CN107356164B - 一种空气舵传动结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空气舵传动结构，包括舵轴机构、摇臂机构和锥形销；舵轴机构包括：舵轴、轴套和锁紧机构；摇臂机构包括第一轴承、摇臂和第二轴承；舵轴包括舵轴体和舵轴尾端的挡板，舵轴体与轴套适配，轴套一端设有锁紧机构，另一端用于插入舵轴；挡板用于在装配时与锁紧机构配合将舵轴锁紧在轴套上；轴套的外侧，从舵轴尾端的方向依次套有第二轴承、摇臂和第一轴承；摇臂、轴套和舵轴依此套接，在依次套接处对应开有多个径向销孔，用于插入锥形销固定摇臂、轴套和舵轴相对位置。本发明中舵轴机构的分体式设计将舵轴分成可拆卸和不可拆卸部分，方便了舵轴机构的安装和拆卸，对工作场地和装备要求降低，并大大减少了工作量和工作强度。

Description

一种空气舵传动结构

技术领域

本发明涉及舵轴装配领域，特别涉及一种空气舵传动结构。

背景技术

空气舵是飞行器类产品的重要部件，用于飞行过程中的姿态调整，保证飞行器的稳定性，并按照既定轨迹飞行。空气舵在飞行中承受载荷大，要求舵及所连接在火箭壳体上的传动机构刚度大，无轴向间隙，转动灵活，反应迅速。

传动机构中舵轴机构与摇臂机构的连接一般通过平键连接，平键连接一般通过过盈配合或过渡配合实现舵轴机构与摇臂机构的连接，传递扭矩，装配一般需要专用工装，装配好后一般很难拆卸返修，或返修后有间隙，影响动力传递，造成有冲击载荷，破坏传动结构。

如图1所示为现有技术中，舵轴与摇臂平键联结结构示意图；

舵轴装配在壳体中的舵支架30上，一般有两个轴承31、32进行支撑，火箭在飞行过程中有轴向载荷，会有将舵轴35拽出舵轴孔的力，由于舵轴35的台阶都是冲外的，轴向力会通过平键33作用在摇臂34上，进而最终作用在舵机上，对舵机受侧向力的要求比较高。

而且这种方法会造成舵轴35检修比较麻烦，会将传动机构所有零件拆卸下来。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，通过一种舵轴和摇臂新的连接方法，实现舵轴和摇臂快速连接，并保证紧固可靠，并能够实现快速拆卸，方便检查舵轴或更换。

解决上述技术问题，本发明提供了一种空气舵传动结构，包括：舵轴机构、摇臂机构和锥形销；所述舵轴机构包括：舵轴、轴套和锁紧机构；所述摇臂机构包括第一轴承、摇臂和第二轴承；

所述舵轴包括舵轴体和舵轴尾端的挡板，所述舵轴体与所述轴套适配，所述轴套一端设有所述锁紧机构，另一端用于插入所述舵轴；所述挡板用于在装配时与所述锁紧机构配合将所述舵轴锁紧在所述轴套上；

所述轴套的外侧，从所述舵轴尾端方向依次套有所述第二轴承、摇臂和第一轴承；所述摇臂、轴套和舵轴依此套接，在所述依次套接处对应开有多个径向销孔，所述多个径向销孔用于插入所述锥形销固定所述摇臂、轴套和舵轴相对位置。

进一步的，如前述的空气舵传动结构，所述锁紧机构包括锁紧螺栓和锁紧支架；所述舵轴顶部设有螺孔；所述锁紧支架为凸字型，凸起方向朝向所述轴套内部；所述锁紧螺栓穿过所述锁紧支架与所述舵轴螺纹连接。

更进一步的，如前述的空气舵传动结构，所述舵轴机构还包括楔形套；所述楔形套设于所述锁紧机构与轴套连接边缘的端面处。从而加强了装置的密封性，且结构简单容易实现。

更进一步的，如前述的空气舵传动结构，所述轴套外侧为四层环形阶梯状设置；以锁紧机构方向依次包括第一环层，第二环层，第三环层及第四环层。

更进一步的，如前述的空气舵传动结构，所述摇臂还包括挡圈和碟簧；所述挡圈为一截面为L型的环形圈并套在所述轴套外侧，所述碟簧为一锥形环并套在所述轴套外侧，所述挡圈一面与所述轴套贴合，另一面与所述碟簧连接，所述挡圈和碟簧依次设于摇臂和第二轴承之间。使用碟簧巧妙地在舵轴传动机构中设置了预紧力，将摇臂机构固定在一个固定位置，改变了轴向分力的传递路线，将原先传递到舵机上的力改为传递到结构壳体上，大大增加了使用安全性和可靠性

