CN115750605A - 一种安装自密封脂润滑轴承的桨距操纵轴组件及装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及直升机尾桨制造技术领域，解决了直升机做各种大倾角机动时，受重力影响，滑油流动缺少导油条件，使得滑油循环不畅，造成桨距操纵轴轴承组件润滑不充分的问题，具体为一种安装自密封脂润滑轴承的桨距操纵轴组件及装配方法，包括有设置于尾桨轴内部的桨距操纵轴和球轴承座，所述桨距操纵轴内部开设有操纵轴内孔，所述操纵轴内孔内部设置有连杆。本发明可有效地对双列球轴承外环和双列球轴承内环所夹空间狭道进行封堵，并围成轴承封闭内腔，轴承封闭内腔中填充的润滑脂，受到第一轴承密封圈和第二轴承密封圈的密封作用；无论直升机如何进行机动、桨距操纵轴仰角如何变化，润滑脂不会外泄。

Description

一种安装自密封脂润滑轴承的桨距操纵轴组件及装配方法

技术领域

本发明涉及直升机尾桨制造技术领域，特别涉及一种安装自密封脂润滑轴承的桨距操纵轴组件及装配方法。

背景技术

直升机桨距操纵轴内孔通常装有双列角接触球轴承，该轴承由提供推拉力的作动筒来进行推拉，带动桨距操纵轴在尾桨轴内孔沿轴线前后滑动，主要传递轴向载荷，滚动轴承外环随桨距操纵轴旋转，内环与作动筒通过连杆连接，不旋转。在尾桨轴上倾的情况下，与尾桨轴同轴线的桨距操纵轴也上倾，如果桨距操纵轴安装在尾桨轴内孔，则齿轮飞溅的滑油必须通过非常复杂的导油结构将滑油从低处导入上倾的轴承处润滑轴承。

滑油由桨距操纵轴腔壁一侧进油孔流入桨距操纵轴，流经双列球轴承，再从桨距操纵轴腔壁另一侧开设的润滑油孔(出油孔)流出，形成滑油循环，对双列球轴承进行润滑，减少双列球轴承在直升机运行过程中出现的磨损及发热状况。现有技术方案中的双列球轴承润滑条件在直升机做大倾角机动时，桨距操纵轴仰角将会产生不同程度的变化，桨距操纵轴呈一侧高一侧低的情况，当桨距操纵轴进油孔一端位置高于润滑油孔(出油孔)一端时，滑油流动循环将受重力影响，若不设置导油结构，会造成由于缺少导油条件，滑油进油减少，进而影响双列球轴承的润滑，造成双列球轴承发热情况，影响桨距操纵轴的性能。

因此，为使得直升机做各种大倾角机动时，桨距操纵轴轴承组件能够得到充分的润滑，并规避操纵轴较长，机匣增加一段供双列球轴承滑动的圆柱段造成结构复杂，重量增加的问题，亟待提出一种安装自密封脂润滑轴承的桨距操纵轴组件及装配方法，在保证可靠性不降低的前提下简化桨距操纵轴轴承润滑系统结构。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种安装自密封脂润滑轴承的桨距操纵轴组件及装配方法，目的是为了具备不需设置复杂的导油结构可使桨距操纵轴轴承组件的润滑免受重力因素较大干扰限制的能力，解决直升机做各种大倾角机动时，受重力影响，滑油流动缺少导油条件，使得滑油循环不畅，造成桨距操纵轴轴承组件润滑不充分的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种安装自密封脂润滑轴承的桨距操纵轴组件及装配方法，所述桨距操纵轴轴承组件包括有设置于尾桨轴内部的桨距操纵轴和球轴承座，所述桨距操纵轴内部开设有操纵轴内孔，所述操纵轴内孔内部设置有连杆，所述连杆两端均连接有关节轴承，所述球轴承座上设置有脂润滑轴承机构；

