CN106585958B - 一种自平衡集成中央杆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自平衡集成中央杆，除手柄(1)贯穿方盒壳体(2)上盖板(21)设置外，其余部件均位于方盒内部，手柄(1)与驾驶杆力传感器(3)一端相连，另一端包含一个叉形接口(31)，且叉形接口(31)与两端均带耳片的门形摇臂(4)相连，叉形接口(31)通过十字轴组件(8)中的纵向轴(82)与横向枢轴(9)一端构成万向联轴节，且横向枢轴(9)该端还通过十字轴组件(8)中的横向轴(81)与门形摇臂(4)两端耳片贯穿连接，横向枢轴(9)另一端与壳体(2)相连，横向枢轴(9)轴身上设置有横向操纵机构(6)，门形摇臂(4)两耳片之间设置有纵向操纵机构(5)，并且门形摇臂(4)一个耳片上还设置有自平衡配平机构(7)。

Description

一种自平衡集成中央杆

技术领域

本发明属于飞机结构设计领域，具体涉及一种自平衡集成中央杆。

背景技术

现有飞机中央杆采用分布式布置方式，中央杆的传动部件和成品沿传动路线布置在座舱区和下设备舱区，由密封出口保证穿舱杆系的气密性。分布式布置方式存在以下的缺点：占用座舱和下设备舱空间大，运动部件与结构、电缆之间的间隙问题多发；传动环节多，系统安装、调整和检查困难，系统间隙和摩擦力累积对人感特性影响明显；存在密封出口漏气问题，影响座舱气密性，机上检查、故障定位和维修非常困难；飞机起飞时，为防止飞行员误操纵双手离杆，因此对驾驶杆稳定性有特殊要求，受机上空间限制，原有分布式布置方式的中央杆无法满足上述要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自平衡集成中央杆，克服或减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

本发明的目的通过如下技术方案实现：一种自平衡集成中央杆，包括手柄、壳体、驾驶杆力传感器、门形摇臂、纵向操纵机构、横向操纵机构、自平衡配平机构、十字轴组件、横向枢轴，

该壳体是由上盖板、底板以及四块侧壁板组成的方盒结构，除该手柄贯穿上盖板设置外，其余部件全部位于该方盒结构内部；

手柄通过螺钉与驾驶杆力传感器一端相连，驾驶杆力传感器另一端包含一个叉形接口，并且该叉形接口与两端均带耳片的门形摇臂相连；

十字轴组件由十字交叉的横向轴和纵向轴构成；

该叉形接口通过十字轴组件与横向枢轴一端构成万向联轴节，并且横向枢轴该端还通过十字轴组件中的横向轴与门形摇臂两端耳片贯穿连接，横向枢轴另一端安装到侧壁板上，通过该十字轴组件实现横向和纵向操纵的传动；

横向枢轴轴身上设置有用于输出横向驾驶杆位移信号以及为手柄提供横向力位移特性、横向阻尼特性的横向操纵机构，并且该横向操纵机构固定在底板上；

门形摇臂两耳片之间设置有用于输出横向驾驶杆位移信号以及为手柄提供纵向力位移特性、纵向阻尼特性的纵向操纵机构，并且该纵向操纵机构固定在底板上，并且该门形摇臂一个耳片上还设置有用于配平手柄纵向力矩的自平衡配平机构。

优选地是，所述手柄与所述壳体之间通过卡箍固定有橡胶罩，该橡胶罩用于密封手柄与壳体间的空隙。

优选地是，所述横向操纵机构包括横向杆位移传感器、横向阻尼器、横向载荷机构、横向防卡死拉杆、摇臂一、摇臂二，所述摇臂一套接在所述横向枢轴上，并且该摇臂一沿横向枢轴两侧上设置有三组双耳片，其中，两组双耳片位于横向枢轴一侧，另一组双耳片位于横向枢轴另一侧；横向防卡死拉杆一端与双耳片铰接，该横向防卡死拉杆另一端通过摇臂二与设置在所述底板上的横向阻尼器相连；杆位移传感器一端与双耳片铰接，该杆位移传感器另一端安装到底板上；横向载荷机构一端与双耳片铰接，该横向载荷机构另一端也安装到底板上。

