[发明专利]一种大力矩输出的电驱变距螺旋桨装置

说明书

本发明公开一种大力矩输出的电驱变距螺旋桨装置，包括桨叶、变距组件、法兰盖板、传动轴、桨毂；变距组件包括电机组件、行星齿轮副、n个蜗轮蜗杆副和桨根金属组件，行星齿轮副包括一个太阳轮和n个行星轮，所述太阳轮和行星轮固连；行星轮和蜗轮蜗杆副一一对应。桨叶从桨毂侧腔外拆装与变距组件配合，通过电机驱动行星齿轮组的太阳轮旋转，带动行星轮和蜗杆一同旋转，并采用蜗轮蜗杆的传动方式实现桨叶的旋转进行变距。装置拆装方便，能实现末端自锁，控制精度高，能提供大变桨距力矩。

技术领域

本发明属于航空设备领域，具体涉及一种大力矩输出的电驱变距螺旋桨装置。

背景技术

目前国内外现有的大力矩输出的变距螺旋桨装置的驱动方式均采用液压驱动，而电机驱动由于空间局限和传动方式的选取导致驱动力小而限制了其的应用范围。随着通用航空市场不断扩大，螺旋桨的使用频次越来越高，对维修保养、重量尺寸及易耗件的更换均提出了更高的要求，希望维修保养便利、重量及尺寸在飞行器上的占比尽量小，且能够轻松更换易耗件，液压驱动在维修保养上较电机驱动方式上还是过于复杂。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种大力矩输出的电驱变距螺旋桨装置，维修保养便利、重量及尺寸在飞行器上的占比小，且能够轻松更换易耗件。

本发明的技术解决方案是：

一种大力矩输出的电驱变距螺旋桨装置，包括桨叶、变距组件、法兰盖板、传动轴、桨毂；

所述变距组件包括电机组件、行星齿轮副、n个蜗轮蜗杆副和桨根金属组件，行星齿轮副包括一个太阳轮和n个行星轮，所述太阳轮和行星轮传动连接；行星轮和蜗轮蜗杆副一一对应；每个蜗轮蜗杆副包括一个蜗轮和一个蜗杆，蜗杆和蜗轮传动连接；桨根金属组件包括桨根金属件、第三支撑轴承、第四支撑轴承和推力轴承；

桨毂为中空结构，法兰盖板、传动轴、行星齿轮副、蜗轮蜗杆副均位于桨毂中空腔体内；

电机组件的电机输出轴与传动轴固连，传动轴通过第一支承轴承支承在法兰盖板上；太阳轮套装在传动轴上；每个行星轮套装在对应的蜗轮蜗杆副的蜗杆上，且行星轮和对应蜗轮蜗杆副的蜗杆的旋转轴线共线，蜗杆通过第二支承轴承支承在桨毂内壁上；桨根金属件与蜗轮固连，并通过第三支撑轴承、第四支撑轴承和推力轴承支承在桨毂侧腔内，桨叶与桨根金属件固连。

优选的，所述桨根金属组件还包括锥环和固定环；

所述锥环为分瓣结构，锥环套在桨叶上，锥环和桨叶组成的整体结构插入桨根金属件中，固定环套在桨根金属件和桨叶外侧，以进一步固定桨根金属件和桨叶。

优选的，所述桨根金属件靠近法兰盖板的一侧端部加工有两个L型凹槽，每个凹槽中放置一个带斜坡的限位块；档杆与法兰盖板螺纹连接，通过旋合长度来调节档杆向下探出的长度，螺母连接在档杆顶端，并对档杆调节好的位置进行锁死防振固定。

优选的，桨根金属件靠近法兰盖板一侧端部加工的两个L型凹槽沿桨根金属件的旋转轴线呈圆弧排布，且两个限位块的斜坡面相向放置，档杆与两个限位块用来限制桨根金属件的转动角度，保证桨根金属件的旋转角度范围大于真实桨距角运动范围。

优选的，桨根金属件从桨毂侧腔由里往外与桨毂连接，桨根金属件外壁上设计有第一凸起，桨毂侧腔内设计有第二凸起，第一凸起位于第二凸起内侧，推力轴承安装在所述第一凸起和第二凸起之间，在离心力作用下第一凸起通过推力轴承将力传递到桨毂第二凸起上。

优选的，所述电机组件包括电机、减速器、编码器和法兰护套，电机输出轴与传动轴固连，电机、减速器和编码器安装在电机上，电机固定在法兰护套上，法兰护套固定在法兰盖板上。

优选的，所述变距组件还包括电机护罩，所述电机护罩罩在电机组件的法兰护套上，电机护罩底部与桨毂固连。

优选的，电机护罩尺寸与电机尺寸相匹配，实现电机的防护和桨毂的密封。