一種伸縮式旋翼旋轉定位鎖放裝置的製作方法
2023-05-16 03:49:36
專利名稱：一種伸縮式旋翼旋轉定位鎖放裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種鎖放裝置，具體為一種伸縮式旋翼旋轉定位鎖放裝置。
背景技術：
旋轉機翼飛機是一種新概念飛行器，兼具直升機的垂直起降性能和固定翼飛機的高度巡航性能。為了同時具有直升機和固定翼飛機的優勢，旋轉機翼飛機被設計為具有兩種飛行模式，即旋翼模式和固定翼模式。在起飛和降落階段，採用旋翼飛行模式，機翼高速旋轉；在巡航和任務階段，採用固定翼飛行模式。旋轉機翼飛機在以旋翼模式起飛後，要求在較短的時間內將旋翼減速，通過將旋翼的旋轉自由度鎖定，使旋翼固定在一個指定位置， 之後旋轉機翼飛機採用固定翼飛行模式；在降落階段，旋翼的旋轉自由度由鎖定狀態釋放， 旋轉機翼飛機以旋翼模式垂直降落。
發明內容
要解決的技術問題為解決旋轉機翼飛機在起降與巡航的過渡過程中旋翼旋轉自由度的定位鎖定和釋放問題，本發明提出了一種伸縮式旋翼旋轉定位鎖放裝置。技術方案本發明的技術方案為所述的一種伸縮式旋翼旋轉定位鎖放裝置，其特徵在於包括固定在旋翼轉軸上的轉子和可伸縮的鎖定機構；轉子為對稱的長條形板狀結構，轉子平面垂直於轉軸軸線； 鎖定機構包括固定在機身上的導軌，滑塊，蓋板，拉伸彈簧，擋杆，卡舌和扭簧；滑塊受外部驅動可沿導軌滑動，導軌方向朝向轉軸；滑塊與兩塊蓋板固定相連形成「U」型結構，「U」型結構開口方向朝向轉軸；在「U」型結構兩側的外側面分別有一個拉伸彈簧，拉伸彈簧一端與「U」型結構固定相連，另一端固定在擋杆上，拉伸彈簧的拉伸方向垂直於導軌方向，擋杆位於「U」型結構一角的缺口內，拉伸彈簧預緊力使擋杆緊靠缺口側壁；在「U」型結構的中部凹槽內有卡舌，卡舌為近似「L」型塊狀結構，卡舌套在卡舌轉軸上，卡舌轉軸兩端分別固定在兩塊蓋板上，且卡舌轉軸軸線垂直於蓋板平面，卡舌「L」型結構的底部側面與滑塊接觸， 在「L」型結構的彎折處採用圓弧過渡，圓弧半徑等於卡舌轉軸中心軸線與滑塊的距離；在卡舌轉軸上還套有扭簧，扭簧預緊力約束卡舌繞卡舌轉軸轉動。本發明的一項優選技術方案，其特徵在於在「U」型結構的中部凹槽內還固定有鎖定凸起，鎖定凸起與卡舌側面的距離等於轉子端部板狀結構的寬度。本發明的一項優選技術方案，其特徵在於擋杆與卡舌側面的距離等於轉子端部板狀結構的寬度。本發明的一項優選技術方案，其特徵在於擋杆受轉子衝擊後的運動始終處於 「U」型結構的缺口內。有益效果
採用本發明，可以在一定轉速內迅速讓轉軸停止旋轉，並將轉軸鎖定到指定位置， 當轉軸需要重新工作時，由舵機將可伸縮的鎖定機構沿導軌收回，轉軸即被解鎖，可重新進行工作，從而實現反覆鎖定，反覆釋放。
圖1 本發明的結構示意圖；圖2 本發明「U」型結構內部示意圖；其中:1、導軌；2、滑塊；3、蓋板；4、拉伸彈簧；5、擋杆；6、彈簧掛杆；7、卡舌；8、扭簧；9、卡舌轉軸；10、鎖定凸塊；11、轉子；12、銷軸；13、轉軸。
具體實施例方式下面結合具體實施例描述本發明本實施例為用於旋轉機翼飛機小比例模型上的旋翼旋轉鎖放裝置，其中轉軸1的直徑為17mm，帶有轉子11的轉軸13以及轉軸13外聯旋翼的轉動慣量為8. 277kg · m2，要求旋翼旋轉鎖放裝置在轉軸1轉速下降到50r/min時，在^內將旋翼鎖定至指定位置。本實施例中的伸縮式旋翼旋轉定位鎖放裝置包括固定在旋翼轉軸上的轉子和可伸縮的鎖定機構。轉子11為對稱的長條形板狀結構，通過銷軸12固定在轉軸13上，且轉子11平面垂直於轉軸13軸線。可伸縮的鎖定機構包括固定在機身上的導軌1，滑塊2，蓋板3，拉伸彈簧4，擋杆5， 卡舌7和扭簧8。導軌1通過螺栓固定在機身上，因此導軌1相對於機身靜止，導軌1朝向轉軸13。滑塊2中部有通孔，套在導軌1上，在外部驅動下可沿導軌1軸向移動。參照附圖1，滑塊2與兩塊蓋板3通過螺栓固定，形成「U」型結構，「U」型結構開口方向朝向轉軸。在兩塊蓋板3之間固定有兩個垂直於蓋板3的杆軸，分別為彈簧掛杆6和卡舌轉軸9，其中彈簧掛杆6兩端伸出兩塊蓋板3的外側面，卡舌轉軸9兩端則分別與兩塊蓋板3的內側面固定。在兩塊蓋板3的外側面上分別有一根拉伸彈簧4，每根拉伸彈簧4 一端與彈簧掛杆6固定連接，另一端與擋杆5固定相連，且拉伸彈簧的拉伸方向垂直於導軌方向。