專利名稱：無人駕駛直升機(jī)離合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種離合器，尤其涉及一種無人駕駛直升機(jī)離合器。
背景技術(shù)：
無人駕駛直升機(jī)在其發(fā)動(dòng)機(jī)與負(fù)載之間，必須安裝離合器，離合器的作用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面1、在發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火后至達(dá)到一定轉(zhuǎn)速的一段時(shí)間內(nèi)，由于其發(fā)出的功率甚小，只能傳遞不大的扭轉(zhuǎn)力矩，不能傳遞負(fù)載。否則會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)突然熄火，發(fā)動(dòng)機(jī)悶缸，損壞發(fā)動(dòng)機(jī)。為此，必須在發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸前加裝離合器，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于一定值時(shí)不傳遞負(fù)載，只有超過一定值后才傳遞負(fù)載，將主旋翼、尾槳帶轉(zhuǎn)，并保證發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行正常。2、在發(fā)動(dòng)機(jī)失效后，離合器的作用可將主旋翼傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與發(fā)動(dòng)機(jī)脫開，以便使無人駕駛直升機(jī)的旋翼仍能靠慣性旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)自轉(zhuǎn)降落。3、在無人駕駛直升機(jī)起動(dòng)時(shí)，離合器的作用可將傳動(dòng)系統(tǒng)與發(fā)動(dòng)機(jī)斷開，以避免起動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的強(qiáng)烈沖擊使旋翼等運(yùn)動(dòng)部件受損。4、離合器確保發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在0～1800轉(zhuǎn)/分之間時(shí)不與負(fù)載接合，而在1800-6500轉(zhuǎn)/分之間時(shí)與負(fù)載牢固接合不中斷。
目前，國內(nèi)外同類型直升機(jī)所采用的離合器有以下兩種一種是美國西科斯基300C直升機(jī)的離合器。該型號(hào)直升機(jī)是有人駕駛雙座直升機(jī)，最大起飛重量為930kg，采用Lycoming雙缸四沖程活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，其離合器采用皮帶張緊輪裝置，平時(shí)起動(dòng)時(shí)，張緊輪不壓緊，皮帶輪在其上打滑，而使傳動(dòng)系統(tǒng)不帶轉(zhuǎn)，一旦發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到許用值后，張緊輪張緊，皮帶形成一定包角，張緊而將傳動(dòng)系統(tǒng)帶傳。這種結(jié)構(gòu)是可靠的，但是所占空間較大，對(duì)有人機(jī)可以實(shí)現(xiàn)安裝，無人駕駛直升機(jī)因其結(jié)構(gòu)緊湊，沒有空間來安裝這種結(jié)構(gòu)。另外，該結(jié)構(gòu)采用6條皮帶傳動(dòng)系統(tǒng)，重量太大，也不適合安裝在無人駕駛直升機(jī)上。
另一種是國內(nèi)直-5中型直升機(jī)。該機(jī)采用Aus82B18缸氣冷式星形活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，功率達(dá)1700馬力。其使用的離合器為單盤摩擦式離合器，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到一定轉(zhuǎn)速時(shí)，離合器自動(dòng)接合。此離合器裝在發(fā)動(dòng)機(jī)軸的前端。其殼體同時(shí)又作為風(fēng)扇的輪轂。設(shè)有彈簧能使離合器分開。設(shè)有重錘可在離心力的作用下壓緊摩擦盤，自動(dòng)地將發(fā)動(dòng)機(jī)與升力螺旋槳傳動(dòng)裝置連接起來，通過此摩擦離合器傳遞全部功率。