一种旋翼试验台轴内变距拉杆中继操纵机构的制作方法

1.本发明属于直升机旋翼试验技术领域，具体涉及到旋翼试验台上旋翼桨叶的变距操纵。

背景技术：

2.旋翼试验台需进行全新旋翼系统全尺寸功能性试验、气动性能试验等，进行以上试验时，需要实现桨叶角的变化与操纵。试验台设计考虑到桨毂空间及操纵系统对旋翼测力的影响，上旋翼操纵系统采用下置式，传动路径较长。上旋翼自动倾斜器内环为动环，外环为不动环。上旋翼实现桨叶角变化需要作动筒进行驱动，作动筒的动力需要穿过下旋翼减速箱、下旋翼天平、上旋翼天平等测力和传动系统，要模拟试验件长度，同时也满足旋翼测载和变距需要，上旋翼桨毂的扭转实现旋翼系统总距和周期变距的变化。上旋翼操纵拉杆长度远长于试验件长度，若仅采用试验件作为上旋翼的变距拉杆，则无法实现上旋翼桨叶角的变化与操纵；直接采用原有的变距拉杆无法在有限的空间与尺寸上实现对上旋翼系统总距和周期变距的变化。

技术实现要素：

3.本发明的目的：提出一种旋翼试验台轴内变距拉杆中继操纵机构以解决在有限空间内，实现上旋翼系统总距和周期变距的变化。
4.本发明的技术方案：一种旋翼试验台轴内变距拉杆中继操纵机构，所述操纵机构由上变距驱动单元、轴内变距拉杆组件、下变距驱动单元；所述下变距驱动单元与上变距驱动单元沿轴内变距拉杆组件中心呈准对称分布，所述下驱动单元作为动力源，经轴内变距拉杆组件传递至上变距驱动单元带动旋翼桨毂扭转角变化，从而实现对上旋翼系统总距和周期变距的变化。
5.进一步的，所述上变距驱动单元包括上摇臂、上桨叶拉杆、上旋翼桨毂，所述上摇臂、上桨叶拉杆、上旋翼桨毂构成一组杠杆机构；上摇臂一端与上桨叶拉杆一端连接，另一端与轴内变距拉杆组件连接；上桨叶拉杆另一端与上旋翼桨毂连接；上摇臂可绕自身中心点转动。
6.进一步的，上摇臂两端连接位置均布置有关节轴承。
7.进一步的，上摇臂中心通过支撑杆固定在上旋翼桨毂中央件上。
8.进一步的，所述下变距驱动单元包括下摇臂、下驱动拉杆、作动筒，所述下摇臂、下驱动拉杆、作动筒构成一组杠杆机构；下摇臂一端与下驱动拉杆一端连接，另一端与轴内变距拉杆组件连接；下驱动拉杆的另一端与作动筒连接；下摇臂可绕自身中心点转动。
9.进一步的，所述轴内变距拉杆组件包括第一上旋翼拉杆、第一空心管、中继滑块装置、第二空心管、第二上旋翼拉杆；其中，第一空心管与第二空心管对接，所述中继滑块装置置于两空心管对接位置，所述第一上旋翼拉杆的一端与第二上旋翼拉杆的一端对接，对接位置置于中继滑块装置的圆弧槽内，并在圆弧槽中滑动，以实现动力传递。
10.进一步的，所述中继滑块装置包括中继滑块、销轴、拉杆叉耳；所述拉杆叉耳通过与第二上旋翼拉杆连接，通过销轴与第一上旋翼拉杆端部关节轴承连接；所述销轴在中继滑块的圆弧槽中滑动，运动轨迹与上、下变距驱动单元保持一致。
11.进一步的，所述上变距驱动单元中杠杆机构与所述下变距驱动单元杠杆机构均包括多组，数量与上旋翼桨叶数量一致，且为一一对应关系。
12.本发明的有益效果：本发明提出的一种旋翼试验台轴内变矩拉杆中继操纵机构，实现了试验状态采用试验件拉杆，同时也延长了下置上旋翼倾斜器与上旋翼桨毂之间的距离；可在有限的空间与尺寸上实现对上旋翼系统总距和周期变距的变化。
附图说明
13.图1为轴内变矩拉杆中继操纵机构结构示意图；
14.图2为中继滑块装置结构示意图；
15.图3为中继操纵机构的动力源部分结构示意图；
16.其中，下摇臂1、上旋翼拉杆-下段2、上操纵-下段空心管3、中继滑块装置4、上操纵-上段空心管5、上旋翼拉杆-上段6、上摇臂7、上桨叶拉杆8、上旋翼桨毂9、下驱动拉杆10、自动倾斜器动环11、自动倾斜器不动环12、作动筒13、中继滑块4.1、销轴4.2、拉杆叉耳4.3。
具体实施方式
