一種直升機螺旋槳操縱裝置的製作方法
2023-10-09 14:54:24
專利名稱：一種直升機螺旋槳操縱裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於模型直升飛機的旋轉翼節距操縱機構，該模型直升飛機的旋轉翼節距控制機構在包括用來在模型直升飛機向前後、左右方向進行盤旋時提高飛行穩定性和提高飛行動力性能及效率的旋翼。
背景技術：
現有的航模中的直升機中，大多使用拉杆和具有萬擺動能力操縱套來調整旋翼的螺距，通過對螺距的調整來該變直升機的飛行狀態，實現直升機的升降及左右前後運動。航模直升機大多有四個旋翼，兩個長旋翼和兩個短旋翼，其中的長旋翼主要用於直升機的升降和懸停動作，另外的兩個短旋翼通過對螺距的調整來實現左右和前後的運動，上述的長旋翼和短旋翼都是對應設置的。在現有的技術中，長旋翼和短旋翼連接在主軸上，均間隔一定的距離，簡單的說上述的長旋翼和短旋翼，在旋轉時不在同一平面上，按照空氣動力原理來看，上述的兩組旋翼在旋轉時，所產生的氣流相互幹擾，影響直升機的性能，同時上述幹擾氣流還降低發動機的利用效率。上述的現象在對功率較小的航模來說，其影響非常的明顯，這個問題雖然長期存在，但是無法得到有效的解決。
發明內容本發明的目的是提供一種長旋翼和短旋翼位於同一平面內，能夠提高直升機旋翼性能，改善飛行性能，同時提高直升機發動機效率的一種用於航模直升機中的旋翼操縱裝置。
為了達到上述的技術目的，本發明包括以下技術內容一種直升機螺旋槳操縱裝置，包括對應設置的兩個長旋翼和兩個短旋翼，相互對應的長旋翼和短旋翼連接有連杆構成的操縱裝置，操縱裝置的下方連接有球頭構成的具有萬擺動能力操縱套，操縱套下部通過軸承連接直升機機體上的伺服機萬向操縱機構，上述的部分隨螺旋槳一起旋轉，所述的長旋翼和短旋翼設置在同一個平面上，兩個弓形的外連接架對應安裝在一起，兩個對應安裝的外連接架的兩端連接一組長旋翼，呈弓形外連接架中部的空腔中設有內連接架，內連接架上相互對應連接另外一組短旋翼，連接在內連接架上的短旋翼分別從外連接架的兩側伸出。
所述的外連接架呈弓形，分為上下兩部分且其兩端對應連接在一起，且每個弓形外連接架的兩端設有半球形的凹孔，該凹孔向外的方向上，沿其軸線方向設有與凹孔聯通的半圓孔，下部的外連接架中部垂直設有主軸安裝孔。
外連接架的兩側面上相互對應的設有同軸心的兩個調整連杆，其中一根調整連杆上沿軸線方向設有三個以上的安裝孔，用於鉸鏈連接長旋翼調整連杆。
所述的短旋翼設有短旋翼杆，該短旋翼杆安裝在內連接架的長邊中部的通孔中，該短旋翼杆上還設有與短旋翼杆軸線相垂直的調整連杆，該調整連杆與短旋翼杆共軸線，該調整連杆的一端設有可以調整的鉸鏈軸，該鉸鏈軸上兩端設有球頭，該鉸鏈軸的軸線與調整連杆的軸線平行，且球頭可以通過螺栓調整其在鉸鏈軸上的位置。
所述的內連接架為長方形的框架，兩個長邊中部鉸鏈分別連接有短旋翼，短旋翼可以轉動，旋翼杆上分別設有通過鉸鏈連接有操縱連杆，該調整連杆與旋翼杆同軸線，且該操縱連杆一端設有連接鉸鏈軸，該鉸鏈軸兩側設有用於連接連杆的球頭，兩個短邊上分別設有突起的軸，該軸上安裝有軸承，上述的兩個軸承固定在兩個外連接架內側的軸承座中。