优选地是，所述纵向操纵机构包括纵向防卡死拉杆、纵向杆位移传感器、调效电动机构、纵向阻尼器、摇臂三、纵向载荷机构，纵向杆位移传感器一端与所述门形摇臂相连，该纵向杆位移传感器另一端安装到所述底板上；纵向防卡死拉杆一端与门形摇臂连接，该纵向防卡死拉杆另一端通过摇臂三与设置在底板上的纵向阻尼器相连；纵向载荷机构一端与门形摇臂连接，该纵向载荷机构另一端与设置在底板上的摇臂三一端相连，该摇臂三另一端与安装在所述侧壁板上的调效电动机构相连。

优选地是，所述壳体中还设置有用于调节所述驾驶杆力传感器灵敏度的驾驶杆力传感器调理盒。

本发明所提供的一种自平衡集成中央杆的有益效果在于，该自平衡集成中央杆，将与中央杆相关的部件和产品集成在一个模块内，由螺栓固定在座舱地板上，其余接口均为电气接口，方便中央杆的检测和维护。通过缩短传动杆系提高了中央杆的人感特性，通过增加自平衡配平机构实现配平驾驶杆手柄沿飞机纵向的不平衡力矩。

附图说明

图1为本发明自平衡集成中央杆的结构示意图；

图2为本发明自平衡集成中央杆纵向操纵路线示意图；

图3为本发明自平衡集成中央杆横向操纵路线示意图。

附图标记：

1-手柄、2-壳体、3-驾驶杆力传感器、4-门形摇臂、5-纵向操纵机构、6-横向操纵机构、7-自平衡配平机构、8-十字轴组件、9-横向枢轴、10-螺钉、11-卡箍、12-橡胶罩、13-驾驶杆力传感器调理盒、21-上盖板、22-底板、23-侧壁板、31-叉形接口、51-纵向防卡死拉杆、52-纵向杆位移传感器、53-调效电动机构、54-纵向阻尼器、55-摇臂三、56-纵向载荷机构、57-支座、61-横向杆位移传感器、62-横向阻尼器、63-横向载荷机构、64-横向防卡死拉杆、65-摇臂一、66-摇臂二、81-横向轴、82-纵向轴、(651、652、653)-双耳片。

具体实施方式

为使本发明实施的目的、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更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。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。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

下面结合附图对本发明的自平衡集成中央杆做进一步详细说明。

如图1所示，一种自平衡集成中央杆，包括手柄1、壳体2、驾驶杆力传感器3、门形摇臂4、纵向操纵机构5、横向操纵机构6、自平衡配平机构7、十字轴组件8、横向枢轴9。

该壳体2是由上盖板21、底板22以及四块侧壁板23组成的方盒结构，除该手柄1贯穿上盖板21设置外，其余部件全部位于该方盒结构内部，其中，手柄1与壳体2之间通过卡箍11固定有橡胶罩12，该橡胶罩12用于密封手柄1与壳体2间的空隙。手柄1通过螺钉10与驾驶杆力传感器3一端相连，驾驶杆力传感器3另一端包含一个叉形接口31，并且该叉形接口31与两端均带耳片的门形摇臂4相连。壳体2中还设置有用于调节驾驶杆力传感器3灵敏度的驾驶杆力传感器调理盒13。十字轴组件8由十字交叉的横向轴81和纵向轴82构成，该叉形接口31通过十字轴组件8与横向枢轴9一端构成万向联轴节，进而实现纵向操纵和横向操纵的防耦合功能，同时横向枢轴9该端还通过十字轴组件8中的横向轴81与门形摇臂4两端耳片贯穿连接，横向枢轴9另一端安装到侧壁板23上，通过该十字轴组件8实现横向和纵向操纵的传动。

