺栓式连结销21组成,其螺栓28装在一空心圆柱轴22内。空心圆柱轴的一端具有一法兰23。在外侧环117的相应孔内;在相应的球形叠片止挡5的外托架17上的孔35内以及在内侧环118的相应孔内装入此空心圆柱轴22,环形法兰23则坐于外侧环117的外侧面112上。螺栓28装入空心圆柱轴22内,其头部29坐在环形法兰23上,而在其另一带螺纹的端部30则藉基底板114上的孔129被装以基底板114的外侧大基底119。最后在带螺纹的端部30被装以垫圈31及一固定螺母32来紧固此组件。空心圆柱形轴在环形法兰23以下部分的长度比从外侧环117的外侧面112到内侧环118的外侧面113间的距离稍短以便当垫圈31坐落到基底板114的大基底119上时固定螺母32得以将全组件紧固。这样,大基底119的外表面贴紧到内侧环118的外侧面113上。此外,在环117及118上的每个孔内都装有带着肩34的衬筒33。这些衬筒的肩分别装在外侧环117的内侧面115上及内侧环118的内侧面116上。并以坐靠在球形叠片止挡5的托架17之上的方式形成二环117及118之间的带撑。
在图8所示本发明的实例中,每一球形叠片止挡5的内托架16被构成桨叶2附件的刚性卡子18围在内部。这样桨叶在足部区域被装备成作为桨叶2附件的矩形截面的锁卡18,并连续地环绕着环形叠片止挡5而被埋入到该止挡内托架16上开出的槽穴37中。构成刚性锁卡18形式的桨叶2的附件藉板19被螺钉20紧固到内托架16上以保持其位置。刚性锁卡18由类似于上述的芯线所组成。
为改善按照本发明的毂体111的抗疲劳特性,每个环117及118被缠以围箍125及126。围箍125被装入外侧环117的槽穴127内,而围箍126被装入内侧环110的槽穴128内。每个槽穴127入128循沿着相应环的轮廓边径向朝外开出并具有多边形截面。此截面现为矩形且其长边与刚性毂体111的轴线大体上平行。在本发明实例的一个方案中,上截面可以为正方形。
每一围箍125及126是用复合材料做成,其结构与图4及6所示实例中所已描述的相类似。同样方式下,这些围箍可以是金属的(例如钢的),其芯线埋入合成橡胶内。
按照本发明装备有刚性毂体111的转子头部也包含有折叠止挡,它由直接支撑式的顶止挡及伸缩式的底止挡组成。它们与图4所示发明实例中所描述的折叠止挡相类似。折叠用的顶止挡包含有配置在凸出物61上的顶块63,该凸出物布置在桨叶2的板59中的一块板上。此顶止挡以一已知的正向折叠角直接压在外侧环117上而后休止。折叠用的底止挡块64配置在处于二凸耳62间的一杠杆上,凸耳则装在桨叶2的另一内板60的下方。此底止挡及其底块64在离心力的作用下绕着装在二凸耳62上的小轴65偏转,压向图上未作显示的一个弹簧。此折叠作用的底止挡64当折叠角达到某一给定的负值及转子转速甚低或为零时,抵靠到固装在内侧环118周边处的金属强化垫上才休止。
图9及图10表示一个发明实例,其中旋翼飞机转子毂体131是金属的,形成一个单体,带有用以连结转子桅杆3的基底板134。此毂体可以由例如铝合金的冲压体制成,并随之以车、铣使内外成形并达到一方面与桅杆连结,另一方面与桨叶的连结构件相连结时所需之精度。毂体131具有这样的型式其中靠构成球形叠片止挡5的铰关节及连结构件使每个转子桨叶2与此毂体相连结。在此结构中,毂体131由藉薄壁139而互相连结的外侧环137及内侧环138所组成。在此薄壁139中切出一些开口140供每一球形叠片止挡5连同相应桨叶2的附件通过之用,切口要使在外侧环137及内侧环138之间只留存的连结薄壁139的一个单元。两环137及138互相隔开的空间要足够大以便可以容纳球形叠片止挡5。每个球形叠片止挡5一方面和相应桨叶的足部相连结,二者一起成一整体地绕交会于球形止挡5中心的三根互相垂直的轴线而活动;另一方面它被固定在环137及环138的周边上以构成二环间的刚性带撑。薄壁139大体呈圆柱状并被布置在环137及138的周边。开口140具有足够大的尺寸以允许球形叠片止挡5连同相应桨叶2的附件穿过。