在外連接架的下方設有操縱滑動機構，該機構中部為滑套安裝在主軸上並與其相配合，且該滑套能夠沿主軸上下滑動，滑套的兩側設有銷軸孔，銷軸孔的軸線與主軸的軸線平行，滑套的兩側還設有調整連杆，該調整連杆軸線與主軸的軸線相垂直。
所述的操縱套的由圓盤狀中部裝有球頭套構成的操縱套主體，該主體的外緣等距離設有四個用於連接操縱杆的連接頭，連接頭上設有用於連接伺服機萬向操縱機構連接孔，操縱套主體的上部設有軸承，軸承的下部等距離設有四個墊，所述的墊與連接頭的位置相同，上述的球頭套上設有通孔，該通孔與主軸相應，且沿主軸上下滑動，操縱套的上方設有圓環形操縱盤，該操縱盤上間隔90度與四根連杆鉸鏈連接。
通過採用上述的技術解決方案，本發明獲得了以下積極技術效果和優點通過採用兩個弓形的外連接架對應安裝在一起，弓形外連接架中部的空腔中設有內連接架，內連接架上相互對應連接另外一組旋翼，連接在內連接架上的旋翼分別從外連接架的兩側伸出的結構，通過採用上述的結構使本發明中的長旋翼和短旋翼能夠安裝在主軸的同一高度上，也就是使上述的長旋翼和短旋翼能夠處於同一平面內旋轉，通過這樣的結構，可以明顯改善航模直升機的空氣動力性能，在提高其操縱性的前提下，顯著提高飛機的動力效率；通過對原有的操縱機構進行較大的適應性修改，這種改動主要在兩個方面，通過在連接架的兩側面上相互對應的設有同軸心的兩個調整連杆，其中一根調整連杆上沿軸線方向設有三個以上的安裝孔，用於鉸鏈連接長旋翼調整連杆的結構，使用時，其中部的孔用於固定調整連杆，一端的用於連接傳遞驅動力的連杆，另外的一端設有沿軸線一次排列多個孔，通過將改變被驅動的連杆的連接位置，來調整其力臂長度，從而達到改變直升機旋翼的操作靈敏度的作用；同樣的原理，通過對鉸鏈連接在短旋翼杆上的調整連杆上，採用調整連杆的一端設有可以調整的鉸鏈軸，該鉸鏈軸上兩端設有球頭，且球頭可以通過螺栓調整其在鉸鏈軸上的位置。這種結構同樣可以通過調整球頭的位置，改變其作用力臂，實際上是改變長旋翼和短旋翼之間的螺距變化比例，達到調整直升機操作靈敏度的作用。在直升機的飛行中，長旋翼和短旋翼之間的夾角越大，所產生的空氣阻力越大，因此短旋翼對調整長旋翼的角度的調整能力越強，也就是上述兩者調整角度的比例越大，飛行時的阻力就會越小。本發明中通過上述的結構，通過調整力臂的作用距離，使短旋翼對長旋翼的調整能力的增強，減小飛行的阻力。使上述的操縱機構更加適合飛行及操縱，進一步提高航模直升機的性能，增加飛行時間、節約燃料和飛行的可靠性。
圖1為本發明的主視圖；圖2為本發明的俯視圖；圖3為本發明的A-A剖視圖。
具體實施方式以下結合附圖，對本發明進行進一步的說明如圖1-3所示，本發明的結構的主要改進之處，為設置了固定長旋翼的外連接架2和固定短旋翼3的內連接架4，其中外連接架2分為上下兩部分兩外連接架2均呈弓形，上下兩部分對應連接在一起，上下兩部分的形狀均為中心水平對稱的形狀，上述的外連接架2在組合後的形狀為中部具有空腔5，該空腔5用於安裝內連接架4，由中部的空腔5開始依次設有安裝內連接架4兩端軸承6的軸承座7、兩個半球構成的球狀凹坑8、與凹坑8連接的兩個截面為半園形的半圓孔9構成的圓形孔，該上述的結構的軸線為外連接架2的中心線，下部的外連接架2中部水平設有主軸安裝孔10，主軸14安裝孔10的兩側對應設有兩個銷軸孔11。