横向枢轴9轴身上设置有用于输出横向驾驶杆位移信号以及为手柄1提供横向力位移特性、横向阻尼特性的横向操纵机构6，并且该横向操纵机构6固定在底板22上，如图3所示，该横向操纵机构6选择包括横向杆位移传感器61、横向阻尼器62、横向载荷机构63、横向防卡死拉杆64、摇臂一65、摇臂二66制式的横向操纵机构，摇臂一65套接在横向枢轴9上，并且该摇臂一65沿横向枢轴9两侧上设置有三组双耳片651、652、653，其中，两组双耳片651、652位于横向枢轴9一侧，另一组双耳片653位于横向枢轴9另一侧。横向防卡死拉杆64一端与双耳片651铰接，该横向防卡死拉杆64另一端通过摇臂二66与设置在底板22上的横向阻尼器62相连。杆位移传感器61一端与双耳片653铰接，该杆位移传感器61另一端安装到底板22上。横向载荷机构63一端与双耳片652铰接，该横向载荷机构63另一端也安装到底板22上。

门形摇臂4两耳片之间设置有用于输出横向驾驶杆位移信号以及为手柄1提供纵向力位移特性、纵向阻尼特性的纵向操纵机构5，并且该纵向操纵机构5固定在底板22上，用于提供纵向操纵杆力，并且该门形摇臂4一个耳片上还设置有用于配平手柄1纵向力矩的自平衡配平机构7，如图2所示，该纵向操纵机构5选择包括纵向防卡死拉杆51、纵向杆位移传感器52、调效电动机构53、纵向阻尼器54、摇臂三55、纵向载荷机构56制式的纵向操纵机构，纵向杆位移传感器52一端与门形摇臂4两耳片之间的部分相连，该纵向杆位移传感器52另一端安装到底板22上。纵向防卡死拉杆51一端也连接在门形摇臂4两耳片之间的部分，该纵向防卡死拉杆51另一端通过摇臂三55与设置在底板22上的纵向阻尼器54相连。纵向载荷机构56一端同样与门形摇臂4连接，该纵向载荷机构56另一端与设置在底板22上的摇臂三55一端相连，该摇臂三55另一端与安装在侧壁板23上的调效电动机构53相连，其中，该调效电动机构53通过支座57连接到壳体2的侧壁板23上。

参见图2，本发明的自平衡集成中央杆纵向操纵传动路线，进行纵向操纵时，手柄1、驾驶杆力传感器3和门形摇臂4一起沿纵向操纵转轴偏转(轴线处)，由门形摇臂4带动纵向杆位移传感器52运动，输出纵向驾驶杆位移信号。门形摇臂4通过纵向防卡死拉杆51与纵向阻尼器54连接，为手柄1处提供合适的阻尼特性。门形摇臂4带动纵向载荷机构56运动，为手柄1处提供合适的力-位移特性，纵向载荷机构56与调效电动机构53都安装在摇臂三55上，调效电动机构53实现驾驶杆力配平功能。门形摇臂4与自平衡配平机构7固定在一起，配平驾驶杆手柄沿飞机纵向的不平衡力矩，自平衡配平机构7配平力矩可根据需要进行调整。

参见图3，本发明的自平衡集成中央杆横向操纵传动路线，进行横向操纵时，手柄1、驾驶杆力传感器3和横向枢轴9一起沿横向操纵转轴(轴线处)偏转，摇臂一65与横向枢轴9固定在一起，随手柄1一起进行横向偏转。由摇臂一65带动横向杆位移传感器61运动，输出横向驾驶杆位移信号。由摇臂一65带动横向载荷机构63运动，为手柄1处提供合适的力-位移特性。摇臂一65通过横向防卡死拉杆64与横向阻尼器62连接，为手柄1处提供合适的阻尼特性。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种自平衡集成中央杆，其特征在于，包括手柄（1）、壳体（2）、驾驶杆力传感器（3）、门形摇臂（4）、纵向操纵机构（5）、横向操纵机构（6）、自平衡配平机构（7）、十字轴组件（8）、横向枢轴（9），

