專利名稱：螺旋槳變距刻度盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
，螺旋槳(航海中一般稱“推進(jìn)器”)，見附

圖1，是靠流體力學(xué)原理航行的航行器的主要推進(jìn)裝置。作為螺旋槳重要指標(biāo)之ー的螺距，需要調(diào)整到與發(fā)動機(jī)功率和轉(zhuǎn)速最佳配比，才能使螺旋槳乃至發(fā)動機(jī)發(fā)揮最大效力。本發(fā)明是一種用于在螺旋槳變距過程中標(biāo)識和讀取螺距變化量的刻度裝置，見附圖2。
背景技術(shù)：
影響螺旋槳拉カ或推力(以下以拉カ為主來說明)的因素有，發(fā)動機(jī)功率、轉(zhuǎn)速、螺旋槳槳葉螺距，槳葉面積以及截面翼型等。而在槳葉制作方面，通常有兩類，一類是將ー個槳葉單體制作，見附圖3，再由一套槳箍(有的叫“槳夾”)裝置(見附圖4)將幾片槳葉裝配成 一體，像附圖5所示的樣子。不妨把這類螺旋槳稱為“分體式螺旋槳”，簡稱“分體槳”。另ー類是將幾片槳葉在材料物理意義上作成一體，見附圖6，比方說用木材、塑料、樹脂、金屬等雕刻、用塑料、金屬等鑄造、加工等，不妨把這類稱為“一體式螺旋槳”，簡稱“一體槳”。分體槳槳葉可以繞槳箍軸線旋轉(zhuǎn)，的螺距，通過讓螺旋槳槳葉，可以實(shí)現(xiàn)調(diào)整變化，見附圖7 ;而一體槳一旦制成，它的螺距就是固定的，不能再調(diào)整了。充分利用分體槳槳葉螺距可調(diào)性，人們早已想到通過調(diào)整螺旋槳的槳葉螺距，來與發(fā)動機(jī)功率與轉(zhuǎn)速達(dá)到最佳配比，從而發(fā)揮出螺旋槳和發(fā)動機(jī)的最大功效。螺旋槳變距又分兩種情況，一種是，在螺旋槳運(yùn)轉(zhuǎn)過程中通過特定機(jī)械變距機(jī)構(gòu)來機(jī)械調(diào)整，不妨稱之為“機(jī)械變距”;另一種是，在螺旋槳停轉(zhuǎn)情況下，用人工手動的方式調(diào)距，不妨稱之為“人工變距”。而對于一體槳而言，變距就意味著要更換具有不同固定螺距的螺旋槳。本發(fā)明，是ー種用在分體槳上，人工變距過程中使用的，能夠?qū)崿F(xiàn)定量變距，保證各槳葉變距量一致性，以及變距量讀取的刻度指示裝置，見附圖8、附圖9。

發(fā)明內(nèi)容
分別在分體式螺旋槳的槳葉和它的槳箍上，適當(dāng)?shù)奈恢茫髯灾苽湟幌盗杏浱?，定義好它的刻度単位與相互對準(zhǔn)基準(zhǔn)，然后通過這兩者之間的相互對比關(guān)系，使得槳葉與其槳箍之間，以及夾角變化量，變得可識別、可讀取、可記錄。這樣ー套夾角標(biāo)識系統(tǒng)，就是本發(fā)明的“螺旋槳變距刻度盤”。它的特點(diǎn)是
1，分體槳槳葉根部，在槳箍中繞槳箍軸線可以旋轉(zhuǎn)的前提下，分別在槳葉和槳箍上，同時制備相對應(yīng)的一系列記號，記號的形態(tài)，有且必須有可區(qū)別、可辨別、可讀取、可記錄性，但與是否是文字、字母、數(shù)字，以及是否是幾何的立體或平面圖形，都無關(guān)。2，記號體系可以在槳葉和槳箍上的任何位置，不管是在槳葉與槳箍裝配面外側(cè)的可見部分還是這個裝配面不可見的內(nèi)側(cè)表面上，只要能構(gòu)成可識別的相互對比關(guān)系，從而標(biāo)識出兩者沿槳箍軸旋轉(zhuǎn)的角度即可。4，在記號系列中，各記號間構(gòu)成有續(xù)變化關(guān)系；而在槳葉和槳箍之間有明確和確定的對比基準(zhǔn)；從而構(gòu)成一個自成體系的刻度盤。
