用于飛行器的螺旋槳組件和螺旋槳葉片保持組件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于飛行器的螺旋槳組件(10)，該螺旋槳組件具有：轂(12)，該轂具有至少一個接收器開口(16)；接收器(18)，該接收器定位在接收器開口(16)內(nèi)并且具有限定葉片開口(22)的第一軸環(huán)(20)；葉片(14)，該葉片具有第二軸環(huán)(24)和突出部(26)，其中第二軸環(huán)(24)抵靠第一軸環(huán)(20)并且突出部(26)被接收在葉片開口(22)內(nèi)；以及第一保持器(32)；和第二保持器(40)。
【專利說明】用于飛行器的螺旋槳組件和螺旋槳葉片保持組件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及螺旋槳組件和螺旋槳葉片保持組件。

【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)代的海陸空飛行器(air and surface sea-craft)螺旋槳組件可以具有可直線移除(line-removable)葉片的特征?？芍本€移除葉片可以通過各種裝置，例如螺栓和夾具附接到轂的外側(cè)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]在一個方面中，本發(fā)明的實施例涉及一種螺旋槳組件，該螺旋槳組件具有:轂，該轂具有至少一個接收器開口 ；接收器，該接收器定位在接收器開口內(nèi)并且具有限定葉片開口的第一軸環(huán)(collar);葉片，該葉片具有第二軸環(huán)和突出部,其中第二軸環(huán)抵靠第一軸環(huán)并且突出部被接收在葉片開口內(nèi)；第一保持器，該第一保持器包括位于第一軸環(huán)和第二軸環(huán)中的對準(zhǔn)開口以及通過對準(zhǔn)開口的螺栓；以及第二保持器，該第二保持器包括止動器和可移動撞入部(strike)，止動器包括形成于突出部和接收器中的一個中的捕獲部，該可移動撞入部形成于突出部和接收器中的另一個中，其中為了將葉片組裝至接收器，突出部被插入到葉片開口中，直到第二軸環(huán)抵靠第一軸環(huán)，螺栓通過對準(zhǔn)開口，并且撞入部移動至捕獲部中。
[0004]在另一個方面中，本發(fā)明的實施例涉及一種用于與具有轂、接收器、和螺旋槳葉片的螺旋槳組件一起使用的螺旋槳葉片保持組件，該螺旋槳葉片保持組件具有用于可操作地將螺旋槳葉片聯(lián)接到轂的第一保持器以及用于可操作地將螺旋槳葉片聯(lián)接到接收器的第二保持器，其中第二保持器在第一保持器故障時可操作地將螺旋槳葉片聯(lián)接到接收器，并且第二保持器、接收器、和螺旋槳葉片被構(gòu)造成允許螺旋槳葉片在第一保持器故障時移動。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0005]在附圖中:
[0006]圖1是包括轂和葉片的螺旋槳組件的示意圖。
[0007]圖2是螺旋槳組件的一部分的透視圖。
[0008]圖3是來自圖1的螺旋槳組件轂和葉片的剖視圖。
[0009]圖4是接收器和葉片的橫截面圖，其中示出了處于解鎖位置的第二保持器。
[0010]圖5是接收器和葉片的橫截面圖，其中示出了處于鎖定位置的第二保持器。
[0011]圖6是示出了在第二保持器處于鎖定位置的同時葉片的徑向地移動的部分的橫截面圖。

【具體實施方式】
[0012]圖1示出了螺旋槳組件10，該螺旋槳組件10包括轂12和若干葉片14。圖2示出了包括轂12和葉片14的螺旋槳組件10的一部分的一個例子。轂12具有圍繞螺旋槳軸線旋轉(zhuǎn)的大體圓柱形形狀并且提供裝置以固定多個葉片14。轂12可以由任何合適的材料形成，包括金屬或復(fù)合材料。轂12可以以任何合適的方式形成并且可以固定任何數(shù)量的葉片14。典型地，螺旋槳葉片14形成扭曲翼型形狀并且可以由任何合適的材料構(gòu)成，例如金屬或復(fù)合材料。葉片14將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化成推進(jìn)力。葉片14可以是可直線移除的(line-removable)，以提供成本和維護(hù)優(yōu)勢?？芍本€移除葉片可以從外部安裝于轂12的外側(cè)(outboard)并且必須在其旋轉(zhuǎn)期間被充分限制。術(shù)語“可直線移除”表示葉片14可以現(xiàn)場被移除和更換。