所述脂润滑轴承机构包括有安装于球轴承座上的双列球轴承件，所述双列球轴承件上安装有密封件，且所述双列球轴承件内填充有润滑脂；

所述密封件包括有分设于双列球轴承件两端的第一轴承密封圈和第二轴承密封圈。

优选的，所述双列球轴承件包括有双列球轴承外环，所述双列球轴承外环内侧设置有双列球轴承内环，所述双列球轴承内环与双列球轴承外环间设置有两组双列球轴承滚子。

优选的，所述双列球轴承外环呈整体设置，所述双列球轴承内环呈分体设置，且所述双列球轴承外环、双列球轴承内环轴向尺寸相同。

优选的，所述双列球轴承内环相背于双列球轴承滚子的内侧与球轴承座外表面连接。

优选的，所述第一轴承密封圈、第二轴承密封圈均安装于双列球轴承外环、双列球轴承内环所围中间腔体，且与双列球轴承外环内壁、双列球轴承内环外壁固定连接。

优选的，所述第一轴承密封圈、第二轴承密封圈与双列球轴承外环、双列球轴承内环围成轴承封闭内腔。

优选的，所述润滑脂设置于轴承封闭内腔内部，所述球轴承座一侧设置有锁紧螺母。

优选的，所述球轴承座和脂润滑轴承机构均安装于操纵轴内孔内部，且所述球轴承座和脂润滑轴承机构通过锁紧螺母与桨距操纵轴固定连接。

另外，本发明还提供了一种安装自密封脂润滑轴承的桨距操纵轴组件装配方法，所述装配方法包括以下步骤：

先进行脂润滑轴承机构内部结构间的预组装操作；

然后向第一轴承密封圈、第二轴承密封圈与双列球轴承外环、双列球轴承内环所围成的轴承封闭内腔中填充注入润滑脂，润滑脂填充结束后，将第一轴承密封圈、第二轴承密封圈固定安装于双列球轴承外环、双列球轴承内环端部；

将脂润滑轴承机构安装在球轴承座上，将球轴承座和脂润滑轴承机构一同装入操纵轴内孔中，并使用锁紧螺母对球轴承座、脂润滑轴承机构与桨距操纵轴间进行固定锁紧。

优选的，所述脂润滑轴承机构内部结构间的预组装操作包括以下步骤：

将两组双列球轴承内环安装在双列球轴承外环和双列球轴承内环所夹空腔中；

准备好第一轴承密封圈和第二轴承密封圈，并将第一轴承密封圈和第二轴承密封圈分别放置于双列球轴承外环、双列球轴承内环的两端，且第一轴承密封圈、第二轴承密封圈与双列球轴承外环、双列球轴承内环之间暂时不进行固定组装。

与现有技术相比，本发明提供了一种安装自密封脂润滑轴承的桨距操纵轴组件及装配方法，具备以下有益效果：

1、通过设置的第一轴承密封圈和第二轴承密封圈可有效地对双列球轴承外环和双列球轴承内环所夹空间狭道进行封堵，并围成轴承封闭内腔，轴承封闭内腔中填充的润滑脂，受到第一轴承密封圈和第二轴承密封圈的密封作用；无论直升机如何进行机动、桨距操纵轴仰角如何变化，润滑脂不会外泄，能够始终对双列球轴承滚子外表面、双列球轴承内环外壁及双列球轴承外环内壁进行润滑，降低摩擦损耗，缓解脂润滑轴承机构发热状况。

2、本发明通过在桨距操纵轴组件内安装自密封脂润滑轴承，无论直升机如何进行机动均能保证双列球轴承的润滑；且机匣不需要增加一段供双列球轴承滑动的圆柱段，结构相对变得简单，有效减小了结构的整体重量。

3、由于在连杆两端均设置有关节轴承，两个关节轴承可更好地调节作动筒伸缩杆与桨距操纵轴之间的不同轴度，减少因不同轴引起得附加载荷，可减少轴承的受载，提高轴承使用可靠度，延长轴承使用寿命。

4、本发明通过引入脂润滑轴承机构，避免了设置导油结构来解决滑油受重力因素限制的问题，整个结构设计简单；在安装、拆卸时，脂润滑轴承机构不易散架；通过可靠性设计、配合一定的维护，便可有效保障脂润滑轴承机构的安全，从而保证整个飞行器的安全。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了根据现有技术的桨距操纵轴轴承润滑系统结构剖面示意图；

图2示出了根据本发明实施例的桨距操纵轴轴承润滑系统结构剖面示意图。

图中：1、桨距操纵轴；11、连杆；12、尾桨轴；1a、操纵轴内孔；2、球轴承座；3、脂润滑轴承机构；31、双列球轴承件；311、双列球轴承外环；312、双列球轴承内环；313、双列球轴承滚子；32、密封件；321、第一轴承密封圈；322、第二轴承密封圈；4、轴承封闭内腔；5、锁紧螺母；6、关节轴承。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整地说明，显然，所描述的实施例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。

尾桨是用来平衡反扭矩并对直升机进行航向操纵的部件。旋转着的尾桨相当于一个垂直安定面，能对直升机航向起稳定作用，直升机桨距操纵轴设置于尾桨轴内，而现有直升机用桨距操纵轴输出端通常采用双列球轴承作为浮动支承。