毂体131借助于向桅杆3顶端收缩着的截锥形薄基底板134而与转子桅杆3的顶端相连结,方法是将毂体131的内侧环138与转子桅杆3相连结。薄基底板134的外侧大基底和内侧环138一起做成整体,而其内侧小基底164则靠螺栓166固装在桅杆3的顶端组成一个整体。桅杆3的顶端有一法兰165,基底板134的小基底164上的承毂面则坐在靠此法兰上。法兰165及小基底164上有一批排列成圆的孔得以容纳螺栓166将小基底164把紧在法兰165上,也就是说将毂体131连结到转子桅杆3上。
外侧环137及内侧环138是相似的,并具有带圆顶角的多边形柱体状。外侧环137具有圆顶角141,内侧环138具有圆顶角143,并且每一对角与一个桨叶2相对应。这样,圆顶角141的轴与圆顶角143相对应,两者又对应于薄壁139上的开口140的轴线及相应桨叶2的轴线。在图9及图10的情况下,直升飞机的转子包含三个相对于转子轴线互成120°布置着的桨叶2,装桨叶的毂体131具有呈三角形状的环137及138,该二环上具有对应于薄壁139上的开口140的圆顶角141及143。
构成每个桨叶在收折、曳引及调螺距方面一统式铰关节、支撑构件的球形叠片止挡5具有与前面实例中所描述的止挡相关类似的型式。这些止挡包含有带刚性内托架16及刚性外托架17的中心部分15。每个球形叠片止挡布置在外侧环137及内侧环138之间并借助于其刚性外托架17固紧在这二环上。为此,外侧环137包含有孔142,内侧环包含有孔144。这些孔142及144中的每一个布置在薄壁139上的开口140区域内。每个孔142位于相应桨叶2的轴线上及外侧环137的加宽部分;而每个孔144则位于相应桨叶2的轴线上及内侧环138的加宽部分。外侧环137上的每个孔142面向内侧环138上的相应孔144以便接纳相应球形叠片止挡5的刚性外托架的紧固零件。孔142及孔144面对面地形成一大体上与毂体轴线相平行的轴线。每一此种轴线也即球形叠片止挡5在外侧环137及内侧环138上紧固零件的轴线。
每个球形叠片止挡5的紧固零件由二个螺栓式连结销157组成。每个螺栓式连结销157包含有一个装在空心圆柱轴158内的螺栓159。在外侧环137的相应孔142中;在相应的球形叠片止挡5的外托架17上双孔35中之一内及在内侧环138的相应孔144内装入此空心圆柱轴158。装在空心圆柱轴158内的螺栓159有一头部160坐靠在外侧环137的外侧面132上,还有另一带螺纹的端部161上套有环卡156,一个垫圈162及一个固定螺母163。空心圆柱轴158的长度比从外侧环137的外侧面132到内侧环138的外侧面133间的距离稍短以便环卡156坐靠内侧环138的外侧面133后,垫圈162坐靠在环卡上,固定螺母163得以将组件上紧。每一个外侧环137上的内侧面135及内侧环138上的内侧面136靠紧在相应的球形叠片止挡5的外托架17上形成二环137及138间的一个带撑。
为改善毂体131的性能,特别是其疲劳性,外侧环137被缠以强化绷带型的围箍145,而内侧环138上则缠以同样强化绷带型的围箍146。围箍145装在外侧环137的槽穴147内,而围箍146则装在内侧环138的槽穴148内。每个槽穴147及148循沿着相应环的轮廓边径向朝外地开出并具有多边形截面。此截面为矩形且其长边与毂体131的轴线大体上平行。在图上未显示的本发明的一个方案中,此截面可以为正方形。