[0013]圖3通過剖視圖示出了轂12和葉片14，允許觀察轂12的接收器開口 16。轂12可以包括一個或多個接收器開口 16。接收器18可以定位在接收器開口 16內(nèi)并且可以具有限定葉片開口 22的第一軸環(huán)20。
[0014]接收器18的葉片開口 22可以提供用于葉片14被插入其中的接收部(receptacle)。更具體地,葉片14也已被進(jìn)一步示為具有第二軸環(huán)24和突出部26并且該突出部26可以被接收在葉片開口 22內(nèi)。當(dāng)這種情況發(fā)生時，葉片14的第二軸環(huán)24可以抵靠接收器18的第一軸環(huán)20。第一軸環(huán)20和第二軸環(huán)24 二者可以包括對準(zhǔn)開口 28，螺栓30可以被設(shè)置成通過所述對準(zhǔn)開口 28以緊固第一軸環(huán)20和第二軸環(huán)24。多個對準(zhǔn)開口 28和相應(yīng)的螺栓30可以用于緊固第一軸環(huán)20和第二軸環(huán)24。第一保持器32可以由位于第一軸環(huán)20和第二軸環(huán)24中的對準(zhǔn)開口 28以及通過對準(zhǔn)開口 28的螺栓30形成。第一保持器32可以起到初級保持系統(tǒng)的作用，以可操作地將葉片14聯(lián)接到轂12。
[0015]此外，第二保持器40可以被包括在螺旋槳組件10中并且已被示為包括止動器42和可移動撞入部46，止動器42具有形成于突出部26和接收器18中的一個中的捕獲部44，可移動撞入部46形成于突出部26和接收器18中的另一個中。在圖示的例子中，捕獲部44已被示為位于葉片14的突出部26中的凹槽48，并且可移動撞入部46已被形成于接收器18中。無論捕獲部44和可移動撞入部46定位在何處，可移動撞入部46都可以移動到捕犾部44中，以進(jìn)一步將葉片14保持在戚12上。在圖不的例子中，可移動撞入部46已被不為可選擇性收縮的球50，該可選擇性收縮的球50可以在操作期間被保持在凹槽48中。然而，不必總是如此并且應(yīng)當(dāng)理解，可以使用任何合適的捕獲部和可移動撞入部，例如可移動撞入部可以包括節(jié)段型鎖、線型鎖等。突出部26和可移動撞入部46的尺寸能夠允許突出部26在葉片開口 22內(nèi)徑向移動。
[0016]能夠在鎖定位置與解鎖位置之間移動的鎖52也可以被包括在第二保持器40中。鎖52已被示為包括具有根切部(undercut) 54的活塞，使得當(dāng)鎖52處于解鎖位置時，可移動撞入部46和球50可以被接收在根切部54內(nèi)?？梢栽谌~片14的操作期間將鎖52保持在鎖定位置的偏置元件56也可以被包括在第二保持器40中。偏置元件56可以是任何合適的裝置并且為了示例性的目的而已被示為彈簧。備選地，例如液壓和氣動的其它的偏置裝置或方法可以用于在操作期間將鎖52保持在鎖定位置。外殼部分58也可以被包括在第二保持器40中并且可以容納鎖52和偏置元件56。
[0017]圖4示出了處于解鎖位置的第二保持器40，其中葉片14能夠與轂12分開而不干擾第二保持器40的操作性以及保持可直線更換葉片的能力。液壓壓力可以通過外殼部分58被引入并且可以使鎖52和偏置元件56移動。更具體地，隨著液壓壓力填充外殼部分58，偏置元件56的力被克服并且鎖52被推向解鎖位置。當(dāng)偏置元件56和鎖52移動至解鎖位置時，如圖所示，可移動撞入部46可以移動使得其被接收在鎖52的根切部54內(nèi)。通過該方式，可移動撞入部46不被保持在凹槽48中并且葉片14不由第二保持器40保持。隨后，一旦第一保持器32分離，葉片14就可以通過葉片開口 22從接收器18被移除。這也可以被認(rèn)為是第二保持器40的保持位置。
[0018]圖5示出了處于鎖定位置的鎖52，其中葉片14通過第一保持器32和第二保持器40可操作地聯(lián)接到轂12。當(dāng)鎖52處于鎖定位置時，可移動撞入部46可能不再被容納在根切部54內(nèi)并且可移動撞入部46替代地由捕獲部44保持。這也可以被認(rèn)為是第二保持器40的使用位置。
