CN109437035A - 一种调速航空绞车 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种调速航空绞车，包括设置于航空绞车内部的控制器，以及与控制器通信的调速器；调速器设置于航空绞车的主轴上，调速器的一端与航空绞车的整流罩连接，调速器的另一端与航空绞车的风门驱动机构连接；调速器根据控制器下发的调速指令对主轴产生制动力矩，实现调速。本申请能够避免缆绳在末端的速度过快突然停止或产生很大的冲击荷载，给机构造成损坏，具有保护航空绞车，降低末端的收放靶的速度，提高收放靶的工作稳定性、可靠性以及收靶的成功率的技术效果。

Description

一种调速航空绞车

技术领域

本申请涉及航空技术领域，尤其涉及一种调速航空绞车。

背景技术

目前，现有的航空绞车均采用摩擦片制动，摩擦片制动具有摩擦片容易磨损，摩擦系数不稳定，制动时间及减速速度不能定量，不能实现自动控制等缺点。此外，需要开启风门时，现有的航空绞车均采用电机直接驱动连杆，来控制风门开启的大小，开启控制收靶的最小缆绳线速度为1米/秒。而当线速度为1米/秒时，在收靶的末端到停止过程中，速度过快，产生的冲击载荷很大，对航空绞车及靶标极易造成损坏，收靶的成功率低。

发明内容

本申请的目的在于提供一种调速航空绞车，能够避免缆绳在末端的速度过快突然停止或产生很大的冲击荷载，给机构造成损坏，具有保护航空绞车，降低末端的收放靶的速度，提高收放靶的工作稳定性、可靠性以及收靶的成功率的技术效果。

为达到上述目的，本申请提供一种调速航空绞车，包括设置于航空绞车内部的控制器，以及与控制器通信的调速器；调速器设置于航空绞车的主轴上，调速器的一端与航空绞车的整流罩连接，调速器的另一端与航空绞车的风门驱动机构连接；调速器根据控制器下发的调速指令对主轴产生制动力矩，实现调速。

优选的，调速器为空心轴调速器。

优选的，空心调速器包括转子，转子具有容纳主轴贯通的通孔，并与主轴连接；转子外围设置有定子，定子靠近整流罩一侧与第一端盖连接，定子靠近风门驱动机构一端与第二端盖连接，转子与定子之间具有工作间隙，工作间隙中填充有磁粉。

优选的，空心调速器通过矩形花键与主轴连接。

优选的，第一端盖与整流罩通过内六角螺钉固定连接。

优选的，第二端盖与风门驱动机构中的力矩电机的固定部分固定连接。

优选的，航空绞车还包括圆柱形筒体机构，圆柱形筒体机构包括依次连接的风轮部、减速部、卷绕部和轮系部；风轮部包括主轴，主轴的一端与喷嘴环连接，主轴的另一端与减速部连接，减速部与卷绕部的卷绕机构连接；卷绕机构通过缆绳与轮系部的轮系机构连接；主轴上沿筒体机构的筒身方向依次设置有转子叶轮、整流罩、调速器和风门驱动机构；整流罩为碗状，与风轮部的筒节连接。

优选的，喷嘴环包括小筒体，小筒体的内部轴承与主轴的一端的连接，小筒体的外部通过多个喷嘴环叶片与风轮部的筒节的内端面连接。

优选的，转子叶轮通过圆锥面和平键定位与主轴连接。

优选的，航空绞车包括缆绳长度传感器，缆绳长度传感器设置于航空绞车轮系部的轮系机构上，并与控制器通信，用于采集航空绞车尾部的缆绳长度并将采集的数据发送给控制器；控制器接收并分析缆绳长度传感器发送的数据，并根据该数据对调速器下发调速指令。

本申请能够避免缆绳在末端的速度过快突然停止或产生很大的冲击荷载，给机构造成损坏，具有保护航空绞车，降低末端的收放靶的速度，提高收放靶的工作稳定性、可靠性以及收靶的成功率的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为调速航空绞车一种实施例的结构图；

图2为风轮部的剖面图；

图3为图2的局部A的放大图。

1为高速气流；2为喷嘴环；3为转子叶轮；4为风门；5为减速部的轴承；6为卷绕机构；7为轮系机构；8为缓冲装置；9为缆绳；10为靶标；11为整流罩；12为调速器；14为主轴；15为内六角螺钉；16为风轮部的筒节；121为第一端盖；122为转子；123为定子；124为磁粉；125为第二端盖；130为风门；131为力矩电机；132为风门连杆；140为主链轮。

具体实施方式

下面结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请提供一种调速航空绞车，包括设置于航空绞车内部的控制器，以及与控制器通信的调速器12；调速器12设置于航空绞车的主轴14上，调速器12的一端与航空绞车的整流罩11连接，调速器12的另一端与航空绞车的风门驱动机构连接；调速器12根据控制器下发的调速指令对主轴14产生制动力矩，实现调速。

