CN106628197B - 一种速度时间控制结构 - Google Patents
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Abstract
本发明设计了一种速度时间控制结构，实现在特定工作状态下，根据接收启动指令时的速度延时相应的时间后输出信号，从接收启动指令到输出信号的时间随速度的变化而变化；该结构由固定板(1)、扇形齿轮(2)、延时组件(3)、过渡齿轮组件(4)、凸轮(5)、锁紧机构(6)、速度传感组件(7)、滑尺(8)、导向轴(9)、滑动组件(10)、导向套筒(11)、计时弹簧(12)组成；本发明适用于弹射救生领域，从接收启动指令到输出信号所经历的时间是随速度变化的，从而扩大了弹射救生范围，解决了高空高速与低空不利姿态救生的难题；具有工作可靠、成本低、结构简单紧凑、性能稳定、抗干扰能力强、可反复使用、寿命长等优点。
Description
技术领域
本发明设计了一种速度时间控制结构，应用于弹射救生领域，提供了一种可用于弹射救生领域的开锁器结构，该结构在特定的时间和特定的状态下根据速度的大小控制时间的长短，根据控制时间的长短决定输出信号的时机。
背景技术
目前国内大部分用于弹射救生领域的开锁器时间控制结构，是采用固定延时的结构，当给出开锁器启动的工作指令时，延时组件产生固定延时后输出信号。固定延时的结构中延时组件的动力同时还需要给系统提供大于28kg的动力，在大动力下推动延时组件运动控制小于5s的时间，一方面需要加强延时组件的结构强度，导致体积较大，另一方面，大动力弹簧弹力公差较大，导致时间误差大，第三时间指示是通过刻度盘的刻线指示的，刻度盘刻线之间的误差影响指示精度，导致系统误差大，第四时间指示需要人为对准指示刻线，存在人为误差，由于上述因素的影响，目前大部分延时组件控制的时间精度较低。该类延时组件的固定延时不利于低空低速不利姿态下的救生。
发明内容
本发明的目的：设计一种速度时间控制结构，应用与弹射救生领域，当该速度时间控制结构接收启动工作的指令时，该速度时间控制结构能根据启动时的不同速度决定延时不同的时间，然后给出输出信号。
本发明的技术方案：
一种速度时间控制结构，应用于飞机弹射救生领域，其特征在于，在固定板1上安装有扇形齿轮2，延时组件3，凸轮5锁紧机构6，导向套筒11、导向轴9；
滑尺8是两端带有定位孔的刻度尺，两端的定位孔套在导向轴9上，滑尺8能够在导向轴9上滑动；
速度传感组件7控制滑尺8在导向轴9上的位置，速度传感组件7的拨叉7A的一端与滑尺8的刻度尺的一端相贴合；速度传感组件7在接收到的飞机速度发生变化时，速度传感组件7的拨叉7A推动滑尺8运动；
滑动组件10包括滑动头10A、滑动芯轴10B、滑体弹簧10C，滑动芯轴10B为圆柱体结构，滑动芯轴10B的外侧插入导向套筒11内，滑动芯轴10B在滑体弹簧10C的推动下能够在导向套筒11中沿轴向滑动，滑动头10A能够绕滑动芯轴10B转动；在滑动芯轴10B的外表面上，接近滑动芯轴10B一端的位置沿滑动芯轴10B圆柱体径向设置矩形凸台，该矩形凸台即为滑动头10A；滑动组件10的滑动头10A与滑尺8的刻度尺的长边相贴合，滑动组件10的滑动芯轴10B与凸轮5的曲面贴合；凸轮5转动限制滑动头10A运动，当滑动头10A与滑尺8的刻度尺的长边相贴合时，滑动组件10不能沿滑动芯轴10B转动；
