CN104527972B - 一种无人机起落架舱门收放随动机构 - Google Patents

Abstract

本发明的技术方案为：起落架舱门收放随动机构，其特征在于，包括，支架，一端与起落架连接，绕起落架转轴运动；推拉杆组件，第一端与支架连接；摇臂组件，第一端与推拉杆组件的第二端连接；摇臂组件固定耳片，固定连接机体，与摇臂组件铰接，摇臂组件绕摇臂组件固定耳片转动；转筒组件，与摇臂组件的第二端连接；舱门连接组件，连接转筒组件，连接起落架舱门并带动起落架舱门运动。本发明的无人机起落架舱门收放随动机构结构简单、质量轻、调整方便。

Description

一种无人机起落架舱门收放随动机构

技术领域

本发明涉及航空飞行器机构领域，特别是涉及一种无人机起落架舱门收放随动机构。

背景技术

起落架舱门作为飞机外形一部分，在飞机滑跑、起飞、着陆过程中舱门处于打开状态；在飞机飞行过程中起落架收起，起落架舱门闭合并将起落架舱关闭，以保证飞机在空中良好的气动外形。舱门的打开和闭合需要一套专门机构进行操纵。

有人机的起落架舱门收放机构一般有两种形式：一种是起落架舱门由单独的舱门收放动力驱动，通过程序控制的起落架舱门收放机构控制。由程序控制的起落架舱门收放机构在结构布置上相对简单一些，但其可靠性相对要差一些。如果采用的话，对于使用液压、冷气作为动力的，要用不可调的联动机构将机械操作阀连接起来。对于电动系统，要有足够的措施，以保证即使有电源故障，起落架舱门也能够放下并锁住。另一种是和起落架一起进行机械随动的起落架舱门收放机构。此类型起落架舱门收放机构尽管在狭窄的起落架舱内布置有一定难度，运动关系略复杂一些，但只要结构有足够的强度、刚度就不易失效。采取机械联动形式，其可靠性是比较高的。

采用单独舱门收放动力驱动的舱门收放机构需要增加舱门收放作动筒、舱门收上位置锁、舱门放下位置锁、舱门收放连杆机构等部分，而且收放过程中需兼顾起落架收放顺序、位置，结构重量较大，生产成本较高，可靠性相对较差。随动机构操纵舱门收放控制中不存在控制逻辑的问题，且舱门上下位置随起落架上下位置锁定而锁定，不需要额外的舱门位置锁定装置，在应用中可靠性相对较高。

由于中小型无人机起落架相对结构简单，辅助功能相对较少，因此，需要设计一款占用空间较小、运动关系相对简单、可靠性较高、对中小型无人机具有通用性的舱门收放随动机构。现有的有人飞机的结构相对于中小型无人机普遍存在结构重量大，成本高，可靠性差的问题，这些缺点需要设计一种新的机构来克服。

发明内容

本发明要解决的技术问题为：提供一种无人机起落架舱门收放随动机构，该机构结构简单，重量较轻，可靠性较高，通过机构相关零件尺寸改变能够适应多款无人机使用，以克服现有技术的不足，适应中小型无人机的需求。

本发明的技术方案为：起落架舱门收放随动机构，包括，支架，一端与起落架连接，绕起落架转轴运动；推拉杆组件，第一端与支架连接；摇臂组件，第一端与推拉杆组件的第二端连接；摇臂组件固定耳片，固定连接机体，与摇臂组件铰接，摇臂组件绕摇臂组件固定耳片转动；转筒组件，与摇臂组件的第二端连接；舱门连接组件，连接转筒组件，连接起落架舱门并带动起落架舱门运动。

进一步地，推拉杆组件包括推拉杆，在推拉杆与支架之间铰链连接的关节轴承，在推拉杆与摇臂组件之间连接的叉形耳片。

进一步地，摇臂组件包括摇臂，在转筒组件和摇臂之间连接的第一旋转接头，第一旋转接头可绕自身旋转轴旋转。

进一步地，转筒组件包括转筒，在转筒和第一旋转接头之间连接的接头，嵌在转筒内、可相对转筒转动的转筒内嵌件，在转筒内嵌件和舱门连接组件之间连接的第二旋转接头，第二旋转接头能绕自身轴线转动。