为从此种强化绷带型结构中获得最佳效果以及使所谓“失效-安全”特性达最大,此种强化绷带用复合材料做成,其结构及组成部分与前面实例中所描述的围箍相类似。每一构成强化及安全绷带的围箍145及146由浸渍在聚合合成树脂中的高机械强度单向纤维做成。围箍145及146是由用此种纤维做成的芯线或织带就地缠入每个环137及138中,然后将树脂进行热聚合而成的。在本发明的一个方案中,每个构成安全、强化绷带的围箍145及146由金属(例如钢)做成,芯线埋入弹性合成橡胶内。
在图9及10所示,本发明的实例中,每个球形叠片止挡与以其内托架16装入构成桨叶2附件的刚性锁卡18的内部。这样,桨叶2在其足部区域被配以矩形截面的刚性锁卡18构成连续地包围着球形叠片止挡5的桨叶附件,并被嵌入到上述止挡的内托架16上的相应槽穴37中。桨叶2的附件,以刚性锁卡18的形式被螺钉20藉一板19固定在内托架16上以保持位置。刚性锁卡18由芯线组成。每一芯线由一组高机械强度的丝状的、合成的或矿物的(例如玻璃的)纤维材料的基本线材所做成,上面用硬化合成树脂复盖并凝聚成平行束。此刚性锁卡18拓展延伸到桨叶2的通流部分既在导风边又在尾流边形成强力的椽头。在按照本发明的毂体131及每个桨叶间的连结构件由桨叶2的弹性曳引往复、阻尼撑杆170做成,同时做成螺距控制杆状的一个螺距控制装置连结到转子控制器上。在所示的本实例中,螺距控制杆由桨叶2上属于二卡板149及150的犄角168上的U形卡169所组成。卡板149装在相应桨叶2的外侧,而卡板150装在同一桨叶2的内侧并互为依托地组装在一起。
每一桨叶2的弹性曳引往复、阻尼撑杆170将相应桨叶2的足部与毂体131的周边相连结。借助于和薄壁139的一个单元连成一体的U形夹167将每一撑杆170的端部系紧在薄壁139的该单元上。
装有按照本发明刚性毂体131的转子头部包含有折叠止挡,它由直接支撑式的顶止挡及伸缩型的底止挡所组成。顶止挡顶块153配置在卡板149的凸出物151上。该顶止挡以一已知的正向折叠角直接压在外侧环137上而休止。折叠止挡的底块154也是配置在一个凸出物152上,此凸出物装在桨叶2的卡板150上。一个可调的刚性环155借助于环卡156被保持在毂体131的内侧环138的下方,该环卡156的位置是靠螺栓式连结销157来固定的。这些环卡156的设置是使可调环155在其自己的平面上限制折叠能力。折叠用的底止挡如以一已知的负向折叠角压在可调环155的周边上便休止。
图11及12表示本发明的一个实例,其中旋翼机转子毂体181是复合材料的,并靠一也为复合材料制成的基底板184来与转子桅杆33相连结。在该结构中毂体181包含有一外侧环187及内侧环188并由一薄壁189互相连结。在这些薄壁189上开有开口190以便让包括图上未显示的球形叠片止挡在内的桨叶通过。薄壁189是如此配置的在二相邻桨叶间只有一个薄连结壁189的单元留存在外侧环187及内侧环188间。
在图11及12所示的实例中,刚性毂体181靠一分开的零件基底板184来与转子桅杆3相连结。此基底板有一呈截锥状的部分199;其一端为外侧大基底200,而另一端为内侧小基底。大基底200坐靠在内侧环188的外侧面183上,并借助于将球形叠片止挡与外侧环187,内侧环188连结在一起的紧固零件而与内侧环188连结在一起成一整体。在基底板184的另一端部,内侧小基底201与转子桅杆3的截锥形扩张端相连结。用一组螺栓202来将位于转子桅杆顶端的法兰203与基底板184的小基底201相连结。