延时组件3包括传动轮3A、过渡轮3B、调节轮3C、调节摆片3D，凸轮5转动的角度带动传动轮3A、过渡轮3B、调节轮3C、调节摆片3D运动，调节摆片周期性的摆动产生延时；
过渡齿轮组件4由小齿轮4A与过渡齿轮4B刚性连接；
延时组件3的传动轮3A与过渡齿轮4B相啮合；扇形齿轮2与小齿轮4A相啮合；
计时弹簧12一端固定在固定板1上，另一端与扇形齿轮2相连，计时弹簧12的伸长量决定计时弹簧12的拉力；
计时弹簧12将上述拉力通过扇形齿轮2传输给小齿轮4A，并带动过渡齿轮4B，过渡齿轮4B将动力依次传递给延时组件3的传动轮3A、过渡轮3B、调节轮3C、调节摆片3D，带动延时组件3运动。
凸轮5是柱体结构，其横截面为半径逐渐增大的曲面，在凸轮5的柱体的一端具有一个凸台，凸轮5与过渡齿轮组件4刚性联接；
锁紧机构6固定在固定板1上，锁紧机构6的锁紧部位为三角形，三角形的一边垂直于凸轮5的轴向，并能够沿凸轮5的径向运动，凸轮5随着过渡齿轮组件4一起转动，凸轮5的凸台推动锁紧机构6的斜面，使得锁紧机构6运动，当凸轮5的凸台转过锁紧机构6的所述三角形一边时，锁紧机构6能够向凸轮5中心移动，锁紧机构6的所述三角形一边锁住凸轮5的凸台；
飞机的飞行速度通过飞机的空速管传递给速度传感组件7，速度传感组件7将空速信号转换成压力信号P，并将压力信号转变成机械位移W，该机械位移W经过速度传感组件7的拨叉7A转变成滑尺8的位移L；锁紧机构6锁住凸轮5的凸台，从而决定了凸轮5计时的起点位置，凸轮5通过过渡齿轮组件4与延时组件3发生关联；计时弹簧12通过扇形齿轮2、过渡齿轮组件4给延时组件3提供计时动力；当所述控制结构收到启动指令时，速度传感组件7与飞机空速管分离，分离时的飞机速度确定了滑尺8的位置，即滑尺8的位移L被固定，记录发出启动指令时速度相对应的L值；同时锁紧机构6释放凸轮5的凸台，凸轮5的凸台被释放后，计时弹簧12通过扇形齿轮2带动凸轮5转动，凸轮5通过过渡齿轮组件4带动延时组件3运动并开始计时，凸轮5沿过渡齿轮组件4的轴向转动，滑动组件10的滑动芯轴10B随凸轮5的曲面运动，凸轮5的转动角度转换成滑动组件10的直线位移S；当S＝L时，滑动组件10输出释放信号。
本发明的优点：与已有的延时组件结构相比，该结构延时组件的计时动力与系统所需动力单独控制，计时动力较小，延时组件的结构更紧凑，延时长短由启动时的速度大小决定，无需设置刻度盘进行时间指示，消除因刻度盘制造带来的系统误差，同时也不需要人为设置时间指示消除人为误差，时间精度较高；时间误差的调试环节较多，可以调整拨叉和凸轮的位置、计时弹簧的弹力等因素来保证时间误差。
该结构为纯机械结构，与电子结构相比成本较低，可靠性高，不会对其它设备产生电磁辐射，也不会受其它电子设备的干扰。同其它机械式固定延时结构相比，其救生时间随着启动时的速度变化而变化，解决了高空高速及低空低速不利姿态下的救生难题。机械产品耐磨性好，使用寿命高。速度时间控制机构可以制作成独立的单元，采用机械接口与输入和启动接口连接，扩大了应用范围。
附图说明
图1是速度时间控制结构示意图。
图2是延时组件示意图。
图3是滑动组件示意图。