17.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
18.参见附图1、图3所示，以某型直升机旋翼试验的上旋翼操纵系统设计为例，具体设计的一种旋翼试验台轴内变距拉杆中继操纵机构，图1中未详细示意动力源部分结构；在设计数量上，轴内变距拉杆与旋翼系统桨叶数量一一对应；所设计的操纵机构包括下摇臂1、上旋翼拉杆-下段2、上操纵-下段空心管3、中继滑块装置4、上操纵-上段空心管5、上旋翼拉杆-上段6、上摇臂7、上桨叶拉杆8、上旋翼桨毂9、下驱动拉杆10、自动倾斜器动环11、自动倾斜器不动环12、作动筒13；其中，下摇臂1、下驱动拉杆10、自动倾斜器动环11、自动倾斜器不动环12、作动筒13组成动力源部分，作为下变距驱动单元；所述作动筒13提供动力，驱动自动倾斜器不动环12沿轴向竖直上下运动，并驱动与之连接的自动倾斜器动环11随之上下运动，进而驱动下驱动拉杆10带动下摇臂1一端上下运动，迫使下摇臂1绕自身中心点转动，下摇臂1的另一端随之运动驱动上旋翼拉杆-下段2沿中继滑块装置4内圆弧槽运动；上旋翼拉杆-上段6、上摇臂7、上桨叶拉杆8、上旋翼桨毂9共同组成桨叶驱动部分，作为上变距驱动单元；上旋翼拉杆-上段6一端与上旋翼拉杆-下段2连接，连接点设置于中继滑块装置4圆弧槽内，上旋翼拉杆-上段6与上旋翼拉杆-下段2随动，上旋翼拉杆-上段6带动上摇臂7一端运动，上摇臂7沿自身中心点转动，上摇臂7另一端带动上桨叶拉杆8运动，最后驱动上旋翼桨
毂9运动；上变距驱动单元与下变距驱动单元随动，通过以上传动过程以实现对上旋翼系统总距和周期变距的变化。
19.参见附图2中继滑块装置4由中继滑块4.1、销轴4.2、拉杆叉耳4.3，如图2所示。四件中继滑块4.1组合成一个整圆柱，与上操纵-上段空心管5内孔过渡配合，通过螺栓径向连接。拉杆叉耳4.3通过螺纹与上旋翼拉杆-下段2连接，通过销轴4.2与上旋翼拉杆-上段6下端关节轴承连接，销轴4.2在中继滑块4.1的圆弧槽中滑动。
20.上操纵-下段空心管3与上旋翼倾斜器内环连接，上操纵-上段空心管5与上旋翼旋转天平连接。上旋翼桨叶变距操纵传递路线为：上旋翼作动器
→
上旋翼倾斜器
→
下摇臂1
→
上旋翼拉杆-下段2
→
中继滑块装置4
→
上旋翼拉杆-上段6
→
上摇臂7
→
上桨叶拉杆8
→
上旋翼桨叶。
21.工作原理：上旋翼共有四片桨叶，对应有四根拉杆，每根拉杆上段、下段与上摇臂铰点、下摇臂铰点构成平行四边形机构。中继滑块装置连接拉杆上段与下段，连接点在圆弧槽中滑动，起到延长拉杆的作用。
22.本发明设计关键点体现在以下几个方面：
23.利用中继滑块的弧形槽，延长上旋翼拉杆的有效长度；
24.利用平行四边机构实现上旋翼桨叶的变距操纵；
25.空心管与中继滑块、上倾斜器内环、上旋翼旋转天平连接，实现了拉杆、桨毂、倾斜器同步旋转。
26.本发明实现一种旋翼试验台轴内变距拉杆中继操纵机构，通过中继操纵机构将上旋翼变距拉杆的长度得到了延长，避免了上旋翼拉杆过长产生栏杆失稳现象。在拉杆中段设计中继滑块，在中继滑块之上模拟试验件的长度等技术指标，中继滑块之下采用比试验件短的操纵拉杆、下置上旋翼倾斜器采用试验件的方式，既满足了模拟试验件运行工况的要求，也延长了下置上旋翼倾斜器与旋翼之间的距离，满足了旋翼测载的需要。
27.以上所述，仅为本发明的具体实施例，对本发明进行详细描述，未详尽部分为常规技术。但本发明的保护范围不局限于此，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。本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征：

