一种直升机主桨叶摆振单摆吸振装置的制作方法

1.本发明属于直升机旋翼技术领域，涉及一种关于直升机桨叶的减振装置，具体涉及一种直升机主桨叶摆振单摆吸振装置。


背景技术：

2.当前随着直升机飞行任务的多样化，其振动环变得日趋复杂，因此在直升机设计中必须采用有效的技术手段降低直升机全机和局部的振动水平。而旋翼作为直升机的振源，通过作用于桨叶上的交变气动力引起桨叶振动，而桨叶振动又会导致附加的交变气动力，两者之间的强烈耦合，导致旋翼桨叶振动载荷增大，进而构成机身振动最主要的激振力输入。
3.因此迫切需要在振源源头采取一定的减振手段降低旋翼摆振方向振动载荷，达到降低全机振动水平的目的。
4.目前的直升机桨叶吸振装置一般都是安装在桨毂上，其结构复杂且重量大，如cn201110118184.8的减小主旋翼振动的减振装置及设有该装置的旋翼毂，以及cn201710446869.2的设有多种减振器的旋翼。由于其复杂度和重量，并不太适用于现在的直升机的可靠性要求和减重要求。
5.依赖当前的直升机旋翼桨叶设计手段，无法从设计源头彻底解决直升机在小速度和大速度飞行状态时面临的振动过大的问题，因此，当直升机在飞行过程中出现由旋翼振动载荷导致的机体横向振动过大的问题时需要采取在桨叶根部加装本发明，以降低桨毂面内剪力，从而降低全机的面内振动水平。


