[发明专利]一种摇臂滑块式摆线桨自动控制机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种摆线桨控制机构，具体地说,涉及一种摇臂滑块式摆线桨自动控制机构。

背景技术

摆线桨亦称直翼推进器，是一种能够提供瞬间可变全向矢量推力的推进装置，具有效率高、矢量推力变化快的特点。

中国专利CN85103046A中公开了一种凸轮作为控制机构的摆线桨。摆线桨中的控制机构由一个凸轮底盘组成，叶片安装在叶盘上；叶盘带动叶片绕着凸轮盘公转。同时叶片盘上安装有两个导轮，导轮在凸轮盘的凸轮内部运动，从而使摆线桨叶片的攻角可以根据凸轮事先设计好的运动规律变化，该摆线桨控制机构相对简单，但是凸轮的导轮槽曲线是固定的，很难实现瞬间可变的矢量推力。同时凸轮盘结构庞大笨重，只适用于中小运输船舶的推进器，不适合飞行器。

美国专利No.60/939,888中提出了一种摆线桨旋转倾斜盘控制机构，该机构通过舵机控制底盘的倾斜角，再通过一系列连杆机构传递，从而实现对桨叶俯仰角的控制。该控制机构具有极快的响应，较轻的重量，并已成功运用于摆线桨微型飞机。但是，该控制机构由于构件之间连接较多，致使其机械损失较大。

在现有技术中的摆线桨控制机构，其结构较为复杂，机械损失严重，偏转角变化不灵活。已有的偏转角优化结论因为偏转角变化不规律在控制上难以实现，摆线桨叶片的角加速度边界等相关信息得不到实验数据加以佐证。

发明内容

为了避免现有技术的不足，克服摆线桨控制机构的结构复杂，机械损失严重，摆线桨叶片偏转角不能自由控制的问题，本发明提出一种摇臂滑块式摆线桨自动控制机构。摇臂滑块式摆线桨自动控制机构，实现了相位角和偏转角的分离控制，可以在任意时刻实现任意的偏转角，为摆线桨的进一步研究如气动特性，最优的攻角变化曲线，角加速度边界的研究提供了一个很好的实验平台。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:包括主轴部分，壳体部分，滑块部分，叶片，转子滑块连杆，角片，垫块，伺服电机，编码器，支架，所述机构壳体呈长方体位于中间，壳体一端连接有支架固定电机和编码器，编码器位于支架端与驱动电机保持距离，驱动电机固定在支架侧面，通过齿轮降低转速传递扭矩给壳体内的万向轴节；所述主轴依次与主轴套筒，轴心碳管，角片连接件，叶片支撑壁，叶片连接件，轴端套筒连接；主轴套筒与万向轴节固连，轴心碳管固定在主轴套筒内，角片连接件和叶片支撑臂固定在轴心碳管上；所述滑块部分包括滑块内环，滑块支臂、垫块，滑块通过三点接触连接在机壳内线性导轨上，滑块上部的两个大环通过轴承套在两根较粗的线性导轨上，下部的环形结构套在另一个较细的线性导轨上，滑环沿水平方向滑动；滑块内环通过轴承和滑块相连，内环固定拉杆和传递横向位移；滑块带动内环横向位移使叶片获得偏转角，内环周向转动使叶片得到相位角；编码器输出主轴任意时刻转动速度及相位角；所述控制机构连接六个伺服电机，壳体侧壁各为三个，分别通过连杆与滑块连接；伺服电机转动，产生水平方向位移，通过连接滑块内环的连杆带动滑块平移，并拉动叶片控制杆使叶片俯仰，实现对叶片偏转角控制；主轴驱动电机带动主轴转动，叶片偏转角由伺服电机控制，相位角由主轴驱动电机控制，实现相位角和偏转角的分离控制，得到任意相位角时任意的偏转角。

有益效果

本发明提出的一种摇臂滑块式摆线桨自动控制机构，摇臂滑块式摆线桨自动控制机构，实现了相位角和偏转角的分离控制，可以在任意时刻实现任意的偏转角，为摆线桨的进一步研究如气动特性，最优的攻角变化曲线，角加速度边界的研究提供了一个很好的实验平台。实现了摆线桨叶片偏转角的灵活控制，是研究摆线桨气动特性的一个非常好的实验平台。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明一种摇臂滑块式摆线桨自动控制机构作进一步详细说明。

图1为对单叶片进行控制的结构示意图。

图2为核心传动机构的示意图。

图3为核心传动机构俯视图。

图4为第四滑块的示意图。

图5为第二滑块的示意图。

图6为机构除去上壁板外整体示意图。

图7为主轴结构示意图。

图8为机壳结构示意图。

图9为角片斜视图。

图中: