发明内容

本发明的目的就是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种具有可选速、可控制顺桨、可实现反桨和平衡转速可调可控的螺旋桨调速器，使用该调速器的螺旋桨工作效率高，节省大量燃油，工作安全可靠性高，缩短了滑行跑道。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种螺旋桨调速器，包括上壳体组件，下壳体组件，底板，油滤组件，安装在上、下壳体组件、底板和油滤组件内孔内的选速机构，安装在上壳体组件内的动力涡轮调节组件，安装在下壳体组件内的齿轮泵、调压活门组件、贝塔活门组件和连接功率推拉杆的复位手柄组件；所述上壳体组件密封固定在下壳体组件上端面；下壳体组件密封固定在底板上端面；

所述选速机构包括选速手柄，选速止挡组件，复位扭簧，最大速度止动件，顺桨止动件，位于上、下壳体组件和底板内腔内的变径螺杆轴、上、下弹簧座、弹簧、轴承、离心配重组件、阀套、阀芯阀帽组件和插片；选速手柄一端有花键孔，另一端有与螺旋桨杆的连接结构；选速止挡组件上部套在选速手柄花键孔和变径螺杆轴上部之间，其外花键与选速手柄的内花键连接，其内花键与变径螺杆轴上部的外花键连接，其上设置有限位翻边；最大速度止动件和顺桨止动件分别固定在上壳体组件上端面的两小圆柱上；上壳体组件上端大圆柱外端套有上端固定在选速止挡组件上、下端固定在其中一个小圆柱上的复位扭簧；选速止挡组件限位翻边在最大速度止动件和顺桨止动件之间旋转；变径螺杆轴中上部套并螺纹密封连接在上壳体组件上端大圆柱开有的螺纹孔内，中下部变细处过盈装配在上弹簧座内孔内；阀芯阀帽组件包括阀芯和与阀芯上端一体的阀帽，阀芯上端面外圆上设置有一体的下弹簧座，下弹簧座内圆上有一圈凹槽，插片置于凹槽内并与下弹簧座内圆键槽连接；变径螺杆轴下端部微间隙套在插片内，直径变粗的下端位于插片的下方，固定在上、下弹簧座上的弹簧穿在变径螺杆轴上；阀芯阀帽组件的阀芯安装在阀套内，阀帽下端面的阀芯上间隙装配有带底面凸台的轴承；包括离心块的离心配重组件位于下壳体组件上端内腔内，其下端通过花键套并卡接在阀套上端部外圆上，其离心块的钩端顶接在轴承的底面凸台上；阀套微间隙装配在下壳体组件的安装孔内，其下端有与发动机连接机构；阀芯外圆上设置有凸肩，凸肩上下的阀芯外圆上设置有油槽Ⅰ和油槽Ⅱ；阀套上设置有与油槽Ⅰ连通的进高压油口、出高压油口和与油槽Ⅱ连通的回油口Ⅰ；螺旋桨在选定的平衡转速正常工作时，凸肩堵住阀套上的出高压油口；当螺旋桨转速较选定的平衡转速变小时，凸肩在出高压油口下端，出高压油口与进高压油口连通；当螺旋桨转速较选定的平衡转速变大时，凸肩在出高压油口上端，出高压油口与回油口Ⅰ连通；

所述齿轮泵一端设置在底板的低压油槽内，包括主动和从动齿轮、主动和从动轴；主动轴借用阀套中部外圆，主动齿轮一体成型在阀套中部外圆上；下壳体组件内固定安装有从动轴，从动齿轮通过轴承可旋转地固定在从动轴上；

