CN108001671B - 一种飞机前轮转弯作动器 - Google Patents
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Abstract
本发明属于液压作动领域，涉及一种飞机前轮转弯作动器，包括柱塞马达部分和减速器部分；柱塞马达部分包括分油盖(2)、分油轴(3)、曲轴弹簧(4)、柱塞马达壳体(5)、曲轴(6)、柱塞(7)、柱塞活门(8)、柱塞弹簧(9)、柱塞端盖(10)，所述马达壳体(5)具有轴孔和三个均布的柱塞腔，柱塞腔不在同一平面上。本前轮转弯作动器通过改变液压油进油方向，能够实现正反360度旋转。本方案旋转作动器实现飞机在有效的空间内大角度转弯及自由360度旋转。
Description
技术领域
本发明属于液压作动领域，涉及一种飞机前轮转弯作动器。
背景技术
目前，飞机前轮转弯操纵系统中所用的前轮驱动单元还都是直线式作动器，由于作动筒安装位置和转弯力矩传递机构死点限制，导致飞机转弯角度有限，从而使飞机转弯半径大。显然直线作动器不能满足新型飞机在较小的范围内实现机动的超大角度转弯需求，更不能实现前轮360°自由转弯。
发明内容
本发明的目的是：提供一种能自由旋转360°的作动器，实现飞机大角度转弯。
本发明的技术解决方案是：一种前轮转弯作动器，包括柱塞马达部分和减速器部分；柱塞马达部分包括分油盖(2)、分油轴(3)、曲轴弹簧(4)、柱塞马达壳体(5)、曲轴(6)、柱塞(7)、柱塞活门(8)、柱塞弹簧(9)、柱塞端盖(10)，所述马达壳体(5)具有轴孔和三个均布的柱塞腔，柱塞腔不在同一平面上，轴孔合柱塞腔垂直，分油盖(2)通过螺钉(1)安装在柱塞马达壳体(5)轴孔一端；分油轴(3)通过间隙配合安装在分油盖(2)与轴孔对应的孔中，曲轴(6)安装在轴孔中，分油轴(3)与曲轴(6)在回转方向连接；柱塞(7)安装在柱塞腔中，柱塞弹簧(9)安装在柱塞(7)内腔中，一端通过柱塞端盖(10)封堵，柱塞活门(8)安装在柱塞(7)内腔中通过柱塞弹簧(9)限位，装在柱塞马达壳体(5)的柱塞孔中；
减速器部分包括一级太阳轮(11)、一级行星轮(12)、行星架(13)、二级行星轮(14)、减速器壳体(15)、输出齿轮(16)、反馈传感器(20)、管接头(22)；一级太阳轮(11)、一级行星轮(12)、二级太阳轮(13)、二级行星轮(14)、减速器壳体(15)组成行星轮系；曲轴(6)与一级太阳轮(11)连接固定，一级太阳轮(11)与行星架(13)连接固定，输出齿轮(16)通过花键与行星架(13)啮合，输出齿轮(16)输出端与飞机前轮转弯套筒齿轮啮合，反馈传感器(20)固定在减速器壳体(15)上，用于测量输出齿轮(16)转速，柱塞马达壳体(5)和减速器壳体(15)通过螺栓固定连接。
所述曲轴(6)上设有凸台，分油轴(3)上设有与凸台对应的槽，这样曲轴(6)可以通过凸台带动分油轴(3)转动。
分油轴(3)上设有油槽，分油盖(2)及马达壳体(5)上分别设有油路，使分油轴(3)上的油槽与柱塞腔连接。
为了使不发生轴向窜动，分油轴(3)与曲轴(6)之间设有曲轴弹簧(4)。
由于直接测量输出齿轮(16)的转速较困难，通过间接测量的方式，齿轮轴(17)与行星架(13)连接，通过一级传递齿轮(18)和二级传递齿轮(19)将转速传递给反馈传感器(20)。
本发明的有益效果：本发明采取的技术方案能够使飞机前轮正反向360°旋转，实现全角范围内的牵引转弯，占用体积更小，可在有限的空间里实现很高的力矩输出。通过两级减速机构设计，具有低转速、大转矩特点，增加强度，减少磨损，避免过疲劳，延长了使用寿命。通过反馈传感器将角度信号转换成电压信号，反馈到前轮转弯操纵系统控制单元对角度进行控制，提高了系统控制精度，能适应28MPa高压下的使用要求。