其中：1.固定板，2.扇形齿轮，3.延时组件，4.过渡齿轮组件，5.凸轮，6.锁紧机构，7.速度传感组件，8.滑尺，9.导向轴，10.滑动组件，11.导向套筒，12.计时弹簧，3A.传动轮，3B.过渡轮，3C.调节轮，3D.调节摆片，10A.滑动头，10B.滑动芯轴，10C.滑体弹簧。
具体实施方式
下面对本发明做进一步详细说明。
一种速度时间控制结构，应用于飞机弹射救生领域，其特征在于，在固定板1上安装有扇形齿轮2，延时组件3，过渡轮组件4，锁紧机构6，速度传感组件7，导向轴9，导向套筒11，计时弹射12；
滑尺8是两端带有定位孔的刻度尺，两端的定位孔套在导向轴9上，滑尺8能够在导向轴9上滑动；
速度传感组件7控制滑尺8在导向轴9上的位置，速度传感组件7的拨叉7A的一端与滑尺8的刻度尺的一端相贴合；速度传感组件7在接收到的飞机速度发生变化时，速度传感组件7的拨叉7A推动滑尺8运动；
滑动组件10包括滑动头10A、滑动芯轴10B、滑体弹簧10C，滑动芯轴10B为圆柱体结构，滑动芯轴10B的外侧插入导向套筒11内，滑动芯轴10B在滑体弹簧10C的推动下能够在导向套筒11中沿轴向滑动，滑动头10A能够绕滑动芯轴10B转动；在滑动芯轴10B的外表面上，接近滑动芯轴10B一端的位置沿滑动芯轴10B圆柱体径向设置矩形凸台，该矩形凸台即为滑动头10A；滑动组件10的滑动头10A与滑尺8的刻度尺的长边相贴合，滑动组件10的滑动芯轴10B与凸轮5的曲面贴合；凸轮5转动限制滑动头10A运动，当滑动头10A与滑尺8的刻度尺的长边相贴合时，滑动组件10不能沿滑动芯轴10B转动；
延时组件3包括传动轮3A、过渡轮3B、调节轮3C、调节摆片3D，凸轮5转动的角度带动传动轮3A、过渡轮3B、调节轮3C、调节摆片3D运动，调节摆片周期性的摆动产生延时；
过渡齿轮组件4由小齿轮4A与过渡齿轮4B刚性连接；
延时组件3的传动轮3A与过渡齿轮4B相啮合；扇形齿轮2与小齿轮4A相啮合；
计时弹簧12一端固定在固定板1上，另一端与扇形齿轮2相连，计时弹簧12的伸长量决定计时弹簧12的拉力；
计时弹簧12将上述拉力通过扇形齿轮2传输给小齿轮4A，并带动过渡齿轮4B，过渡齿轮4B将动力依次传递给延时组件的传动轮3A、过渡轮3B、调节轮3C、调节摆片3D，带动延时组件6运动。
凸轮5是柱体结构，其横截面为半径逐渐增大的曲面，在凸轮5的柱体的一端具有一个凸台，凸轮5与过渡齿轮组件4刚性连接；
锁紧机构6固定在固定板1上，锁紧机构6的锁紧部位为三角形，三角形的一边垂直于凸轮5的轴向，并能够沿凸轮5的径向运动，凸轮5随着过渡齿轮组件4一起转动，凸轮5的凸台推动锁紧机构6的斜面，使得锁紧机构6运动，当凸轮5的凸台转过锁紧机构6的所述三角形一边时，锁紧机构6能够向凸轮5中心移动，锁紧机构6的所述三角形一边锁住凸轮5的凸台；
飞机的飞行速度通过飞机的空速管传递给速度传感组件7，速度传感组件7将空速信号转换成压力信号P，并将压力信号转变成机械位移W，该机械位移W经过速度传感组件7的拨叉7A转变成滑尺8的位移L；锁紧机构6锁住凸轮5的凸台，从而决定了凸轮5计时的起点位置，凸轮5通过过渡齿轮组件4与延时组件3发生关联；计时弹簧12通过扇形齿轮2、过渡齿轮组件4给延时组件3提供计时动力；当所述控制结构收到启动指令时，速度传感组件7与飞机空速管分离，分离时的飞机速度确定了滑尺8的位置，即滑尺8的位移L被固定，记录发出启动指令时速度相对应的L值；同时锁紧机构6释放凸轮5的凸台，凸轮5的凸台被释放后，计时弹簧12通过扇形齿轮2带动凸轮5转动，凸轮5通过过渡齿轮组件4带动延时组件3运动并开始计时，凸轮5沿过渡齿轮组件4的轴向转动，滑动组件10的滑动芯轴10B随凸轮5的曲面运动，凸轮5的转动角度转换成滑动组件10的直线位移S；当S＝L时，滑动组件10输出释放信号。