5，刻度盤的內(nèi)部對準(zhǔn)基準(zhǔn)的實(shí)際位置由制造者在槳葉與槳箍制造時自行隨意安排，而與槳葉自身的原始螺距基準(zhǔn)，可以有關(guān)也可以無關(guān)。6，刻度盤的計量單位與進(jìn)位制，可以自定義，也可以是科學(xué)進(jìn)位制。7，刻度盤在槳葉和槳箍上的制備方式，只要在物理意義上能夠與它們的載體分別保持位置不變即可，而與制備工藝無關(guān)。它可以是單獨(dú)零件，也可以在槳葉、槳箍的本體材料上，不管在槳葉和槳箍的實(shí)體表面上是突起還是凹陷或者一平；也可以是油漆噴涂，材料方面也可以是機(jī)加、鑄造或粘接、粘合等。那么，這樣一個“螺旋槳變距刻度盤”又有什么實(shí)際使用價值呢？這還得從它的新穎性說起。通常，在現(xiàn)代航空和航海領(lǐng)域里使用的，大都是分體式螺旋槳系統(tǒng)一槳葉是單葉單獨(dú)制備的，并且，槳葉的變距也基本上都是在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，通過一定的機(jī)械控制裝置來自動完成的。而且，變距量也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了在司服機(jī)構(gòu)內(nèi)部，通過更高級、更精密的手段，實(shí)現(xiàn)了自動協(xié)調(diào)、監(jiān)控與提取。所以，在這樣成熟的、高度產(chǎn)業(yè)化的應(yīng)用當(dāng)中，螺旋槳變距刻度盤 基本上是沒有用的。更何況，因?yàn)檫@些螺旋槳即高大又高速，即便是有刻度盤也無法人工讀取。也就是說，這樣一個“螺旋槳變距刻度盤”，是既無必要也不可行。所以人們就一直沒有想起來要理性地這樣應(yīng)用。而這卻正構(gòu)成了本發(fā)明的新穎性基礎(chǔ)。因?yàn)?，本發(fā)明人看到，在另一個層面，這種裝置是既可行又有用，這就是在我國剛剛興起而在世界范圍內(nèi)早普及了的，通用航空領(lǐng)域中的輕型和超輕型飛機(jī)，乃至其他各類個人航空運(yùn)動、娛樂器材(如動力傘、動力三角翼，等等)上的，螺旋槳系統(tǒng)。因?yàn)?，在這個層面上，發(fā)動機(jī)以及整個飛行裝置都大大的縮小了，舉例說，超輕型飛機(jī)，我國沿用了世界通用規(guī)范，規(guī)定，飛行器自身整機(jī)(不包括燃油以及相應(yīng)的救生器材等輔助器材)重量不超過116公斤的，飛行器和飛行人員免飛行許可；而這類發(fā)動機(jī)通常也只有幾十馬力，重量也大體上在幾十公斤，體積也基本上與摩托車發(fā)動機(jī)相當(dāng)；而價格，超輕型飛機(jī)一般在幾十萬元人民幣不等，發(fā)動機(jī)在幾萬元人民幣不等；只能單人乘坐并駕駛……所以在這個層面，如果讓螺旋槳可以動態(tài)機(jī)械變距，是不可想象的，因?yàn)樽兙鄼C(jī)構(gòu)通常是很復(fù)雜、很精密、很重、很大、很昂貴的東西。