技术实现要素：

6.为了解决上述问题，本发明提供了一种直升机主桨叶摆振单摆吸振装置，不再在桨毂上安装减振器，而是将减振结构设计到桨根处，大大降低了减振装置的复杂度，同时减轻了结构重量。
7.本发明的技术方案如下：
8.一种直升机主桨叶摆振单摆吸振装置，通过上下连接的壳体组件安装在主桨叶根部上，插接组件固定安装在壳体组件的下方，插接组件上设有能够水平摇摆的摆动体。
9.进一步的，壳体组件安装在主桨叶根部的销-翼型段。
10.进一步的，壳体组件包括上壳体和下壳体，上壳体的下表面与主桨叶根部的上表面相匹配，下壳体的上表面与主桨叶根部的下表面相匹配，上壳体和下壳体的两侧都具有突出的连接片；上壳体和下壳体安装在主桨叶根部上后，两侧的连接片通过螺栓螺母固定。
11.进一步的，上壳体和下壳体与主桨叶根部的接触面通过与玻璃纤维垫布和胶黏剂高温固化与桨叶本体粘接。
12.进一步的，下壳体下方设有l形的连接结构，连接结构水平面的中部设有垫圈，连接结构垂直面设有至少两个通孔；插接组件安装在连接结构上。
13.进一步的，插接组件也为l形状，插接组件的水平面上安装有轴承，轴承的位置与连接结构的垫圈位置对应；插接组件的垂直面也设有对应连接结构垂直面的通孔；摆动体的转轴安装在轴承上。
14.进一步的，插接组件的水平面上设有定位轴，轴承的内圈小间隙配合安装在定位轴上，可剥调整垫片和止动垫圈套装在定位轴设在轴承的。
15.进一步的，插接组件的垂直面有两个，两个平行的垂直面之间的间距与连接结构的垂直面的宽度相配合。
16.进一步的，摆动体为重金属结构件，其形状一端为摆锤形状，另一端通过三角结构收拢形成转轴孔，转轴孔小间隙配合套装在轴承的外圈处。
17.本发明的有益效果：
18.1.吸振效率高：理论上本发明的吸振频率与旋翼目标摆振载荷频率相匹配后，通过调整摆动体重量可降低目标摆振载荷90％以上；
19.2.重量代价小：不计摆动体重量，本发明单件结构重量2kg，直升机加装本发明后全机重量增重可以控制在0.5％以内；以往采用在桨毂上安装吸振装置的方式，由于此处安装的吸振装置结构复杂、重量大，因此采用本发明新的减摆结构可以在达到同样的效果下，重量大大减轻。
20.3.使用维护简单，本发明为被动振动控制装置，不需要复杂的驱动装置控制装置，在直升机上安装好本发明后只需定期检查轴承是否磨损即可。
附图说明
21.图1是本发明的一种直升机主桨叶摆振单摆吸振装置；
22.图2是本发明结构示意图；
23.图3是图2所示的壳体组件的示意图；
24.图4是图3所示的下壳体结构示意图；
25.图5是图2所示的接插组件的示意图；
26.其中，1—直升机主桨叶摆振单摆吸振装置，2—主桨叶根部，3—壳体组件，4—接插组件，5—上壳体.6—下壳体，7—连接结构，8—螺栓螺母，9—接插件，10—螺栓组件，11—摆动体，12—轴承,13—可剥调整垫片，14—止动垫圈。
具体实施方式
27.本部分是本发明的实施例，用于解释和说明本发明的技术方案。在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以互相组合。
28.本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方向或位置关系为给予附图说是的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指装置或与案件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或隐含包括更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或以上。
29.本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义解释，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或者一体化连接；可以是机械连接，也可以是点连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
30.一种直升机主桨叶摆振单摆吸振装置，通过上下连接的壳体组件3安装在主桨叶根部2上，插接组件4固定安装在壳体组件3的下方，插接组件4上设有能够水平摇摆的摆动体11。
31.壳体组件3安装在主桨叶根部2的销-翼型段。
32.壳体组件3包括上壳体5和下壳体6，上壳体5的下表面与主桨叶根部2的上表面相匹配，下壳体6的上表面与主桨叶根部2的下表面相匹配，上壳体5和下壳体6的两侧都具有突出的连接片；上壳体5和下壳体6安装在主桨叶根部2上后，两侧的连接片通过螺栓螺母8固定。
33.上壳体5和下壳体6与主桨叶根部2的接触面通过与玻璃纤维垫布和胶黏剂高温固化与桨叶本体2粘接。
34.下壳体6下方设有l形的连接结构7，连接结构7水平面的中部设有垫圈，连接结构7垂直面设有至少两个通孔；插接组件4安装在连接结构7上。
35.插接组件4也为l形状，插接组件4的水平面上安装有轴承12，轴承12的位置与连接结构7的垫圈位置对应；插接组件4的垂直面也设有对应连接结构7垂直面的通孔；摆动体11的转轴安装在轴承12上。
36.插接组件4的水平面上设有定位轴，轴承12的内圈小间隙配合安装在定位轴上，可剥调整垫片13和止动垫圈14套装在定位轴设在轴承12的。
37.插接组件4的垂直面有两个，两个平行的垂直面之间的间距与连接结构7的垂直面的宽度相配合。
38.摆动体11为重金属结构件，其形状一端为摆锤形状，另一端通过三角结构收拢形成转轴孔，转轴孔小间隙配合套装在轴承12的外圈处。
39.下面是本发明另一个实施例。
40.本发明提供一种直升机主桨叶摆振单摆吸振装置，以降低技术背景中所述直升机的旋翼摆振载荷水平，进而降低直升机机体面内振动水平。
41.本发明采用的技术方案是：提供一种直升机主桨叶摆振单摆吸振装置1，用于与主桨叶根部2连接，包含壳体组件3和接插组件4，其中所述壳体组件3通过与玻璃纤维垫布和胶黏剂ea9309.3na高温固化与桨叶本体2粘接，所述接插组件通过螺栓10与壳体组件3连接，所述接插组件中包含摆动体11，在直升机飞行过程中，摆动体11通过摆动圆周运动产生与桨叶根部目标摆振载荷方向相反的力，从而降低旋翼面内振动水平。
