CN108082502A - 一种发动机油门操纵装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机油门操纵装置，属于飞机动力系统技术领域。包括：油门舵机、主钢丝绳、分支钢丝绳组件、同步器、调整支座、防磨套调节螺杆、止动支架、扇盘及粗调压块及回力弹簧；同步器安装在调整支座上，防磨套调节螺杆安装在止动支架上；油门舵机通过主钢丝绳与同步器的一端连接，同步器另一端与多个分支钢丝绳组件连接，多个分支钢丝绳组件分别连接在防磨套调节螺杆上，分支钢丝绳组件穿过防磨衬套调节螺杆后通过粗调压块安装在油门阀的扇盘上；扇盘设置有回力弹簧，其一端与扇盘连接，另一端与发动机连接，用于油门阀的复位；转动油门舵机，经过调整同步器、防磨套调节螺杆的安装位置及粗调压块的松紧度，可实现同步操纵多个油门阀。

Description

一种发动机油门操纵装置

技术领域

本发明属于飞机动力系统设计技术领域，具体涉及一种发动机油门操纵装置。

背景技术

无人直升机的飞控系统通过油门操纵机构实现对油门通道的控制，从而改变发动机油门阀的大小开度，调整发动机的输出功率，稳定无人直升机的旋翼转速，实现无人直升机的机动飞行。

现有无人直升机的油门操纵机构一般采用连杆式或直连式。连杆式是通过空间连杆机构连接油门舵机与发动机油门阀，实现油门的操纵控制。直连式是将电动舵机输出轴直接与发动机油门阀的轴连接。两种机构主要有以下缺陷：

1)连杆式和直连式的机构都是与发动机固连的，无操纵缓冲或软化过程，而直升机发动机振动频繁，幅值又偏大，但对油门的控制精度要求又较高。若用连杆机构，发动机与油门舵机不在同一振动工况下，就容易引起油门阀的颤抖，造成油门操纵的不稳定，引起转速的波动，且连杆式的操纵线性度差。若采用直连式，油门舵机处于一个高频振动环境下，影响油门舵机的寿命和可靠性；

2)当采用的是多缸多油门阀的发动机时，对于连杆式或直连式机构，单台油门舵机较难实现多油门阀的同时同步操纵；

3)连杆式和直连式机构对安装空间要求较严，特别是在小型无人直升机上局限性较大，机构设计复杂，同步性调整困难，重量成本大。

发明内容

本发明的目的：为了解决上述问题，本发明提出了一种发动机油门操纵装置，能够避开发动机振动对无人直升机油门操纵的影响，确保无人直升机油门通道的稳定控制；可用单台电动舵机实现单个油门阀或多个油门阀的同时同步操纵，使各缸输出功率保持一致；操纵机构结构简单，布置容易，调整灵活，重量轻便。

本发明的技术方案：一种发动机油门操纵装置，适用于无人直升机，包括：

油门舵机、主钢丝绳、分支钢丝绳组件、同步器、调整支座、防磨套调节螺杆、止动支架、扇盘及粗调压块及回力弹簧；

所述同步器安装在支座安装上，所述防磨套调节螺杆安装在止动支架上；

所述固定在结构平台的油门舵机通过主钢丝绳与所述同步器的一端连接，同步器另一端与多个分支钢丝绳组件连接，所述多个分支钢丝绳组件分别连接在防磨套调节螺杆上，分支钢丝绳组件穿过防磨衬套调节螺杆后通过粗调压块安装在油门阀的扇盘上；

