1.本发明属于直升机旋翼系统结构技术领域，具体涉及一种轴内操纵式旋翼操纵系统。


背景技术：

2.旋翼操纵机构是直升机旋翼系统的一个重要组成部分，通过旋翼操纵机构实现旋翼的总距及周期变距运动，最终实现直升机的姿态调整。
3.旋翼操纵的典型结构主要为环式球铰结构，主要由动环不动环组件、扭力臂组件、防扭臂组件、变距拉杆组件等组成。动环不动环组件可以沿固定在主减上端的导筒上、下滑动实现旋翼的总距操纵；通过绕球铰组件的倾转实现旋翼的周期变距操纵；扭力臂组件一端与旋翼轴连接，另外一端与动环组件连接，当旋翼轴旋转时通过扭力臂组件带动动环组件与主轴同步旋转；防扭臂组件一端连接在主减速器壳体上，另外一端与不动环组件连接，用以防止不动环组件被动环组件带转；不动环组件三个叉耳分别与操纵舵机相连。
4.环式球铰结构的旋翼操纵布置在旋翼轴外，增加了零件尺寸和重量，增大了直升机飞行过程中产生的阻力，且不利于直升机总体布置。


技术实现要素：

5.本发明提供一种轴内操纵式旋翼操纵系统，其动环不动环组件布置在主减下方，通过布置在旋翼轴内的拉杆组件将操纵指令传递给桨毂，实现了减小气动阻力的设计需求；同时动环不动环组件采用十字铰构型代替球铰结构，虽然结构复杂，但减小了零件尺寸，利于旋翼操纵空间布置，且操纵稳定性好、可靠性高、性能优异。
6.一种轴内操纵式旋翼操纵系统，包括：动环不动环组件、防扭杆组件、带转件、十字铰组件和拉杆组件；
7.所述带转件为漏斗状，上端空心漏斗，下端实心轴；带转件上端通过螺栓与旋翼轴连接；
8.所述带转件下端通过十字铰组件与动环不动环组件连接；
9.所述防扭杆组件一端与主减固定端连接，另一端与动环不动环组件中的不动环其中一个支臂连接；
10.所述拉杆组件一端与动环不动环组件中的动环连接，另一端连接桨榖摇臂，且所述拉杆组件安装在旋翼轴内；
11.所述动环不动环组件中的不动环另外三个支臂与三个助力器连接。
12.进一步，所述十字铰组件包括：第一转轴组件12、两个第二转轴组件21、滑筒和过渡件；
13.所述带转件下端实心轴上沿轴向设有一矩形滑槽；所述滑槽沿实心轴径向贯穿；
14.所述滑筒套设在带转件下端实心轴上，所述过渡件套设在所述滑筒外部；所述滑筒和过渡件轴向垂直方向同一周向位置分别设有一组通孔；
15.所述第一转轴组件贯穿滑筒、过渡件上的通孔和实心轴上的滑槽；所述第一转轴组件带动滑筒和过渡件沿带转件下端实心轴上的滑槽滑动；
16.所述两个第二转轴组件对称设置在过渡件两侧，两个第二转轴组件同轴且轴线经过第一转轴组件轴线与实心轴轴线交点且垂直于第一转轴组件轴线与实心轴轴线所在平面；
17.所述第二转轴组件一端与过渡件连接，另一端与动环不动环组件中的动环连接。
18.进一步，所述第一转轴组件包括：第一螺栓16、两个第一衬套17、两个第一轴承15、和第一直衬套18；
19.所述第一螺栓贯穿滑筒、过渡件及带转件下端实心轴上的滑槽，且第一直衬套套设在第一螺栓上，并穿过带转件下端实心轴上的滑槽和滑筒周向通孔；
20.所述两个第一轴承套设在第一螺栓与过渡件之间，且分别位于第一直衬套两侧；
21.所述两个第一衬套套设在第一螺栓上且分别位于两个第一轴承外侧；
22.所述第一螺栓段端部通过螺母拧紧。
