旋翼飞行器的旋翼头的拉扭带的制作方法

1.本发明描述了一种作为旋翼飞行器的旋翼头的部分的拉扭带，在纵向轴线的方向上包括具有连接眼的第一外围区域、中心部分和具有连接眼的第二外围区域，其中一体式拉扭带由多个接合层和旋翼飞行器的旋翼头组成，至少包括旋翼毂、旋翼传动系毂和多个叶片保持器，其中多个叶片保持器可通过多个相关联的拉扭带固定。


背景技术：

2.作为旋翼飞行器的旋翼头的部分的拉扭带是已知的。旋翼头至少包括旋翼毂、旋翼传动系毂和多个叶片保持器，其中多个叶片保持器可通过多个相关联的拉扭带固定在旋翼传动系毂处。作为旋翼飞行器反扭矩装置或旋翼头的部分的拉扭带或构件在飞行操作期间吸收离心力。
3.从ep3315403已知单个拉扭带，其中每个这种可扭转梁件固定到叶片和毂上，是特别为了吸收叶片承受的离心力。每个拉扭带具有足够低的扭转刚度以允许叶片围绕其桨距轴线旋转。如ep3315403中明确提到和描绘的，拉扭带是由多层构建的，所述多层呈现整体对称的形状，在外围区域具有以相同方式形成的连接眼部分。
4.us8834128的拉扭带呈现分层结构并且通常比其他现有技术的拉扭带更厚。如果外围区域围绕横向轴线折叠，那么外围区域中的连接眼或孔眼以相同方式形成并且两个外围区域绝对一致。外围区域中的倾斜平面在两侧也是一致的，因此拉扭带相对于纵向轴线和横向轴线镜像对称。由此产生相对于横向轴线的整体对称形状，或者换句话说，产生现有技术的拉扭带的旋转对称。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为旋翼飞行器的旋翼头创造一种优化类型的拉扭带和具有多个这种拉扭带的旋翼飞行器的旋翼头，从而保证完美的生产和安装。可以进行简化的维护，并且在破坏之前可以看到可选的弱点。因此旋翼头的拉扭带的维护工作更简化，从而导致旋翼飞行器的维护更有效。
6.由于拉扭带的制造得到优化并在组装过程中避免了错误，甚至可以延长维护间隔。
7.由于裂缝或随之而来的断裂更容易检测到这一事实，这意味着可以暂时避免许多部件的耗时拆卸。
附图说明
8.下面结合附图描述具有一些附加可选特征的本发明主题的优选示例性实施方式。
9.应该注意的是，在附图中，并不总是代表本发明的不同实施方式，相同的部件具有相同的附图标记或相同的部件名称。包含在整个描述中的公开内容能够类似地应用于具有相同附图标记或相同部件符号的相同部分。
10.图1示出了旋翼飞行器的旋翼的分解图，其中旋翼头被部分地解构，例如，在附接到拉扭带之前的旋翼叶片连接装置。
11.图2a示出了旋翼头中的透视图，实际上是在移除毂盖之后进入旋翼毂的透视图，而
12.图2b示出了图2a的a-a截面图，表示了安装状态下的拉扭带的纵向截面。
13.图3a示出了拉扭带的透视图，其中不对称是清晰可见的，而
14.图3b示出了穿过典型的形成拉扭带边缘的部分截面，本文中具有三个不同层区域的几层金属材料形成，而
15.图3c示出了根据图3a的拉扭带的俯视图，其中在外围或边界区域具有不同的曲率。
16.图4示出了拉扭带的透视图，其中所述拉扭带在一个外围区域具有标引物并且具有覆盖中心部分的包裹物。
17.图5a示出了具有标引式横截面的拉扭带的透视图，本文中为六边形，而图5b更详细地示出了沿c-c的标引式横截面，从而示出了层状结构。
具体实施方式
18.作为描述本发明的示例，图1中示出了旋翼飞行器的尾旋翼的部分。为简单起见，省略了可能的护罩和旋翼的多个旋翼叶片。在与齿轮箱连接的旋翼传动系处，可以连接旋翼头3。旋翼头3包括旋翼毂4、与旋翼毂4分离或集成在旋翼毂4中的联接元件形式的旋翼传动系毂5、具有相关联的拉扭带7的多个叶片保持器6，所述拉扭带7用安装螺栓8可拆卸地固定。桨距控制单元9至少可旋转地连接到多个叶片保持器6和整个旋翼传动系毂5并且都可以被毂盖10覆盖。旋翼头3能够以虚线的中心轴线为中心旋转。
19.本文中，叶片保持器6包括两个部分，带保持部60和叶片保持部61。由于本文不关注旋翼叶片，因此本文不再进一步描述叶片保持部61。本文中，两个部分一体形成。带保持部60显示连接孔600，带保持螺栓601可插入通过所述连接孔600以保持拉扭带7的一侧。一体形成的变距摇臂602或固定变距摇臂602提供与每个叶片保持器6的桨距控制单元9的联接并且间接地与每个旋翼叶片的联接。组装时，叶片保持器6部分位于旋翼毂4内的洞中。至少每个叶片保持器6的叶片保持部61从洞突出。
