CN109631685B - 一种栅格舵的折叠展开装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种栅格舵的折叠展开装置,涉及航空航天技术领域。栅格舵的外框架通过定位转轴与舵轴铰接,外框架朝向舵面的相反侧设有耳板,折叠展开装置包括:固定支座;套筒,其内壁的至少一部分加工有内螺纹,套筒外壁设有用于转动套筒的手柄组件;两根杆件,均与套筒内壁可旋转地连接,一根杆件的一端与固定支座铰接,另一根杆件的一端与耳板可拆卸地铰接,其中,至少一根杆件具有与内螺纹相配合的外螺纹。本发明可以对栅格舵进行重复的折叠和展开操作。
Description
技术领域
本发明涉及航空航天技术领域,具体是涉及一种栅格舵的折叠展开装置。
背景技术
栅格舵是由外框架和内部众多的薄格壁布置成框架形式或蜂窝形式的空间多升力面系统。栅格舵的折叠展开在导弹、运载火箭中应用较为广泛,例如,栅格舵的折叠可以减小存放时弹体所占用的空间,增加有限空间内的带弹数量。
栅格舵的折叠和展开通常需要一套完整的栅格舵展开机构,目前,通过电爆方式给栅格舵展开提供动力,但是栅格舵展开后无法再次折叠,不能重复使用,不便于部队日常训练。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷,本发明的目的在于提供一种栅格舵的折叠展开装置,可以对栅格舵进行重复的折叠和展开操作。
本发明提供一种栅格舵的折叠展开装置,所述栅格舵的外框架通过定位转轴与舵轴铰接,外框架朝向舵面的相反侧设有耳板,所述折叠展开装置包括:
固定支座;
套筒,其内壁的至少一部分加工有内螺纹,套筒外壁设有用于转动套筒的手柄组件;
两根杆件,均与所述套筒内壁可旋转地连接,一根杆件的一端与所述固定支座铰接,另一根杆件的一端与所述耳板可拆卸地铰接,其中,至少一根杆件具有与所述内螺纹相配合的外螺纹。
在上述技术方案的基础上,所述两根杆件端对端布置,分别为通过转轴连接到所述固定支座的第一杆件,以及通过销轴连接到所述耳板的第二杆件,所述销轴、转轴和定位转轴平行。
在上述技术方案的基础上,所述内螺纹包括螺距相等且分别延伸到所述套筒两端的左旋内螺纹和右旋内螺纹,所述第一杆件和第二杆件分别具有配合所述左旋内螺纹和右旋内螺纹的所述外螺纹。
在上述技术方案的基础上,所述左旋内螺纹和右旋内螺纹各占所述套筒内壁的一半。
在上述技术方案的基础上,所述固定支座包括底板以及并列于底板上的两块安装板,两块安装板之间的空隙容纳所述第一杆件上与所述固定支座的铰接端,两块安装板和第一杆件的铰接端上均加工有与所述转轴配合的通孔。
在上述技术方案的基础上,所述第二杆件上与所述耳板的铰接端具有容纳所述耳板的U形槽,U形槽的两侧壁和所述耳板上均加工有与所述销轴配合的通孔,所述销轴的一端设有拉环。
在上述技术方案的基础上,所述第一杆件靠近所述固定支座的端部设有限位块。
在上述技术方案的基础上,所述内螺纹延伸到所述套筒的一端,所述两根杆件中,一根杆件具有与所述内螺纹相配合的外螺纹,另一根杆件可旋转地支撑在所述套筒中。
在上述技术方案的基础上,沿所述套筒的外表面周向均匀间隔地设有多个凸出部,凸出部上设有垂直于所述套筒外壁的螺纹孔;
所述手柄组件包括至少一对手柄,所述手柄的端部通过所述螺纹孔连接到所述套筒。
在上述技术方案的基础上,在每根所述杆件上,与所述套筒内壁连接的部分的横截面尺寸最大。
与现有技术相比,本发明实施例通过提供栅格舵的折叠展开装置,折叠展开装置包括固定支座、套筒以及两根杆件,套筒内壁的至少一部分加工有内螺纹,套筒外壁设有用于转动套筒的手柄组件;两根杆件均与套筒内壁可旋转地连接,一根杆件的一端与固定支座铰接,另一根杆件的一端与耳板可拆卸地铰接,其中,至少一根杆件具有与内螺纹相配合的外螺纹。通过手柄组件转动套筒,使得至少一根杆件在套筒内伸缩,以驱动栅格舵围绕定位转轴转动到折叠位置或者展开位置,可以重复对栅格舵进行折叠和展开操作。