该壳体（2）是由上盖板（21）、底板（22）以及四块侧壁板（23）组成的方盒结构，除该手柄（1）贯穿上盖板（21）设置外，其余部件全部位于该方盒结构内部；

手柄（1）通过螺钉（10）与驾驶杆力传感器（3）一端相连，驾驶杆力传感器（3）另一端包含一个叉形接口（31），并且该叉形接口（31）与两端均带耳片的门形摇臂（4）相连；

十字轴组件（8）由十字交叉的横向轴（81）和纵向轴（82）构成；

该叉形接口（31）通过十字轴组件（8）与横向枢轴（9）一端构成万向联轴节，并且横向枢轴（9）该端还通过十字轴组件（8）中的横向轴（81）与门形摇臂（4）两端耳片贯穿连接，横向枢轴（9）另一端安装到侧壁板（23）上，通过该十字轴组件（8）实现横向和纵向操纵的传动；

横向枢轴（9）轴身上设置有用于输出横向驾驶杆位移信号以及为手柄（1）提供横向力位移特性、横向阻尼特性的横向操纵机构（6），并且该横向操纵机构（6）固定在底板（22）上；

门形摇臂（4）两耳片之间设置有用于输出横向驾驶杆位移信号以及为手柄（1）提供纵向力位移特性、纵向阻尼特性的纵向操纵机构（5），并且该纵向操纵机构（5）固定在底板（22）上，并且该门形摇臂（4）一个耳片上还设置有用于配平手柄（1）纵向力矩的自平衡配平机构（7）；

所述横向操纵机构（6）包括横向杆位移传感器（61）、横向阻尼器（62）、横向载荷机构（63）、横向防卡死拉杆（64）、摇臂一（65）、摇臂二（66），所述摇臂一（65）套接在所述横向枢轴（9）上，并且该摇臂一（65）沿横向枢轴（9）两侧上设置有三组双耳片（651、652、653），其中，两组双耳片（651、652）位于横向枢轴（9）一侧，另一组双耳片（653）位于横向枢轴（9）另一侧；横向防卡死拉杆（64）一端与双耳片（651）铰接，该横向防卡死拉杆（64）另一端通过摇臂二（66）与设置在所述底板（22）上的横向阻尼器（62）相连；杆位移传感器（61）一端与双耳片（653）铰接，该杆位移传感器（61）另一端安装到底板（22）上；横向载荷机构（63）一端与双耳片（652）铰接，该横向载荷机构（63）另一端也安装到底板（22）上；

所述纵向操纵机构（5）包括纵向防卡死拉杆（51）、纵向杆位移传感器（52）、调效电动机构（53）、纵向阻尼器（54）、摇臂三（55）、纵向载荷机构（56），纵向杆位移传感器（52）一端与所述门形摇臂（4）相连，该纵向杆位移传感器（52）另一端安装到所述底板（22）上；纵向防卡死拉杆（51）一端与门形摇臂（4）连接，该纵向防卡死拉杆（51）另一端通过摇臂三（55）与设置在底板（22）上的纵向阻尼器（54）相连；纵向载荷机构（56）一端与门形摇臂（4）连接，该纵向载荷机构（56）另一端与设置在底板（22）上的摇臂三（55）一端相连，该摇臂三（55）另一端与安装在所述侧壁板（23）上的调效电动机构（53）相连。

2.根据权利要求1所述的自平衡集成中央杆，其特征在于，所述手柄（1）与所述壳体（2）之间通过卡箍（11）固定有橡胶罩（12），该橡胶罩（12）用于密封手柄（1）与壳体（2）间的空隙。

3.根据权利要求1所述的自平衡集成中央杆，其特征在于，所述壳体（2）中还设置有用于调节所述驾驶杆力传感器（3）灵敏度的驾驶杆力传感器调理盒（13）。

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