[发明专利]一种螺旋桨连接件

说明书

技术领域

本发明所属的技术领域为被动变距螺旋桨 

背景技术

目前，许多螺旋桨需要在不同工况下改变转速与桨距角。桨距角的改变可以通过不同转速下桨叶离心力的变化而实现。现在已有方案采用在桨根与桨毂之间添加一柔性连接件，此连接件两端会在桨根离心力作用下产生相对扭转，从而实现桨根相对桨毂的扭转，进而使得桨距角发生变化。 

现有的连接件的具体结构由两部分组成，其一是中心的芯轴套筒机构(Mandrel Bar)，其二则是外围的由增强纤维橡胶(Fiber-Reinforced Rubber)构成的筒状结构。使用钢丝作为纤维。芯轴套筒机构由芯轴件和套筒组成，芯轴件上装有制动盘(Stopper Plate)套筒上装有限位台(Stopper hook)；增强纤维橡胶筒使用钢丝作为增强纤维，而且45度排列，使其能产生最好的拉扭耦合效应。增强纤维筒由八个固定带(Clinch band)通过螺栓固定。 

现有连接件是针对小型风力发电机特定工作状态设计，即在拉力从0到1千牛变化时，扭转角从0到15度满足与拉力的线性关系，拉力大于1千牛时制动盘与限位台限制进一步的变形。通过改变制动盘与限位台之间的距离，就可以改变拉力变化的上限，而下限是0无法改变。如果需要在其他被动变桨距螺旋桨上使用现有的连接件，该被动变桨距螺旋桨的现有期望工作状态为，当拉力在0～0.3千牛变化时扭转角保持为0；当拉力在0.3～1千牛变化时，扭转角为0～15度并与拉力呈线性关系。在所述现有期望工作状态下所需的拉力下限为0.3千牛，而现有技术中的连接件的拉力在0～1千牛变化，扭转角为0～15度并满足与拉力的线性关系。故不能满足连接件两端的拉力在0～0.3千牛变化时扭转角保持为0，而拉力在0.3～1千牛变化时扭转角在0～15度变化的变化关系。 

发明内容

为克服现有技术中存在的不能满足使用需要的不足，本发明提出了一种螺旋桨连接件。 

本发明包括芯轴、套筒、橡胶筒、固定带、制动盘和弹簧。其中，橡胶筒的一端 套装并通过固定带固定在所述芯轴的底盘的外圆周上，橡胶筒的另一端套装并通过固定带固定在所述套筒的的外圆周上。芯轴的轴杆装入套筒内，并使所述芯轴轴杆与套筒之间滑动配合。弹簧的一端套装在位于所述套筒顶端的套管上，另一端套装在位于所述芯轴轴杆根部的弹簧安装段上，并使该弹簧的一端抵在所述套管上的限位台的端面上。所述弹簧的两端分别与的套管和芯轴轴杆根部的弹簧安装段过盈配合；。制动盘套装在套筒的工作段上，并与所述套筒的工作段滑动配合。芯轴的四根连杆分别装入并固定在所述制动盘上的通孔内。 

所述芯轴为阶梯轴，由轴杆、四根连杆和位于该轴杆一端的端板组成。所述轴杆的直径略小于套筒的内径。所述四根连杆的一端均布并固定在所述轴杆端板的内表面上，呈悬臂梁状，并使所述四根连杆均平行于轴杆。所述端板的圆周表面有橡胶筒的安装面和与桨毂连接的法兰盘。 

所述套筒由端板和套管组成；所述的端板位于套管的一端，并且该端板的外圆周表面为阶梯状，在该端板的圆周表面形成了橡胶筒的安装面和与桨叶连接的法兰盘；所述套管中部的圆周表面有两处径向凸出的限位台；所述两处限位台之间的间距为15～20mm。 

所述橡胶筒壁内部嵌有20至40根均布排列的细钢丝，并且所述细钢丝与橡胶筒的中心线之间的夹角均为45°，呈螺旋线状排布。 

所述的制动盘中心有与所述套管外径配合的通孔，在制动盘中心通孔的孔表面对称的分布有一对安装槽，该安装槽为矩形，安装槽的宽度和深度均与位于套管上的两个限位台的宽度和高度相适应。在所述制动盘的盘表面均布有四个通孔，用于安装芯轴上的四根连杆。 

所述固定带4有两个，每个固定带由四根1/4圆的金属带组合而成；所述固定带的内表面为齿状。 

本发明能够产生0～15度左右扭转时，拉力的上下限均可人为调整，从而扩大此连接件的使用范围。 

本方案在现有技术的的基础上增加一组限位台，在芯轴机构上增加了预紧弹簧。通过调节此弹簧的预紧力以实现拉力下限的改变。