20.拉扭带7基本上显示三个部分，第一连接眼70、中心部分71和第二连接眼72。第一连接眼70合并到中心部分71中并且中心部分71合并到第二连接眼72中，而所有部分均由平面或平坦层制成。
21.通过第一连接眼70，在叶片保持器6上的连接是可能的。在带保持螺栓601穿过连接孔600之后，两个部件通过螺钉连接或销连接。因此实现了线性不变的紧固。当紧固时，拉扭带7通过旋翼毂4中的开口突出到旋翼传动系毂5。在另一侧，拉扭带7连接到叶片保持器6，更具体地连接到安装在旋翼毂4的圆周内的带保持部60。叶片保持器6的设计也可以以不同的方式进行，这对于本领域技术人员来说是清楚的。
22.通过第二连接眼72和拉扭带7，可以对旋翼传动系毂5进行可拆卸的附接。为此目的，在旋翼传动系毂5中提供相应的开口，安装螺栓8可以被推动穿过所述开口，从而保持第二连接眼72。不同类型的连接(包括本文的螺钉连接或插头连接)都是可能的。整个拉扭带7
必须具有一定的柔韧性，以便允许桨距控制单元9相应地偏转带有叶片保持器6的旋翼叶片。
23.在根据图2a的旋翼头3的透视图中，描绘了每个在旋翼传动系毂5的一侧连接的多个拉扭带7，通过旋翼毂4中的开口到达并径向突出到对应的叶片保持器6。在拉扭带7的内侧，通过安装螺栓8固定，而安装螺栓8通过螺母固定。在带保持部60处，带保持螺栓601将拉扭带7保持在叶片保持器6内部。本文也使用通过销连接的可拆卸连接。在桨距控制单元9处连接每个变距摇臂602之后，每个拉扭带7可以纵向枢转最小角度。一些旋翼叶片用虚线图形表示，其中还标出了拉扭带7的纵向轴线。
24.图2b中示出了穿过安装的拉扭带7的对应截面图。拉扭带7在拉扭带7的纵向轴线l的方向上被夹持并且可拆卸地连接在旋翼毂4与旋翼传动系毂5之间。拉扭带7的外部区域700连接在旋翼毂4处并且内部区域720连接在旋翼传动系毂5处。
25.拉扭带7的形状保证了本文所描述的本发明的有利结果。
26.拉扭带7沿其纵向轴线l显示外部区域700中的第一连接眼70、内部区域720中的中心部分71和第二连接眼72。拉扭带7具有分层结构，包括至少两种层区域，所述至少两种层区域包括不同的材料层。使用分层结构来实现所需的扭转特性是有利的。
27.沿拉扭带7的纵向轴线l的整体形状必须是不对称的，如图3a所描绘。不对称是指外围区域700、720的不同形状或外围区域700、720的非一致设计。不对称程度必须大到使得外围区域700、720的差异对应地肉眼可见。
28.通过用这种不对称的拉扭带7，可以得到正确安装方向的指示，这可以很容易地通过肉眼确定。除了这种视觉帮助外，不对称的形状还适应它们的对应物，这使得零件不可能错误地安装。从而达到了真正故障证明系统。
29.尤其是外围区域中的这种不对称可能另外导致具有不同特性的外围区域。就强度而言，本文中外部区域700是相比内部区域720的较强部分700，内部区域720是较弱部分720。如果作为拉扭带7的部分到达较弱部分720，那么所述端首先表现出疲劳失效的迹象。这使得检查更容易，因为只能检查较弱部分720。因此，相关联的切口应放置在叶片桨距控制星轮或旋翼传动系毂5或旋翼头3的盖中。
30.图3b中描绘了拉扭带7的典型层结构布置。如测试所示，使用第一材料或不同金属的优选金属片材，所述金属片材可以与塑料层交替地设置或固定。在不同的层73、74、74'中使用几种材料导致结构尽可能地显示出较低的扭转刚度，但保持轴向张紧的强度。与使用单一材料相比，使用多种材料的结果是扭转的刚度较小。在第一层区域73、第二层区域74和第三层区域74'中使用不同的金属/塑料化合物达到了最佳结果。特别是当这些不同的层73、74、74'如图3b所示交替布置时，可以获得最小的扭转刚度。我们发现，至少两个不同层区域73、74的交替布置表现出良好的结果。一些层可以由塑料制成，而不是由纤维增强制成。然而，它们是单层的，而不是一个完整的带。因此，我们可以说它们可以从2d板上切割下来，这更容易制造。