[0019]為了將葉片14組裝至接收器18，活塞52必須獲得能量，使得活塞52移向解鎖位置并且球50可以收縮且允許突出部26穿入葉片開口 22中。突出部26隨后可以被插入到葉片開口 22中，直到第二軸環(huán)24抵靠第一軸環(huán)20為止。螺栓30隨后可以通過對準(zhǔn)開口16，以可操作地將葉片14聯(lián)接到轂12?；钊?2隨后去能并且可移動撞入部46隨后可以移動至捕獲部44中，以進(jìn)一步可操作地將葉片14聯(lián)接到轂12。
[0020]通過該方式，第二保持器40可以提供次級保持系統(tǒng)，以可操作地將葉片14聯(lián)接到轂12。當(dāng)?shù)谝槐３制?2故障時，第二保持器40仍然可以保證葉片14在其旋轉(zhuǎn)期間被充分地限制。第二保持器40可以提供用于保持葉片14的備選荷載路徑?？蛇x地，在初級保持系統(tǒng)故障的情況下，突出部26和可移動撞入部46的尺寸可以允許突出部26的徑向移動，從而造成偏離平衡狀況。例如，圖6示出了突出部26和止動器42尺寸確定成使得突出部26可以在第二保持器40處于鎖定位置時徑向移動。這可能造成偏離平衡狀況并且向飛行器的操作者提供振動反饋。明顯的振動可能向工作人員報警初級保持故障并且允許適當(dāng)?shù)膭幼?，例如關(guān)閉發(fā)動機(jī)或?qū)w行器著陸。
[0021]上文所描述的實施例提供多種益處，包括第二保持器在第一保持器故障時可操作地將螺旋槳葉片聯(lián)接到接收器，并且第二保持器、接收器、和螺旋槳葉片被構(gòu)造成在第一保持器故障時允許螺旋槳葉片移動，這可以產(chǎn)生能夠由飛行器工作人員檢測到的振動。這可以允許可直線更換葉片是有保證的。此外，上述實施例允許葉片繼續(xù)可直線更換并且不需要任何專門的工具來更換葉片。此外，葉片更換不影響轂或接收器的功能。此外，當(dāng)代設(shè)計依賴在本領(lǐng)域內(nèi)實施的軸承預(yù)加負(fù)荷，這使得需要使用必須能夠在世界上的多個地方獲得的笨重的工具以及難以準(zhǔn)確控制的非常特別的張緊過程。
[0022]本書面描述使用例子對本發(fā)明進(jìn)行了公開(其中包括最佳模式)，并且還使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明(其中包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)并且執(zhí)行所包含的任何方法)。本發(fā)明的可專利范圍由權(quán)利要求限定，并且可以包括本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠想到的其它的例子。如果這種其它的例子具有與權(quán)利要求的字面語言沒有區(qū)別的結(jié)構(gòu)元件，或者如果這種其它的例子包括與權(quán)利要求的字面語言沒有實質(zhì)區(qū)別的等同結(jié)構(gòu)元件，則期望這種其它的例子落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于飛行器的螺旋槳組件，所述螺旋槳組件包括: 轂，所述轂具有至少一個接收器開口； 接收器，所述接收器定位在所述接收器開口內(nèi)并且具有限定葉片開口的第一軸環(huán)；葉片，所述葉片具有第二軸環(huán)和突出部，其中所述第二軸環(huán)抵靠所述第一軸環(huán)并且所述突出部被接收在所述葉片開口內(nèi)； 第一保持器，所述第一保持器包括位于所述第一軸環(huán)和所述第二軸環(huán)中的對準(zhǔn)開口以及通過所述對準(zhǔn)開口的螺栓；以及 第二保持器，所述第二保持器包括止動器和可移動撞入部，所述止動器包括形成于所述突出部和所述接收器中的一個中的捕獲部，所述可移動撞入部形成于所述突出部和所述接收器中的另一個中； 其中為了將所述葉片組裝至所述接收器，所述突出部被插入到所述葉片開口中，直到所述第二軸環(huán)抵靠所述第一軸環(huán)為止，所述螺栓通過所述對準(zhǔn)開口，并且所述撞入部移動至所述捕獲部中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋槳組件，其特征在于，所述捕獲部包括位于所述葉片的突出部中的凹槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的螺旋槳組件，其特征在于，所述可移動撞入部包括能夠選擇性地收縮的球，所述能夠選擇性地收縮的球在操作期間被保持在所述凹槽中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的螺旋槳組件，其特征在于，所述第二保持器還包括能夠在鎖定位置與解鎖位置之間移動的活塞。