長旋翼1安裝在旋翼連接件15，所述的旋翼連接件15為U形，該連接件15的一端設有連接杆12，連接杆12的另一端設有球頭13，該球頭13的大小與外連接架上的半球形凹坑8相配合，其中心設有安裝連接杆12的通孔16，長旋翼1插入U形中並固接，該旋翼連接件15的一側設有調整連杆18。連接杆12與球頭13連接的部分直徑與外連接架2上的半圓孔9相配合，凹坑8的另外一側設有軸承座7，位於下部的外連接架2與主軸14固接，上述二者的軸線相互垂直，在上述的外連接架2進行組合後，將上述連接件15固定在其中，並用螺栓緊固外連接架2。實現長旋翼1的安裝。外連接架2的兩側面上相互對應的設有調整連杆18和連杆37，一般同時設置兩個調整連杆。該調整連杆37上沿軸線方向設有三個以上的安裝孔，通過不同的安裝孔將連接在調整連杆33在連杆37上的不同位置，來改變調整連杆37的力臂長度其對長旋翼螺距的調整能力，從而可以改善整個操縱機構的性能。
內連接架4為長方形的框架，在該長邊中部上設有安裝孔，用於鉸鏈連接兩個長邊上分別安裝的短旋翼3，有短旋翼3可以轉動，短旋翼杆20上鉸鏈有操縱連杆21，該操縱連杆21與短旋翼共軸線。另外在內連接架的框架中部環設有短旋翼調整連杆38，該調整連杆的兩端通過萬向球頭分別連接兩個連杆32，兩個短邊上分別設有突起的軸22，該軸22上安裝有軸承6，上述的兩個軸承7固定在兩個外連接架2內側的軸承座7中。通過該軸承6的作用使短旋翼相對與長旋翼的軸線擺動。所述的短旋翼3設有短旋翼杆20，該短旋翼杆20安裝在內連接架4的長邊中部的通孔19中，該短旋翼杆20上還設有與短旋翼杆20軸線相垂直的調整連杆21，該調整連杆21通過連杆驅動單獨轉動。
在上述部分的下方設有操縱滑動機構，該機構中部為滑套23安裝在主軸14上並與其相配合，且該滑套23能夠沿主軸14上下滑動，滑套23的兩側設有銷軸滑孔，銷軸24在銷軸滑孔中隨滑套23沿主軸14上下滑動，銷軸24的軸線與主軸14的軸線平行，該銷軸24的另外一端插入外連接架2中的銷軸孔11中，並在銷軸孔11中固定，滑套23的兩側還設有調整連杆30，該調整連杆30鉸鏈軸軸線與主軸14的軸線相垂直。
在操縱滑動機構的下方設有操縱套，該操縱套由園盤狀中部裝有球頭套26構成的操縱套主體25，該操縱套主體25的形狀為園盤形，中心設有安裝球頭套26的通孔，該操縱套主體25的外緣等距離設有四個用於連接連杆的連接頭27，連接頭27相互之間間隔90度，連接頭27上設有孔，操縱套主體25的上部設有軸承28，軸承28的下部等距離設有四個墊29，所述的墊29與連接頭27的位置相同，上述的球頭套26上設有通孔，該通孔與主軸相應，且沿主軸上下滑動。操縱套的上方設有圓環形操縱盤，該操縱盤上間隔90度與四根連杆鉸鏈連接。上述的所有機構都隨主軸14的旋轉而旋轉，只有通過軸承28安裝在操縱套下方的操縱套主體25，不隨上述的機構旋轉，通過該連接頭27連接伺服機萬向操縱機構，伺服機萬向操縱機構安裝在機體上，控制操縱套向不同的方向擺動，來控制上述的四個旋翼的螺距，從而達到控制飛行的目的。
