CN108931228B - 一种桨距夹及桨距角检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桨距夹，包括支座，支座设有：用于沿旋翼的翼弦所在方向夹紧旋翼的前缘夹和后缘夹，前缘夹上设有用于与旋翼的至少两个前缘点贴合接触的前缘夹持部，后缘夹上设有用于与旋翼的至少两个后缘点贴合接触的后缘夹持部；用于与角度仪贴合检测的检测面，检测面与前缘夹持部和后缘夹持部所在平面平行设置。本发明所提供的桨距夹可实现对旋翼的前缘和后缘的准确夹持，从而使对旋翼内部的翼弦所在平面的空间角度的测量转换为对旋翼外部与翼弦所在平面平行的检测面的测量，方便而且快捷地完成对旋翼的翼弦所在平面的空间角度的准确定位。本发明还公开了一种包括上述桨距夹的桨距角检测装置。

Description

一种桨距夹及桨距角检测装置

技术领域

本发明涉及飞行器设计制造领域，更具体地说，涉及一种桨距夹。此外，本发明还涉及一种包括上述桨距夹的桨距角检测装置。

背景技术

直升机通过旋翼的旋转或变化实现起飞、悬停、俯仰、偏航等动作，而旋翼的旋转或变化的实质是桨距的变化。对于直升机而言，桨距理论上指直升机的旋翼旋转一周，向上或向前行走的距离。

现实中要测量实际桨距的大小比较困难，一般通过测量桨距角，即旋翼的翼弦与旋转平面的夹角来体现桨距的大小或变化幅度。旋翼前端圆滑，后端成尖角形，其中后尖点称为后缘点，旋翼上距后缘点最远的点称为前缘点，连接前缘点和后缘点的直线称为翼弦。

对于直升机来说，旋转平面较容易获得，而翼弦属于假想的弦线，理论上存在于旋翼内部，无法直接测量。显然，翼弦所在平面的空间角度的定位制约了桨距角的测量。

现有技术中，一般将旋翼底面近似为平面并且默认为翼弦所在平面，通过测得旋翼底面相对于旋转平面的夹角，作为所要测量的桨距角，然而实际中旋翼底面为曲面，并非平面，加之其并非翼弦所在平面，导致得到的桨距角不够准确。

综上所述，如何实现翼弦所在平面的空间角度的准确定位，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种桨距夹，该桨距夹可获得翼弦所在平面的空间角度，测量方便且准确，实现了对翼弦所在平面的空间角度的准确定位。

本发明的另一目的是提供一种包括上述桨距夹的桨距角检测装置。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种桨距夹，包括支座，所述支座设有：

用于沿旋翼的翼弦所在方向配合夹紧所述旋翼的前缘夹和后缘夹，所述前缘夹上设有用于与所述旋翼的至少两个前缘点贴合接触的前缘夹持部，所述后缘夹上设有用于与所述旋翼的至少两个后缘点贴合接触的后缘夹持部；

用于与角度仪贴合检测的检测面，所述检测面与所述前缘夹持部和所述后缘夹持部所在平面平行设置。

优选的，所述前缘夹和所述后缘夹中的至少一者设置于可滑动的滑块，所述支座上设有供所述滑块沿所述前缘夹和所述后缘夹夹紧方向滑动的导轨，以实现所述缘夹和所述后缘夹间的相对移动。