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的螺旋槳組件，其特征在于，當(dāng)所述活塞位于所述解鎖位置時，所述球被接收在所述活塞中的根切部內(nèi)，使得所述球不被保持在所述凹槽中并且所述葉片不由所述第二保持器保持。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的螺旋槳組件，其特征在于，所述第二保持器還包括偏置元件，以在所述葉片操作期間將所述活塞保持在所述鎖定位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的螺旋槳組件，其特征在于，所述活塞和所述偏置元件可以利用經(jīng)由所述第二保持器的外殼部分引入的液壓壓力移動至所述解鎖位置。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的螺旋槳組件，其特征在于，所述突出部和所述撞入部尺寸確定成允許所述突出部在偏離平衡狀況期間在所述葉片開口內(nèi)徑向移動。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋槳組件，其特征在于，所述撞入部包括鎖定球、節(jié)段型鎖、或線型鎖。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的螺旋槳組件，其特征在于，所述葉片能夠與所述轂分開，而不干擾所述第二保持器的可操作性。
11.一種用于與具有轂、接收器、和螺旋槳葉片的螺旋槳組件一起使用的螺旋槳葉片保持組件，所述螺旋槳葉片保持組件包括:第一保持器，所述第一保持器用于將所述螺旋槳葉片可操作地聯(lián)接到所述轂；以及第二保持器，所述第二保持器用于可操作地將所述螺旋槳葉片聯(lián)接到所述接收器；其中所述第二保持器在所述第一保持器故障時可操作地將所述螺旋槳葉片聯(lián)接到所述接收器，并且所述第二保持器、所述接收器、和所述螺旋槳葉片被構(gòu)造成允許所述螺旋槳葉片在所述第一保持器故障時移動。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的螺旋槳葉片保持組件，其特征在于，所述第二保持器包括止動件和可移動撞入部，所述止動件包括形成于所述螺旋槳葉片和所述接收器中的一個中的捕獲部，所述可移動撞入部形成于所述螺旋槳葉片和所述接收器中的另一個中。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的螺旋槳葉片保持組件，其特征在于，所述捕獲部包括位于所述螺旋槳葉片中的凹槽。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的螺旋槳葉片保持組件，其特征在于，所述第二保持器包括能夠在鎖定位置與解鎖位置之間移動的活塞并且當(dāng)所述活塞處于解鎖位置時，所述可移動撞入部被接收在所述活塞的一部分內(nèi)，使得所述撞入部不被保持在所述凹槽中并且所述螺旋槳葉片不由所述第二保持器保持。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的螺旋槳葉片保持組件，其特征在于，所述第二保持器還包括偏置元件，以在所述螺旋槳葉片操作期間將所述活塞保持在所述鎖定位置。
【文檔編號】B64C11/16GK104512547SQ201410505246
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月26日
【發(fā)明者】D.J.伯福德 申請人:通用電氣航空系統(tǒng)有限公司