进一步地，舱门连接组件，包括舱门连接耳片，连接起落架舱门；在转筒组件和舱门连接组件之间连接的第三旋转接头。

进一步地，推拉杆两端各加工有一个螺纹孔，关节轴承固定耳片与叉形耳片分别安装在两端的螺纹孔，关节轴承固定耳片内安装关节轴承，关节轴承可绕支架的安装轴转动。

进一步地，接头的螺纹杆从转筒内嵌件上的螺纹孔旋入，且旋入量可调。

进一步地，支架与起落架之间、摇臂组件固定耳片与机体之间、舱门连接组件与起落架舱门之间采用螺栓连接。

进一步地，转筒为内部带凸台的筒状结构，两端各加工有螺纹孔，在转筒小螺纹孔一端安装带有螺杆的接头，在转筒大螺纹孔一端安装外部圆周带有螺纹的转筒内嵌件。

进一步地，舱门连接耳片加工成一面为平面，另一面带有圆凸台；圆凸台的内部加工为带台阶圆孔，在靠近圆凸台端面的内孔加工有螺纹；在舱门连接耳片的带台阶圆孔中安装深沟球轴承，外圆周带有螺纹的轴承压紧件旋入靠近圆凸台端面的带有螺纹内孔，对深沟球轴承进行位置固定。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明的无人机起落架舱门收放随动机构结构简单、质量轻、调整方便。

(2)本发明的无人机起落架舱门收放随动机构中具有舱门初始位置粗调功能，同时具有舱门初始位置微调功能，调整连接起落架舱门并带动起落架舱门运动。

(3)本发明的无人机起落架舱门收放随动机构在机构本体不作大的改变的条件下，通过摇臂组件固定耳片安装位置、推拉杆长度以及舱门连接组件安装位置的改变即可满足不同无人机的机械接口尺寸要求。

(4)本发明的无人机起落架舱门收放随动机构中具有小量安装误差的自身调节功能。

(5)本发明的无人机起落架舱门收放随动机构与起落架、舱门、机体连接均通过螺栓连接，安装方便快捷。

附图说明

图1示出了本发明的起落架舱门收放随动机构的正视图；

图2示出了本发明的起落架舱门收放随动机构的俯视图

图3示出了本发明的起落架舱门收放随动机构的工作原理图；

图4示出了本发明中的推拉杆组件的示意图；

图5示出了本发明中的摇臂组件的正视图；

图6示出了本发明中的摇臂组件的侧剖图；

图7示出了本发明中的转筒组件的示意图；

图8示出了本发明中的舱门连接组件的剖面图；

图9示出了本发明中的舱门连接组件的俯视图。

具体实施方式

本发明提供一种无人机起落架舱门收放随动机构，包括支架、推拉杆组件、摇臂组件、摇臂组件固定耳片、转筒组件和舱门连接组件。

参见图1、图2所示，本发明提供了一种无人机起落架舱门收放随动机构，包括支架1、推拉杆2、摇臂3、第一旋转接头4、第四锁紧螺母5、接头6、转筒7、第五锁紧螺母8、转筒内嵌件9、第二旋转接头10、第三销轴11、第三旋转接头12、深沟球轴承13、轴承压紧件14、第六锁紧螺母15、舱门连接耳片16、第二销轴17、第九锁紧螺母18、第三锁紧螺母19、第四销轴20、第十一锁紧螺母21、摇臂组件固定耳片22、第一销轴23、第八锁紧螺母24、叉形耳片25、第一锁紧螺母26、第二锁紧螺母27、关节轴承固定耳片28、第七锁紧螺母29、关节轴承30、第十锁紧螺母。

其中，推拉杆组件包括推拉杆2、叉形耳片25、关节轴承30、关节轴承固定耳片28、第一锁紧螺母26、第二锁紧螺母27；摇臂组件包括摇臂3、第一旋转接头4、第三锁紧螺母19；转筒组件包括转筒7、接头6、第四锁紧螺母5、转筒内嵌件9、第二旋转接头10、第五锁紧螺母8；舱门连接组件包括舱门连接耳片16、深沟球轴承13、第三旋转接头12、第六锁紧螺母15、轴承压紧件14。