23.进一步，所述第二转轴组件包括：第二螺栓22、第二衬套23、第二轴承24、第二直衬套25；
24.所述第二螺栓螺帽一侧埋设在过渡件内侧；螺杆段贯穿动环不动环组件中的动环和过渡件；所述第二直衬套套设在螺杆段与动环之间，并位于第二轴承外侧；第二螺栓螺杆段端部通过螺母锁紧；
25.所述第二轴承套设在第二螺栓与过渡件之间；
26.所述第二衬套套设在第二螺栓上且位于螺帽与第二轴承之间。
27.进一步，所述带转件上端空心漏斗的斜面段设有四个开口，四组拉杆组件下端分别穿过所述四个开口与动环不动环组件中的动环连接。
28.进一步，所述滑筒为中空的圆筒状，滑筒内侧壁中部开有环形凹槽；且环形凹槽内沿径向180
°
对称设有一组通孔以供第一转轴组件穿过。
29.进一步，所述系统还包括滑动衬套；所述滑动衬套为中空圆筒状，滑动衬套内径与带转件实心轴外径相配合；滑动衬套外径与滑筒环形凹槽处内径相配合；滑动衬套高度等于环形凹槽高度；
30.所述滑动衬套设置在滑筒环形凹槽内，所述滑动衬套与滑筒环形凹槽内周向位置相同处开有直径相同的通孔。
31.进一步，所述滑动衬套侧壁上设有开口，所述开口从滑动衬套上端面贯穿至下端面；且所述开口远离滑动衬套侧壁上的通孔。
32.进一步，所述动环不动环组件包括：动环、不动环、大轴承；
33.所述动环上端外侧有四个支臂，支臂上有双叉耳且有通孔贯穿，所述叉耳孔用于连接拉杆组件；所述动环上端外侧与叉耳孔轴线同平面处径向180
°
对称设有一组通孔，通孔位于两个相邻支臂的对称面上，用于连接两个第二转轴组件。
34.有益效果：
35.本发明所述的一种轴内操纵的旋翼操纵构型，布置在旋翼轴内进行操纵，从而实现了减小气动阻力的设计需求；同时采用十字铰构型代替球铰结构，减小了零件尺寸，利于旋翼操纵空间布置，且操纵稳定性好、可靠性高、性能优异。
附图说明
36.图1是旋翼操纵系统安装示意图；
37.图2是旋翼操纵系统俯视图；
38.图3是旋翼操纵俯视图所示的a-a剖视图；
39.图4是旋翼操纵俯视图所示的b-b剖视图；
40.图5是图3中c区域局部放大区；
41.图6是图4中d区域局部放大图；
42.其中，1旋翼轴、2带转件、3拉杆组件、4防扭杆组件、5主减固定端、6动环不动环组件、7十字铰组件、8螺栓、9不动环组件、10大轴承、11动环组件、12第一转轴组件、13滑动衬套、14滑筒、15第一轴承、16第一螺栓、17第一衬套、18第一直衬套、19过渡件、20螺母、21第二转轴组件、22第二螺栓、23第二衬套、24第二轴承、25第二直衬套、26螺母。
具体实施方式
43.本发明所述一种轴内式旋翼操纵构型，主要由动环不动环组件6、防扭杆组件4、带转件2、十字铰组件7和拉杆组件3组成，如图1所示。其中带转件2为漏斗状，上端空心漏斗且末端存在环形台阶，下端实心轴；旋翼轴1插入带转件2上端空心漏斗处，并用4个周向安装的螺栓8与旋翼轴1连接，漏斗内侧末端存在环形台阶用于旋翼轴1限位；带转件2下端通过十字铰组件7与动环不动环组件6连接；动环不动环组件6中不动环3个支臂通过螺栓连接到助力器上，不动环另外1个支臂与防扭臂杆组件4连接用于防止不动环被带转。防扭臂杆组件4另外一端通过螺栓连接到主减固定端5。拉杆组件3下端穿过带转件2空心漏斗斜面段设有的开口并连接动环不动环组件6中的动环，另外一端连接桨毂摇臂，拉杆组件3位于旋翼轴1内部。