下面描述上述的三個部分之間的連杆的連接方式及位置。首先操縱盤上分別連接有四個連杆開始，其中的兩相對的連接頭，通過球頭和球套的結構連接連杆31，連杆31的另外一端連接在操縱滑動機構兩側的調整連杆30上，上述的連接方式為鉸鏈連接，鉸鏈軸垂直於調整連杆30的中心線；調整連杆30的另一端通過鉸鏈連接連杆32的一端，連杆32的另外一端通過鉸鏈連接內旋翼調整連杆38，連杆32兩端的鉸鏈軸的軸線相互平行，短旋翼調整連杆38直接調整短旋翼的螺距。上述的部分中的調整連杆30採用鉸鏈連接，其它的鉸鏈連接為通過球頭和球扣形成的萬向連接。
同樣，操縱盤上分別連接有四個連杆開始，其中另外的兩相對的連接頭，通過球頭和球套的結構連接連杆34，連杆34的另外一端通過鉸鏈連接在外連接架2兩側面上的調整連杆18一端，該調整連杆18的另外一端通過鉸鏈連接連杆35，連杆35的另外一端通過鉸鏈連接在鉸鏈連接在短旋翼杆上的調整連杆21一端，並通過陀螺進動原理帶動該調整連杆21，做相對於長旋翼的軸向擺動。同時帶動長旋翼的螺距調整，在上述內連接架4上的調整連杆21另外一端，通過鉸鏈連接連杆36，連杆36的另外一端連接調整連杆37，由於調整連杆37上的安裝孔有三個以上，且沿中心線順序分布，其中的一端通過鉸鏈連接在調整連杆18的鉸鏈軸上，即調整連杆18和該調整連杆37通過鉸鏈固定在外連接架2上，最好使其和調整連杆21共用一根鉸鏈軸。其中部的安裝孔用於鉸鏈連接連杆36，另外一端的安裝孔用於鉸鏈連接連杆33，連杆33通過鉸鏈連接連接件15上的調整連杆17上，用於控制長旋翼的螺距。當上述的調整連杆37上設有多個孔時，即可通過將連杆33的一端安裝在不同的孔中，這樣即可改變調整連杆37的作用力臂長度，達到調整長旋翼和短旋翼的螺距變化比例的作用。另外還有一種方式來整長旋翼和短旋翼的螺距變化比例。在短旋翼調整連杆21的一端設有可以調整的鉸鏈軸，該鉸鏈軸上兩端設有球頭，且球頭可以通過螺栓調整其在鉸鏈軸上的位置。還可通過將上述的球頭分別安裝在調整連杆的左右兩側的方式實現。另外這種調整方式並部限於調整連杆21，同樣可以應用到其它的調整連杆中，其效果是相同的。
下面描述整個操縱運動過程，由於操縱套中部設有球頭套26，因此在伺服機萬向操縱機構的控制下，當操縱套以其中相對應的兩個連接頭為軸線，做上下擺動時，與另外兩個連接頭連接的兩套連杆機構，即可調整與其連接的旋翼的螺距，使直升機做相應的運動。由此可以看出當操縱套做任意擺動時，上述的四套連杆機構將帶動旋翼，兩兩對應的螺距調整，控制直升機做出通過複合動作。
總之，本發明的主要改進主要在以下三個方面首先通過採用內連接架和外連接架的結構，使長旋翼和短旋翼的旋轉落在同一平面中；另外通過在軸向或者徑向方向設置可以調整連杆作用力臂的調整機構，例如設置多個孔，或者通過設置螺紋調整等方式來實現。通過上述的方式達到調整長旋翼和短旋翼之間的螺距變化比例，這種調整方式可以通過廠家的預設或者使用者根據使用情況自行進行上述的調整，最終達到調整直升機的操縱靈敏度的作用。
權利要求
1.一種直升機螺旋槳操縱裝置，包括對應設置的兩個長旋翼和兩個短旋翼，相互對應的長旋翼和短旋翼連接有連杆構成的操縱裝置，操縱裝置的下方連接有球頭構成的具有萬擺動能力操縱套，操縱套下部通過軸承連接直升機機體上的伺服機萬向操縱機構，上述的部分隨螺旋槳一起旋轉，其特徵在於所述的長旋翼和短旋翼設置在同一個平面上，兩個弓形的外連接架對應安裝在一起，兩個對應安裝的外連接架的兩端連接一組長旋翼，呈弓形外連接架中部的空腔中設有內連接架，內連接架上相互對應連接另外一組短旋翼，連接在內連接架上的旋翼分別從外連接架的兩側伸出。