随动机构中支架1与推拉杆组件中关节轴承30铰链连接并通过第七锁紧螺母29锁紧固定；推拉杆组件中叉形耳片25与摇臂组件中摇臂3通过第一销轴23、第八锁紧螺母24铰链连接固定。

摇臂组件中第一旋转接头4与转筒组件中接头6通过第二销轴17、第九锁紧螺母18铰链连接固定。转筒组件中第二旋转接头10与舱门连接组件中第三旋转接头12通过第三销轴11、第十锁紧螺母铰链连接固定。

支架1与起落架之间通过两根螺栓连接固定，摇臂组件固定耳片22与机体之间通过四根螺栓连接固定，所述舱门连接组件与舱门之间通过四根螺栓连接固定。支架1整体加工成型，支架1与推拉杆组件连接端加工有一个头部带螺纹的销轴，支架1与起落架连接端加工有一个带四个螺栓穿过通孔的平面。

推拉杆2两端各加工有一个螺纹孔，关节轴承固定耳片28与叉形耳片25加工有螺杆的一端分别安装第一锁紧螺母26与第二锁紧螺母27后，各自旋入推拉杆2两端的螺纹孔，调整好各自位置后，用第一锁紧螺母26与第二锁紧螺母27进行位置锁定。关节轴承固定耳片28内安装关节轴承30，用航标规定轴承收口方法进行轴承固定，关节轴承30对称面与关节轴承固定耳片28对称面重合。

摇臂3与转筒组件连接一端加工有一个通孔，安装第一旋转接头4，用第三锁紧螺母19对第一旋转接头4进行轴向位置锁定，位置锁定后的第一旋转接头4能绕自身轴线灵活转动。

转筒7加工成内部带凸台的筒状结构，两端各加工有螺纹孔。在转筒7小螺纹孔一端安装带有螺杆的接头6，并用第四锁紧螺母5对接头6进行位置锁定。在转筒7大螺纹孔一端安装外部圆周带有螺纹的转筒内嵌件9，将第二旋转接头10从转筒内嵌件9内孔穿入并用第五锁紧螺母8与将第二旋转接头10螺杆连接，以对第二旋转接头10进行轴向位置锁定，位置锁定后的第二旋转接头10能绕自身轴线灵活转动。

舱门连接耳片16加工成一面为平面，另一面带有圆凸台，圆凸台内部加工为带台阶圆孔，在靠近圆凸台端面内孔加工有螺纹。在舱门连接耳片16内孔中安装深沟球轴承13，外圆周带有螺纹的轴承压紧件14旋入靠近圆凸台端面带有螺纹内孔，对深沟球轴承13进行位置固定。第三旋转接头12的螺杆一端从舱门连接耳片16平面端圆孔穿入，第六锁紧螺母15与第三旋转接头12的螺杆拧紧，对第三旋转接头12进行轴向位置锁定，位置锁定后的第三旋转接头12能绕自身轴线灵活转动。舱门连接耳片16上加工有四个通孔，在使用中用四根螺栓与舱门连接固定。

参见图3所示，图中以实线示出了起落架的放下位置，虚线示出了起落架的收起位置。当起落架收起时，起落架带动安装在起落架支柱上的支架1绕起落架转轴运动，与支架1铰接的推拉杆组件上的关节轴承30转动并带着推拉杆组件中关节轴承固定耳片28一起运动，推拉杆组件中叉形耳片25带动与其铰链连接的摇臂组件一端运动，摇臂组件的运动同时绕其与摇臂组件固定耳片22铰接第四销轴20转动，第一旋转接头4在随摇臂组件一起运动中还绕其自身旋转轴转动，第一旋转接头4通过与其铰链连接接头6带动转筒组件运动，第二旋转接头10在随转筒组件运动过程中还绕其自身旋转轴转动，并通过与其铰链连接第三旋转接头12带动舱门连接组件运动，第三旋转接头12在随舱门连接组件运动过程中还绕其自身旋转轴转动，舱门连接组件中舱门连接耳片16与舱门通过四根螺栓连接，从而带动舱门运动。