具体的，作为一个实施例，航空绞车包括缆绳长度传感器，缆绳长度传感器设置于航空绞车轮系部的轮系机构上，并与控制器通信，用于采集航空绞车尾部的缆绳长度并将采集的数据发送给控制器。控制器设置于航空绞车的总控制箱内，用于接收并分析缆绳长度传感器发送的数据，并根据该数据对调速器12下发调速指令；调速器12设置于航空绞车的主轴14上，用于根据调速指令对主轴14产生制动力矩，实现调速。具体的，缆绳长度传感器设置于轮系结构中的任意一个轮子上，并通过该轮子转动的圈数获取航空绞车尾部的缆绳长度。

可选的，控制器除了根据缆绳长度传感器发送的数据下发调速指令外，还可以通过预先设置下发调速指令的指令或者从外部实时接收下发调速指令的指令。

优选的，制动力矩大于或等于0N/m，小于50N/m。

进一步的，如图1和图2所示，调速航空绞车还包括圆柱形筒体机构，圆柱形筒体机构包括依次连接的风轮部、减速部、卷绕部和轮系部。风轮部的筒节16、减速部的筒节、卷绕部的筒节和轮系部的筒节依次通过端面法兰两两连接，端面法兰通过螺丝紧固。风轮部包括主轴14，主轴14的一端与喷嘴环2连接，由喷嘴环2对主轴14起支撑作用。主轴14的另一端与减速部连接，减速部与卷绕部的卷绕机构6连接；卷绕机构6通过缆绳9与轮系部的轮系机构7连接。

进一步的，主轴14上与减速部连接的一端设置有主链轮140，该主链轮140用过花键安装于主轴14上，起到传递转矩及转速的作用。

进一步的，卷绕机构6与减速部连接的一端设置有第一齿轮。

进一步的，减速部包括轴承5，以及分别设置于轴承5两端的第二齿轮和第三齿轮，第二齿轮的直径大于第三齿轮的直径。减速部通过第二齿轮与主链轮连接，并对主轴14起到支撑作用。其中，第二齿轮与主链轮140的连接方式可以为齿轮啮合或链轮连接，本实施例优选为齿轮啮合，传动更加精确、方便。第二齿轮的直径大于主链轮140的直径。减速部通过第三齿轮与第一齿轮连接，连接方式可以为齿轮啮合或链轮连接，本实施例优选为齿轮啮合，传动更加精确、方便。第三齿轮的直接小于第一齿轮的直径。减速部通过传动进行减速。

进一步的，喷嘴环2包括小筒体，小筒体的内部轴承与主轴14的一端连接。小筒体的外部通过多个喷嘴环叶片与风轮部的筒节16的内端面配合连接，并利用螺钉紧固。该喷嘴环叶片的具体数量根据实际情况设定，本实施例以12个喷嘴环叶片为例进行说明，多个喷嘴环叶片为均匀间隔设置。每个喷嘴环叶片均与风轮部的筒节16的内端面呈75度角设置，有利于保证从喷嘴环2进入的高速气流1能够按照一定的角度对转子叶轮3进行冲击。

进一步的，主轴14上沿筒体机构的筒身方向还依次设置有转子叶轮3、整流罩11、调速器12和风门驱动机构，调速器12分别与整流罩11和风门驱动机构连接。

其中，转子叶轮3通过圆锥面和平键定位与主轴14连接。该转子叶轮3通过高速气流1冲击而转动，为主轴14提供动力。

整流罩11为碗状。作为一个实施例，整流罩11与风轮部的筒节16可拆卸连接。作为另一个实施例，整流罩11与风轮部的筒节16为整体结构。

风门驱动机构包括风门130、风门连杆132、传动螺母、传动螺杆和力矩电机131。风门130与风门连杆132的一端连接，风门连杆132的另一端与传动螺母连接，传动螺母与传动螺杆连接，传动螺杆与力矩电机131连接。

具体的，风门130为圆锥形叶片，该圆锥形叶片沿着圆周方向平均分为八等分，每一等分为一个叶片，每个叶片均通过销轴与风轮部的筒节铰接。叶片内侧的中部与风门连杆132一端铰接，风门连杆132的另一端与传动螺母铰接。传动螺母通过T形螺纹与传动螺杆连接，起到传动的作用。传动螺杆与力矩电机131的输出轴连接，并通过两套轴承支撑。工作原理为：力矩电机131驱动传动螺杆转动，传动螺杆带动传动螺母移动，带动风门连杆132运动，实现风门130开启的作用。