擋杆5位於兩塊蓋板3 —角的直角缺口內，拉伸彈簧4的預緊力使擋杆5緊靠缺口的側壁。參照附圖2，在兩塊蓋板3之間，「U」型結構的中部凹槽內有卡舌7，卡舌7為近似 「L」型塊狀結構，卡舌7套在卡舌轉軸9上，卡舌7 「L」型結構的底部側面與滑塊2接觸，在 「L」型結構的彎折處採用圓弧過渡，圓弧圓心位於卡舌轉軸9的中心軸線上，圓弧半徑等於卡舌轉軸9中心軸線與滑塊2的距離，因此卡舌7繞卡舌轉軸9的轉動就受到滑塊2的約束。在在卡舌轉軸9上還套有扭簧8，扭簧8 —端固定在滑塊2上，另一端彎折後固定在卡舌7上，扭簧8的預緊力約束卡舌7繞卡舌轉軸9的轉動。當轉軸13轉速下降到50r/min時，本裝置開始工作，外接舵機驅動滑塊2沿導軌 1向轉軸13方向滑動。第一步滑動一定量的設定行程，此時轉子11穿過「U」型結構的中部凹槽，與卡舌7斜面衝擊，由於衝擊力大於扭簧8的預緊力，卡舌7繞卡舌轉軸9轉動，轉子11繼續轉動，衝擊擋杆5，擋杆5在拉伸彈簧4的作用下，降低轉子轉速直至停止，這個過程中，要保證擋杆5始終處於蓋板3的缺口內，缺口對擋杆5的約束使得擋杆5不會與轉子 11滑脫。轉子11速度將為0後，擋杆受拉伸彈簧4作用，帶動轉子11迴轉，此時卡舌7已經在扭簧8的約束下，恢復初始狀態，轉子11衝擊卡舌7 「L」結構側面，卡舌7受滑塊2約束不能轉動，從而與擋杆5 —起將轉子11約束。此時，由於對轉子11的一側約束為彈性約束，不能滿足實際要求，所以外部舵機再次驅動滑塊向轉軸方向移動一定量行程，將轉子11 約束在卡舌7與鎖定凸塊10之間，實現對轉軸13的定位鎖定。鎖定凸塊10固定在蓋板3 內側面上，與卡舌7 「L」結構側面的距離等於轉子端部板狀結構的寬度。當需要恢復轉軸 13轉動時，只需要通過外接舵機將滑塊2向遠離轉軸的方向拉回，整個鎖定機構處於轉子 11轉動範圍之外即可。
權利要求
1.一種伸縮式旋翼旋轉定位鎖放裝置，其特徵在於包括固定在旋翼轉軸上的轉子和可伸縮的鎖定機構；轉子為對稱的長條形板狀結構，轉子平面垂直於轉軸軸線；鎖定機構包括固定在機身上的導軌，滑塊，蓋板，拉伸彈簧，擋杆，卡舌和扭簧；滑塊受外部驅動可沿導軌滑動，導軌方向朝向轉軸；滑塊與兩塊蓋板固定相連形成「U」型結構，「U」型結構開口方向朝向轉軸；在「U」型結構兩側的外側面分別有一個拉伸彈簧，拉伸彈簧一端與「U」型結構固定相連，另一端固定在擋杆上，拉伸彈簧的拉伸方向垂直於導軌方向，擋杆位於「U」型結構一角的缺口內，拉伸彈簧預緊力使擋杆緊靠缺口側壁；在「U」型結構的中部凹槽內有卡舌，卡舌為近似「L」型塊狀結構，卡舌套在卡舌轉軸上，卡舌轉軸兩端分別固定在兩塊蓋板上，且卡舌轉軸軸線垂直於蓋板平面，卡舌「L」型結構的底部側面與滑塊接觸，在「L」型結構的彎折處採用圓弧過渡，圓弧半徑等於卡舌轉軸中心軸線與滑塊的距離；在卡舌轉軸上還套有扭簧，扭簧預緊力約束卡舌繞卡舌轉軸轉動。
2.根據權利要求1所述的一種伸縮式旋翼旋轉定位鎖放裝置，其特徵在於在「U」型結構的中部凹槽內還固定有鎖定凸起，鎖定凸起與卡舌側面的距離等於轉子端部板狀結構的寬度。
3.根據權利要求2所述的一種伸縮式旋翼旋轉定位鎖放裝置，其特徵在於擋杆與卡舌側面的距離等於轉子端部板狀結構的寬度。
4.根據權利要求2所述的一種伸縮式旋翼旋轉定位鎖放裝置，其特徵在於擋杆受轉子衝擊後的運動始終處於「U」型結構的缺口內。
全文摘要
本發明提出了一種伸縮式旋翼旋轉定位鎖放裝置，包括固定在旋翼轉軸上的轉子和可伸縮的鎖定機構；轉子為對稱的長條形板狀結構，鎖定機構包括固定在機身上的導軌，滑塊，蓋板，拉伸彈簧，擋杆，卡舌和扭簧，鎖定機構受外部舵機控制沿導軌運動，通過卡舌和擋杆鎖放轉子。採用本發明，可以在一定轉速內迅速讓轉軸停止旋轉，並將轉軸鎖定到指定位置，當轉軸需要重新工作時，由舵機將可伸縮的鎖定機構沿導軌收回，轉軸即被解鎖，可重新進行工作，從而實現反覆鎖定，反覆釋放。
文檔編號B64C27/32GK102167157SQ20111006717
公開日2011年8月31日 申請日期2011年3月18日 優先權日2011年3月18日
發明者何澳, 曹飛, 李亮明, 田力, 詹浩, 鄧陽平, 高正紅 申請人:西北工業大學