更进一步的，如前述的空气舵传动结构，还包括一环状密封装置；所述密封装置包括依次连接的密封垫支架、第一石墨密封垫、密封垫端盖和第二石墨密封垫；所述密封装置设于所述挡板与轴套连接角上。

更进一步的，如前述的空气舵传动结构，所述第一轴承套在所述第一环层上；所述摇臂套在所述第二环层上；所述第二轴承套在第三环层上。

更进一步的，如前述的空气舵传动结构，所述摇臂还包括端盖，所述端盖盖在所述第一轴承外端并盖住所述锁紧机构。

更进一步的，如前述的空气舵传动结构，所述舵轴机构还包括把手，所述把手设于所述挡板的底面上。

本发明的有益效果：

舵轴机构的分体式设计将舵轴分成可拆卸部分和不可拆卸部分，方便了舵轴机构的安装和拆卸，在装配和测试时都可以方便对舵轴机构进行检查或更换，对工作场地和装备要求降低，并大大减少了工作量和工作强度。

附图说明

图1是现有技术中的一种空气舵传动结构剖视图；

图2是本发明一种实施例中的空气舵传动结构剖视图；

图3是本发明一种实施例中的空气舵传动结构中舵轴机构剖视图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

实施例1，如图2及图3所述，是本发明提供一种空气舵传动结构，包括：舵轴机构1、摇臂机构2和锥形销3；所述舵轴机构包括：舵轴4、轴套5和锁紧机构6；所述摇臂机构包括第一轴承7、摇臂8和第二轴承9；所述舵轴包括舵轴体10和舵轴尾端的挡板11，所述舵轴体10与所述轴套5适配，所述轴套5一端设有所述锁紧机构6，另一端用于插入所述舵轴4；所述挡板11用于在装配时与所述锁紧机构6配合将所述舵轴4锁紧在所述轴套5上；所述轴套5的外侧，从所述舵轴尾端的方向依次套有所述第二轴承9、摇臂8和第一轴承7；所述摇臂8、轴套5和舵轴4依此套接，在所述依次套接处对应开有多个径向销孔，所述多个径向销孔用于插入所述锥形销3固定所述摇臂8、轴套5和舵轴4相对位置；从而摇臂机构2的转动可以同时传递到舵轴机构1处，带动舵轴机构1一起转动。所述锁紧机构6包括锁紧螺栓12和锁紧支架13；所述舵轴4顶部设有螺孔；所述锁紧支架13为凸字型，凸起方向朝向所述轴套4内部；所述锁紧螺栓12穿过所述锁紧支架13与所述舵轴4螺纹连接。所述舵轴机构还包括楔形套14；所述楔形套14设于所述锁紧机构6与轴套5连接边缘的端面处。所述轴套5外侧为四层环形阶梯状设置；以锁紧机构6方向依次包括第一环层15，第二环层16，第三环层17及第四环层18。所述摇臂8还包括挡圈19和碟簧20；所述挡圈19为一截面为L型的环形圈并套在所述轴套5外侧，所述碟簧20为一锥形环并套在所述轴套5外侧，所述挡圈19一面与所述轴套5贴合，另一面与所述碟簧20连接，所述挡圈19和碟簧20依次设于摇臂8和第二轴承9之间。火箭飞行时，空气舵所受的载荷，有一个轴向分力，有将舵轴机构1拉出壳体的趋势，由于轴套机构1的台阶都是由壳体内向外逐步增大的，轴向分力不能传递到壳体上，会直接通过摇臂机构2传递到伺服舵机上，对舵机受侧向力的要求比较高，载荷过大会损坏伺服舵机。在摇臂机构2靠近壳体外侧一端安装一个碟簧20，安装时让碟簧20有一定的变形，一般到初始状态的75％，碟簧20的的反作用力会作用在摇臂机构2上，进而作用在整个舵轴4上，方向是由壳体外侧向壳体内侧，飞行过程中的轴向分力不大于碟簧20的预紧力时，和摇臂机构2连接的舵机是不会受侧向拉力的，可以根据飞行载荷计算设计碟簧20的预紧力。还包括一环状密封装置21；所述密封装置21包括依次连接的密封垫支架22、第一石墨密封垫23、密封垫端盖24和第二石墨密封垫25；所述密封装置21设于所述挡板11与轴套5连接角上。所述第一轴承套在所述第一环层上；所述摇臂套在所述第二环层上；所述第二轴承套在第三环层上。所述摇臂机构2还包括端盖26，所述端盖26盖在所述第一轴承7外端并盖住所述锁紧机构6。所述舵轴机构1还包括把手27，所述把手27设于所述挡板11的底面上。