实施例1：
如图1所示，一种速度时间控制结构，在固定板1上安装有扇形齿轮2，延时组件3，过渡轮组件4，锁紧机构6，速度传感组件7，导向轴9，导向套筒11，计时弹射12；其中凸轮5与过渡轮组件4刚性联接，滑尺8安装在导向轴9上，速度传感组件7控制滑尺8的位置，滑动组件10安装在导向套筒11上，滑动组件10的滑动头(10A)与滑尺8贴合，滑动组件10的滑动芯轴10B与凸轮5贴合，滑动组件10控制输出信号；计时弹簧12给延时组件提供计时动力。飞机的飞行速度通过飞机的空速管传递给速度传感组件7，速度传感组件7将空速信号转换成压力信号P，并将压力信号转变成机械位移W，该机械位移W经过速度传感组件7的拨叉7A转变成滑尺8的位移L；锁紧机构6锁住凸轮5的凸台，从而决定了凸轮5计时的起点位置，凸轮5通过过渡齿轮组件4与延时组件3发生关联；计时弹簧12通过扇形齿轮2、过渡齿轮组件4给延时组件3提供计时动力；当所述控制结构收到启动指令时，速度传感组件7与飞机空速管分离，分离时的飞机速度确定了滑尺8的位置，即滑尺8的位移L被固定，记录发出启动指令时速度相对应的L值；同时锁紧机构6释放凸轮5的凸台，凸轮5的凸台被释放后，计时弹簧12通过扇形齿轮2带动凸轮5转动，凸轮5通过过渡齿轮组件4带动延时组件3运动并开始计时，凸轮5沿过渡齿轮组件4的轴向转动，滑动组件10的滑动芯轴10B随凸轮5的曲面运动，凸轮5的转动角度转换成滑动组件10的直线位移S；当S＝L时，滑动组件10输出释放信号。
所述结构的速度传感组件7可以感受(0～1400)km/h的速度，感受的速度可以使速度传感组件7产生(2～3)mm的直线位移，速度传感组件7的拨叉7A将位移等量传递给滑尺8，滑尺8可以在速度传感组件7的推动下移动(2～3)mm，滑动组件10的滑动芯轴10b随凸轮5的曲线在直径方向可以产生3.2mm的位移，可以通过调整拨叉7A和凸轮5的位置以及计时弹簧12的弹力等因素使得速度传感组件7因速度变化产生的位移与凸轮5转动产生的直线位移相匹配，从而达到根据速度控制时间的目的。
Claims (1)
1.一种速度时间控制结构，应用于弹射救生领域，其特征在于，在固定板(1)上安装有扇形齿轮(2)，延时组件(3)，过渡齿轮组件(4)，凸轮(5)，锁紧机构(6)，速度传感组件(7)，滑尺(8)，导向轴(9)，滑动组件(10)，导向套筒(11)，计时弹簧(12)；
滑尺(8)是两端带有定位孔的刻度尺，两端的定位孔套在导向轴(9)上，滑尺(8)能够在导向轴(9)上滑动；
速度传感组件(7)控制滑尺(8)在导向轴(9)上的位置，速度传感组件(7)的拨叉(7A)的一端与滑尺(8)的刻度尺的一端相贴合；速度传感组件(7)在接收到的飞机速度发生变化时，速度传感组件(7)的拨叉(7A)推动滑尺(8)运动；
