CN102167157A - 一种伸缩式旋翼旋转定位锁放装置 - Google Patents

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本发明提出了一种伸缩式旋翼旋转定位锁放装置，包括固定在旋翼转轴上的转子和可伸缩的锁定机构；转子为对称的长条形板状结构，锁定机构包括固定在机身上的导轨，滑块，盖板，拉伸弹簧，挡杆，卡舌和扭簧，锁定机构受外部舵机控制沿导轨运动，通过卡舌和挡杆锁放转子。采用本发明，可以在一定转速内迅速让转轴停止旋转，并将转轴锁定到指定位置，当转轴需要重新工作时，由舵机将可伸缩的锁定机构沿导轨收回，转轴即被解锁，可重新进行工作，从而实现反复锁定，反复释放。

Description

一种伸缩式旋翼旋转定位锁放装置
技术领域
本发明涉及一种锁放装置，具体为一种伸缩式旋翼旋转定位锁放装置。
背景技术
旋转机翼飞机是一种新概念飞行器，兼具直升机的垂直起降性能和固定翼飞机的高度巡航性能。为了同时具有直升机和固定翼飞机的优势，旋转机翼飞机被设计为具有两种飞行模式，即旋翼模式和固定翼模式。在起飞和降落阶段，采用旋翼飞行模式，机翼高速旋转；在巡航和任务阶段，采用固定翼飞行模式。旋转机翼飞机在以旋翼模式起飞后，要求在较短的时间内将旋翼减速，通过将旋翼的旋转自由度锁定，使旋翼固定在一个指定位置，之后旋转机翼飞机采用固定翼飞行模式；在降落阶段，旋翼的旋转自由度由锁定状态释放，旋转机翼飞机以旋翼模式垂直降落。
发明内容
要解决的技术问题
为解决旋转机翼飞机在起降与巡航的过渡过程中旋翼旋转自由度的定位锁定和释放问题，本发明提出了一种伸缩式旋翼旋转定位锁放装置。
技术方案
本发明的技术方案为：
所述的一种伸缩式旋翼旋转定位锁放装置，其特征在于：包括固定在旋翼转轴上的转子和可伸缩的锁定机构；转子为对称的长条形板状结构，转子平面垂直于转轴轴线；锁定机构包括固定在机身上的导轨，滑块，盖板，拉伸弹簧，挡杆，卡舌和扭簧；滑块受外部驱动可沿导轨滑动，导轨方向朝向转轴；滑块与两块盖板固定相连形成“U”型结构，“U”型结构开口方向朝向转轴；在“U”型结构两侧的外侧面分别有一个拉伸弹簧，拉伸弹簧一端与“U”型结构固定相连，另一端固定在挡杆上，拉伸弹簧的拉伸方向垂直于导轨方向，挡杆位于“U”型结构一角的缺口内，拉伸弹簧预紧力使挡杆紧靠缺口侧壁；在“U”型结构的中部凹槽内有卡舌，卡舌为近似“L”型块状结构，卡舌套在卡舌转轴上，卡舌转轴两端分别固定在两块盖板上，且卡舌转轴轴线垂直于盖板平面，卡舌“L”型结构的底部侧面与滑块接触，在“L”型结构的弯折处采用圆弧过渡，圆弧半径等于卡舌转轴中心轴线与滑块的距离；在卡舌转轴上还套有扭簧，扭簧预紧力约束卡舌绕卡舌转轴转动。
本发明的一项优选技术方案，其特征在于：在“U”型结构的中部凹槽内还固定有锁定凸起，锁定凸起与卡舌侧面的距离等于转子端部板状结构的宽度。
本发明的一项优选技术方案，其特征在于：挡杆与卡舌侧面的距离等于转子端部板状结构的宽度。
本发明的一项优选技术方案，其特征在于：挡杆受转子冲击后的运动始终处于“U”型结构的缺口内。
有益效果
采用本发明，可以在一定转速内迅速让转轴停止旋转，并将转轴锁定到指定位置，当转轴需要重新工作时，由舵机将可伸缩的锁定机构沿导轨收回，转轴即被解锁，可重新进行工作，从而实现反复锁定，反复释放。
附图说明
图1：本发明的结构示意图；
图2：本发明“U”型结构内部示意图；
其中：1、导轨；2、滑块；3、盖板；4、拉伸弹簧；5、挡杆；6、弹簧挂杆；7、卡舌；8、扭簧；9、卡舌转轴；10、锁定凸块；11、转子；12、销轴；13、转轴。
具体实施方式
下面结合具体实施例描述本发明：
本实施例为用于旋转机翼飞机小比例模型上的旋翼旋转锁放装置，其中转轴1的直径为17mm，带有转子11的转轴13以及转轴13外联旋翼的转动惯量为8.277kg·m2，要求旋翼旋转锁放装置在转轴1转速下降到50r/min时，在2s内将旋翼锁定至指定位置。
本实施例中的伸缩式旋翼旋转定位锁放装置包括固定在旋翼转轴上的转子和可伸缩的锁定机构。
转子11为对称的长条形板状结构，通过销轴12固定在转轴13上，且转子11平面垂直于转轴13轴线。
可伸缩的锁定机构包括固定在机身上的导轨1，滑块2，盖板3，拉伸弹簧4，挡杆5，卡舌7和扭簧8。导轨1通过螺栓固定在机身上，因此导轨1相对于机身静止，导轨1朝向转轴13。滑块2中部有通孔，套在导轨1上，在外部驱动下可沿导轨1轴向移动。
参照附图1，滑块2与两块盖板3通过螺栓固定，形成“U”型结构，“U”型结构开口方向朝向转轴。在两块盖板3之间固定有两个垂直于盖板3的杆轴，分别为弹簧挂杆6和卡舌转轴9，其中弹簧挂杆6两端伸出两块盖板3的外侧面，卡舌转轴9两端则分别与两块盖板3的内侧面固定。在两块盖板3的外侧面上分别有一根拉伸弹簧4，每根拉伸弹簧4一端与弹簧挂杆6固定连接，另一端与挡杆5固定相连，且拉伸弹簧的拉伸方向垂直于导轨方向。挡杆5位于两块盖板3一角的直角缺口内，拉伸弹簧4的预紧力使挡杆5紧靠缺口的侧壁。
参照附图2，在两块盖板3之间，“U”型结构的中部凹槽内有卡舌7，卡舌7为近似“L”型块状结构，卡舌7套在卡舌转轴9上，卡舌7“L”型结构的底部侧面与滑块2接触，在“L”型结构的弯折处采用圆弧过渡，圆弧圆心位于卡舌转轴9的中心轴线上，圆弧半径等于卡舌转轴9中心轴线与滑块2的距离，因此卡舌7绕卡舌转轴9的转动就受到滑块2的约束。在在卡舌转轴9上还套有扭簧8，扭簧8一端固定在滑块2上，另一端弯折后固定在卡舌7上，扭簧8的预紧力约束卡舌7绕卡舌转轴9的转动。
当转轴13转速下降到50r/min时，本装置开始工作，外接舵机驱动滑块2沿导轨1向转轴13方向滑动。第一步滑动一定量的设定行程，此时转子11穿过“U”型结构的中部凹槽，与卡舌7斜面冲击，由于冲击力大于扭簧8的预紧力，卡舌7绕卡舌转轴9转动，转子11继续转动，冲击挡杆5，挡杆5在拉伸弹簧4的作用下，降低转子转速直至停止，这个过程中，要保证挡杆5始终处于盖板3的缺口内，缺口对挡杆5的约束使得挡杆5不会与转子11滑脱。转子11速度将为0后，挡杆受拉伸弹簧4作用，带动转子11回转，此时卡舌7已经在扭簧8的约束下，恢复初始状态，转子11冲击卡舌7“L”结构侧面，卡舌7受滑块2约束不能转动，从而与挡杆5一起将转子11约束。此时，由于对转子11的一侧约束为弹性约束，不能满足实际要求，所以外部舵机再次驱动滑块向转轴方向移动一定量行程，将转子11约束在卡舌7与锁定凸块10之间，实现对转轴13的定位锁定。锁定凸块10固定在盖板3内侧面上，与卡舌7“L”结构侧面的距离等于转子端部板状结构的宽度。当需要恢复转轴13转动时，只需要通过外接舵机将滑块2向远离转轴的方向拉回，整个锁定机构处于转子11转动范围之外即可。