所述扇盘设置有回力弹簧，其一端连接在扇盘上，另一端安装在发动机上，用于油门阀的复位；

转动单台油门舵机，经过调整同步器、防磨套调节螺杆的安装位置，及调整粗调压块的松紧度，可实现多个同步操纵多个油门阀。

优选的，所述分支钢丝绳组件分别由分支钢丝绳及防磨套组成；

所述防磨套一端固定在所述同步器远离所述油门舵机的一端；

另一端固定在所述防磨衬套调节螺杆远离油门阀扇盘的一端。

优选的，所述同步器设置有同步器前堵头、同步器后堵头、同步器滑套及同步器滑块；

所述同步器滑套外部设置有外螺纹，两端设置有内螺纹；

所述同步器前堵头及同步器后堵头分别通过螺纹安装在同步器滑套的两端；

所述同步器滑块设置在同步器滑套内部，并沿所述同步器滑套内壁移动，同步器滑块通过压接接头分别与主钢丝绳及分支钢丝绳连接；

所述同步器通过同步器滑套的外螺纹与锁紧螺母夹持安装在调整支座上。

优选的，所述防磨套通过压紧螺钉固定在同步器后堵头上。

优选的，所述同步器前堵头和同步器后堵头设置有圆形通孔，所述主钢丝绳及分支钢丝绳能够穿过圆形通孔。

优选的，所述防磨套调节螺杆，其一端设置有花瓣式接头，所述防磨套安装在花瓣式接头内，并通过止动螺母锁紧；

所述防磨套调节螺杆的另一端通过锁紧螺母固定在止动支架上。

本发明技术方案的有益效果：本发明具有以下优点：

1)有效地避免了发动机的振动影响，改善了操纵跟随性和线性度，提升飞行的可靠性；

2)该发明通过简易办法实现了油门阀的粗细调整、同步调节和精确控制，使单台舵机实现对多个油门阀的同时同步操纵；

3)该发明结构简单，布置容易，重量轻便，非常适用于无人直升机油门操纵的设计。

附图说明

图1为本发明发动机油门操纵装置的一优选实施例的结构示意图；

图2为图1所示实施例的同步器安装示意图；

图3为图1所示实施例的同步器内部结构示意图；

图4为图1所示实施例的防磨套安装示意图；

图5为图1所示实施例钢丝绳松紧度微调和同步调节示意图；

其中，1-油门舵机，2-主钢丝绳，3-同步器前堵头，4-锁紧螺母，5-调整支座，6-同步器滑套，7-同步器后堵头，8-压紧螺钉，9-防磨套，10-止动螺母，11-防磨套调节螺杆，12-止动支架，13-回力弹簧，14-粗调压块，15-扇盘，16-同步器滑块，17-分支钢丝绳，18-绳压接头。

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实施例进行详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图1至图4所示，一种发动机油门操纵装置，适用于无人直升机，包括：油门舵机1、主钢丝绳2、分支钢丝绳组件、同步器、调整支座5、防磨套调节螺杆11、止动支架12、扇盘15及粗调压块14及回力弹簧13；

同步器设置有同步器前堵头3、同步器后堵头7、同步器滑套6及同步器滑块16；其中，同步器前堵头3及同步器后堵头7分别通过螺纹安装在同步器滑套6的两端；同步器滑块16设置在同步器滑套6内部，并能够沿同步器滑套6内壁移动。

同步器的滑套6设置有外螺纹，因此同步器通过同步器滑套6安装在调整支座5上，并通过锁紧螺母紧固。

本实施例中，分支钢丝绳组件分别由分支钢丝绳17及防磨套9组成；可以理解的是分支钢丝绳长度分别为1.6m钢丝绳和1.2米钢丝绳，其主钢丝绳长度为0.3m。

油门舵机1固定在无人直升机结构平台上,油门舵机1输出轴自带了扇盘，当油门舵机1转动时，作为主钢丝绳2的0.3米钢丝绳可通过油门舵机扇盘实现往复牵引运动；

0.3米钢丝绳2的另一端压接了钢丝绳压接头18，便于固定在同步器滑块16上，同步器滑块16上还同时固定了1.6米钢丝绳和1.2米钢丝绳；

同步器滑块16在0.3米钢丝绳2牵引下可在同步器滑套6内前后滑动，从而实现1根钢丝绳同时带动两根钢丝绳同步运动。

为了限制同步器滑块16从同步器滑套6内脱落，前后增加了同步器前堵头3和同步器后堵头7，且同步器前堵头3和同步器后堵头7设置有圆形通孔，主钢丝绳2及分支钢丝绳17能够穿过圆形通孔，因此同步器前堵头3还可实现0.3米钢丝绳2的导引作用。

防磨套9一端通过压紧螺钉8固定在同步器后堵头7上，另一端固定在防磨衬套调节螺杆11内；

本实施例中，防磨套调节螺杆11，其一端设置有花瓣式接头，防磨套9安装在花瓣式接头内，并通过止动螺母10锁紧，且防磨套调节螺杆11的另一端通过锁紧螺母固定在止动支架12上。

从同步器后堵头7穿出的1.2米钢丝绳和1.6米钢丝绳分别经过防磨套9及防磨套调节螺杆11与发动机左右两侧的扇盘16连接。

扇盘处的分支钢丝绳17采用钢丝绳粗调压块14进行压紧固定，松紧压块上的螺母可单侧粗调整分支钢丝绳17的松紧度；

本实施例中，发动机油门阀上的扇盘15是根据传动比需求进行设计的，扇盘16连接一根回力弹簧14，其一端连接在扇盘15上，另一端安装在发动机上，用于油门阀的复位。

如图5所示，其调节过程如下：

首先，通过左右两侧的粗调整压块14将左右两侧的分支钢丝绳17调整到合适的张紧度，再通过油门舵机1扇盘的运动查看发动机的扇盘15的同步性，

若不同步，可单独细微调节其中一侧的防磨套调节螺杆11在止动支架12上前后距离L₂，使两侧实现同步。

最后通过调整同步器滑套9与调整支座5之间的距离L₁，可简单实现左右两侧阀门的空行程或松紧调整。

完成调整后，飞控系统通过指令可直接控制左右油门阀的同步控制。

该发明可简单实现发动机左右油门阀的粗细调整、同步调节和精确控制，并解决了连杆式或直连式油门操纵机构的操纵不稳定、单台难操纵、同步性调整困难、设计复杂的的关键问题。