如图1所示，示出了现有桨距操纵轴轴承润滑系统的结构剖面示意图，滑油流向如图中箭头所指方向所示，

双列球轴承安装在球轴承座上，并使用轴承锁紧螺母进行锁紧，双列球轴承连同球轴承座一同放置于桨距操纵轴内部空腔中，且桨距操纵轴两侧腔壁分别开设有进油孔和润滑油孔；润滑油孔在设置时作为滑油的出油孔。具体地，进油孔设置于桨距操纵轴腔壁相背于轴承锁紧螺母一侧，润滑油孔(出油孔)设置于桨距操纵轴腔壁相向于轴承锁紧螺母一侧。

滑油在流动发挥作用时，滑油具体的流动行程如下：(a)先由桨距操纵轴腔壁一侧进油孔流入桨距操纵轴，(b)滑油以重力作为导油条件，流经双列球轴承；(c)滑油在重力作用下穿过双列球轴承座，并继续从桨距操纵轴腔壁另一侧开设的润滑油孔(出油孔)流出，形成滑油循环。现有技术方案中，重力作为驱动导油的前置条件，带动滑油对双列球轴承进行润滑，减少双列球轴承在直升机运行过程中出现的磨损及发热状况。然而因为重力是滑油流动循环过程中的决定性导流因素，滑油在桨距操纵轴内部的流动主要受重力因素的干扰限制，当直升机做大倾角机动时，桨距操纵轴仰角将会产生不同程度的变化，桨距操纵轴经常会呈一侧高一侧低的状态，当桨距操纵轴进油孔一端位置高于润滑油孔(出油孔)一端时，滑油流动循环将因重力因素的干扰而停滞不畅，由于缺少导油条件，滑油进油减少，进而影响双列球轴承的润滑，造成双列球轴承发热情况，影响桨距操纵轴性能。

如图2所示，示出了根据本发明实施例的桨距操纵轴轴承的润滑系统的结构剖面示意图，本发明提出了一种安装自密封脂润滑轴承的桨距操纵轴组件，桨距操纵轴轴承组件包括有设置于尾桨轴12内部的桨距操纵轴1和球轴承座2，桨距操纵轴1内部开设有操纵轴内孔1a，操纵轴内孔1a内部设置有连杆11，连杆11两端均连接有关节轴承6，两个关节轴承6可更好地调节作动筒伸缩杆与桨距操纵轴之间的不同轴度，减少因不同轴引起得附加载荷，可减少轴承的受载，提高轴承使用可靠度，延长轴承使用寿命。球轴承座2上设置有脂润滑轴承机构3；脂润滑轴承机构3和球轴承座2均设置于操纵轴内孔1a中；脂润滑轴承机构3除了承受径向负荷外，还可以承受作用在两个方向的轴向负荷；脂润滑轴承机构3包括有安装于球轴承座2上的双列球轴承件31，双列球轴承件31构成脂润滑轴承机构3整体的结构框架，双列球轴承件31上安装有密封件32，且双列球轴承件31内填充有润滑脂；通过在双列球轴承件31内填充注入润滑脂来对双列球轴承件31中各结构进行润滑，防止双列球轴承件31内部结构在直升机机动运行过程中，出现过大摩擦，缓解双列球轴承件31内部结构间出现的磨损和发热的不利状况；密封件32包括有分设于双列球轴承件31两端的第一轴承密封圈321和第二轴承密封圈322。

双列球轴承件31包括有双列球轴承外环311，双列球轴承外环311内侧设置有双列球轴承内环312，双列球轴承内环312与双列球轴承外环311间设置有两组双列球轴承滚子313。通过设置密封件32可对双列球轴承外环311与双列球轴承内环312之间所围腔体进行密封；双列球轴承件31经密封件32的密封处理，可防止内部所填充的润滑脂向外泄露，在直升机做各种大倾角机动时，润滑脂能够始终对双列球轴承滚子313进行润滑。双列球轴承外环311呈整体设置，双列球轴承内环312呈分体设置，且双列球轴承外环311、双列球轴承内环312轴向尺寸相同，分设的第一轴承密封圈321和第二轴承密封圈322可有效地对双列球轴承外环311和双列球轴承内环312所夹空间进行封堵密封，防止润滑脂泄露。双列球轴承内环312相背于双列球轴承滚子313的内侧与球轴承座2外表面连接。脂润滑轴承机构3通过双列球轴承内环312与球轴承座2之间的连接作用，与球轴承座2构成一整体部件，提高球轴承座2与脂润滑轴承机构3之间连接的紧密性，可将球轴承座2与脂润滑轴承机构3一同放入桨距操纵轴1中所开设的操纵轴内孔1a中；第一轴承密封圈321、第二轴承密封圈322均安装于双列球轴承外环311、双列球轴承内环312所围中间腔体，且与双列球轴承外环311内壁、双列球轴承内环312外壁连接。第一轴承密封圈321、第二轴承密封圈322与双列球轴承外环311、双列球轴承内环312围成轴承封闭内腔4。