附图说明
图1是本发明实施例栅格舵和折叠展开装置的组装示意图;
图2是栅格舵转动到展开位置的示意图;
图3是栅格舵转动到折叠位置的示意图;
图4是沿舵轴轴线且垂直于舵面的剖视图;
图5是本发明实施例栅格舵的折叠展开装置的侧视图;
图6是本发明实施例栅格舵的折叠展开装置的剖视图;
图7是本发明实施例栅格舵的折叠展开装置的另一侧视图。
图中:
1-固定支座,11-底板,12-安装板,2-套筒,21-内孔,21a-左旋内螺纹,21b-右旋内螺纹,22-凸出部,3-手柄组件,4-第一杆件,5-第二杆件,51-U形槽,6-转轴,7-销轴,71-拉环;
10-外框架,20-定位转轴,30-舵轴,40-耳板,50-第一支耳,501-第一限位面,502-第二限位面,503-锁紧螺栓;
100-薄格壁。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
本发明实施例提供一种栅格舵的折叠展开装置,用于对栅格舵进行重复的折叠和展开操作。
栅格舵作为一种高效的气动控制舵面已成功应用于运载火箭的姿态控制。由于运载火箭用栅格舵尺寸大、质量重,为了减少火箭存储运输所需的结构空间,通常将火箭弹体与栅格舵分开存放、运输,在发射前再将栅格舵安装到位。
图1中示出的栅格舵是一种定位承载一体化的自锁定折叠栅格舵,该自锁定折叠栅格舵包括:1个舵轴30、1个栅格舵、2个定位转轴20、2个压缩弹簧和2个锁紧螺母,栅格舵由外框架10以及设置于外框架10内部的多个薄格壁100构成的框架形式,2个压缩弹簧在图1中未示出。
其中,栅格舵的外框架10和舵轴30上均设有多个支耳,定位转轴20穿过各支耳上开设的转轴孔,定位转轴20的一端设有螺纹,2个锁紧螺母分别紧固在该端,实现栅格舵的外框架10通过定位转轴20与舵轴30铰接。
实际应用时,舵轴30的一端与栅格舵的安装舱段相连,另一端通过定位转轴20连接栅格舵的外框架10。
图1中示出的栅格舵安装定位要求精度较高,安装时无需专用工装,安装时间短,确保满足火箭快速发射的需要。
图2是栅格舵转动到展开位置的示意图,此时,舵轴30的轴线与舵面基本平行,栅格舵的舵面朝向飞行方向。
图3为栅格舵转动到折叠位置的示意图,此时,舵轴30的轴线与舵面基本垂直,在存放和运输时可以减小所占用的空间。
在图2和图3所示的组装示意图中,定位转轴20和舵面位于同侧,外框架10朝向舵面的相反侧设有耳板40,折叠展开装置位于栅格舵和舵轴30下方。在其他的实施方式中,定位转轴20也可以位于外框架10的侧面。
优选的,耳板40和定位转轴20均靠近舵轴30,不影响栅格舵在飞行过程中的升力性能。
设于外框架10上的第一支耳50还具有第一限位面501,外框架10的侧面为第二限位面502,舵轴30上具有第一对应限位面和第二对应限位面,当栅格舵转动到第一限位面501与第一对应限位面接触时,到达折叠位置。当栅格舵转动到第二限位面502与第二对应限位面接触时,到达展开位置,能够确保栅格舵在展开位置时定位精度较高。
参见图4所示,舵轴30和外框架10上还设有位置相对应的限位孔,当栅格舵转动到展开位置后,锁紧螺栓503穿过限位孔将栅格舵与舵轴30锁紧,实现栅格舵的锁定。
参见图1和图2所示,折叠展开装置包括固定支座1、套筒2和两根杆件,套筒2具有沿套筒2的纵向轴线延伸的内孔21,套筒2内壁的至少一部分加工有内螺纹,套筒2外壁设有用于转动套筒2的手柄组件3。两根杆件均与套筒2内壁可旋转地连接,一根杆件的一端与固定支座1铰接,另一根杆件的一端与耳板40可拆卸地铰接,其中,至少一根杆件具有与内螺纹相配合的外螺纹。