選擇適當(dāng)?shù)闹劐N和離合器直徑就能得到比發(fā)動(dòng)機(jī)所傳遞的扭轉(zhuǎn)力矩大的摩擦力矩。本離合器還附設(shè)有一壓縮空氣搭接系統(tǒng)。用裝在駕駛員座艙內(nèi)的腳踏泵將空氣壓入橡皮圈內(nèi)。壓縮空氣從橡皮圈經(jīng)活門放出，使離合器均勻地接合起來。這種離合器用壓縮空氣使離合器接合，要求離合器容腔有很好的氣密性，否則無法實(shí)現(xiàn)離合器接合。這就使離合器的使用可靠性增加了一個(gè)不確定因素，另外也增加了離合器的制造難度。因主軸在轉(zhuǎn)動(dòng)，如何將壓縮空氣輸入不僅增加技術(shù)難度，關(guān)鍵的是增加了工作不可靠的因素。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的，在于提供一種同時(shí)具備起動(dòng)、聯(lián)接和自轉(zhuǎn)功能且適合于在無人駕駛直升機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中使用的無人駕駛直升機(jī)離合器。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)措施是一種無人駕駛直升機(jī)離合器，與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸傳動(dòng)相連，包括過渡軸、兩深溝球軸承、同步帶輪、外罩、離合器座、四塊磨擦塊、兩張力彈簧和蓋板，過渡軸固定連接在發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸上并沿軸線伸出，兩深溝球軸承分別套裝在過渡軸的里端，同步帶輪套裝在兩深溝球軸承外，外罩空套在過渡軸上并通過螺栓連接在同步帶輪的外端，離合器座套裝在過渡軸上設(shè)置在外罩的內(nèi)腔，四塊磨擦塊均勻分布設(shè)置在離合器座外緣，兩張力彈簧分別將四塊磨擦塊串綁在一起，蓋板蓋合在離合器座外端并通過螺栓與離合器座固定相連。
所述的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸的軸端設(shè)有軸向螺孔，所述的過渡軸設(shè)有一軸向通孔，過渡軸通過對(duì)接螺栓與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸緊固相連。
所述的離合器座與外罩的內(nèi)壁之間留有間隔。
所述的離合器座外緣等距離設(shè)有四個(gè)與磨擦塊適配的嵌座，該嵌座的臺(tái)階位于離合器座的內(nèi)端。
所述的離合器座外端與過渡軸連接處設(shè)有一圈內(nèi)臺(tái)階，在該內(nèi)臺(tái)階上嵌裝有一墊片，所述的連接過渡軸與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸的對(duì)接螺栓穿過該墊片，通過壓緊該墊片將離合器座與過渡軸緊固相連。
所述的磨擦塊包括磨擦塊本體和膠粘在其外沿的磨擦層。
所述的磨擦層由耐磨復(fù)合材料構(gòu)成。
本實(shí)用新型無人駕駛直升機(jī)離合器由于采用了磨擦塊傳動(dòng)方式，而且是柔性連接，在開機(jī)時(shí)，能夠漸進(jìn)式地帶動(dòng)主槳和尾槳，在停機(jī)時(shí)，能漸進(jìn)式地讓主槳和尾槳停止運(yùn)轉(zhuǎn)，因此對(duì)主槳及尾槳不會(huì)產(chǎn)生大的慣性沖擊力。而且結(jié)構(gòu)十分緊湊，重量輕，利用慣性原理工作，安全可靠，便于維修。此外，本實(shí)用新型離合器中的摩擦塊上的摩擦層可以更換，因而使用壽命長(zhǎng)。當(dāng)摩擦塊上摩擦層的厚度小于3mm時(shí)，只須將摩擦塊上的舊摩擦層拆下，膠粘上一新摩擦層即可。


圖1是本實(shí)用新型無人駕駛直升機(jī)離合器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型無人駕駛直升機(jī)離合器的結(jié)構(gòu)分解示意圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參見圖1，配合參見圖2，本實(shí)用新型的無人駕駛直升機(jī)離合器1，與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸2傳動(dòng)相連，包括過渡軸11、兩深溝球軸承12、12’、同步帶輪13、外罩14、離合器座15、四塊磨擦塊16、兩張力彈簧17和蓋板18。在發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸2的軸端設(shè)有一軸向螺孔，在過渡軸11上設(shè)有一軸向通孔，過渡軸11通過對(duì)接螺栓19與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸2緊固相連并沿其軸線向外端伸出。