外侧环189及内侧环188是相似的,呈带圆顶角的多边柱状,每一圆顶角对应于一桨叶。这样,圆顶角的轴线对应于薄壁189上开口190的轴线以及相应桨叶的轴线。在图11及12的情况下,直升飞机转子包含有沿直径对置着的,装在具有方形环的毂体上的四个桨叶,方形环则带有对应于薄壁189上开口190的圆顶角。在图上未示出的本发明一个方案中,环及薄壁可以呈圆柱状。图上未示出的球形叠片止挡布置在外侧环187及内侧环188间并固定在这些环上。为此外侧环187上有孔192而内侧环188上有孔194。这些孔192及194各自布置在薄壁189内开口190处的区域内。每个孔192位于相应桨叶的轴线上及外侧环187的加宽部分;每个孔194位于相应桨叶的轴线上及内侧环188的加宽部分。外侧环187上的每个孔192面向内侧环188上的相应孔194以便接纳相应球形叠片止挡的紧固零件。孔192及194面对面所形成的轴线大体上与毂体181的轴线相平行。其中每一个轴线均为每一相应球形叠片止挡在外侧187内侧188环上的紧固零件的轴线。
每一球形叠片止挡的紧固零件由螺栓式连结销21组成,该销包含有一装入空心圆柱形轴22内的螺栓28。空心圆柱轴在其一端有一环形法兰23,并在外侧环187的相应孔192中,在(图上未示出的)相应球形叠片止挡的一孔中及在内侧环188的相应孔194中装入此空心圆形轴,环形法兰23坐靠在外侧环187的外侧面182上。装入空心圆形轴22内的螺栓28有一头部坐靠环形法兰23上,另一带螺纹的端部30藉助于一孔,一垫圈31及一固定螺母32被套上基底板184的大基底200。空心圆形轴22在环形法兰23以下的长度比从外侧环187上的外侧面182到基底板184的大基底200的内侧面间的距离稍小些,以使当垫圈31坐在基底板184的大基底200上而此大基底200又坐向内侧环188的外侧面183时固定螺母32得以将组件进行紧固。外侧环187的内侧面185及内侧环188的内侧面186各自坐在相应的球形叠片止挡上从而形成二环间的带撑。
在毂体181作为一个复合零件的结构中,每个上环187及下环188均由与桨叶数目相等的完全相同的平片195所组成。这样,在图11及12的情况下,每个环187及188由四个相同的平片195所组成。这些平片并排地互相连成一组件式的构架。平片195具有圆外角196并在圆外角196的对称轴上配置有孔192或194。这些孔192及194接纳相应桨叶的铰关节的紧固零件,也就是指相应球形叠片止挡的;构成外侧环187构架的平片195上的孔192的;构成内侧环188构架的平片195上的孔194的紧固零件。这些平片195是这样形成每个外侧环187及内侧环188的基础构架的在该环187及188上面套着强化绑带所组成的外壳,同时用薄壁189连接两个环187及188,其中在薄壁上所切出的开口供铰关节及每个桨叶的连结构件通过。
每个环187及188的构架的平片195做成被英文名词标记为“复合物”的充填树脂型,更精确地说,这些片被做成受切割碳纤维树脂复合物的铸型。在本发明实例的该方案中,平片195可以用一堆浸渍在合成树脂中的碳纤维织物叠成,再经成型及压力下的热聚合。外侧环187的强化绷带197,内侧环188的强化绷带198及薄壁189构成了复合材料的外壳。此复合材料由沉浸在热聚合合成树脂中的高机械强度单向纤维所组成。此种纤维可以是矿物的或合成的。按照本发明的一个实例,高强度纤维外壳由缠起来的芯线所组成。按照本发明的另一个实例高强度纤维外壳由缠起来的织带所组成。按照本发明的另一方案,高强度纤维外壳由帘布状织物所组成。在此三个实例中,芯线的纤维,缠起来的织带的纤维及帘布状织物的纤维可以或为碳纤维或为芳族聚酰胺型。
将内侧环188连结到桅杆3顶端203上去的截锥状基底板184是由高强度纤维(例如碳纤维)的织物叠堆沉浸环氧树脂型的合成树脂中成型及热聚合而成。装备有按照本发明的毂体181的转子头部使有可能获得一种具有腾出转子中心部分的优点的结构。因此,桨叶的弹性曳引往复、阻尼撑杆就能轻易地在其中连结而且带桨叶足部连结件的整个装置可以挪向更靠近转子轴线处。此外,此方案比金属毂体的毂体更轻,原因是形成坚强结构的层叠式复合材料的比重很低。
权利要求