實(shí)際情況也是，根據(jù)本發(fā)明人長年密切觀察，變距裝置在此層面，在國內(nèi)外都確實(shí)沒有應(yīng)用。另外，這個層面的飛行，通常都是運(yùn)動、娛樂性質(zhì)的，所以用戶通常都不會去過于計較發(fā)動機(jī)與螺旋槳螺距、功率、轉(zhuǎn)速等之間的配比……那么實(shí)際上，人們對這個問題是采取了容忍和將就的態(tài)度，而不是不希望挖掘螺旋槳在這個方面的潛力，提高它的性能。相反的，事實(shí)上，不管是發(fā)動機(jī)或螺旋槳廠家還是用戶個人，都沒有忽略這個問題，人們都已經(jīng)和正在想著各種各樣的辦法來挖掘這方面的潛力。比如，廠家為不同功率、不同額定轉(zhuǎn)速的發(fā)動機(jī)，設(shè)計制造了不同螺距的螺旋槳；而那些用戶個人也在不斷地挑選和更換螺旋槳，來使之最大限度地適應(yīng)手頭的發(fā)動機(jī)，等等。所以應(yīng)該說，如果能夠開發(fā)出一種簡單易行，廉價有效的變距輔助裝置或者方法，來使得變距操作在計量意義上有可操作性，那將一定是有需求的，并且需求是巨大，只是沒有人去做這項(xiàng)工作而已。簡單地說，“螺旋槳變距刻度盤”，并不是變距司服裝置，它只是個變距的依據(jù)基準(zhǔn)以及變距角度數(shù)據(jù)的讀出參照裝置。它僅僅是在設(shè)計和制造螺旋槳和槳箍時，添加一個標(biāo)識體系，使得用戶能簡單、準(zhǔn)確、有效地調(diào)整螺距，使得原本具有定死螺距的螺旋槳，能在不同螺距下工作。當(dāng)然，最初是需要有一個按刻度逐一調(diào)試的過程，最終選出在什么發(fā)動機(jī)上、什么額定轉(zhuǎn)速下，哪個刻度數(shù)值時螺旋槳系統(tǒng)拉カ最大……。通過精密的模具エ藝制造，刻度盤可以在很精確的量級上，在所有批次的所有個體上保持一致，也就使得任何一個調(diào)試好成熟刻度數(shù)據(jù)，在所有使用了這套槳葉與槳箍的螺旋槳系統(tǒng)中，含義都一致、都有效，也不管這些螺旋槳系統(tǒng)用在什么發(fā)動機(jī)上(當(dāng)然是功率、轉(zhuǎn)速大體匹配的發(fā)動機(jī))。當(dāng)然，用戶需要做的僅僅是在運(yùn)轉(zhuǎn)前，打開槳箍夾塊，按照選好的刻度數(shù)據(jù)，將槳葉安裝在槳箍中即可，而不必考慮或參考槳葉的原始螺距值什么的。而這些成熟數(shù)據(jù)在同產(chǎn)品客戶群中可以流通一同一發(fā)動機(jī)機(jī)型可以使用同一數(shù)據(jù)，不同機(jī)型則有不同的數(shù)據(jù)。所以，這個刻度盤，一方面讓用戶最大限度地挖掘螺旋槳和發(fā)動機(jī)的性能潛力，同時，也可以讓用戶節(jié)省
下那些原本需要過多購買螺旋槳的開銷。以下是《說明書附圖》說明表。
權(quán)利要求
1.分體式螺旋槳系統(tǒng)，分別在槳葉和槳箍上，同時制備相對應(yīng)的一系列記號，記號的形態(tài)必須有可區(qū)別、可辨別、可讀取、可記錄性，但與是否是文字、字母、數(shù)字，以及幾何的圖形特性，都無關(guān)。
2.權(quán)利要求I所說的記號體系，可以在槳葉和槳箍的任何位置上，與槳葉自身的原始螺距基準(zhǔn)，可以有關(guān)也可以無關(guān)；不管是在槳葉與槳箍安裝裝配面外側(cè)的可見部分還是這個裝配面不可見的內(nèi)側(cè)表面上；也不管槳葉變距的轉(zhuǎn)動與槳箍上槳葉安裝孔是否同軸。