31.如图3c中清楚描绘的，拉扭带7的不对称性，尤其是外围区域700、720的不对称性可以通过不同的曲率形式来实现。
32.外部区域700显示出较强部分的曲率cs，而内部区域720显示出较弱部分的曲率cw。在远离纵向轴线l的纵向方向上，外部区域700中的曲率cs明显小于内部区域720中的曲
率。因此，第一孔眼70的形状在长度方向上比第二孔眼72的形状大。两个孔眼70、72很容易相互区分，并且这种拉扭带7的对齐很容易正确地进行。拉扭带7的各个使用层必须与要实现的拉扭带7的总体不对称相适应。
33.在制造期间以及在旋翼毂4与旋翼传动系毂5之间放置期间确保拉扭带7正确布置的另一个特征是标引75的布置。
34.同样，通过至少一个外围区域700、720利用标引物75，可以获得具有不对称外围区域700、720的不对称拉扭带7。
35.这种标引物75可以位于外部区域700或内部区域720的区域中端面或侧面中的一者上。在这种情况下，标引物75优选地位于内部区域720的区域中，从内部区域720的外面突出，并在纵向方向l上远离内部区域720的侧面突出。
36.因此，即使仅通过标引物75，也可以达到上述整个拉扭带7的总体不对称性。
37.为了拉扭带7的正确预组装的可见性，在拉扭带7的一侧添加标引物75，例如形成为如本文所描绘的箭头。箭头75从外围区域700、720的外表面突出，本文中在第二连接眼72的一侧，通过其箭头指示方向。
38.由于通过本文所描述的方法达到的拉扭带7的不对称性(在拉扭带7处有或没有标引物75)，可防止整个拉扭带7在旋翼头3中的错误安装(分别在旋翼毂4和/或旋翼传动系毂5中)。
39.本文中，必须使较强部分700和较弱部分720处于正确的位置。因此，围绕旋翼头3中的部分的拉扭带7被设计成如下所描述的突出标引物75或另一种形式的标引物75'会与它们碰撞。这消除了以错误方式将拉扭带7安装在旋翼头3中的可能性。
40.为了改善扭转特性，不同的层73、74、74'可以具有不同的形状和材料。
41.不对称拉扭带7相对于横向轴线q不对称，具有两个不等同形状的外围区域700、720。当围绕横向轴线q折叠时，这些外围区域700、720不能对齐。
42.带有或不带有标引物75的不对称拉扭带7的主要目的是防止错误地安装零件。
43.为了具有或不具有标引物75的不对称拉扭带7的较高稳定性，使用缠绕在中心部分71周围的包裹物76。这种包裹物76是合成件，优选地由透明或半透明的弹性体制成。优选地，包裹物76设计成环形的或软管状的。包裹物应至少部分地与中心部分71的外表面直接接触。
44.用于包裹物76的可能的弹性体或聚合物是足够柔韧的聚合物，特别是热缩管的形式。优选的是由非常柔软的材料制成的包裹物76，以便不提供额外的意外刚度或吸引应力注入，例如硅树脂的模制弹性体。
45.包裹物76被紧密包裹并且线性不可移动地布置，可以通过热收缩附接，围绕拉扭带7的中心部分71中的所有层73、74、74'。
46.在根据图5a的拉扭带7的透视图中，可以容易地识别层状结构。除了改善对离心力的吸收并仍提供足够的扭转特性外，层状结构可用作标引物75'。
47.本文中，使用拉扭带7的标引式横截面si作为标引物75'，其中相邻层具有不同的形状或不同的层轮廓，以产生规定形状的方式设计，从而使拉扭带7的正确组装可视化。本文中旋翼头3的标引式横截面si显示具有多个层73、74的六边形形状，所述多个层73、74具有不同的层轮廓。直接相邻层显示不同的层轮廓，导致整体六角形标引横截面si。拉扭带7
的正确组装很容易识别，因为可以直接读出个别层73、74布置的错误顺序。
48.同样，标引物，即拉扭带7的标引横截面si可以对应于周围部件的形状，例如旋翼毂4、旋翼传动系毂5和/或叶片保持器6。形成横截面si以优化扭转刚度并驱动拉扭带7中的应力。
49.当然，标引横截面si可以具有除六边形之外的其他形状，如多边形、星形多边形，特别是正多边形，每个都由具有不同形状的直接相邻层构建。如图5b所指示，层73、74还可以包括具有不同材料和/或形状的层组，本文中在层73、74中使用至少两组不同形状和材料，用于强度和刚度调整。到目前为止，这是通过不同层的形状完成的，但本文中我们通过选择不同的材料添加了一种额外的调整方法。