优选的，所述前缘夹和/或所述后缘夹与其对应的滑块可拆卸连接。

优选的，所述滑块上设有可在所述支座上滚动的滚轮。

优选的，所述滑块和所述支座间设有用于使所述滑块与所述支座可锁定且可解锁的锁定件。

优选的，所述锁定件包括设置于所述滑块上、用于可压紧且可松开所述支座的侧壁的旋紧螺丝。

优选的，所述支座上设有用于固定安装角度仪、以使所述角度仪与所述检测面贴合的角度仪安装座。

优选的，所述后缘夹包括垂直且相交的第一夹持面和第二夹持面，所述后缘夹持部为所述第一夹持面和所述第二夹持面相交的第一夹持线。

优选的，所述前缘夹设有用于与旋翼的前缘配合的、圆弧形的第三夹持面，所述前缘夹持部为所述第三夹持面上与所述旋翼的前缘点贴合接触的第二夹持线。

一种桨距角检测装置，用于检测旋翼的桨距角，包括：

上述任一项所述的桨距夹；

用于设于所述桨距夹的检测面、以测量所述检测面与所述旋翼的旋转平面间的夹角的角度仪。

本发明提供的桨距夹，包括用于支撑的支座，支座上设有与其配合使用的前缘夹和后缘夹。使用时，前缘夹和后缘夹沿旋翼的翼弦所在方向夹紧旋翼，前缘夹上的前缘夹持部实现与旋翼的至少两个前缘点的贴合接触，后缘夹上的后缘夹持部实现与旋翼的至少两个后缘点的贴合接触。需要说明的是，前缘夹和后缘夹沿旋翼的翼弦所在方向夹紧旋翼，具体指的是前缘夹和后缘夹对旋翼的夹持力与翼弦所在方向相同。支座上设置有用于与角度仪贴合检测的检测面，且该检测面与前缘夹持部和后缘夹持部所在平面平行。

相比于现有技术，本发明提供的桨距夹，前缘夹持部与旋翼的至少两个前缘点的贴合接触，即前缘夹持部实现对旋翼的前缘点所在直线的贴合夹持，同理，后缘夹持部与旋翼的至少两个后缘点的贴合接触，即后缘夹持部实现对旋翼的后缘点所在直线的贴合夹持。因此，前缘夹持部和后缘夹持部所在平面即为翼弦所在平面。又因为检测面与前缘夹持部和后缘夹持部所在平面平行，因此，检测面与翼弦所在平面平行，通过测量检测面的相对角度即可得到翼弦所在平面的相对角度。

另外，用该桨距夹夹紧旋翼，配合角度仪，即将角度仪与检测面贴合，可以快速地测出检测面相对旋翼的旋转平面的角度，即得到旋翼的桨距角。由于该桨距夹对旋翼前缘和后缘的准确夹持，提高了测量的准确性。

显然，该桨距夹通过支架、前缘夹、后缘夹等部件，将对旋翼内部虚拟的翼弦所在平面的空间角度的测量，转换为对旋翼外部检测面的空间角度的测量。该桨距夹结构简单，测量方便，生产成本低，可以极大的提高检测效率和检测准确度。此外，该桨距夹体积较小，便于携带，提高了飞机出厂调试的便捷性。

本发明还提供了一种桨距角检测装置，该桨距角检测装置，将上述桨距夹与角度仪配合使用，可以非常容易的得到翼弦相对旋转平面的夹角，即桨距角。装置简单，同时检测更快速、更准确。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的桨距夹具体实施例的结构示意图；

图2为本发明所提供的桨距夹所夹持的一种旋翼的结构示意图。

图1-2中：

1为支座、2为滑块、3为导轨、4为后缘夹、5为前缘夹、6为旋紧螺丝、7为角度仪安装座、8为螺丝、9为前缘、10为后缘。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种桨距夹，该桨距夹结构简单，测量方便，能够准确获得翼弦所在平面的空间角度，进而便捷地实现对翼弦所在平面的空间角度的准确定位。本发明的另一核心是提供一种包括上述桨距夹的桨距角检测装置。

请参考图1-2，图1为本发明所提供的桨距夹具体实施例的结构示意图；图2为本发明所提供的桨距夹所夹持的一种旋翼的结构示意图。

需要说明的是，旋翼长度方向分布有多个前缘点和后缘点，下文中提到的前缘9指前缘点所构成的直线，后缘10指后缘点所构成的直线。

本发明提供的桨距夹，用于夹持直升机旋翼以及与直升机旋翼结构相似的机翼，包括用于支撑的支座1，支座1上设有用于沿旋翼的翼弦所在方向夹紧旋翼的前缘夹5和后缘夹4。

需要说明的是，前缘夹5和后缘夹4沿翼弦所在方向配合夹紧旋翼，具体指前缘夹5和后缘夹4夹持旋翼的受力方向与翼弦所在方向相同，由此才可确保前缘夹持部和后缘夹持部分别实现对旋翼的前缘9和后缘10的准确而稳定的夹持。

