CN107435599A - 一种矢量喷管并联驱动机构 - Google Patents

Abstract

一种矢量喷管并联驱动机构，其包括并联机构和调板机构，所述并联机构包括球管座、3个SPS型分支和球套，其中球管座与球套球副联接，3个SPS型分支在球管座与球套之间圆周均布，SPS型分支两端分别与球管座与球套球副联接；所述调板机构包括球套、锥滑套、3套调距组和多个调板，调距组和调板在凹球套与锥滑套之间圆周均布，调距组包括电机和丝杠，电机与球套固连，电机轴与丝杠一端同轴键连接，丝杠另一端与锥滑套螺纹联接，球套与调节板转动副联接。本发明的矢量喷管摆角大，结构简单，容易控制，构成矢量喷管的多个调节板能实现轴对称收敛与扩张运动，整流作用与密封性好。

Description

一种矢量喷管并联驱动机构

技术领域

本发明属于航空技术领域，特别涉及一种矢量发动机的矢量喷管。

背景技术

一直以来，固定翼螺旋桨飞机的起飞、降落需要一定的滑跑距离，机动性能差，实用性受到很多限制。近年来，矢量发动机可以克服上述缺点。矢量发动机与固定翼螺旋桨发动机的主要区别之一是采用了矢量喷管。在该方面，2016 年公开号为CN104847529B的发明专利基于新型气动矢量喷管的三自由度矢量推力系统，公开了一种具有反推功能的旁路式无源双喉道矢量喷管。2015年公开号为CN101962078B的发明专利公开了一种航空螺旋桨矢量发动机，用万向动力传输器连接万向臂联接发动机与螺旋桨。2014年公开号为CN104033279A 的发明专利公开了一种新型二元矢量喷管，包括圆转方筒体、同步作动筒、连杆机构、收敛调节板、矢量作动筒、连杆机构、侧壁、扩张调节板、二元遮挡旋流中心体结构、支架和喷管外罩。2013公开号为CN103291494B的发明专利公开了一种运动解耦含有移动副的轴对称矢量喷管调节机构，其包括：静平台、动平台、通过三个主动支路和三个被动支路组成的轴对称矢量喷管调节机构连接静平台与动平台，从而形成六支路的三自由度并联机构。

目前气动矢量喷管驱动结构相对复杂，转角小，灵活性较差，控制较复杂，在较大转角时构成矢量喷管的多个调板难以实现轴对称收敛与扩张调节，导致整流作用与密封性差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种矢量喷管摆角大、转动灵活、控制简单、能够轴对称收敛与扩张运动、整流作用与密封性更好的矢量喷管并联驱动机构。

本发明包括并联机构和调板机构，所述并联机构包括球管座、3个结构相同的SPS型分支和球套，其中球管座呈长圆柱形，球管座轴向设有与圆柱同心的通孔，球管座的一端设有球心与圆柱轴心重合的凸球面，其另一端设有与圆柱同心的凸圆台；所述球套呈短圆柱形，球套中心设有球心与圆柱轴心重合的凹球面通孔，球套的一端设有与圆柱同心的凸圆台，该凸圆台上设有3个圆周均布的轴向通孔，球套的另一端设有多个相切同一圆周的通孔；球管座的凸球面与球套的凹球面球副联接，所述3个SPS型分支在球管座与球套之间圆周均布，SPS型分支为常规直线驱动电动缸，其两端分别通过球铰与球管座的凸圆台下面和球套的凸圆台上面球副联接；

所述调板机构包括球套、锥滑套、3个调距组装和多个调板，其中调距组装和调板在球套与锥滑套之间圆周均布；锥滑套轴向设有同心通孔，圆周均布设有3个轴向螺纹通孔，该锥滑套与球套外圆柱滑动联接；所述调距组装包括电机和丝杠，电机与球套的凸圆台固连，电机轴穿过球套凸圆台的轴向通孔与丝杠的一端同轴键连接，丝杠的另一端与锥滑套螺纹通孔螺纹联接；所述调节板呈矩形薄板，其上端沿短边设有圆弧面，中部设有平行短边的通孔，球套的圆周切向通孔与调节板通孔销轴转动联接，喷气压力迫使调节板上端圆弧面始终与锥滑套锥面接触。