兩深溝球軸承12、12’分別套裝在過渡軸11的里端。同步帶輪13套裝在兩深溝球軸承12外。外罩14空套在過渡軸11上并通過螺栓連接在同步帶輪13的外端。離合器座15套裝在過渡軸11上設(shè)置在外罩14的內(nèi)腔，在離合器座15與外罩的內(nèi)壁之間留有間隔。在離合器座15外緣等距離設(shè)有四個(gè)嵌座151，該嵌座的臺(tái)階位于離合器座的內(nèi)端，四塊磨擦塊16均勻分布設(shè)置在四個(gè)嵌座上，其外端略向嵌座外端伸出。磨擦塊16包括磨擦塊本體和膠粘在其外沿的磨擦層，該磨擦層由耐磨復(fù)合材料構(gòu)成，在磨損后可以更換。在離合器座15外端與過渡軸11連接處設(shè)有一圈內(nèi)臺(tái)階152，在該內(nèi)臺(tái)階上嵌裝有一墊片20，連接過渡軸與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸的對(duì)接螺栓19穿過該墊片，通過壓緊該墊片將離合器座15與過渡軸11緊固相連。兩張力彈簧17分別將四塊磨擦塊16串綁在一起，拉緊在離合器座15的周圍。蓋板18蓋合在離合器座15外端并通過螺栓與離合器座固定相連。
本實(shí)用新型的無人駕駛直升機(jī)離合器的動(dòng)作原理可結(jié)合圖1圖2說明如下發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸2轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)與之固定相連的過渡軸11一起轉(zhuǎn)動(dòng)，過渡軸11帶動(dòng)與其緊密固定相連的離合器座15一起轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)捆綁在離合器座15上的四塊磨擦塊16也隨之一起轉(zhuǎn)動(dòng)。由于四塊磨擦塊16及離合器座15與外罩14的內(nèi)壁之間留有間隔，而外罩14是空套在過渡軸11上，只是與同步帶輪13固定相連，而同步帶輪13是通過兩深溝球軸承12、12’套裝在過渡軸11上，所以，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)并不能立即帶動(dòng)外罩14和同步帶輪13一起轉(zhuǎn)動(dòng)。但是，四塊磨擦塊16都有一定的質(zhì)量，它們只是嵌裝在離合器座15的嵌座上，通過兩張力彈簧17的串綁與離合器座15結(jié)合在一起，當(dāng)離合器座15轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，四塊磨擦塊16會(huì)由于離心力的作用而克服張力彈簧17的拉力沿徑向向外運(yùn)動(dòng)，漸漸脫離與離合器座15的接觸而與外罩14的內(nèi)壁接觸，并與外罩14的內(nèi)壁作相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生磨擦。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較小時(shí)，四塊磨擦塊16與離合器座15之間產(chǎn)生的磨擦力矩小于主槳和尾槳的轉(zhuǎn)動(dòng)所需的驅(qū)動(dòng)力矩，四塊磨擦塊16只是在外罩14的內(nèi)壁打滑，不能帶動(dòng)外罩14、同步帶輪13以及主槳和尾槳轉(zhuǎn)動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸的轉(zhuǎn)速越大，則四塊磨擦塊16所得到的離心力越大，其對(duì)外罩14的內(nèi)壁產(chǎn)生的磨擦力也越大，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸的轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值時(shí)(本實(shí)用新型中，這一數(shù)值約為2700轉(zhuǎn)/分)，這種磨擦力所產(chǎn)生的磨擦力矩也足夠大，就克服外罩14和同步帶輪13及其負(fù)載的扭矩作用力，不再在外罩14的內(nèi)壁滑動(dòng)，而是帶動(dòng)外罩14和同步帶輪13及其負(fù)載一起轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)主槳和尾槳運(yùn)動(dòng)的功能。反過來，在發(fā)動(dòng)機(jī)要停車時(shí)，也有一個(gè)減速過程，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于一定值時(shí)，四塊磨擦塊16與外罩14的內(nèi)壁產(chǎn)生的磨擦力矩將滿足不了帶動(dòng)負(fù)載的要求，而使主槳和尾槳停止運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入空載轉(zhuǎn)動(dòng)，最終停止運(yùn)轉(zhuǎn)。四塊磨擦塊16則在兩張力彈簧17的拉力作用下回縮落位。