50.在横截面si中，内层73的材料尤其比所使用的外层74的材料更硬或更刚硬。此外，使用不同的材料可以改善层间的磨损行为。
51.通常，拉扭带7不需要在拉扭带7的主体处(即分别接合层73、74、74')附接附加或外部部件，以达到整体不对称的主体。因此，任何部件都不会以错误的方式连接或意外脱落。
52.根据本发明的全部拉扭带7都可以描述为一件分层结构。拉扭带7的形状，即分别每一层73、74、74'的形状产生了技术优势并解决了问题。由于成形，拉扭带7不显示出相对于横向轴线的旋转对称。
53.附图标记列表
[0054]3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
旋翼头
[0055]4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
旋翼毂
[0056]5ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
旋翼传动系毂
[0057]6ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
叶片保持器
[0058]
60
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
带保持部/管状部
[0059]
600
ꢀꢀꢀꢀꢀ
连接孔
[0060]
601
ꢀꢀꢀꢀꢀ
带保持螺栓
[0061]
602
ꢀꢀꢀꢀꢀ
变距摇臂
[0062]
61
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
叶片保持部
[0063]7ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
拉扭带(分层结构/不对称整体形状，不同成型层，在一侧的标
[0064]
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
引物，特殊横截面)
[0065]
70
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一连接眼
[0066]
700
ꢀꢀꢀꢀꢀ
外围区域/较强部分
[0067]
cs
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
较强部分的曲率
[0068]
71
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
中心部分
[0069]
72
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二连接眼
[0070]
720
ꢀꢀꢀꢀꢀ
外围区域/较弱部分
[0071]
cw
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
较弱部分的曲率
[0072]
73
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一层区域/片材(优选金属)
[0073]
74、74' 第二/第三层区域/片材(优选金属)
[0074]
75
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
标引物
[0075]
75'
ꢀꢀꢀꢀꢀ
横截面层标引物
[0076]
76
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
包裹物
[0077]
si
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
tt带的标引式横截面
[0078]8ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
安装螺栓
[0079]9ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
桨距控制单元
[0080]
10