润滑脂设置于轴承封闭内腔4内部，轴承封闭内腔4中润滑脂对双列球轴承滚子313外表面、双列球轴承内环312外壁及双列球轴承外环311内壁进行润滑，减小双列球轴承滚子313外表面、双列球轴承内环312外壁及双列球轴承外环311内壁间的摩擦损耗；球轴承座2一侧设置有锁紧螺母5，球轴承座2和脂润滑轴承机构3均安装于操纵轴内孔1a内部，且球轴承座2和脂润滑轴承机构3通过锁紧螺母5与桨距操纵轴1固定连接；通过锁紧螺母5的锁紧作用，完成球轴承座2、脂润滑轴承机构3和桨距操纵轴1间的装配组装。

本发明还提出了一种脂润滑桨距操纵轴轴承装配方法，用于装配安装自密封脂润滑轴承的桨距操纵轴组件，装配方法包括以下步骤：

(a)先进行脂润滑轴承机构3内部结构间的预组装操作；脂润滑轴承机构3内部结构间的预组装操作包括以下步骤：先将两组双列球轴承内环312安装在双列球轴承外环311和双列球轴承内环312所夹空腔中；然后准备好第一轴承密封圈321和第二轴承密封圈322，并将第一轴承密封圈321和第二轴承密封圈322分别放置于双列球轴承外环311、双列球轴承内环312的两端，且第一轴承密封圈321、第二轴承密封圈322与双列球轴承外环311、双列球轴承内环312之间不进行固定连接组装。

(b)向第一轴承密封圈321、第二轴承密封圈322与双列球轴承外环311、双列球轴承内环312所围成的轴承封闭内腔4中填充注入润滑脂，润滑脂填充结束后，将第一轴承密封圈321、第二轴承密封圈322固定安装于双列球轴承外环311、双列球轴承内环312端部。

(c)将脂润滑轴承机构3安装在球轴承座2上，将球轴承座2和脂润滑轴承机构3一同装入操纵轴内孔1a中，并使用锁紧螺母5对球轴承座2、脂润滑轴承机构3与桨距操纵轴1间进行固定锁紧。

双列球轴承内环分两半设置，双列球轴承外环呈整体设计，避免轴承从桨距操纵轴内孔拆卸时，轴承机构散架；本发明介绍的安装自密封脂润滑轴承的桨距操纵轴组件在安装、拆卸时脂润滑轴承机构3不易散架，在桨距操纵轴轴承组件工作过程中，无论直升机如何进行机动均不影响轴承封闭内腔4内部润滑条件。

直升机在做大倾角机动时，操纵轴组件往上倾斜，飞溅的滑油(无压力油)很难引入操纵轴内孔1a，来对脂润滑轴承机构3进行润滑，如果强行添加引油结构来应对前述飞溅滑油无压力油难以引入操纵轴内孔1a的问题；所设置的引油结构会较为复杂，增加整个操纵轴组件的复杂度、占用空间，且复杂的引油结构在长期运行中更易出现问题，会增加操纵轴组件的保养维护成本，因此，增加引油结构不适用于低成本、小型直升机的尾桨设计。

本发明通过应用脂润滑轴承，避免设置复杂的导油结构，且机匣不需要增加一段供双列球轴承滑动的圆柱段，结构相对变得简单，有效减小了结构的整体重量；结构设计变得简单。另外，本发明设计是以脂润滑双列角接触球轴承为例进行介绍说明的，采用脂润滑双列调心滚子轴承也可以，本发明所涉及技术特征包括但不限于采用脂润滑双列角接触球轴承。本发明配合可靠性设计及一定的检查，可有效确保脂润滑轴承机构3的安全，从而保证整个飞行器的安全，无论直升机如何进行机动均能保证双列球轴承的润滑。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种安装自密封脂润滑轴承的桨距操纵轴组件，其特征在于：所述桨距操纵轴轴承组件包括有设置于尾桨轴(12)内部的桨距操纵轴(1)和球轴承座(2)，所述桨距操纵轴(1)内部开设有操纵轴内孔(1a)，所述操纵轴内孔(1a)内部设置有连杆(11)，所述连杆(11)两端均连接有关节轴承(6)，所述球轴承座(2)上设置有脂润滑轴承机构(3)；