權(quán)利要求1.一種無人駕駛直升機(jī)離合器，與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸傳動(dòng)相連，其特征在于包括過渡軸、兩深溝球軸承、同步帶輪、外罩、離合器座、四塊磨擦塊、兩張力彈簧和蓋板，過渡軸固定連接在發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸上并沿軸線伸出，兩深溝球軸承分別套裝在過渡軸的里端，同步帶輪套裝在兩深溝球軸承外，外罩空套在過渡軸上并通過螺栓連接在同步帶輪的外端，離合器座套裝在過渡軸上設(shè)置在外罩的內(nèi)腔，四塊磨擦塊均勻分布設(shè)置在離合器座外緣，兩張力彈簧分別將四塊磨擦塊串綁在一起，蓋板蓋合在離合器座外端并通過螺栓與離合器座固定相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人駕駛直升機(jī)離合器，其特征在于所述的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸的軸端設(shè)有軸向螺孔，所述的過渡軸設(shè)有一軸向通孔，過渡軸通過對(duì)接螺栓與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸緊固相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人駕駛直升機(jī)離合器，其特征在于所述的離合器座與外罩的內(nèi)壁之間留有間隔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人駕駛直升機(jī)離合器，其特征在于所述的離合器座外緣等距離設(shè)有四個(gè)與磨擦塊適配的嵌座，該嵌座的臺(tái)階位于離合器座的內(nèi)端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無人駕駛直升機(jī)離合器，其特征在于所述的離合器座外端與過渡軸連接處設(shè)有一圈內(nèi)臺(tái)階，在該內(nèi)臺(tái)階上嵌裝有一墊片，所述的連接過渡軸與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸的對(duì)接螺栓穿過該墊片，通過壓緊該墊片將離合器座與過渡軸緊固相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人駕駛直升機(jī)離合器，其特征在于所述的磨擦塊包括磨擦塊本體和膠粘在其外沿的磨擦層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無人駕駛直升機(jī)離合器，其特征在于所述的磨擦層由耐磨復(fù)合材料構(gòu)成。
專利摘要一種無人駕駛直升機(jī)離合器，與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸傳動(dòng)相連，包括過渡軸、兩深溝球軸承、同步帶輪、外罩、離合器座、四塊摩擦塊、兩張力彈簧和蓋板。過渡軸固定連接在發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸上，兩深溝球軸承分別套裝在過渡軸的里端，同步帶輪套裝在兩深溝球軸承外，外罩空套在過渡軸上并通過螺栓連接在同步帶輪的外端，離合器座套裝在過渡軸上設(shè)置在外罩的內(nèi)腔，四塊摩擦塊均勻分布設(shè)置在離合器座外緣，兩張力彈簧分別將四塊摩擦塊串綁在一起，蓋板蓋合在離合器座外端并通過螺栓與離合器座固定相連。本實(shí)用新型無人駕駛直升機(jī)離合器結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，利用慣性原理工作，安全可靠，便于維修。其摩擦塊上的摩擦層可以更換，因而使用壽命長(zhǎng)。
文檔編號(hào)B64D35/00GK2679034SQ20042001929
公開日2005年2月16日 申請(qǐng)日期2004年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月7日
發(fā)明者張延祺, 施增坤, 彭昌普 申請(qǐng)人:上海雛鷹科技有限公司