1.一种旋翼试验台轴内变距拉杆中继操纵机构，其特征在于，所述操纵机构由上变距驱动单元、轴内变距拉杆组件、下变距驱动单元；所述下变距驱动单元与上变距驱动单元沿轴内变距拉杆组件中心呈准对称分布，所述下驱动单元作为动力源，经轴内变距拉杆组件传递至上变距驱动单元带动旋翼桨毂扭转角变化，从而实现对上旋翼系统总距和周期变距的变化。2.如权利要求1所述的一种旋翼试验台轴内变距拉杆中继操纵机构，其特征在于，所述上变距驱动单元包括上摇臂、上桨叶拉杆、上旋翼桨毂，所述上摇臂、上桨叶拉杆、上旋翼桨毂构成一组杠杆机构；上摇臂一端与上桨叶拉杆一端连接，另一端与轴内变距拉杆组件连接；上桨叶拉杆另一端与上旋翼桨毂连接；上摇臂可绕自身中心点转动。3.如权利要求2所述的一种旋翼试验台轴内变距拉杆中继操纵机构，其特征在于，上摇臂两端连接位置均布置有关节轴承。4.如权利要求3所述的一种旋翼试验台轴内变距拉杆中继操纵机构，其特征在于，上摇臂中心通过支撑杆固定在上旋翼桨毂中央件上。5.如权利要求1所述的一种旋翼试验台轴内变距拉杆中继操纵机构，其特征在于，所述下变距驱动单元包括下摇臂、下驱动拉杆、作动筒，所述下摇臂、下驱动拉杆、作动筒构成一组杠杆机构；下摇臂一端与下驱动拉杆一端连接，另一端与轴内变距拉杆组件连接；下驱动拉杆的另一端与作动筒连接；下摇臂可绕自身中心点转动。6.如权利要求1所述的一种旋翼试验台轴内变距拉杆中继操纵机构，其特征在于，所述轴内变距拉杆组件包括第一上旋翼拉杆、第一空心管、中继滑块装置、第二空心管、第二上旋翼拉杆；其中，第一空心管与第二空心管对接，所述中继滑块装置置于两空心管对接位置，所述第一上旋翼拉杆的一端与第二上旋翼拉杆的一端对接，对接位置置于中继滑块装置的圆弧槽内，并在圆弧槽中滑动，以实现动力传递。7.如权利要求6所述的一种旋翼试验台轴内变距拉杆中继操纵机构，其特征在于，所述中继滑块装置包括中继滑块、销轴、拉杆叉耳；所述拉杆叉耳通过与第二上旋翼拉杆连接，通过销轴与第一上旋翼拉杆端部关节轴承连接；所述销轴在中继滑块的圆弧槽中滑动，运动轨迹与上、下变距驱动单元保持一致。8.如权利要求1所述的一种旋翼试验台轴内变距拉杆中继操纵机构，其特征在于，所述上变距驱动单元中杠杆机构与所述下变距驱动单元杠杆机构均包括多组，数量与上旋翼桨叶数量一致，且为一一对应关系。

技术总结

本发明属于直升机旋翼试验技术领域，具体涉及一种旋翼试验台轴内变距拉杆中继操纵机构，其特征在于，所述操纵机构由上变距驱动单元、轴内变距拉杆组件、下变距驱动单元；所述下变距驱动单元与上变距驱动单元沿轴内变距拉杆组件中心呈准对称分布，所述下驱动单元作为动力源，经轴内变距拉杆组件传递至上变距驱动单元带动旋翼桨毂扭转角变化，从而实现对上旋翼系统总距和周期变距的变化。翼系统总距和周期变距的变化。翼系统总距和周期变距的变化。