3.權(quán)利要求2所說的記號體系，在槳葉與槳箍的安裝與裝配關(guān)系中，可以具有物理定位作用，也可以不具有定位作用。
4.權(quán)利要求3中所說定位作用如果存在，那么定位點(diǎn)應(yīng)該在兩處和兩處以上，能夠使槳葉在兩個和兩個以上的安裝角度當(dāng)中選擇的，無論定位點(diǎn)之間角度是否被事先知曉與定義。
5.在權(quán)利要求2和3所說記號系列中，各記號間存在有續(xù)變化關(guān)系；并且在槳葉和槳箍之間有明確和確定的對比基準(zhǔn)；從而構(gòu)成一個自成體系的刻度盤。
6.權(quán)利要求5所說刻度盤的計量單位與進(jìn)位制，可以自定義，也可以是科學(xué)進(jìn)位制。
7.權(quán)利要求6所說刻度盤，在槳葉和槳箍上的制備方式，只要在物理意義上能保證夠與它們的載體分別保持位置不變即可，而與生產(chǎn)工藝無關(guān)；即，它可以是單獨(dú)零件，也可以在槳葉、槳箍的本體材料上；可以在槳葉和槳箍的實(shí)體表面上或凸起或凹陷或一平；也可以是油漆噴涂、機(jī)加、鑄造或粘接、粘合等。
8.權(quán)利要求7所說螺旋槳變距刻度盤，在固定翼飛機(jī)螺旋槳系統(tǒng)上的應(yīng)用；以及在直升機(jī)主動旋翼系統(tǒng)及其尾槳系統(tǒng)，和旋翼機(jī)被動旋翼系統(tǒng)及其主推螺旋槳系統(tǒng)中的應(yīng)用。
9.權(quán)利要求7所說的螺旋槳變距刻度盤，在運(yùn)動、娛樂用飛行器材上的應(yīng)用，比如動力傘、動力三角翼，以及航空模型的螺旋槳系統(tǒng)上的應(yīng)用。
10.權(quán)利要求7中所的螺旋槳變距刻度盤，在水上船只和水中潛水器的螺旋槳或者推進(jìn)器系統(tǒng)上的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明螺旋槳變距刻度盤，是螺旋槳調(diào)變螺距時用以標(biāo)識和讀取變距量的刻度裝置，把螺距調(diào)變到與發(fā)動機(jī)功率、轉(zhuǎn)速等的最佳配比能使螺旋槳和發(fā)動機(jī)發(fā)出最佳效力。一種依附在槳葉和槳箍上的變距量刻度裝置，有助于控制、保持一個螺旋槳系統(tǒng)中各槳葉變距量的一致性；在應(yīng)用了這種刻度裝置的不同螺旋槳系統(tǒng)(2、3、4葉槳系統(tǒng)等)，以及在不同的(適當(dāng)功率與轉(zhuǎn)速的)發(fā)動機(jī)上，只要使用不同的讀數(shù)值即可，而不必?fù)Q槳葉。所以，這些成熟的讀數(shù)值在所有客戶群中具有流通性。同時，螺旋槳廠家只生產(chǎn)少量乃至一葉槳葉，就能滿足很多螺旋槳系統(tǒng)和發(fā)動機(jī)用戶的螺旋槳需要；而一個用戶只需購買極少乃至唯一的一套槳葉，就能應(yīng)對很多應(yīng)用場合。
文檔編號B63H3/00GK102837814SQ201210332879
公開日2012年12月26日 申請日期2012年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月10日
發(fā)明者薛廣振 申請人:薛廣振