1.一种旋翼机转子毂体,其特征是,其中每个桨叶(2)靠铰关节(5)及连结构件(6)连结到该毂体(1)上,其毂体包含有二个强固元件,此二元件的平面大体上互相平行,且垂直于转子桅杆的轴,并互相隔开的空间足以容纳所述的铰关节,其中----二个强固元件为环一个外侧环(7)及一个内侧环(8),每个环形成一刚性的环缘并由大致为圆柱形的薄壁(9)所连结,薄壁包含有至少和桨叶(2)数目一样多的开口(10),每个开口(10)的尺寸足以至少供相应桨叶的铰关节(5)连同其折角装置通过;----每个环(7),(8)沿着大体上与毂体轴线相平行的一轴线至少包含一个孔,有一孔位于薄壁(9)上开出的每个开口(10)区域内,外侧环(7)的一个孔(12)面对着内侧环(8)上的相应孔(14)的方式正好用以承接相应桨叶铰关节(5)的紧固零件;----最后在毂体(1)与转子桅杆(3)间的连结是靠一呈截锥形的基底板(4)做成的,其外侧大基底与内侧环(8)连成一体,内侧小基底与转子桅杆(3)的端部连成一体。
2.如权利要求1所述的毂体,其特征是其中连结内侧环(88)及外侧环(87)的薄壁(89)包含有至少和桨叶数一样多的开口(90),而每个开口的尺寸足以供相应桨叶(2)的弹性连结及曳引阻尼构件(106)连同其偏角折叠装置通过,还足以供该桨叶的铰关节通过。
3.如权利要求1所述的毂体,其特征是,其中连结内侧环及外侧环的薄壁带有一U型夹供每个桨叶的弹性连结及曳引阻尼机构固定之用。
4.如权利要求1所述的毂体,其特征是,其中所述的毂体(1)是金属的并和基底板(4)及桅杆(3)形成一整体的件。
5.如权利要求1所述的毂体,其特征是,其中所述的毂体(131)是金属的,而且与基底板(134)一起构成一整体。
6.如权利要求1所述的毂体,其特征是,其中所述的体(111)是金属的并用可折卸的紧固零件将体与基底板(114)及桅杆(3)相连结。
7.如权利要求6所述的毂体,其中将毂体(111)装到基底板(114)上去的紧固零件即毂体(111)的内侧环(118)上桨叶(2)的铰关节(5)的紧固用零件。
8.如权利要求1所述的毂体,其特征是,其中环具有圆柱形。
9.如权利要求1所述的毂体,其特征是,其中环(7)及(8)呈多边形带圆顶角(11)及(13),其每一顶角对应于桨叶(2)的轴。
10.如权利要求1所述的毂体,其特征是,其中至少一个环(47),(48)被一围箍(55),(56)所环绕形成安全及强化绷带。
11.如权利要求10所述的毂体,其特征是,其中形成安全及强化绷带的围箍(55),(56)是由高机械强度纤维的芯线经聚合合成树脂凝聚而成。
12.如权利要求10所述的毂体,其特征是其中形成安全及强化绷带的围箍(55),(56)是由高机械强度纤维的织带经聚合合成树脂凝聚而成。
13.如权利要求10所述的毂体,其特征是,其中带有构成安全及强化绷带的围箍(55),(56)的环(47),(48)上配置有循沿着该环(47),(48)的槽穴(57),(58),槽穴的多边形截面是朝着槽穴(57),(58)的外方而开出的,它承纳构成安全及强化绷带的围箍(55),(56)。
14.如权利要求13所述的毂体,其特征是,其中槽穴(57.58)呈方形截面。
15.如权利要求13所述的毂体,其特征是,其中槽穴(57.58)呈矩形截面。
16.如权利要求10所述的毂体,其特征是,其中有沉浸在聚合合成树脂中的高机械强度单向纤维做成作为安全及强化绷带的围箍(55,56)是将包含此种纤维的芯线及织带在每一环上就地缠绕,其树脂再经热聚合而制成。
17.如权利要求10至16中之一所述的毂体,其特征是,其中作为安全及强化绷带构成围箍的高机械强度纤维是芳族聚酰胺纤维而且其中浸泡用的树脂是环氧树脂型的。
18.如权利要求10所述的毂体,其特征是,其中作为安全及强化绷带用的围箍(55,56)是由沉埋在合成橡胶中的金属线所制成。
19.如权利要求1所述的毂体,其特征是,其中所述毂体(181)是用复合材料而成的。