上述支座1与前缘夹5、后缘夹4的连接方式，具体可以是前缘夹5和后缘夹4通过转动部件连接于支座1上，且其转动过程中能够实现前缘夹5和后缘夹4对旋翼的夹紧或松开。当然，也可以是前缘夹5和后缘夹4可拆卸地连接于支座1上。夹持旋翼时，手动将前缘夹5和后缘夹4分别从支座1两端固定于支座1上，并相对移动实现对旋翼的夹持；使用完毕后，将前缘夹5和后缘夹4按相反的顺序取下即可。只要是能够确保前缘夹5和后缘夹4沿翼弦所在方向夹紧旋翼均在本发明的保护范围内。

在夹紧状态下，前缘夹5上的前缘夹持部实现与旋翼的至少两个前缘点的贴合接触，后缘夹4上的后缘夹持部实现与旋翼的至少两个后缘点的贴合接触，从而实现前缘夹持部和后缘夹持部分别对前缘点所在直线和后缘点所在直线的贴合夹持。因此，前缘夹持部和后缘夹持部所在平面应当为翼弦所在平面。需要说明的是，前缘夹持部和后缘夹持部可以为曲面上的一条直线，也可以为平面上的一条直线。

支座1上设有与前缘夹持部和后缘夹持部所在平面相平行的检测面，可以将角度仪贴合于检测面对其相对角度进行检测。由于前缘夹持部和后缘夹持部所在平面为翼弦所在平面，因此，检测面与翼弦所在平面平行，通过测量检测面的相对角度即可得到翼弦所在平面的相对角度。

优选的，该检测面可以为支座1的底面，也可以为支座1的侧壁面或者支座1端部的平面。只要保证检测面与前缘夹支持部、后缘夹持部两者所确定的平面平行即可。

相比于现有技术，本发明提供的桨距夹，前缘夹持部和后缘夹持部能够实现对旋翼的前缘点所在直线和后缘点所在直线的准确夹持，即前缘夹持部和后缘夹持部所在平面即为翼弦所在平面。又因为检测面与前缘夹持部和后缘夹持部所在平面相平行，所以检测面与翼弦所在平面平行，通过测量检测面的相对角度即可得到翼弦所在平面的相对角度。

需要注意的是，该桨距夹准确夹持旋翼的前缘9和后缘10时，可以借助角度仪测出检测面相对于旋翼的旋转平面的角度，即得到桨距角，测量准确而且便捷。

显然，该桨距夹将对旋翼内部虚拟的翼弦所在平面的空间角度的测量，转换为对旋翼外部真实的检测面的空间角度的测量，解决了旋翼内部翼弦的空间角度测量困难及不准确的问题。此外，该桨距夹仅具有支座1、前缘夹5和后缘夹4等几部分，结构简单，测量方便，生产成本低，可以极大的提高检测效率和检测准确度。加之该桨距夹体积较小，便于携带，提高了飞机出厂调试的便捷性。

在上述实施例的基础上，为了便于调整前缘夹5和后缘夹4对旋翼的夹持间距，可以对前缘夹5和后缘夹4的结构进行设置。

可以单独在前缘夹5上设置于用于滑动的滑块2，优选的，滑块2可以设置在前缘夹5的底部。同时，在支座1上设置供滑块2滑动的导轨3，使滑块2沿前缘夹5和后缘夹4夹紧旋翼的方向滑动。其中，后缘夹4可以固定于支座1上，通过移动前缘夹5所在滑块2可以便捷地调整前缘夹5和后缘夹4间的夹持间距。同理，也可以单独在后缘夹4上设置滑块2，将前缘夹5固定于支座1上。