实施例2，如图2所述，是本发明提供一种空气舵传动结构，包括：舵轴机构1、摇臂机构2和锥形销3；所述舵轴机构包括：舵轴4、轴套5和锁紧机构6；所述摇臂机构包括第一轴承7、摇臂8和第二轴承9；所述舵轴包括舵轴体10和舵轴尾端的挡板11，所述舵轴体10与所述轴套5适配，所述轴套5一端设有所述锁紧机构6，另一端用于插入所述舵轴4；所述挡板11用于在装配时与所述锁紧机构6配合将所述舵轴4锁紧在所述轴套5上；所述轴套5的外侧，从所述舵轴尾端的方向依次套有所述第二轴承9、摇臂8和第一轴承7；所述摇臂8、轴套5和舵轴4依此套接，在所述依次套接处对应开有多个径向销孔，所述多个径向销孔用于插入所述锥形销3固定所述摇臂8、轴套5和舵轴4相对位置。

本发明一种实施例的使用方法如下所述：

安装时，先将外侧的第二轴承9安装在轴套5上，将带着第二轴承9的轴套5穿入要安装该传动结构的火箭壳体的舵轴孔内，同时轴套要套入碟簧20、挡圈19、摇臂8三个零件，然后安装第一轴承7。穿入舵轴4前，在壳体外侧一端装入密封端盖22，固定住壳体外侧的第二轴承9，然后将舵轴4穿入轴套5，从舵轴4尾部安装楔形套14，锁紧支架13和锁紧螺栓12，锁紧螺栓12的旋入舵轴4顶部的螺纹孔内，拧紧锁紧螺栓12，将舵轴4紧紧和轴套5拉在一起，注意轴套5和舵轴4中间位置锥销孔的位置。将锥销3依次穿入摇臂机构2、轴套5和舵轴4的孔内，注意操作过程中碟簧20会被压缩，产生预紧力，小端用锁紧螺母12锁紧，这样摇臂和舵轴就完成了配合。

拆卸时，先将锥销3一端的螺母拧松，拆下锥销，碟簧20恢复到初始状态，预紧力消失。然后松动舵轴4顶部的锁紧螺栓12，就可以将舵轴4从轴套5中拔出进行检查。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上，所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。与该发明方法或等同的技术原理都属保护范围之内。

Claims (8)

1.一种空气舵传动结构，其特征在于，包括：舵轴机构、摇臂机构和锥形销；所述舵轴机构包括：舵轴、轴套和锁紧机构；所述摇臂机构包括第一轴承、摇臂和第二轴承；

所述舵轴包括舵轴体和舵轴尾端的挡板，所述舵轴体与所述轴套适配，所述轴套一端设有所述锁紧机构，另一端用于插入所述舵轴；所述挡板用于在装配时与所述锁紧机构配合将所述舵轴锁紧在所述轴套上；

所述轴套的外侧，从所述舵轴尾端方向依次套有所述第二轴承、摇臂和第一轴承；所述摇臂、轴套和舵轴依次套接，在所述依次套接处对应开有多个径向销孔，多个所述径向销孔用于插入所述锥形销固定所述摇臂、轴套和舵轴相对位置；

所述锁紧机构包括锁紧螺栓和锁紧支架；所述舵轴顶部设有螺孔；所述锁紧支架为凸字型，凸起方向朝向所述轴套内部；所述锁紧螺栓穿过所述锁紧支架与所述舵轴螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的空气舵传动结构，其特征在于，所述舵轴机构还包括楔形套；所述楔形套设于所述锁紧机构与轴套连接边缘的端面处。

3.根据权利要求1所述的空气舵传动结构，其特征在于，所述轴套外侧为四层环形阶梯状设置；以锁紧机构方向依次包括第一环层，第二环层，第三环层及第四环层。

4.根据权利要求1所述的空气舵传动结构，其特征在于，所述摇臂还包括挡圈和碟簧；所述挡圈为一截面为L型的环形圈并套在所述轴套外侧，所述碟簧为一锥形环并套在所述轴套外侧，所述挡圈一面与所述轴套贴合，另一面与所述碟簧连接，所述挡圈和碟簧依次设于摇臂和第二轴承之间。

5.根据权利要求1所述的空气舵传动结构，其特征在于，还包括一环状密封装置；所述密封装置包括依次连接的密封垫支架、第一石墨密封垫、密封垫端盖和第二石墨密封垫；所述密封装置设于所述挡板与轴套连接角上。

6.根据权利要求3所述的空气舵传动结构，其特征在于，所述第一轴承套在所述第一环层上；所述摇臂套在所述第二环层上；所述第二轴承套在第三环层上。

7.根据权利要求1所述的空气舵传动结构，其特征在于，所述摇臂还包括端盖，所述端盖盖在所述第一轴承外端并盖住所述锁紧机构。

8.根据权利要求1所述的空气舵传动结构，其特征在于，所述舵轴机构还包括把手，所述把手设于所述挡板的底面上。