本发明具有以下功能：

1)隔离发动机振动干扰功能：将油门舵机远离发动机舱，并采用软钢丝绳将油门舵机与发动机油门阀连接，可避免发动机振动对油门操纵的敏感影响，提升了发动机操纵的稳定性；

2)具有灵活的调整功能：通过钢丝绳的长度变化可简单的实现左右两侧钢丝绳的粗调整，然后利用防磨套调节螺杆又可实现钢丝绳的细微调整。调节同步滑套与调整支座之间距离又可简单地实现空行程的调整；

3)具有较好的操纵跟随性：通过钢丝绳和扇盘的设计，相比空间连杆结构，该方式的传动线性度更好，再加上增加了回力弹簧，可消除钢丝绳和扇盘的传动间隙，更好地保证操纵跟随性；

4)结构简单，布置容易，重量轻便：该发明采用的钢丝绳可像线缆一样布置，拐弯半径大，结构简单，布置不受空间布局影响，重量轻便，非常适用于无人直升机油门操纵的设计。

该发明实现了无人直升机发动机油门的稳定操纵，有效地避免了发动机的振动影响，改善了操纵跟随性和线性度，提升飞行的可靠性；

该发明通过简易办法实现了油门阀的粗细调整、同步调节和精确控制，使单台舵机实现对多个油门阀的同时同步操纵，；

该发明结构简单，布置容易，重量轻便，非常适用于无人直升机油门操纵的设计。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种发动机油门操纵装置，适用于无人直升机，其特征在于，包括：

油门舵机(1)、主钢丝绳(2)、分支钢丝绳组件、同步器、调整支座(5)、防磨套调节螺杆(11)、止动支架(12)、扇盘(15)及粗调压块(14)及回力弹簧(13)；

所述同步器安装在调整支座(5)上，所述防磨套调节螺杆(11)安装在止动支架(12)上；

所述固定在结构平台的油门舵机(1)通过主钢丝绳(2)与所述同步器的一端连接，同步器另一端与多个分支钢丝绳组件连接，所述多个分支钢丝绳组件分别连接在防磨套调节螺杆(11)上，分支钢丝绳组件穿过防磨衬套调节螺杆(11)后通过粗调压块(14)安装在油门阀的扇盘(15)上；

所述扇盘(15)设置有回力弹簧(13)，其一端连接在扇盘(15)上，另一端安装在发动机上，用于油门阀的复位；

转动单台油门舵机(1)，经过调整同步器、防磨套调节螺杆(11)的安装位置，及调整粗调压块(14)的松紧度，可实现同步操纵多个油门阀。

2.根据权利要求1所述的发动机油门操纵装置，其特征在于：所述分支钢丝绳组件分别由分支钢丝绳(17)及防磨套(9)组成；

所述防磨套(9)一端固定在所述同步器远离所述油门舵机(1)的一端；

另一端固定在所述防磨套调节螺杆(11)远离油门阀的扇盘(15)的一端。

3.根据权利要求2所述的发动机油门操纵装置，其特征在于：所述同步器设置有同步器前堵头(3)、同步器后堵头(7)、同步器滑套(6)及同步器滑块(16)；

所述同步器滑套(6)外部设置有外螺纹，两端设置有内螺纹；

所述同步器前堵头(3)及同步器后堵头(7)分别通过螺纹安装在同步器滑套(6)的两端；

所述同步器滑块(16)设置在同步器滑套(6)内部，并沿所述同步器滑套(6)内壁移动，同步器滑块(16)通过绳压接头(18)分别与主钢丝绳(2)及分支钢丝绳(17)连接；

所述同步器通过同步器滑套(6)的外螺纹与锁紧螺母(4)夹持安装在调整支座(5)上。

4.根据权利要求3所述的发动机油门操纵装置，其特征在于：所述防磨套(9)通过压紧螺钉(8)固定在同步器后堵头(7)上。

5.根据权利要求3所述的发动机油门操纵装置，其特征在于：所述同步器前堵头(3)和同步器后堵头(7)设置有圆形通孔，所述主钢丝绳(2)及分支钢丝绳(17)能够穿过圆形通孔。

6.根据权利要求2所述的发动机油门操纵装置，其特征在于:所述防磨衬套调节螺杆(11)，其一端设置有花瓣式接头，所述防磨套(10)安装在花瓣式接头内，并通过止动螺母(10)锁紧；

所述防磨套调节螺杆(11)的另一端通过锁紧螺母固定在止动支架(12)上。