参见图4所示，为了解决舱门收放随动机构安装误差不影响随动机构正常工作的问题，本发明中推拉杆组件与支架铰接安装端安装一个关节轴承30，当舱门收放随动机构在机体垂向及横向有小量安装误差时，通过推拉杆组件上的关节轴承30绕支架安装轴的转动，可以将安装误差消除，在舱门收放随动机构运动过程中不会出现卡滞。

为了解决舱门收放机构安装调试中舱门在起落架收起状态完全闭合的问题，推拉杆2两端各加工有一个螺纹孔，与关节轴承固定耳片28、叉形耳片螺杆进行螺纹连接。当起落架收起到位状态，舱门未完全闭合时，可分别调节关节轴承固定耳片28、叉形耳片的螺杆在推拉杆2两端螺孔螺纹旋入量，将舱门在起落架收起状态调整闭合。当起落架收起到位状态，舱门闭合过量时，可分别调节关节轴承固定耳片28、叉形耳片螺杆在推拉杆2两端螺孔螺纹旋出量，将舱门在起落架收起状态调整闭合。由于在舱门位置调整中，舱门位置对推拉杆组件长度调整量比较敏感，因此，推拉杆组件长度调整只能对舱门位置进行粗调。

参见图5、图6所示，为了解决将推拉杆2运动方向转向到舱门收放方向的问题，本发明中摇臂3设计有3个圆孔。摇臂组件固定耳片22端面设计有4个通孔，通过4根螺栓与机体固定连接，固定耳片22的中间凸台处设计有一个通孔，该通孔与摇臂3靠近中间的通孔由第四销轴20、第十一锁紧螺母21连接，该连接为铰接，摇臂3能够绕该铰接点自由旋转。第一旋转接头4设计有一个带螺纹的销轴，第一旋转接头4上的销轴从摇臂3中与中间通孔垂直的圆孔穿入，并通过第三锁紧螺母19与第一旋转接头4销轴上螺纹连接固定，此处连接为铰接，第一旋转接头4安装后能绕自身旋转轴自由转动。摇臂3中与中间圆孔平行的圆孔与推拉杆组件中叉形耳片25上的圆孔通过第一销轴23、第八锁紧螺母24固定连接，此连接为铰链连接。推拉杆组件在运动中带动摇臂组件绕中间摇臂组件固定耳片22上的铰接点转动，将推拉杆2运动方向进行换向。

参见图7所示，为了解决将摇臂组件运动传递到舱门上的问题，本发明中转筒7设计为筒装结构，内腔加工为带台阶的两个圆孔，两个圆孔靠近端面处均加工有螺纹。转筒内嵌件9设计为圆凸台式结构，在小直径圆柱上加工有螺纹，端面处设计有通孔。转筒内嵌件9小直径圆柱上的螺纹从转筒7大端面旋入内部螺纹孔。第二旋转接头10设计为一端有通孔，另一端为端面带有螺纹的圆柱。第二旋转接头10带有螺纹的圆柱从转筒内嵌件9大端面穿入，并通过第五锁紧螺母8与第二旋转接头10圆柱的螺纹连接固定，连接后，第二旋转接头10能绕其自身转轴自由旋转。接头6设计为一端有通孔，另一端为螺纹杆，接头6的螺纹杆从转筒内嵌件9小端面螺纹孔旋入，并通过第四锁紧螺母5与螺纹杆拧紧进行位置固定。当起落架收起到位状态，舱门闭合不到位时，可调节接头6在转筒内嵌件9上的螺杆旋入量进行调整，由于接头6螺杆旋入量调整舱门位置比较直接，因此，接头6螺杆旋入量调整可作为舱门位置微调装置。