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
毂盖
[0081]
l
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
拉扭带的纵向轴线
[0082]qꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
横向轴线

技术特征：
1.一种作为旋翼飞行器的旋翼头(3)的部分的拉扭带(7)，包括在纵向轴线(l)的方向上具有连接眼(70)的第一外围区域(700)、中心部分(71)和具有连接眼(72)的第二外围区域(720)，其中所述一体式拉扭带(7)由多个接合层(73、74)制成，其特征在于所述拉扭带(7)在所述拉扭带(7)的主体处，即分别所述接合层(73、74)处没有附接附加部件，由于两个不等同形状的外围区域(700、720)而显示出相对于横向轴线(q)的整体不对称，所述两个不等同形状的外围区域(700、720)在围绕横向轴线(q)折叠时不能对齐。2.如权利要求1所述的拉扭带(7)，其中所述不对称形成的外围区域(700、720)在所述中心部分(71)与所述外围区域(700、720)之间显示出不同的形成曲率(cs、cw)，其中在远离所述纵向轴线(l)的纵向方向上，所述外外围区域(700)中的曲率(cs)明显小于所述内外围区域(720)中的曲率(cw)。3.如权利要求1或2所述的拉扭带(7)，其中在所述外围区域(700、720)中的一者处附接有标引物(75)，从而形成所述拉扭带(7)的所述整体不对称形状，因此在围绕所述横向轴线(q)折叠时不能对齐。4.如前述权利要求中任一项所述的拉扭带(7)，其中所述层(73、74)被形成为实现具有或不具有所述标引物(75)的不对称形成的外围区域(700、720)。5.如权利要求3或4所述的拉扭带(7)，其中所述标引物(75)形成为箭头，从外围区域(700、720)的外表面或侧表面突出，通过其箭头指示方向。6.如前述权利要求中任一项所述的拉扭带形成(7)，其中至少所述拉扭带(7)的所述中心部分(71)显示出由具有不同形状的直接相邻的层(73、74、74')建构的多边形非正方形标引横截面。7.如权利要求6所述的拉扭带(7)，其中所述标引横截面(si)至少部分地具有六边形和/或正多边形和/或星形多边形。8.如前述权利要求中任一项所述的拉扭带(7)，其中所述层(73、74、74')由不同的层组形成，包括不同的形状和/或材料以及具有不同的特性。9.如权利要求8所述的拉扭带(7)，其中包括不同形状和/或材料的至少两组不同层(73、74、74')在所述中心部分(71)中形成所述标引横截面(si)。10.如前述权利要求中任一项所述的拉扭带(7)，其中附接有包裹物(76)，所述包裹物(76)覆盖所述中心部分(71)，所述包裹物(76)由合成材料制成、具有与所述中心部分(71)的外表面接触的软管状形状。11.如权利要求10所述的拉扭带(7)，其中所述包裹物(76)优选地由弹性体制成。12.如权利要求10所述的拉扭带(7)，其中所述包裹物(76)优选地由透明或半透明的聚合物制成。13.一种旋翼飞行器的旋翼头(3)，至少包括旋翼毂(4)、旋翼传动系毂(5)和多个叶片保持器(6)，其中所述多个叶片保持器(6)能够在所述旋翼传动系毂(5)处与突出穿过所述旋翼毂(4)中的通孔的多个相关联的如权利要求1至12中任一项所述的拉扭带(7)固定。

技术总结
所公开的发明描述了一种作为旋翼飞行器的旋翼头(3)的部分的拉扭带(7)，在纵向轴线的方向上包括具有连接眼(70)的第一外围区域(700)、中心部分(71)和具有连接眼(72)的第二外围区域(720)，其中所述一体式拉扭带(7)由多个接合层制成，其中实现了完美的生产和安装，从而导致更简化的维护。这是因为所述拉扭带(7)由于两个不等同形状的外围区域而相对于横向轴线显示出整体不对称的形状，所述外围区域当围绕所述横向轴线折叠时不能对齐。当围绕所述横向轴线折叠时不能对齐。当围绕所述横向轴线折叠时不能对齐。


技术研发人员：马里奥
受保护的技术使用者：科普特集团股份公司
技术研发日：2021.04.23
技术公布日：2023/4/5