2.根據權利要求1所述的一種直升機螺旋槳操縱裝置，其特徵在於所述的外連接架呈弓形，分為上下兩部分且其兩端對應連接在一起，且每個弓形外連接架的兩端設有半球形的凹孔，該凹孔向外的方向上，沿其軸線方向設有與凹孔聯通的半圓孔，下部的外連接架中部水平設有主軸安裝孔。
3.根據權利要求1或2任意一個所述的一種直升機螺旋槳操縱裝置，其特徵在於外連接架的兩側面上相互對應的設有同軸心的兩個調整連杆，其中一根調整連杆上沿軸線方向設有三個以上的安裝孔，用於鉸鏈連接長旋翼調整連杆。
4.根據權利要求1所述的一種直升機螺旋槳操縱裝置，其特徵在於所述的短旋翼設有短旋翼杆，該短旋翼杆安裝在內連接架的長邊中部的通孔中，該短旋翼杆上還設有與短旋翼杆軸線相垂直的調整連杆，該調整連杆與短旋翼杆共軸線，該調整連杆的一端設有可以調整的鉸鏈軸，該鉸鏈軸上兩端設有球頭，該鉸鏈軸的軸線與調整連杆的軸線平行，且球頭可以通過螺栓調整其在鉸鏈軸上的位置。
5.根據權利要求1所述的一種直升機螺旋槳操縱裝置，其特徵在於所述的內連接架為長方形的框架，兩個長邊中部鉸鏈分別連接有短旋翼，短旋翼可以轉動，旋翼杆上分別設有通過鉸鏈連接有操縱連杆，該調整連杆與旋翼杆同軸線，且該操縱連杆一端設有連接鉸鏈軸，該鉸鏈軸兩側設有用於連接連杆的球頭，兩個短邊上分別設有突起的軸，該軸上安裝有軸承，上述的兩個軸承固定在兩個外連接架內側的軸承座中。
6.根據權利要求1所述的一種直升機螺旋槳操縱裝置，其特徵在於在外連接架的下方設有操縱滑動機構，該機構中部為滑套安裝在主軸上並與其相配合，且該滑套能夠沿主軸上下滑動，滑套的兩側設有銷軸孔，銷軸孔的軸線與主軸的軸線平行，滑套的兩側還設有調整連杆，該調整連杆軸線與主軸的軸線相垂直。
7.根據權利要求1所述的一種直升機螺旋槳操縱裝置，其特徵在於所述的操縱套的由圓盤狀中部裝有球頭套構成的操縱套主體，該主體的外緣等距離設有四個用於連接操縱杆的連接頭，連接頭上設有用於連接伺服機萬向操縱機構連接孔，操縱套主體的上部設有軸承，軸承的下部等距離設有四個墊，所述的墊與連接頭的位置相同，上述的球頭套上設有通孔，該通孔與主軸相應，且沿主軸上下滑動，操縱套的上方設有圓環形操縱盤，該操縱盤上間隔90度與四根連杆鉸鏈連接。
全文摘要
一種直升機螺旋槳操縱裝置，包括對應設置的兩個長旋翼和兩個短旋翼，相互對應的長旋翼和短旋翼連接有連杆構成的操縱裝置，操縱裝置的下方連接有球頭構成的具有萬擺動能力操縱套，操縱套下部通過軸承連接直升機機體上的伺服機萬向操縱機構，上述的部分隨螺旋槳一起旋轉，所述的長旋翼和短旋翼設置在同一個平面上，兩個弓形的外連接架對應安裝在一起，兩個對應安裝的外連接架的兩端連接一組旋翼，呈弓形外連接架中部的空腔中設有內連接架，內連接架上相互對應連接另外一組旋翼，連接在內連接架上的旋翼分別從外連接架的兩側伸出。長旋翼和短旋翼處於同一平面，明顯改善航模直升機的空氣動力性能，顯著提高飛機的動力效率。
文檔編號B64C27/54GK1814341SQ20051003294
公開日2006年8月9日 申請日期2005年1月31日 優先權日2005年1月31日
發明者楊克偉 申請人:楊克偉