44.如图3、图4所示，十字铰组件7主要由两个第二转轴组件21、一个第一转轴组件12、滑筒14以及过渡件19等组成。如图3所示，转轴组件12由第一螺栓16、两个第一衬套17、两个在过渡件19上的第一轴承15、第一直衬套18组成；其中第一螺栓16依次与第一衬套17、第一轴承15内圈、第一直衬套18、第一轴承15内圈、第一衬套17相互压紧，并用螺母20拧紧；第一直衬套18为中空的圆筒状，且外侧圆柱从上端面至下端面对称削平，削平面与带转件2滑槽内平面配合并可在其中进行上、下滑动；两对第一轴承15外圈安装到过渡件19上，使得过渡件19可以围绕第一转轴12进行倾转。转轴组件12主要连接带转件2、滑筒14以及过渡件19；当进行总距运动时，滑筒14以及过渡件19在第一转轴组件12连接作用下可以一起沿带转件2下端实心轴部分沿轴向上、下滑动。滑动衬套13安装在滑筒14内侧环形凹槽内，周向通孔与滑筒14周向通孔对齐，并用第一转轴组件12连接，滑动衬套13起到耐磨和支撑作用。如图4所示，第二转轴组件21由第二螺栓22、第二衬套23、安装在过渡件19上的第二轴承24、第二直衬套25组成；其中第二螺栓22依次与第二衬套23、第二轴承24内圈、第二直衬套25相互压紧，并用螺母26拧紧；第二直衬套25从动环不动环组件6的动环外侧插入到动环的周向孔内。第二轴承24外圈安装到过渡件19上，使得过渡件19可以围绕转轴21进行倾转。两个第二转轴组件21与第一转轴组件12轴线相互垂直并在一个平面内，第二转轴组件21与第一转轴组件12轴线交点，从而实现了横向周期变距和纵向周期变距运动，并保证了二者的独立性。
45.如图3所示，动环不动环组件6由动环组件11、不动环组件9和一对大轴承10组成，
其中动环组件11旋转，不动环组件9不旋转，大轴承10用以隔离动环组件11的旋转运动与不动环组件9的不旋转运动。动环11上端外侧有四个支臂，支臂上有双叉耳且有通孔径向贯穿，所述叉耳孔用于连接拉杆组件3；所述动环11上端外侧与叉耳孔轴线同平面处径向180
°
对称设有一组通孔，通孔位于两个相邻支臂的对称面上，用于连接两个第二转轴组件21。
46.当旋翼操纵进行总距操纵时，动环不动环组件6沿带转件2下端实心轴轴向上、下运动，在两个第二转轴组件21的连接作用下带动过渡件19上、下运动，过渡件19在第一转轴组件12的作用下带动滑筒14沿带转件2下端实心轴轴向上、下运动。
47.当旋翼操纵进行周期变距操纵时，动环不动环组件6可以围绕第二转轴21单独进行倾转，过渡件19不倾转，同时也可以与过渡件19保持同姿态一起围绕第一转轴组件12进行倾转；同时也可以发生动环不动环组件6与过渡件19不同姿态围绕第一转轴12进行倾转，即先保持过渡件19不动，动环不动环组件6围绕第二转轴组件21进行倾转，然后再与过渡件19一起围绕第一转轴组件12进行倾转。
48.当旋翼轴1旋转时，在螺栓8的连接作用下，带转件2与旋翼轴1同步旋转，在第一转轴组件12的连接作用下，滑筒14以及过渡件19被带转，在第二转轴组件21的连接作用下，动环组件被带转。
49.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。