附图说明
图1为本前轮转弯作动器结构示意图，其中1：螺钉、2：分油盖、3：分油轴、4曲轴弹簧、5柱塞马达壳体、6曲轴、7柱塞、8柱塞活门、9柱塞弹簧、10柱塞端盖、11一级太阳轮、12一级行星轮、13行星架、14：二级行星轮、15减速器壳体、16输出齿轮、17齿轮轴、18传递齿轮、19传递齿轮、20反馈传感器、21螺栓、22管接头。
图2为本前轮转弯作动器柱塞马达结构剖视图；
图3和图4为本前轮转弯作动器行星齿轮系结构剖视图；
图5为曲轴与分油轴安装结构示意图。
具体实施方式
为更好的说明本发明，下面结合附图具体说明。
请参阅图1～2，一种前轮转弯作动器，包括柱塞马达部分和减速器部分；柱塞马达部分包括分油盖2、分油轴3、曲轴弹簧4、柱塞马达壳体5、曲轴6、柱塞7、柱塞活门8、柱塞弹簧9、柱塞端盖10。柱塞马达内部泄露非常小，液压工作效率得以大大提高，使得马达输出功率由较大提升，能够适应较宽的压力范围。所述马达壳体5具有轴孔和三个均布的柱塞腔，柱塞腔不在同一平面上，轴孔合柱塞腔垂直，分油盖2通过螺钉1安装在柱塞马达壳体5轴孔一端；分油轴3通过间隙配合安装在分油盖2与轴孔对应的孔中，可以按角度进行液压油的油路分配，曲轴6安装在轴孔中，分油轴3与曲轴6在回转方向连接；柱塞7安装在柱塞腔中，在高压油的作用下往复伸缩，使得曲轴6在柱塞7作用下动作连续并摆动平稳，柱塞弹簧9安装在柱塞7内腔中，一端通过柱塞端盖10封堵，柱塞活门8安装在柱塞7内腔中通过柱塞弹簧9限位，装在柱塞马达壳体5的柱塞孔中；
请参阅图3～4，减速器部分包括一级太阳轮11、一级行星轮12、行星架13、二级行星轮14、减速器壳体15、输出齿轮16、反馈传感器20、管接头22；一级太阳轮11、一级行星轮12、二级太阳轮13、二级行星轮14、减速器壳体15组成行星轮系，两级减速能够实现较大传动比，较高结构强度，减少磨损，对避免过疲劳，延长使用寿命有较大好处；曲轴6与一级太阳轮11连接固定，一级太阳轮11与行星架13连接固定，输出齿轮16通过花键与行星架13啮合，输出齿轮16输出端与飞机前轮转弯套筒齿轮啮合，反馈传感器20固定在减速器壳体15上，用于测量输出齿轮16转速，柱塞马达壳体5和减速器壳体15通过螺栓固定连接。
请参阅图5，所述曲轴6上设有凸台，分油轴3上设有与凸台对应的槽，这样曲轴6可以通过凸台带动分油轴3转动。
为了使不发生轴向窜动，分油轴3与曲轴6之间设有曲轴弹簧4。
分油轴3上设有油槽，分油盖2及马达壳体5上分别设有油路，使分油轴3上的油槽与柱塞腔连接。
由于直接测量输出齿轮16的转速较困难，通过间接测量的方式，齿轮轴17与行星架13连接，通过一级传递齿轮18和二级传递齿轮19将转速传递给反馈传感器20。
所述曲轴6与一级太阳轮11通过花键内啮合。
所述一级行星轮12分布安装在二级太阳轮13上，并与一级太阳轮11外啮合，与减速器壳体15内啮合。
所述二级行星轮14分布安装在行星架13上，带动行星架13转动，从而使输出齿轮16转动。
所述反馈传感器20反馈与飞机前轮转弯套筒齿轮大小相同的角度电压信号。
在供油压力作用下，液压油通过分油盖2和分油轴3将液压油分配到柱塞腔，柱塞活门8关闭，液压油推动柱塞7直线伸出，柱塞7推动曲轴6转动一个角度，此时其余柱塞7直线缩回，柱塞活门8打开，进行回油。三个柱塞7依次往复运动，推动曲轴6能够一直旋转。柱塞弹簧9保证在运动中柱塞7一直与曲轴6贴合。曲轴6旋转带动分油轴3转动，进行液压油路分配。