进一步的，如图3所示，调速器12为空心轴调速器，包括转子122，转子122具有容纳主轴14贯通的通孔，并与主轴14连接。优选的，调速器12与主轴14通过矩形花键连接。转子122外围设置有定子123，定子123靠近整流罩11一侧与第一端盖121连接，定子靠近风门驱动机构一端与第二端盖125连接，转子122与定子123之间具有工作间隙，工作间隙中填充有磁粉124，通过磁粉124磁化时所产生的剪力进行调速。调速器12利用内六角螺钉15依次穿过整流罩11与第一端盖121进行固定连接。调速器12通过第二端盖125与风门驱动机构中的力矩电机131的固定部分固定连接。

具体的，航空绞车收靶，设置在轮系结构上的缆绳长度传感器根据轮子转动的圈数获取航空绞车尾部的缆绳长度，并将采集到数据发送给控制器，控制器分析该数据，并根据该数据对调速器下发调速指令。缆绳拖靶端距航空绞车尾部50m-20m时，通过开合风门对航空绞车收缆速度进行控制(例如风门开合10度或15度)；缆绳拖靶端距航空绞车尾部20m-1m时，风门保持打开角度不动，由控制器向调速器发送调控指令，调速器对主轴产生制动力矩，使缆绳收缩速度为0.5m/s；缆绳拖靶端距航空绞车尾部1m至收靶停止，风门保持打开角度不动，由控制器向调速器发送调控指令，调速器增大对主轴产生的制动力矩，使缆绳收缩速度为0.05m/s，直至收靶完成。当调速器对主轴产生制动力矩减速时，不会对其造成损坏，由于调速器转子与主轴固定连接，调速器转子在不通电的情况下，可以和主轴一起转动，不受任何影响。

本申请能够避免缆绳在末端的速度过快突然停止或产生很大的冲击荷载，给机构造成损坏，具有保护航空绞车，降低末端的收放靶的速度，提高收放靶的工作稳定性、可靠性以及收靶的成功率的技术效果。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种调速航空绞车，其特征在于，包括设置于航空绞车内部的控制器，以及与所述控制器通信的调速器；所述调速器设置于航空绞车的主轴上，所述调速器的一端与航空绞车的整流罩连接，所述调速器的另一端与航空绞车的风门驱动机构连接；所述调速器根据所述控制器下发的调速指令对所述主轴产生制动力矩，实现调速。

2.根据权利要求1所述的调速航空绞车，其特征在于，所述调速器为空心轴调速器。

3.根据权利要求2所述的调速航空绞车，其特征在于，所述空心调速器包括转子，所述转子具有容纳所述主轴贯通的通孔，并与所述主轴连接；所述转子外围设置有定子，所述定子靠近整流罩一侧与第一端盖连接，所述定子靠近风门驱动机构一端与第二端盖连接，所述转子与所述定子之间具有工作间隙，所述工作间隙中填充有磁粉。

4.根据权利要求3所述的调速航空绞车，其特征在于，所述空心调速器通过矩形花键与所述主轴连接。

5.根据权利要求4所述的调速航空绞车，其特征在于，所述第一端盖与所述整流罩通过内六角螺钉固定连接。

6.根据权利要求5所述的调速航空绞车，其特征在于，所述第二端盖与所述风门驱动机构中的力矩电机的固定部分固定连接。

7.根据权利要求6所述的调速航空绞车，其特征在于，所述航空绞车还包括圆柱形筒体机构，所述圆柱形筒体机构包括依次连接的风轮部、减速部、卷绕部和轮系部；所述风轮部包括主轴，所述主轴的一端与喷嘴环连接，所述主轴的另一端与减速部连接，所述减速部与所述卷绕部的卷绕机构连接；所述卷绕机构通过缆绳与所述轮系部的轮系机构连接；

所述主轴上沿筒体机构的筒身方向依次设置有转子叶轮、整流罩、调速器和风门驱动机构；所述整流罩为碗状，与所述风轮部的筒节连接。

8.根据权利要求7所述的调速航空绞车，其特征在于，所述喷嘴环包括小筒体，所述小筒体的内部轴承与所述主轴的一端的连接，所述小筒体的外部通过多个喷嘴环叶片与风轮部的筒节的内端面连接。

9.根据权利要求8所述的调速航空绞车，其特征在于，所述转子叶轮通过圆锥面和平键定位与所述主轴连接。

10.根据权利要求1或9所述的调速航空绞车，其特征在于，所述航空绞车包括缆绳长度传感器，所述缆绳长度传感器设置于航空绞车轮系部的轮系机构上，并与所述控制器通信，用于采集航空绞车尾部的缆绳长度并将采集的数据发送给所述控制器；所述控制器接收并分析所述缆绳长度传感器发送的数据，并根据该数据对所述调速器下发调速指令。