CN102167158B - 一种对接式旋翼旋转定位锁放装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种对接式旋翼旋转定位锁放装置，包括固定在旋翼转轴上的转子，与外部驱动装置连接的止动套筒，以及与外部机身固连的套筒盖；止动套筒穿过套筒盖并与套筒盖间隙配合；止动套筒与转子的配合端采用“V”型槽配合，槽面为螺旋面，锁定状态下，转子转动时，止动套筒与转子形成自锁。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，由舵机将止动套筒向上提起，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

一种对接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，具体为一种对接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，本发明提出了一种对接式旋翼旋转定位锁放装置。
技术方案
本发明的技术方案为：
所述的一种对接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，与外部驱动装置连接的止动套筒，以及与外部机身固连的套筒盖；止动套筒为圆筒型结构，侧面有凸出的耳片，止动套筒与转子配合的一端开有对称的“V”型槽，槽面为螺旋面，止动套筒套在旋翼转轴上，与转轴间隙配合；套筒盖为板型结构，中部有通孔，通孔边缘开有耳片口，止动套筒穿过套筒盖并与套筒盖间隙配合；转子与止动套筒配合的一端也开有对称的“V”型槽，并且转子的“V”型槽与止动套筒的“V”型槽形状相同，止动套筒“V”型槽的位置取决于要求的旋翼锁定位置。
本发明的一项优选方案，其特征在于：止动套筒上耳片的轴向长度大于止动套筒的轴向移动距离，使得耳片始终处于套筒盖的限制中，止动套筒不能绕转轴转动。
本发明的一项优选方案，其特征在于：止动套筒上“V”型槽的顶点为尖头，尖头与相邻的槽底间的方位角相差90°。
本发明的一项优选方案，其特征在于：锁定状态下，转子转动时，止动套筒与转子形成自锁。
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，由舵机将止动套筒向上提起，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：本发明解锁状态的结构示意图；
图2：本发明锁定过程状态的结构示意图；
图3：本发明锁定状态的结构示意图；
图4：转子及部分止动套筒的展开图；
图5：套筒盖的结构示意图；
其中，1、转轴；2、止动套筒；3、套筒盖；4、转子；5、横销。
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，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。
参照附图1，本发明提出的对接式旋翼旋转定位锁放装置包括固定在旋翼转轴1上的转子4，与外部驱动装置连接的止动套筒2，以及与外部机身固连的套筒盖3。
转子4内径为17mm，外径为30mm，轴向高度为25mm，转子4套在转轴1上，并采用横销5将转子4与转轴1固定，转子4与止动套筒2配合一端开有对称的“V”型槽。带有转子4的转轴1以及转轴1外联旋翼的转动惯量为8.277kg·m2。
止动套筒2为圆筒型结构，侧面有一对对称凸出的耳片，止动套筒2内径为17mm，外径为30mm，轴向高度为56mm，耳片轴向长度为35mm，止动套筒2套在转轴1上，并与转轴1间隙配合，止动套筒2一端与外部驱动装置相连，可在外部驱动下沿转轴1滑动，止动套筒2与转子4配合一端也开有对称的“V”型槽。
参照附图1和附图5，套筒盖3为板型结构，中部有通孔，通孔边缘开有对称的耳片口，套筒盖3通过边缘的连接孔与外部机身固连，使得套筒盖3相对外部机身始终保持固定，止动套筒2穿过套筒盖3中部的通孔及耳片口，且止动套筒2与套筒盖3间隙配合，耳片与耳片口相配合，使得止动套筒2不能够绕转轴1转动，且耳片的长度大于止动套筒的轴向运动距离，使得在外部驱动止动套筒2沿转轴1轴向运动时，耳片始终受到耳片口的约束。
参照附图2至附图4，止动套筒2受套筒盖3的约束只能沿轴向运动，套筒盖3相对机身固定，所以对旋翼的定点位置锁定要求可以转化为止动套筒2“V”型槽的位置要求。附图4给出了转子4及部分止动套筒2的展开图，从图中可以看出转子4的“V”型槽与止动套筒2的“V”型槽形状相同，且“V”型槽的顶点为尖头，尖头与相邻的槽底间的方位角相差90°，采用尖头顶点的目的是为了避免转速很低时，止动套筒2与转子4发生顶点顶死的情况。由于止动套筒2与转子4都是圆筒型结构，有一定的壁厚，所以形成的“V”型槽槽面是螺旋面，且止动套筒2与转子4的螺旋面是等参数的，从而能够保证止动套筒2与转子4接触时都是面接触。为了在止动套筒2与转子4接触后止动套筒2能顺利的向下推进以挤压转子4并使转子4旋转到指定位置，同时为了转轴有转动趋势时不能将止动套筒推出，即形成自锁，对附图4中展开后的“V”型槽平面顶角2θ的要求为：μcosθ＞sinθ，其中μ为转子与止动套筒的静摩擦系数。
当转轴1转速下降到50r/min时，外接舵机操纵止动套筒2向下运动，止动套筒2“V”型槽的螺旋面与转子4“V”型槽的螺旋面接触，止动套筒继续向下推进，挤压转子4并通过转子4带动转轴1旋转到指定位置，从而实现转轴1的定点锁定。当需要恢复转轴1转动时，只需要通过外接舵机将止动套筒2抬起，使止动套筒1下端高于转子4上端即可。

Claims (3)

1.一种对接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，与外部驱动装置连接的止动套筒，以及与外部机身固连的套筒盖；止动套筒为圆筒型结构，侧面有凸出的耳片，止动套筒与转子配合的一端开有对称的“V”型槽，槽面为螺旋面，止动套筒套在旋翼转轴上，与转轴间隙配合；套筒盖为板型结构，中部有通孔，通孔边缘开有耳片口，止动套筒穿过套筒盖并与套筒盖间隙配合；转子与止动套筒配合的一端也开有对称的“V”型槽，并且转子的“V”型槽与止动套筒的“V”型槽形状相同，止动套筒“V”型槽的位置取决于要求的旋翼锁定位置；止动套筒上耳片的轴向长度大于止动套筒的轴向移动距离，使得耳片始终处于套筒盖的限制中，止动套筒不能绕转轴转动。
2.根据权利要求1所述的一种对接式旋翼旋转定位锁放装置，其特征在于：止动套筒上“V”型槽的顶点为尖头，尖头与相邻的槽底间的方位角相差90°。
3.根据权利要求1所述的一种对接式旋翼旋转定位锁放装置，其特征在于：锁定状态下，转子转动时，止动套筒与转子形成自锁。
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