[发明专利]一种冗余设计的螺旋桨桨距角精确控制装置及方法

说明书

本申请涉及航天设备的领域，具体公开了一种冗余设计的螺旋桨桨距角精确控制装置，包括桨毂、安装于桨毂的桨叶、与桨毂固定连接的限位固定座、变距机构，限位固定座上设置有测量变距螺母直线位移的第一控制机构和对桨叶桨距角范围进行电器限位的第二控制机构。通过测量由桨叶桨距角角度转化为变距螺母的直线位移实现桨叶桨距角角度的实时监测，并结合螺旋桨转速对桨距角角度进行反馈控制，达到了对螺旋桨桨叶桨距角的精确调节及控制。

技术领域

本发明涉及航空设备的技术领域，特别是一种冗余设计的螺旋桨桨距角精确控制装置及方法。

背景技术

螺旋桨飞机所使用的螺旋桨主要包括无变距功能和有变距功能两类，而带变距功能的螺旋桨则包括电驱变距和液压变距等。目前，几乎所有带变距功能的螺旋桨都采取了粗调的方式进行变距，即预设螺旋桨设定飞行转速，发动机加油门或减油门时，螺旋桨实际飞行转速超过或低于设定飞行转速的某比例值后，变距装置驱动桨叶增大或减小桨距角角度，直至实际飞行转速在设定飞行转速的允许波动范围内。这种调节方式简单，但也无法对桨叶变距的情况进行量化以便更好地评估飞机的飞行性能，尤其是在螺旋桨变距故障的时候无法准确评估和定位故障位置。

随着航空航天技术的发展，为了提高螺旋桨的气动效率和飞机的飞行效率，需要对螺旋桨实际转速与桨叶桨距角角度进行量化对应分析，通过获取精确的飞行性能数据，能够更为高效地控制飞机的飞行。

发明内容

为了实现螺旋桨桨叶桨距角的精确调节及控制，本发明提供了一种冗余设计的螺旋桨桨距角精确控制装置。

本申请提供的一种冗余设计的螺旋桨桨距角精确控制装置采用如下的技术方案：

一种冗余设计的螺旋桨桨距角精确控制装置，包括桨毂、安装于桨毂的桨叶、与桨毂固定连接的限位固定座、变距机构；

变距机构包括：位于桨毂内且沿着桨毂转动轴线方向与桨毂滑动连接的变距螺母、连接于桨叶根部的滑块，变距螺母通过滑块驱动桨叶旋转使桨叶的桨距角改变；

限位固定座上设置有测量变距螺母直线位移的第一控制机构和对桨叶桨距角范围进行电器限位的第二控制机构。

在上述的控制装置中，所述第一控制机构包括：固定连接于变距螺母的第一限位杆、连接于限位固定座的直线传感器，直线传感器的伸缩杆与第一限位杆连接。

在上述的控制装置中，所述直线传感器的伸缩杆与第一限位杆之间连接有第二联轴器。

在上述的控制装置中，所述第二控制机构包括：固定连接于变距螺母的第二限位杆、连接于限位固定座上的限位开关、连接于第二限位杆上的限位装置，限位开关位于限位装置移动方向的两侧，限位固定座的上下两端开设有供限位开关嵌入的凹槽。

在上述的控制装置中，所述限位装置包括下调节螺母、下限位板、弹簧、上限位板、上调节圆筒，下限位板和上限位板与第二限位杆滑动连接，弹簧位于下限位板和上限位板之间，下调节螺母和上调节圆筒均与第二限位杆螺纹连接，下调节螺母位于下限位板背离上限位板的一侧，上调节圆筒位于上限位板背离下限位板的一侧。

在上述的控制装置中，所述变距螺母沿着自身移动方向的两端均设置有限位块。

在上述的控制装置中，所述变距机构还包括变距电机和丝杠，桨毂与限位固定座之间连接有连接法兰，变距电机与连接法兰固定，丝杠与桨毂转动连接，变距螺母套设于丝杠外且与丝杠螺纹连接。

在上述的控制装置中，所述变距电机与丝杠之间连接有第一联轴器。

在上述的控制装置中，所述滑块连接于桨叶根部偏离桨叶轴线的位置，变距螺母开设有供滑块滑动的沟槽。

一种冗余设计的螺旋桨桨距角实时控制方法，包括以下步骤：