滑动组件(10)包括滑动头(10A)、滑动芯轴(10B)、滑体弹簧(10C)，滑动芯轴(10B)为圆柱体结构，滑动芯轴(10B)的外侧插入导向套筒(11)内，滑动芯轴(10B)能够在导向套筒(11)中沿轴向滑动，滑动头(10A)能够绕滑动芯轴(10B)转动；在滑动芯轴(10B)的外表面上，接近滑动芯轴(10B)一端的位置沿滑动芯轴(10B)圆柱体径向设置矩形凸台，该矩形凸台即为滑动头(10A)；滑动组件(10)的滑动头(10A)与滑尺(8)的刻度尺的长边相贴合，滑动组件(10)的滑动芯轴(10B)与凸轮(5)的曲面贴合；凸轮(5)转动限制滑动头(10A)运动，当滑动头(10A)与滑尺(8)的刻度尺的长边相贴合时，滑动组件(10)不能沿滑动芯轴(10B)转动；
延时组件(3)包括传动轮(3A)、过渡轮(3B)、调节轮(3C)、调节摆片(3D)，凸轮(5)转动的角度带动传动轮(3A)、过渡轮(3B)、调节轮(3C)、调节摆片(3D)运动，调节摆片(3D)周期性的摆动产生延时；
过渡齿轮组件(4)由小齿轮(4A)与过渡齿轮(4B)刚性连接；
延时组件(3)的传动轮(3A)与过渡齿轮(4B)相啮合；扇形齿轮(2)与小齿轮(4A)相啮合；
计时弹簧(12)一端固定在固定板(1)上，另一端与扇形齿轮(2)相连，计时弹簧(12)的伸长量决定计时弹簧(12)的拉力，计时弹簧(12)将上述拉力通过扇形齿轮(2)传输给小齿轮(4A)，并带动过渡齿轮(4B)，过渡齿轮(4B)将动力依次传递给延时组件(3)的传动轮(3A)、过渡轮(3B)、调节轮(3C)、调节摆片(3D)，带动延时组件(3)运动；
凸轮(5)是柱体结构，其横截面为半径逐渐增大的曲面，在凸轮(5)的柱体的一端具有一个凸台，凸轮(5)与过渡齿轮组件(4)刚性连接；
锁紧机构(6)固定在固定板(1)上，锁紧机构(6)的锁紧部位为三角形，三角形的一边垂直于凸轮(5)的轴向，并能够沿凸轮(5)的径向运动，凸轮(5)随着过渡齿轮组件(4)一起转动，凸轮(5)的凸台推动锁紧机构(6)的斜面，使得锁紧机构(6)运动，当凸轮(5)的凸台转过锁紧机构(6)的所述三角形一边时，锁紧机构(6)能够向凸轮(5)中心移动，锁紧机构(6)的所述三角形一边锁住凸轮(5)的凸台；
飞机的飞行速度通过飞机的空速管传递给速度传感组件(7)，速度传感组件(7)将空速信号转换成压力信号P，并将压力信号转变成机械位移W，该机械位移W经过速度传感组件(7)的拨叉(7A)转变成滑尺(8)的位移L；锁紧机构(6)锁住凸轮(5)的凸台，从而决定了凸轮(5)计时的起点位置，凸轮(5)通过过渡齿轮组件(4)与延时组件(3)发生关联；计时弹簧(12)通过扇形齿轮(2)、过渡齿轮组件(4)给延时组件(3)提供计时动力；当所述控制结构收到启动指令时，速度传感组件(7)与飞机空速管分离，分离时的飞机速度确定了滑尺(8)的位置，即滑尺(8)的位移L被固定，记录发出启动指令时速度相对应的L值；同时锁紧机构(6)释放凸轮(5)的凸台，凸轮(5)的凸台被释放后，计时弹簧(12)通过扇形齿轮(2)带动凸轮(5)转动，凸轮(5)通过过渡齿轮组件(4)带动延时组件(3)运动并开始计时，凸轮(5)沿过渡齿轮组件(4)的轴向转动，滑动组件(10)的滑动芯轴(10B)随凸轮(5)的曲面运动，凸轮(5)的转动角度转换成滑动组件(10)的直线位移S；当S＝L时，滑动组件(10)输出释放信号。
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