优选的，可以在前缘夹5和后缘夹4上分别设置滑块2。此时，前缘夹5和后缘夹4均可以沿支座1上的导轨3滑动，从而灵活地调整前缘夹5和后缘夹4对旋翼的夹紧程度及固定位置，实现对旋翼的前缘9和后缘10的稳定夹持。

如图1所示，支座1可以设置为凹槽结构，导轨3可以设置于凹槽内部，也可以设置于凹槽外部。滑块2上设置有与导轨3配合滑动的卡槽，以便沿着导轨3的长度方向滑动。

在本实施例中，通过滑块2和导轨3的配合，使得桨距夹可以很灵活地固定旋翼的前缘9和后缘10，进而确保翼弦所在平面的准确定位。

为了实现对不同规格的旋翼的夹持，在另一实施例中，前缘夹5和/或后缘夹4可拆卸地安装于对应滑块2上。

可以根据旋翼的规格尺寸设置相匹配的前缘夹5和后缘夹4，以便满足对不同规格尺寸的旋翼的测量。

前缘夹5和/或后缘夹4与其对应的滑块2为可拆卸连接，即可以将前缘夹5和后缘夹4分别可拆卸地安装于对应滑块2上，也可以单独将前缘夹5可拆卸地安装于滑块2上或单独将后缘夹4可拆卸地安装于滑块2上，具体设置方式根据实际情况确定。

前缘夹5或后缘夹4可以通过螺丝8可拆卸地安装于对应滑块2上。当然，也可以采用磁吸，卡接等其他固定方式。

在本实施例中，前缘夹5和/或后缘夹4与其对应的滑块2可拆卸地连接，便于实现对前缘夹5或后缘夹4的更换，一来可以满足不同规格尺寸的旋翼的测量，也便于实现桨距夹的收纳及维护。

在上述实施例的基础上，可以在滑块2上设置滚轮，且滚轮可在支座1上滑动，以使滑块2的滑动过程更加顺畅。

滚轮可以设置在滑块2与支座1的中间，优选的，可以将滚轮设置在滑块2的底部，并在凹槽内部表面上滚动，这样滚轮沿导轨3滑动过程中，滑块2下方的滚轮同时沿凹槽长度方向滚动，大大减少了推动前缘夹5和后缘夹4的推力，轻松快捷。

滚轮的数量可以为1个，也可以为2个，4个等其他数量。当然，数量越多，推动滑块2时越轻松，但是成本也会随之增加，具体应当根据实际情况确定。

考虑到前缘夹5和后缘夹4夹紧旋翼时，如果前缘夹5或后缘夹4的位置发生移动，容易导致测量不够准确。

为此，可以在滑块2和支座1上设置用于使滑块2与支座1可锁定且可解锁的锁定件。该锁定件可实现夹紧状态下滑块2所在位置的锁定，同时也能够实现对该锁定状态的解锁，恢复滑块2与支座1间的相对移动。

锁定件可以是套于滑块2与支座1外周的可调节的绳带，当夹紧状态下，滑块2位置确定，则抽紧绳带，使得滑块2不能相对支座1移动，即滑块2与支座1的锁定；而调松绳带，可解除滑块2与支座1的锁定，从而将滑块2滑动至需要的位置。

锁定件也可以是设置在滑块2上的可以转动的卡接部件，卡接部件可以与凹槽的侧壁配合实现固定。当滑块2位置确定，则转动卡接部件使其卡于凹槽的侧壁，从而确保滑块2无法相对支座1滑动；测量结束，则转动卡接部件至原位，实现滑块2与支座1间的解锁，从而能够继续滑动滑块2至需要位置。