曲轴6与一级太阳轮11通过花键内啮合，曲轴6旋转带动一级太阳轮11转动，一级太阳轮11与一级行星轮12外啮合，一级行星轮12与一与减速器壳体15内啮合，一级太阳轮11转动带动一级行星轮12转动，一级行星轮12分布安装在二级太阳轮13上，一级行星轮12转动将带动二级太阳轮13转动，二级太阳轮13与二级行星轮14外啮合，二级太阳轮13转动将带动二级行星轮14转动，二级行星轮14安装行星架13上，将在带动行星架13转动，行星架13通过花键与输出齿轮16连接，将运动传递至输出齿轮16，行星减速部分使得转速降低，转矩提高。输出齿轮16带动啮合的飞机前轮转弯套筒齿轮运动，从而驱动前轮转动；输出齿轮16固定连接的齿轮轴17，将转动角度，通过一级传递齿轮18传至二级齿轮19，亦即反馈传感器20，调整齿数比，可以实现反馈传感器20反馈与飞机前轮转动大小相同的角度。所述前轮转弯作动器能够正反向360°旋转，可以实现飞机前轮360°自由旋转，系统通过反馈传感器20反馈信号进行控制，可以实现飞机前轮超大角度转弯，满足新型飞机机动大转弯需求。
本发明前轮转弯作动器通过分油盖和分油轴将液压油作用在柱塞上，产生力矩，从而推动曲轴转动，曲轴和中心太阳轮同步运动，进而带动行星齿轮系转动，行星架和输出齿轮同步运动，从而输出所需力矩和角度。同时，输出齿轮带动齿轮组转动，将输出齿轮的角度转换成传感器的电信号。本前轮转弯作动器通过改变液压油进油方向，能够实现正反360°旋转。本方案旋转作动器实现飞机在有效的空间内大角度转弯及自由360°旋转。
Claims (5)
1.一种飞机前轮转弯作动器，其特征在于：包括柱塞马达部分和减速器部分；柱塞马达部分包括分油盖(2)、分油轴(3)、曲轴弹簧(4)、柱塞马达壳体(5)、曲轴(6)、柱塞(7)、柱塞活门(8)、柱塞弹簧(9)、柱塞端盖(10)，所述马达壳体(5)具有轴孔和三个均布的柱塞腔，柱塞腔不在同一平面上，轴孔和柱塞腔垂直，分油盖(2)通过螺钉(1)安装在柱塞马达壳体(5)轴孔一端；分油轴(3)通过间隙配合安装在分油盖(2)与轴孔对应的孔中，曲轴(6)安装在轴孔中，分油轴(3)与曲轴(6)在回转方向连接；柱塞(7)安装在柱塞腔中，柱塞弹簧(9)安装在柱塞(7)内腔中，柱塞弹簧(9)一端通过柱塞端盖(10)封堵，柱塞活门(8)安装在柱塞(7)内腔中通过柱塞弹簧(9)限位，柱塞活门(8)装在柱塞马达壳体(5)的柱塞孔中；
减速器部分包括一级太阳轮(11)、一级行星轮(12)、二级太阳轮(13)、二级行星轮(14)、减速器壳体(15)、输出齿轮(16)、反馈传感器(20)、管接头(22)；一级太阳轮(11)、一级行星轮(12)、二级太阳轮(13)、二级行星轮(14)、减速器壳体(15)组成行星轮系；曲轴(6)与一级太阳轮(11)连接固定，一级太阳轮(11)与二级太阳轮(13)外啮合，输出齿轮(16)通过花键与行星架啮合，输出齿轮(16)输出端与飞机前轮转弯套筒齿轮啮合，反馈传感器(20)固定在减速器壳体(15)上，用于测量输出齿轮(16)转速，柱塞马达壳体(5)和减速器壳体(15)通过螺栓固定连接。
2.根据权利要求1所述的飞机前轮转弯作动器，其特征在于：曲轴(6)上设有凸台，分油轴(3)上设有与凸台对应的槽。
3.根据权利要求1所述的飞机前轮转弯作动器，其特征在于：分油轴(3)上设有油槽，分油盖(2)及马达壳体(5)上分别设有油路，使分油轴(3)上的油槽与柱塞腔连接。
4.根据权利要求1所述的飞机前轮转弯作动器，其特征在于：分油轴(3)与曲轴(6)之间设有曲轴弹簧(4)。
5.根据权利要求1所述的飞机前轮转弯作动器，其特征在于：还包括齿轮轴(17)、一级传递齿轮(18)和二级传递齿轮(19)，齿轮轴(17)与行星架连接，通过一级传递齿轮(18)和二级传递齿轮(19)将转速传递给反馈传感器(20)。
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