所述安全活门组件包括截面为∏型的帽盖Ⅰ、弹簧轴座、压力弹簧、安全活门和衬套Ⅰ；衬套Ⅰ螺纹固定在下壳体组件上开有螺纹安装孔内；帽盖Ⅰ螺纹固定在衬套Ⅰ内孔上端，弹簧轴座置于衬套Ⅰ内孔内，其上端顶靠在帽盖Ⅰ的内孔内，安全活门套并通过其外圆上的凸台卡接在衬套变径内孔内；压力弹簧套在弹簧轴座和安全活门上，被压缩在弹簧轴座和安全活门的凸台之间；衬套Ⅰ在安全活门下端的内孔为高压油腔，其周壁与下壳体组件之间还设置有低压油腔，其周壁上设置有都与低压油腔连通的油孔Ⅰ和Ⅱ；油孔Ⅱ还连通压力弹簧所在的衬套内孔；弹簧轴座和安全活门之间的间距大于安全活门的下端面与油孔Ⅰ下端壁之间的距离；当高压油腔内的高压油油压大于压力弹簧的压力时，高压油由高压油腔流入安全活门组件，安全活门上移，油孔Ⅰ和高压油腔连通，下壳体组件齿轮泵高压油出口的一部分高压油由油孔Ⅰ流入低压油腔内，直到高压油腔内的高压油油压与压力弹簧的弹簧力相平衡时，安全活门下移，油孔Ⅰ和高压油腔不连通，高压油压力稳定在能够保持调速器正常工作的压力。油孔Ⅱ将压力弹簧所在的衬套内孔与低压油腔沟通，除保持内孔内外压力平衡外，还引用低压油用于弹簧等零件的防锈，增加零件寿命；

所述贝塔活门组件包括衬套Ⅱ、活门、复位弹簧、带台阶和中心孔的U型叉和帽盖Ⅱ；活门一端设置有小距端堵，另一端固定有U型叉；衬套Ⅱ过盈压装在下壳体组件探出的圆形安装口内，端口由帽盖Ⅱ压装有与下壳体组件探出的圆形安装口等直径的调整垫圈，通过调整垫圈来调整活门小距端堵与衬套Ⅱ高压油出口的相对位置；活门有小距端堵的一端微间隙装配在衬套Ⅱ内，活门与衬套Ⅱ之间在衬套Ⅱ端部位置由封严圈密封；套在活门上并固定在U型叉槽内的复位弹簧压接在调整垫圈上；帽盖Ⅱ有直径与U型叉外圆和U型叉台阶外圆、调整垫圈和圆形安装口外圆相匹配的变径内孔，其套在U型叉、调整垫圈和圆形安装口外圆上并固定在圆形安装口上，其与U型叉台阶外圆相匹配的内孔部分的长度就是活门活动的最大范围；活门上设置有油槽Ⅲ，衬套Ⅱ设置有与油槽Ⅲ连通的高压油出口和高压油进口，小距端堵末端的衬套Ⅱ内腔为回油腔；正常工作状态下，高压油出口与油槽Ⅲ连通，小距限动时，活门向圆形安装口外端移动到位，小距端堵正好封闭高压油出口；

所述的动力涡轮调节组件包括安装在上壳体组件内的支杆拨叉组件、挡板支座组件、堵盖和喷嘴；所述支杆拨叉组件包括配重块、弹簧Ⅰ和Ⅱ、拨叉、小轮和支杆；拨叉一端固定有配重块，另一端为与安装阀芯阀帽组件的壳体型腔相匹配的U型叉子，U型叉子两端分别固定有销钉；使用时，销钉下端顶接在阀芯阀帽组件阀帽的上端壁上；拨叉靠近配重块的一端穿在支杆的过孔内，其通过过盈装配在其内孔内的滚针轴承和两端过盈装配在支杆的过孔两相对壁上的销子铰接在支杆上；置于支杆过孔内的拨叉下端为U型，小轮置于拨叉的U型槽内，间隙装配在其内孔内的柱销固定在U型端壁上；支杆上端面固定有弹簧Ⅱ，其下端面有连接复位手柄组件的U型凹槽，拨叉上端面固定有弹簧Ⅰ；喷嘴固定在上壳体组件的下端侧壁上探出的安装孔内，喷嘴外端有堵盖；挡板支座组件包括挡板和固定在挡板侧壁上的弹簧Ⅲ，挡板一端可旋转地安装在上壳体组件的下端侧壁上探出的安装壳内，另一端顶接在配重块的下端，且在正常状态下挡板一侧壁封闭喷嘴，小轮顶接在挡板另一端侧壁上；支杆下端的U型槽插接在复位手柄组件上；在阀芯阀帽上升或复位手柄组件动作时，配重块下压挡板支座组件的挡板，打开喷嘴喷气；