调整3个SPS型分支长度可以控制矢量喷管摆角，调节锥滑套在凹球套的轴向距离可以改变12个调节板轴对称收敛与扩张。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、矢量喷管摆角大，转动灵活，适合喷气飞机、汽艇等高速灵活飞行器。

2、控制简单，只需六个直线驱动控制。

3、构成矢量喷管的多调节板能够轴对称收敛与扩张运动，整流作用与密封性更好。

说明书附图

图1是本发明的剖视示意图；

图中：1-球管座、2-SPS型分支、3-球套、4-锥滑套、5-调节板、6-丝杠，7- 电机。

具体实施方式

在图1所示的矢量喷管并联驱动机构示意图中，球管座1呈长圆柱形，球管座轴向设有与圆柱同心的通孔，球管座的一端设有球心与圆柱轴心重合的凸球面，其另一端设有与圆柱同心的凸圆台；球套3呈短圆柱形，球套中心设有球心与圆柱轴心重合的凹球面通孔，球套的一端设有与圆柱同心的凸圆台，该凸圆台上设有3个圆周均布的轴向通孔，球套的另一端设有多个相切同一圆周的通孔；球管座的凸球面与球套的凹球面球副联接，3个结构相同的SPS型分支在球管座与球套之间圆周均布，SPS型分支为常规直线驱动电动缸，其两端分别通过球铰与球管座的凸圆台下面和球套的凸圆台上面球副联接；锥滑套4 轴向设有同心通孔，圆周均布设有3个轴向螺纹通孔；锥滑套4轴向设有同心通孔，圆周均布设有3个轴向螺纹通孔，该锥滑套与球套外圆柱滑动联接，3部电机7与球套的凸圆台固连，电机轴穿过球套凸圆台的轴向通孔与丝杠6的一端同轴键连接，丝杠的另一端与锥滑套螺纹通孔螺纹联接，该锥滑套与球套外圆柱滑动联接；调节板5呈矩形薄板，其上端沿短边设有圆弧面，中部设有平行短边的通孔，球套的圆周切向通孔与调节板通孔销轴转动联接，喷气压力迫使调节板上端圆弧面始终与锥滑套锥面接触。

Claims (1)

1.一种矢量喷管并联驱动机构，其包括并联机构和调板机构，其特征在于：所述并联机构包括球管座、3个结构相同的SPS型分支和球套，其中球管座呈长圆柱形，球管座轴向设有与圆柱同心的通孔，球管座的一端设有球心与圆柱轴心重合的凸球面，其另一端设有与圆柱同心的凸圆台；所述球套呈短圆柱形，球套中心设有球心与圆柱轴心重合的凹球面通孔，球套的一端设有与圆柱同心的凸圆台，该凸圆台上设有3个圆周均布的轴向通孔，球套的另一端设有多个相切同一圆周的通孔；球管座的凸球面与球套的凹球面球副联接，所述3个SPS型分支在球管座与球套之间圆周均布，SPS型分支为常规直线驱动电动缸，其两端分别通过球铰与球管座的凸圆台下面和球套的凸圆台上面球副联接；

所述调板机构包括球套、锥滑套、3个调距组装和多个调板，其中调距组装和调板在球套与锥滑套之间圆周均布；锥滑套轴向设有同心通孔，圆周均布设有3个轴向螺纹通孔，该锥滑套与球套外圆柱滑动联接；所述调距组装包括电机和丝杠，电机与球套的凸圆台固连，电机轴穿过球套凸圆台的轴向通孔与丝杠的一端同轴键连接，丝杠的另一端与锥滑套螺纹通孔螺纹联接；所述调节板呈矩形薄板，其上端沿短边设有圆弧面，中部设有平行短边的通孔，球套的圆周切向通孔与调节板通孔销轴转动联接，喷气压力迫使调节板上端圆弧面始终与锥滑套锥面接触。