42.参阅图3，所述壳体组件3包含上壳体5、下壳体6、止动垫圈7和螺栓螺母8，所述上下壳体5、6通过所述螺栓螺母8相互连接，所述止动垫圈(连接结构)7通过胶黏剂j135粘接在所述下壳体6的凸台上。
43.所述上下壳体5、6为钢质制结构件，通过4套螺栓螺母8相互连接，所述上下壳体5、6内表面与桨叶根部2粘结区外形一致，用来保证与桨叶根部2粘结牢靠，上壳体5内表面开
有凹槽，以保证桨叶加热组件排线的通过，上下壳体5、6外表面与桨叶根部2粘结区外形一致，可有效降低本发明在工作过程中的风阻。
44.参阅图4，所述下壳体6的下方有“l”型凸起结构，凸起结构下端与接插组件4中的接插件9凹形插槽内侧接触，通过2套螺栓螺母(螺栓组件)10相互连接，凸起结构上端开有圆形凹槽与加插件9中的定位轴配合，凹槽边界向外突出，形成环形边界，凸起结构上端圆形凹槽处粘有止动垫圈7，形状为空心圆形，与凸起结构上端圆形凹槽形状一致。
45.参阅图5，所述接插组件4包含接插件9、轴承12、可剥调整垫片13、止动垫圈14、摆动体11和螺栓螺母10，所述止动垫圈14穿过所述接插件9的定位轴通过胶黏剂j135粘接在所述接插件9的内表面上，形状与止动垫圈7形状一致。
46.所述可剥调整垫片13穿过接插件9的定位轴安装在轴承12和止动垫圈14之间，用来调整轴承12的安装游隙，形状与止动垫圈14形状一致。
47.所述轴承12，通过小间隙配合安装接插件9的定位轴上，内圈尾端面与可剥调整垫片13接触，内圈首端面与下壳体6上的凸起结构圆形凹槽的环形边界接触，轴承12的内圈通过小间隙配合装在接插件9的定位轴上，外圈通过小间隙配合安装在摆动体11尾端内。
48.所述摆动体11，为钨基合金结构件，具有高密度特点，其形状为摆锤形状，具有美观、加工方便的特点，所述摆动体11穿过接插件9的定位轴通过小间隙配合套装在轴承12的外圈处。
49.本发明的关键点：
50.本发明需安装在直升机每一片主桨叶的根部，即桨叶销-翼型段之间。
51.本发明的摆动体安装在接插件和下壳体之间绕定位轴做圆周摆动，且该发明的摆动体工作摆动角度取决于旋翼桨叶上摆振载荷的大小，摆振载荷越大，本发明的工作摆动角度越大，本发明通过所述摆动体的摆动吸收桨叶上的摆振载荷，进而达到降低机体面内振动水平的目的，本发明结构简单，减振效果好。
52.本发明接插组件中的可剥调整垫片通过调整所述止动垫圈与所述轴承之间的间隙以达到调整所述轴承安装游隙的目的。
53.本发明接插组件中的轴承通过小间隙装配与所述接插件和所述下壳体连接，在使用过程中该连接方式使得所述轴承更换方便，使用成本更低。
54.以上所述，仅为本发明的具体实施例，对本发明进行详细描述，未详尽部分为常规技术。但本发明的保护范围不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种直升机主桨叶摆振单摆吸振装置，其特征在于，通过上下连接的壳体组件(3)安装在主桨叶根部(2)上，插接组件(4)固定安装在壳体组件(3)的下方，插接组件(4)上设有能够水平摇摆的摆动体(11)。2.根据权利要求1所述的一种直升机主桨叶摆振单摆吸振装置，其特征在于，壳体组件(3)安装在主桨叶根部(2)的销-翼型段。3.根据权利要求1所述的一种直升机主桨叶摆振单摆吸振装置，其特征在于，壳体组件(3)包括上壳体(5)和下壳体(6)，上壳体(5)的下表面与主桨叶根部(2)的上表面相匹配，下壳体(6)的上表面与主桨叶根部(2)的下表面相匹配，上壳体(5)和下壳体(6)的两侧都具有突出的连接片；上壳体(5)和下壳体(6)安装在主桨叶根部(2)上后，两侧的连接片通过螺栓螺母(8)固定。4.根据权利要求3所述的一种直升机主桨叶摆振单摆吸振装置，其特征在于，上壳体(5)和下壳体(6)与主桨叶根部(2)的接触面通过与玻璃纤维垫布和胶黏剂高温固化与桨叶本体(2)粘接。5.根据权利要求3所述的一种直升机主桨叶摆振单摆吸振装置，其特征在于，下壳体(6)下方设有l形的连接结构(7)，连接结构(7)水平面的中部设有垫圈，连接结构(7)垂直面设有至少两个通孔；插接组件(4)安装在连接结构(7)上。6.根据权利要求1所述的一种直升机主桨叶摆振单摆吸振装置，其特征在于，插接组件(4)为l形状，插接组件(4)的水平面上安装有轴承(12)，轴承(12)的位置与连接结构(7)的垫圈位置对应；插接组件(4)的垂直面也设有对应连接结构(7)垂直面的通孔；摆动体(11)的转轴安装在轴承(12)上。7.根据权利要求6所述的一种直升机主桨叶摆振单摆吸振装置，其特征在于，插接组件(4)的水平面上设有定位轴，轴承(12)的内圈小间隙配合安装在定位轴上，可剥调整垫片(13)和止动垫圈(14)套装在定位轴设在轴承(12)的。8.根据权利要求6所述的一种直升机主桨叶摆振单摆吸振装置，其特征在于，插接组件(4)的垂直面有两个，两个平行的垂直面之间的间距与连接结构(7)的垂直面的宽度相配合。9.根据权利要求1所述的一种直升机主桨叶摆振单摆吸振装置，其特征在于，摆动体(11)为重金属结构件，其形状一端为摆锤形状，另一端通过三角结构收拢形成转轴孔，转轴孔小间隙配合套装在轴承(12)的外圈处。

技术总结
本发明属于直升机旋翼技术领域，公开了一种直升机主桨叶摆振单摆吸振装置，通过上下连接的壳体组件安装在主桨叶根部上，插接组件固定安装在壳体组件的下方，插接组件上设有能够水平摇摆的摆动体。本发明的方案吸振效率高：理论上本发明的吸振频率与旋翼目标摆振载荷频率相匹配后，通过调整摆动体重量可降低目标摆振载荷90％以上；重量代价小：不计摆动体重量，本发明单件结构重量2Kg，直升机加装本发明后全机重量增重可以控制在0.5％以内；以往采用在桨毂上安装吸振装置的方式，由于此处安装的吸振装置结构复杂、重量大，因此采用本发明新的减摆结构可以在达到同样的效果下，重量大大减轻。大减轻。大减轻。


技术研发人员：符烁 周如传 李晓彬 喻国瑞
受保护的技术使用者：中国直升机设计研究所
技术研发日：2022.11.18
技术公布日：2023/4/5