具体的,两根杆件分别为:通过转轴6连接到固定支座1的第一杆件4,以及通过销轴7可拆卸地连接到耳板40的第二杆件5,第一杆件4和第二杆件5端对端布置,销轴7、转轴6和定位转轴20平行。
在实际使用中,固定支座1可以安装在栅格舵的安装舱段上,也可以安装在地面或者设于地面的平台上。
参见图1至图4所示,在本实施例中,定位转轴20和舵面位于同侧,且固定支座1和舵轴30均安装在安装舱段上。在实际应用时,销轴7、转轴6和定位转轴20不位于同一平面内,使得至少一根杆件在套筒2的内孔21中伸缩时,通过销轴7对栅格舵施加转矩,以驱动栅格舵围绕定位转轴20转动,避免由于销轴7、转轴6和定位转轴20位于同一平面内对定位转轴20施加推力而非转矩。
操作人员使用手柄组件3转动套筒2,使得至少一根杆件在套筒2内伸缩,以驱动栅格舵围绕定位转轴20转动到折叠位置或者展开位置,实现重复地对栅格舵进行折叠和展开操作。当栅格舵转动到展开位置后,使用锁紧螺栓503将栅格舵与舵轴30锁紧,拔出销轴7,使得栅格舵与折叠展开装置脱离,在飞行过程中不影响栅格舵的旋转操作,保证栅格舵的使用可靠性。
另外,折叠展开装置中的固定支座1、套筒2和两根杆件相连,在对栅格舵的折叠和展开过程中无需拆装,便于操作。
参见图5所示,内螺纹包括螺距相等且分别延伸到套筒2两端的左旋内螺纹和右旋内螺纹,第一杆件4和第二杆件5分别具有配合左旋内螺纹和右旋内螺纹的外螺纹。
优选的,第一杆件4和第二杆件5分别为左旋螺柱和右旋螺柱,内孔21内加工分别有与左旋螺柱、右旋螺柱相配合的左旋内螺纹21a和右旋内螺纹21b,左旋内螺纹21a和右旋内螺纹21b各占套筒2内壁的一半。当套筒2转动时,由于螺柱旋向相反,两个旋向相反的螺柱同时沿套筒2的轴线方向伸长或者缩短,使相对距离变化翻倍,提高栅格舵的折叠与展开效率,从而带动相连的栅格舵绕定位转轴旋转,实现栅格舵的快速折叠与展开。
在其他实施方式中,第一杆件4和第二杆件5也可以分别为右旋螺柱和左旋螺柱。
优选的,在每根杆件上,与套筒2内壁连接的部分的横截面尺寸最大,从连接的部分到铰接端的方向横截面尺寸减小,既提高杆件的机械强度,又减轻重量,便于操作,减轻操作人员的负荷。
参见图6所示,固定支座1包括底板11以及并列于底板11上的两块安装板12,两块安装板12之间的空隙容纳第一杆件4上与固定支座1的铰接端,两块安装板12和第一杆件4的铰接端上均加工有与转轴6配合的通孔。
参见图6和图7所示,第二杆件5上与耳板40的铰接端具有容纳耳板40的U形槽51,U形槽51的两侧壁和耳板40上均加工有与销轴7配合的通孔,销轴7的一端设有拉环71。
优选的,U形槽51的一个侧壁具有沿垂直于第二杆件5的长度方向向外延伸的延伸部,当销轴7拔出U形槽51时,用于容纳销轴7,避免脱落。
优选的,第一杆件4靠近固定支座1的端部设有限位块。在展开栅格舵时,防止套筒2转动导致第一杆件4的外螺纹与内螺纹脱离,破坏栅格舵的折叠和展开操作,提高折叠展开装置操作过程的安全可靠性。
沿套筒2的外表面周向均匀间隔地设有多个凸出部22,凸出部22上设有垂直于套筒2外壁的螺纹孔。
手柄组件3包括至少一对手柄31,手柄31的端部通过螺纹孔连接到套筒2上。
具体的,本实施例中,手柄组件3包括两对手柄31,沿套筒2周向均匀分布,另外,根据实际应用情况,更换不同长度的手柄31,便于操作人员进行转动操作。