20.如权利要求19所述的毂体,其特征是,其中每个环(187,188)是由数量上与桨叶(2)一样多的完全相同的平片(195)所组成,这些平片(195)并排地排列在一连续的组件内形成一构架,这些平片(195)具有圆的外角(196)并在此角(196)的对称轴上配设有孔(192,194)以承接桨叶(2)铰关节(5)的紧固零件,同时在此构架上布设有由沉浸在热凝聚合成树脂中的高强度纤维所组成的外壳以形成环(187,188)的,以及双环(187,188)的连结薄壁(189)的强化绷带,在薄壁上切割出开口(190)供每一桨叶的铰关节及连结构件通过。
21.如权利要求20所述的毂体,其特征是,其中作为环(187.188)构架的平片(195)是由切割出的碳纤维与模铸树脂复合而成。
22.如权利要求20所述的毂体,其特征是,其中作为环(187,188)构架的平片(195)是由堆叠的碳纤维沉浸在合成树脂中在压力下热聚合而成。
23.如权利要求20所述的毂体,其特征是,其中为了构成环(187,188)的,及连结双环(187,188)的薄壁(189)的强化绷带(197,198)而在围绕环(187,188)的构架上的布置的高强度纤维外壳是由缠着的芯线所组成的。
24.如权利要求20所述的毂体,其特征是,其中为了构成环(187,188)的,及连结双环(187,188)的薄壁(189)的强化绷带(197,198)而在围绕环(187,188)的构架上的布置的高强度纤维外壳是由缠着的织带所组成的。
25.如权利要求20所述的毂体,其特征是,其中为了构成环(187,188)的,及连结双环(187,188)的薄壁(189)的强化绷带(197,198)而在围绕环(187,188)的构架上的布置的高强度纤维外壳是由帘布状织物所组成的。
26.如权利要求23所述的毂体,其特征是,其中芯线的纤维、缠着的织带的纤维及帘布状织物的纤维为碳纤维做成。
27.如权利要求23所述的毂体,其特征是,其中芯线的纤维、缠着的织带的纤维及帘布状织物的纤维为芳族聚酰按型的。
28.如权利要求19所述的毂体,其特征是,其中把内侧环(188)与桅杆(3)顶部连结起来的截锥形基底板(184)是用沉浸于合成树脂的织物堆叠经模铸及热聚合而做成的。
29.如权利要求28所述的毂体,其特征是,其中构成把内侧环(188)与桅杆(3)相连结起来的基底板的织物是沉浸在环氧树脂中的碳织物。
30.一种转子头部,其特征是,该转子头部是包含着权利要求1所述的毂体的一种旋翼飞机转子的头部。
31.如权利要求30所述的转子头部,其特征是,其中在毂体(1)上用于每个桨叶(2)的铰关节及支撑构件是一个球形叠片止挡(5),其内托架(16)被包在构成桨叶(2)附属件的一个刚性锁卡的内部,锁卡则连续地环绕着球形叠片止挡(5),外托架(17)用至少一个通过外托架(17)本身及环(7,8)上做成的每个相应孔(12,14)的螺栓式连结销(21)把毂体(1)的内侧环(8)及外侧环(7)连结成一整体。
32.如权利要求31所述的转子头部,其特征是,其中靠穿透毂体上环(47,48)两者之一并布置在将外托架(17)卡紧在毂体(41)的双环(47,48)上的螺栓式连结销的两侧的二个正止螺钉以防止球形叠片止挡的外托架(17)被拉动。
33.权利要求31所述的转子头部,其特征是,其中穿透球形叠片止挡(5)的外托架(17)及毂体(17)的环(7,8)上的相应孔的螺栓式连结销是一个在一端有一环形法兰(23)的空心圆柱形轴(22),环形法兰座靠在相应环(7)的外侧面(24)上,该空心圆轴(22)的长度比环(7,8)上的二个外表面(24,25)间的距离稍短,空心轴内部穿以头部枕靠在空心轴(22)的环形法兰(23)上的螺栓(28),其带螺纹的另一端部(30)则承接着坐靠在相应环(8)上制成的孔(14)的边缘上的一固定螺母(32)及一垫圈(31)。