发动机的来油通过油滤组件连接底板上开有的低压油槽，一端置于低压油槽内的齿轮泵出口通过下壳体组件内的进油孔分两路，一路连接贝塔活门组件的高压油进口，另一路连接安全活门组件的高压油腔；安全活门组件的低压油腔通过下壳体组件的回油油路连接低压油槽；贝塔活门组件的高压油出口通过下壳体组件内的进高压油孔连接选速机构的进高压油口，选速机构的出高压油口连接螺旋桨油腔；贝塔活门组件的回油腔通过下壳体组件的回油油路连接选速机构的油槽Ⅱ；选速机构的回油口连接发动机的回油槽。

进一步优选地，所述选速机构的选速手柄有内花键孔的一端的周壁断开，断开周壁的两端壁上一个开通孔，一个开螺纹孔，二者由带孔球面圆柱头螺钉Ⅰ和轻型弹簧垫圈Ⅰ固定在一起。这种结构容易安装和拆卸。

进一步优选地，所述选速机构的选速止挡组件周壁断开，断开周壁的两端壁上一个开通孔，一个开螺纹孔，二者由带孔球面圆柱头螺钉Ⅱ和轻型弹簧垫圈Ⅱ固定在一起。这种结构容易安装和拆卸。

进一步优选地，所述选速机构的离心配重组件包括支座、两对应分布的离心块和螺旋挡圈；支座下端通过花键套并卡接在阀套的上端部外圆上；两离心块分别由轴和轴承间隙装配在支座上，支座上端的外壁上卡接固定有一圈螺旋挡圈，轴的两端顶接在螺旋挡圈内端壁上；顶接在轴承的底面凸台上的钩端设置有圆弧面。螺旋挡圈的存在，使轴不易脱出，结构可靠性高，圆弧面减少了轴承的底面凸台的摩擦，增加了使用寿命。

进一步优选地，所述安全活门组件的弹簧轴座和安全活门之间的间距为2.8mm。以保证压力弹簧的压力达到使用要求。

进一步优选地，所述安全活门组件的所述弹簧轴座的座上端通过垫片Ⅰ顶靠在帽盖Ⅰ内孔内，下端通过垫片Ⅱ压接在压力弹簧上。通过调整垫片Ⅰ的厚度可保证弹簧轴座和安全活门之间的间距，通过调整垫片Ⅱ的厚度可以调整压力弹簧的压力，这样的结构容易安装，比较容易调整，使其达到参数要求。

进一步优选地，所述安全活门组件的衬套Ⅰ通过垫圈螺纹固定在下壳体组件上开有螺纹安装孔内；所述帽盖Ⅰ通过衬套Ⅰ上端壁与帽盖Ⅰ下端壁之间的另一垫圈螺纹固定在衬套Ⅰ内孔上端。连接可靠性高，不易脱落。

进一步优选地，所述贝塔活门组件的帽盖与U型叉之间有嵌在帽盖端口内壁上塑料垫圈密封防尘；所述衬套、圆形安装口和调整垫圈之间压装有另一封严圈。

进一步优选地，所述动力涡轮调节组件的挡板支座组件的挡板一端可旋转地安装在上壳体组件的下端侧壁上探出的安装壳内的结构是：所述轴承间隙装配在支承座的支撑轴根部，挡板间隙装配在轴承上，支撑轴上通过垫片套有弹簧Ⅳ；将支撑座、轴承和弹簧Ⅳ整体压装在安装壳内孔内。