当然，只要能够实现对滑块2和支座1的锁定或解锁的锁定件的结构都在本发明的保护范围内。

在本实施例中，当前缘夹5和后缘夹4夹持位置确定，可以通过锁定件将滑块2与支座1的位置锁定，从而确保测量状态的稳定，提高测量的准确性。

测量结束后，可以利用锁定件对滑块2与支座1间的锁定状态进行解锁，使前缘夹5和后缘夹4向反方向滑动，从而取下桨距夹。

在另一实施例中，锁定件可以具体为设置于滑块2上的旋紧螺丝6，通过可压紧且可松开支座1的侧壁，实现对滑块2和支座1间的锁定或解锁。

为了便于对旋紧螺丝6进行旋拧，可以在旋拧螺丝6的端部设置旋钮螺母。需要注意的是，旋钮螺母的外径尺寸大于旋拧螺丝6的螺杆的外径尺寸。

旋紧螺丝6可以设置于滑块2的侧面且悬于凹槽侧壁上方，拧紧旋钮螺母时，旋紧螺丝6的旋钮螺母将滑块2和凹槽侧壁压紧，使得滑块2无法继续移动，从而保证位置固定；松弛旋钮螺母时，旋紧螺丝6的旋钮螺母松开凹槽侧壁，滑块2可以继续滑动，实现位置解锁。当然，也可以将旋紧螺丝6设置于支座1上。只要能够实现对滑块2和支座1间的锁定或解锁都是可以的。

优选的，上述前缘夹5或后缘夹4，与对应的滑块2和对应的旋紧螺丝6可以固定在一起，即设计为一体结构，这样可以避免安装过程中的装配误差，以及反复拆卸对装置的损坏。

基于上述实施例，可以在支座1上设置角度仪安装座7，以方便测量过程中角度仪的固定及检测。

如图1所示，为了便于测量，角度仪安装座7可以设置在支座1的底部，即与前缘夹5和后缘夹4的安装位置相对。当然，也可以设置在支座1的侧面或前后端面等其他便于测量的位置。

检测面可以设置于角度仪安装座7上，这样一来，只需用角度仪贴合住角度仪安装座7上的检测面，即可得到检测面的空间角度，也就是翼弦所在平面的空间角度。

优选的，角度仪安装座7可以为L型直角架，如图1所示。该L型直角架的内壁面包括检测面，以及与前缘点所在直线和后缘点所在直线均垂直的侧壁面，且检测面与侧壁面相交。显然，检测面与侧壁面的交线与翼弦平行。这的检测面具体指L型支座上位于支座1正下方的平面。通过检测面、侧壁面以及两者的交线，不仅可以实现对角度仪的稳定固定，确保测量的准确度，同时还能够更全面地实现对翼弦所在空间位置的确定。

为了便于实现对桨距夹的拆卸及收纳，角度仪安装座7可以通过螺栓可拆卸地安装于支座1上。

另外，为了便于角度仪的安装检测，角度仪安装座7可以采用导磁性金属，如铁、碳钢、铁铝合金等制成。此时，可以配合带磁性部件的角度仪对检测面的空间角度进行测量。测量时，只需将带磁性部件的角度仪吸附在角度仪安装座7的检测面上，便可轻松的获得检测面的空间角度，避免了手持测量时的不准确性，使得测量省时省力，提高了检测效率。当然，也可以采用卡槽等部件实现对角度仪的固定。

在上述任一实施例的基础上，可以对后缘夹持部进行设置，以实现对后缘10的准确夹持。

考虑到旋翼的后缘10近似一条细长的直线，为此，可以将后缘夹4上对后缘10的夹持面设置为两个相互垂直的直角面，即第一夹持面和第二夹持面。后缘夹持部为这两个夹持面相交的、用于与旋翼的后缘点所在直线贴合接触的第一夹持线，如图1所示。

需要说明的是，这里的第一夹持面和第二夹持面均为平面，因此能够实现垂直相交。另外，这里的第一和第二，以及下文的第三均没有顺序上的限定，只是对位置上的区分。

显然，后缘夹持部与旋翼的后缘10结构吻合，配合第一夹持面和第二夹持面使得后缘夹持部实现对旋翼的后缘10的准确且稳定的夹持。

基于上述实施例，可以对前缘夹持部进行设置，以实现对前缘9的准确夹持。

考虑到旋翼的前缘9处为圆弧形状，为此，可以将前缘夹5上对前缘9的夹持面设置为与旋翼的前缘9相匹配的圆弧面，即第三夹持面。前缘夹持部为第三夹持面上用于与旋翼前缘点所在的直线贴合接触的第二夹持线，如图1所示。