本发明其他实施例提供一种栅格舵的折叠展开装置,与前述实施例基本相同,折叠展开装置包括固定支座1、套筒2和两根杆件,套筒2具有沿套筒2的纵向轴线延伸的内孔21,套筒2内壁的至少一部分加工有内螺纹,套筒2外壁设有用于转动套筒2的手柄组件3。两根杆件均与套筒2内壁可旋转地连接,一根杆件的一端与固定支座1铰接,另一根杆件的一端与耳板40可拆卸地铰接,其中,内螺纹延伸到套筒2的一端,一根杆件具有与内螺纹相配合的外螺纹,与其相对的另一根杆件可旋转地支撑在套筒2中。在栅格舵的折叠和展开过程中,提高折叠展开装置对栅格舵的支撑稳定性。另外,仅需在内孔21中加工一种旋向的内螺纹,简化套筒2的加工。
具体的,两根杆件分别为:通过转轴6连接到固定支座1的第一杆件4,以及通过销轴7可拆卸地连接到耳板40的第二杆件5,第一杆件4和第二杆件5端对端布置,销轴7、转轴6和定位转轴20平行。
例如,第一杆件4具有与内螺纹相配合的外螺纹,第二杆件5可旋转地支撑在内孔21中。
再如内螺纹延伸到套筒2远离固定支座1的一端,第二杆件5具有与内螺纹相配合的外螺纹,第一杆件4可旋转地支撑在内孔21中。
本发明实施例折叠展开装置不含火工品,人员操作便捷、安全。结构简单,连接可靠性高,占用空间小,展开速度快,拆卸方便。可重复多次操作使用,可满足部队日常栅格舵折叠、展开的训练需要。
本发明不局限于上述实施方式,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (5)
1.一种栅格舵的折叠展开装置,所述栅格舵的外框架(10)通过定位转轴(20)与舵轴(30)铰接,外框架(10)朝向舵面的相反侧设有耳板(40),其特征在于,所述折叠展开装置包括:
固定支座(1);
套筒(2),其内壁的至少一部分加工有内螺纹,套筒(2)外壁设有用于转动套筒(2)的手柄组件(3);
两根杆件,均与所述套筒(2)内壁可旋转地连接,一根杆件的一端与所述固定支座(1)铰接,另一根杆件的一端与所述耳板(40)可拆卸地铰接,其中,至少一根杆件具有与所述内螺纹相配合的外螺纹;
所述两根杆件端对端布置,分别为通过转轴(6)连接到所述固定支座(1)的第一杆件(4),以及通过销轴(7)连接到所述耳板(40)的第二杆件(5),所述销轴(7)、转轴(6)和定位转轴(20)平行;
所述内螺纹延伸到所述套筒(2)的一端,所述两根杆件中,一根杆件具有与所述内螺纹相配合的外螺纹,另一根杆件可旋转地支撑在所述套筒(2)中;
在每根所述杆件上,与所述套筒(2)内壁连接的部分的横截面尺寸最大,从连接的部分到铰接端的方向横截面尺寸减小。
2.如权利要求1所述的栅格舵的折叠展开装置,其特征在于:所述固定支座(1)包括底板(11)以及并列于底板(11)上的两块安装板(12),两块安装板(12)之间的空隙容纳所述第一杆件(4)上与所述固定支座(1)的铰接端,两块安装板(12)和第一杆件(4)的铰接端上均加工有与所述转轴(6)配合的通孔。
3.如权利要求1所述的栅格舵的折叠展开装置,其特征在于:所述第二杆件(5)上与所述耳板(40)的铰接端具有容纳所述耳板(40)的U形槽(51),U形槽(51)的两侧壁和所述耳板(40)上均加工有与所述销轴(7)配合的通孔,所述销轴(7)的一端设有拉环(71)。
4.如权利要求1所述的栅格舵的折叠展开装置,其特征在于:所述第一杆件(4)靠近所述固定支座(1)的端部设有限位块(41)。
5.如权利要求1所述的栅格舵的折叠展开装置,其特征在于:
沿所述套筒(2)的外表面周向均匀间隔地设有多个凸出部(22),凸出部(22)上设有垂直于所述套筒(2)外壁的螺纹孔;
所述手柄组件(3)包括至少一对手柄(31),所述手柄(31)的端部通过所述螺纹孔连接到所述套筒(2)。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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