参见图8、图9所示，为了解决将转筒组件与舱门连接的问题，本发明中舱门连接耳片16端面上设计有4个通孔，通过4根螺栓与舱门连接固定。舱门连接耳片16中间设计有一个圆凸台，内部为带台阶的圆孔，在靠近圆凸台端面内部大圆孔加工有螺纹。深沟球轴承13从舱门连接耳片16圆凸台一端圆孔装入舱门连接耳片16。轴承压紧件14设计为外圆为螺纹的圆环状结构，轴承压紧件14外螺纹从舱门连接耳片16圆凸台一端螺纹孔旋入，将深沟球轴承13顶死固定在安装位置处。第三旋转接头12设计为一端带通孔叉形结构，另一端为靠近端面处带螺纹的圆柱形结构，第三旋转接头12圆柱从舱门连接耳片16大平面端圆孔穿入，第六锁紧螺母15与第三旋转接头12靠近圆柱端面的螺纹拧紧，将第三旋转接头12进行位置固定，装配后，第三旋转接头12能绕自身旋转轴自由旋转。

Claims (7)

1.一种无人机起落架舱门收放随动机构，其特征在于，包括支架(1)，一端与起落架连接，绕所述起落架转轴运动；推拉杆组件，第一端与所述支架(1)连接；摇臂组件，第一端与所述推拉杆组件的第二端连接；摇臂组件固定耳片，固定连接机体，与摇臂组件铰接，所述摇臂组件绕所述摇臂组件固定耳片转动；转筒组件，与所述摇臂组件的第二端连接；舱门连接组件，连接所述转筒组件，连接起落架舱门并带动所述起落架舱门运动；

其中所述推拉杆组件包括推拉杆(2)，在所述推拉杆(2)与所述支架(1)之间铰链连接的关节轴承(30)，在所述推拉杆(2)与所述摇臂组件之间连接的叉形耳片(25)；

所述摇臂组件包括摇臂(3)，在所述转筒组件和所述摇臂(3)之间连接的第一旋转接头(4)，所述第一旋转接头(4)可绕自身旋转轴旋转；

所述转筒组件包括转筒(7)，在转筒(7)和所述第一旋转接头(4)之间连接的接头(6)，嵌在所述转筒(7)内、可相对所述转筒(7)转动的转筒内嵌件(9)，在所述转筒内嵌件(9)和所述舱门连接组件之间连接的第二旋转接头(10)，所述第二旋转接头(10)能绕自身轴线转动。

2.根据权利要求1所述的无人机起落架舱门收放随动机构，其特征在于，所述舱门连接组件，包括舱门连接耳片(16)，连接所述起落架舱门；在所述转筒组件和所述舱门连接组件之间连接的第三旋转接头(12)。

3.根据权利要求1所述的无人机起落架舱门收放随动机构，其特征在于，所述推拉杆(2)两端各加工有一个螺纹孔，关节轴承固定耳片(28)与所述叉形耳片(25)分别安装在两端的螺纹孔，关节轴承固定耳片(28)内安装所述关节轴承(30)，所述关节轴承(30)可绕支架的安装轴转动。

4.根据权利要求1所述的无人机起落架舱门收放随动机构，其特征在于，所述接头(6)的螺纹杆从所述转筒内嵌件(9)上的螺纹孔旋入，且旋入量可调。

5.根据权利要求1所述的无人机起落架舱门收放随动机构，其特征在于，所述支架(1)与起落架之间、所述摇臂组件固定耳片与机体之间、所述舱门连接组件与所述起落架舱门之间采用螺栓连接。

6.根据权利要求1所述的无人机起落架舱门收放随动机构，其特征在于，所述转筒(7)为内部带凸台的筒状结构，两端各加工有螺纹孔，在所述转筒(7)小螺纹孔一端安装带有螺杆的所述接头(6)，在所述转筒(7)大螺纹孔一端安装外部圆周带有螺纹的所述转筒内嵌件(9)。

7.根据权利要求2所述的无人机起落架舱门收放随动机构，其特征在于，所述舱门连接耳片(16)加工成一面为平面，另一面带有圆凸台；所述圆凸台的内部加工为带台阶圆孔，在靠近所述圆凸台端面的内孔加工有螺纹；在所述舱门连接耳片(16)的所述带台阶圆孔中安装深沟球轴承(13)，外圆周带有螺纹的轴承压紧件(14)旋入靠近所述圆凸台端面的带有螺纹内孔，对所述深沟球轴承(13)进行位置固定。