所述脂润滑轴承机构(3)包括有安装于球轴承座(2)上的双列球轴承件(31)，所述双列球轴承件(31)上安装有密封件(32)，且所述双列球轴承件(31)内填充有润滑脂；

所述密封件(32)包括有分设于双列球轴承件(31)两端的第一轴承密封圈(321)和第二轴承密封圈(322)。

2.根据权利要求1所述的一种安装自密封脂润滑轴承的桨距操纵轴组件，其特征在于：所述双列球轴承件(31)包括有双列球轴承外环(311)，所述双列球轴承外环(311)内侧设置有双列球轴承内环(312)，所述双列球轴承内环(312)与双列球轴承外环(311)间设置有两组双列球轴承滚子(313)。

3.根据权利要求2所述的一种安装自密封脂润滑轴承的桨距操纵轴组件，其特征在于：所述双列球轴承外环(311)呈整体设置，所述双列球轴承内环(312)呈分体设置，且所述双列球轴承外环(311)、双列球轴承内环(312)轴向尺寸相同。

4.根据权利要求2或3所述的一种安装自密封脂润滑轴承的桨距操纵轴组件，其特征在于：所述双列球轴承内环(312)相背于双列球轴承滚子(313)的内侧与球轴承座(2)外表面连接。

5.根据权利要求1所述的一种安装自密封脂润滑轴承的桨距操纵轴组件，其特征在于：所述第一轴承密封圈(321)、第二轴承密封圈(322)均安装于双列球轴承外环(311)、双列球轴承内环(312)所围中间腔体，且与双列球轴承外环(311)内壁、双列球轴承内环(312)外壁固定连接。

6.根据权利要求1或5所述的一种安装自密封脂润滑轴承的桨距操纵轴组件，其特征在于：所述第一轴承密封圈(321)、第二轴承密封圈(322)与双列球轴承外环(311)、双列球轴承内环(312)围成轴承封闭内腔(4)。

7.根据权利要求1所述的一种安装自密封脂润滑轴承的桨距操纵轴组件，其特征在于：所述润滑脂设置于轴承封闭内腔(4)内部，所述球轴承座(2)一侧设置有锁紧螺母(5)。

8.根据权利要求1所述的一种安装自密封脂润滑轴承的桨距操纵轴组件，其特征在于：所述球轴承座(2)和脂润滑轴承机构(3)均安装于操纵轴内孔(1a)内部，且所述球轴承座(2)和脂润滑轴承机构(3)通过锁紧螺母(5)与桨距操纵轴(1)固定连接。

9.一种安装自密封脂润滑轴承的桨距操纵轴组件装配方法，其特征在于，用于装配权利要求1－8任意一项所述的一种安装自密封脂润滑轴承的桨距操纵轴组件，所述装配方法包括以下步骤：

先进行脂润滑轴承机构(3)内部结构间的预组装操作；

然后向第一轴承密封圈(321)、第二轴承密封圈(322)与双列球轴承外环(311)、双列球轴承内环(312)所围成的轴承封闭内腔(4)中填充注入润滑脂，润滑脂填充结束后，将第一轴承密封圈(321)、第二轴承密封圈(322)固定安装于双列球轴承外环(311)、双列球轴承内环(312)端部；

将脂润滑轴承机构(3)安装在球轴承座(2)上，将球轴承座(2)和脂润滑轴承机构(3)一同装入操纵轴内孔(1a)中，并使用锁紧螺母(5)对球轴承座(2)、脂润滑轴承机构(3)与桨距操纵轴(1)间进行固定锁紧。

10.根据权利要求9所述的一种安装自密封脂润滑轴承的桨距操纵轴组件装配方法，其特征在于，所述脂润滑轴承机构(3)内部结构间的预组装操作包括以下步骤：

将两组双列球轴承内环(312)安装在双列球轴承外环(311)和双列球轴承内环(312)所夹空腔中；

准备好第一轴承密封圈(321)和第二轴承密封圈(322)，并将第一轴承密封圈(321)和第二轴承密封圈(322)分别放置于双列球轴承外环(311)、双列球轴承内环(312)的两端，且第一轴承密封圈(321)、第二轴承密封圈(322)与双列球轴承外环(311)、双列球轴承内环(312)之间暂时不进行固定组装。

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