Claims (4)

1.一种伸缩式旋翼旋转定位锁放装置，其特征在于：包括固定在旋翼转轴上的转子和可伸缩的锁定机构；转子为对称的长条形板状结构，转子平面垂直于转轴轴线；锁定机构包括固定在机身上的导轨，滑块，盖板，拉伸弹簧，挡杆，卡舌和扭簧；滑块受外部驱动可沿导轨滑动，导轨方向朝向转轴；滑块与两块盖板固定相连形成“U”型结构，“U”型结构开口方向朝向转轴；在“U”型结构两侧的外侧面分别有一个拉伸弹簧，拉伸弹簧一端与“U”型结构固定相连，另一端固定在挡杆上，拉伸弹簧的拉伸方向垂直于导轨方向，挡杆位于“U”型结构一角的缺口内，拉伸弹簧预紧力使挡杆紧靠缺口侧壁；在“U”型结构的中部凹槽内有卡舌，卡舌为近似“L”型块状结构，卡舌套在卡舌转轴上，卡舌转轴两端分别固定在两块盖板上，且卡舌转轴轴线垂直于盖板平面，卡舌“L”型结构的底部侧面与滑块接触，在“L”型结构的弯折处采用圆弧过渡，圆弧半径等于卡舌转轴中心轴线与滑块的距离；在卡舌转轴上还套有扭簧，扭簧预紧力约束卡舌绕卡舌转轴转动。
2.根据权利要求1所述的一种伸缩式旋翼旋转定位锁放装置，其特征在于：在“U”型结构的中部凹槽内还固定有锁定凸起，锁定凸起与卡舌侧面的距离等于转子端部板状结构的宽度。
3.根据权利要求2所述的一种伸缩式旋翼旋转定位锁放装置，其特征在于：挡杆与卡舌侧面的距离等于转子端部板状结构的宽度。
4.根据权利要求2所述的一种伸缩式旋翼旋转定位锁放装置，其特征在于：挡杆受转子冲击后的运动始终处于“U”型结构的缺口内。
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