显然，前缘夹持部的形状与旋翼的前缘9形状吻合，更容易实现对旋翼的前缘9的固定，进而保证对旋翼的前缘9的准确夹持。结合后缘夹持部，两者共同确保桨距夹对旋翼的前缘9和后缘10的准确夹持，进而实现对旋翼的翼弦的精确定位。

除了上述桨距夹，本发明还提供一种包括上述实施例公开的桨距夹的桨距角检测装置，该桨距角检测装置包括桨距夹和角度仪，两者可以为固定连接，也可以为可拆卸连接。

该桨距夹结构的设置参照上述实施例，通过桨距夹可以实现对旋翼的前缘9和后缘10的精确夹持，然后利用角度仪测出检测面相对于旋翼的旋转平面的夹角，即可获得桨距角。该检测装置结构简单，操作方便，巧妙地解决了对旋翼内部虚拟的翼弦所在平面的空间角度的准确定位，从而提高了桨距角的准确度。

该桨距角测量装置的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。上述任意一个实施例不冲突时，可以对各个实施例进行组合，以期实现更优的方案。

以上对本发明所提供的桨距夹及桨距角检测装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种桨距夹，其特征在于，包括支座(1)，所述支座(1)设有：

用于沿旋翼的翼弦所在方向配合夹紧所述旋翼的前缘夹(5)和后缘夹(4)，所述前缘夹(5)上设有用于与所述旋翼的至少两个前缘点贴合接触的前缘夹持部，所述后缘夹(4)上设有用于与所述旋翼的至少两个后缘点贴合接触的后缘夹持部；

用于与角度仪贴合检测的检测面，所述检测面与所述前缘夹持部和所述后缘夹持部所在平面平行设置；

其中，所述后缘夹(4)包括垂直且相交的第一夹持面和第二夹持面，所述后缘夹持部为所述第一夹持面和所述第二夹持面相交的第一夹持线；

所述前缘夹(5)设有用于与旋翼的前缘(9)配合的圆弧形的第三夹持面，所述前缘夹持部为所述第三夹持面上与所述旋翼的前缘点贴合接触的第二夹持线。

2.根据权利要求1所述的桨距夹，其特征在于，所述前缘夹(5)和所述后缘夹(4)中的至少一者设有可滑动的滑块(2)，所述支座(1)上设有供所述滑块(2)沿所述前缘夹(5)和所述后缘夹(4)夹紧方向滑动的导轨(3)，以实现所述前缘夹(5)和所述后缘夹(4)间的相对移动。

3.根据权利要求2所述的桨距夹，其特征在于，所述前缘夹(5)和/或所述后缘夹(4)与其对应的滑块(2)可拆卸连接。

4.根据权利要求3所述的桨距夹，其特征在于，所述滑块(2)上设有可在所述支座(1)上滚动的滚轮。

5.根据权利要求4所述的桨距夹，其特征在于，所述滑块(2)和所述支座(1)间设有用于使所述滑块(2)与所述支座(1)可锁定且可解锁的锁定件。

6.根据权利要求5所述的桨距夹，其特征在于，所述锁定件包括设置于所述滑块(2)上、用于可压紧且可松开所述支座(1)的侧壁的旋紧螺丝(6)。

7.根据权利要求1所述的桨距夹，其特征在于，所述支座(1)上设有用于固定安装角度仪、以使所述角度仪与所述检测面贴合的角度仪安装座(7)。

8.一种桨距角检测装置，用于检测旋翼的桨距角，其特征在于，包括：

权利要求1-7任一项所述的桨距夹；

用于设于所述桨距夹的检测面、以测量所述检测面与所述旋翼的旋转平面间的夹角的角度仪。