34.权利要求31所述的转子头部,其特征是,其中毂体1的环(7,8)上做成的每个孔(12,14)被戴上带肩(34)的衬套(33),肩(34)装在内侧(26,27)上使贴靠叠片止挡(5)的托架(17)以构成二环(7,8)间的带撑。
35.如权利要求31所述的转子头部,其特征是,其中以连续形式环绕着球形叠片止挡并做成刚性锁卡形式的桨叶(2)附属件其本身又植埋在所述的止挡(5)内,是由构成桨叶(2)的强力椽头的芯线所组成,此椽头在桨叶(2)的足部区域又做成矩形截面的锁卡(18)状。
36.如权利要求31所述的转子头部,其特征是,其中以连续形式环绕着球形叠片止挡并做成刚性锁卡形式的桨叶(2)附属件,其本身又植埋在所述的止挡(5)内,是一个整体中间,接套(99),它在近转子轴线一侧做成矩形截面的箍卡(100)状以构成桨叶附件锁卡,在其对置侧做成双U形卡以便与桨叶(2)足部的连结装置相配合,此中间接套(99)在侧向还包含一端部配有U形夹(103)的犄角(102),与转子控制装置相连结,还为桨叶弹性曳引往复,阻尼撑杆(106)连结到球-座式附着物(104)上。
37.如权利要求35所述的转子头部,其特征是,其中以连续形式环绕着球形叠片止挡并做成刚性锁卡形式的桨叶(2)附件,其本身又植埋在所述的止挡(5)内,被一板(19)藉螺钉(20)固定在托架(16)上而受限定在球形止挡(5)的内托架(16)上开出的相应槽穴(37)内。
38.如权利要求30所述的转子头部,其特征是,该转子头部是包含有折叠止挡的转子头部。
39.如权利要求38所述的转子头部,其特征是,其中每一桨叶附件包括一折叠用的顶止挡及/或一折叠用的底止挡,顶止挡的顶块(63),以一已知的正向折叠角直接顶靠在外侧环(47)的周边上而休止,而底止挡的底块(64)以一已知的负向折叠角抵靠到固定在内侧环(48)的周边上的金属强化垫(72)上才休止。
40.如权利要求30所述的转子头部,其特征是,其中每个桨叶附件包含有布置在侧向犄角上的曳引止挡(66,69),这二犄角位于浆叶轴线的每一侧,二个止挡以一已知的曳引角直接休靠在至少环(47,48)两者中之一的周边上。
41.如权利要求38所述的转子头部,其特征是,其中每个桨叶附件包括有一折叠用的顶止挡及/或折叠用的底止挡,顶止挡的顶块(153)以一已知的正向折叠角直接休靠到外侧环(137)的周边上,底止挡的底块(154)以一已知的负向折叠角直接抵靠到一个刚性可调环(155)上,用将叠片止挡(5)的托架(17)固定到毂体(131)的环(137,138)上去的一个或更多的螺栓(159)使环卡(156)得以固定到毂体(131)上,从而使该可调环(155)保持在毂体(131)内侧环(138)的下方的位置并平行于后者。
全文摘要
旋翼机转子毂体1的形式为每个桨叶2靠铰关节及连结构件与该载体1相连结,并包含有二个强力元件7,8,其二平面大体上互相平行且与转子桅杆3的轴线相垂直。以二元件互相分开造成的空间有足够大以容纳上述的铰关节,止挡托架16之一与相应桨叶2的足部成整体地移动,而另一托架17相对于载体二个元件来说是固定的并布置在该二元件的周边附近以构成一刚性带撑。该二元件为一个外侧环7及一个内侧环8,每环形成一刚性环缘并由一主要呈柱状的薄壁9连结在一起,此薄壁要包含有至少和桨叶2数目相同的开口10,每个开口10的尺寸要足以通过带折叠偏角的相应桨叶的铰关节及连结构件。
文档编号B64C27/35GK1062876SQ9111167
公开日1992年7月22日 申请日期1991年12月27日 优先权日1990年12月27日
发明者雷纳·路易·摩勒 申请人:国家工业宇航学会
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