本发明具有如下五种工作状态：

a）平衡转速的选择和顺桨：

通过飞机上的螺旋桨杆操纵本发明上的选速手柄，改变变径螺杆轴位置进而改变弹簧的压量，可使螺旋桨选择在不同的平衡转速下工作，调速器由发动机的传动机构带动旋转，此时，弹簧的弹力与离心配重组件的离心块旋转产生的离心力施加在阀芯阀帽组件上的轴向分力达到平衡，阀芯的凸肩刚好堵住通往螺旋桨腔内的滑油油路，使其在一个平衡转速下工作。

当选速手柄移至顺桨位置时，阀芯阀帽组件被提起，出高压油口和回油口连通，使螺旋桨腔内的高压油流入低压油槽中，减小作用在螺旋桨伺服活塞上的压力，此时，螺旋桨伺服活塞在顺桨弹簧力和桨叶配重离心力的作用下移向顺桨位置。

b）超速循环和保护：

在超速的情况下，调速器离心配重组件的离心块向上甩，克服弹簧的弹力而使阀芯阀帽组件上提，出高压油口和回油口连通，使螺旋桨腔内的高压油分流到低压油槽中，使螺旋桨桨距变大，负载增加，螺旋桨转速减小，直到阀芯阀帽组件下降，使弹簧弹力与离心力的轴向分力达到平衡，转速回到选择的平衡转速，阀芯的凸肩重新把通往螺旋桨腔内的滑油油路堵住。

当调速器超速到一定数值后，动力涡轮调节组件将起作用，阀芯阀帽组件被提起到一定程度，推动拨叉转动，配重块下压挡板支座组件的挡板打开喷嘴，通过降低信号转换装置一侧的压力，提供给燃油调节器信号，使其减少给发动机的供油量，从而使发动机功率下降，螺旋桨转速也下降到要求的范围内，防止飞转。

c）欠速循环：

在欠速的情况下，弹簧弹力克服离心配重组件的离心块离心力的轴向分力，使阀芯阀帽组件下降，出高压油口和进高压油口连通，高压油进入螺旋桨腔，使螺旋桨桨距变小，负载减小，螺旋桨转速增加，直到阀芯阀帽组件上升，使弹簧弹力与离心力轴向分力达到平衡，转速回到选择的平衡转速，阀芯的凸肩重新把通往螺旋桨腔内的油路堵住。

d）β操纵和反桨：

反桨操作时，后拉功率杆使螺旋桨转速比选定转速低时，该调速器可使螺旋桨向小距方向移动，当进入β范围时，通过功率杆可选定所需的桨叶角，具体过程如下：后拉功率杆→反桨杆动作→复位手柄动作→支杆下移→配重块下压挡板打开喷嘴→P_燃气路放气→发动机功率下降→欠速情况出现→阀芯阀帽下降→高压油进入螺旋桨腔→螺旋桨向反桨方向移动，移动的结果使低距止动环带动贝塔活门向前移动、小距端堵关闭通往螺旋桨腔的油路，从而自动保持在某一桨叶角，继续后拉功率杆，贝塔活门又向后移动，小距端堵离开通往螺旋桨腔的油路，油路连通，高压油再次进入螺旋桨腔，使其向反桨方向移动，移动的结果是贝塔活门又一次关闭油路，此过程重复出现直到实现全反桨。

e)小距限动定距保护：

发动机慢车，调速器打出的高压油进入螺旋桨腔，螺旋桨从顺桨向小距方向移动，当螺旋桨桨叶角变小到α角时，螺旋桨继续变小距，贝塔活门在反桨杠杆和复位弹簧的弹力作用下移动，贝塔活门上的小距端堵关闭高压油出口，从而螺旋桨桨叶角自动保持在某一桨叶角，从而使螺旋桨定距，达到保护功能。

本发明的优点和有益效果：结构相对简单，安装拆卸方便，具有可选速、可控制顺回桨、可实现反桨、平衡转速可调可控功能；使用该调速器的螺旋桨工作效率高，节省大量燃油，工作安全可靠性高，缩短了滑行跑道。且调速器自身就有超速保护功能，使飞机飞行更佳安全可靠。