CN114687884B - 一种二元喷管的外调节片结构 - Google Patents

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Abstract

本申请属于航空发动机领域，特别涉及一种二元喷管外调节片结构，连接于发动机喷管的收敛调节片与扩张调节片的外侧，当收敛调节片与扩张调节片运动时，所述二元喷管外调节片结构跟随运动，其特征在于，包括：第一外调节片，其前端与发动机喷管固定连接；第三外调节片，固定安装在扩张调节片的外侧；第二外调节片，搭接于第一外调节片与第三外调节片的外侧，并通过多连杆连接，连杆上具有凸台，调整调节片的位置，通过各支架间的角度限位卡扣实现中间部分外调节片的运动限位，并保证其在二元喷管收扩过程中始终有效工作。

Description

一种二元喷管的外调节片结构
技术领域
本申请属于航空发动机领域，特别涉及一种二元喷管外调节片结构。
背景技术
推力矢量技术是提高飞机机动性和敏捷性的重要手段，并使战斗机的隐身性、高机动性和短距离起降能力得到了充分发挥。喷管的外调节片用于辅助调节片实现喷管矢量调节，遮挡调节片外部零组件，实现与飞机后体型面一体化，外表面可涂层、锯齿修型以实现一定隐身作用。
现有技术结构方案通过弹簧、转轴等实现外调节片的运动，可在喷管矢量偏转过程中实现外调节片随动，并满足各状态下外表面的配合要求。
发明内容
为了解决上述问题，本申请提供了一种二元喷管外调节片结构，连接于发动机喷管的收敛调节片与扩张调节片的外侧，当收敛调节片与扩张调节片运动时，所述二元喷管外调节片结构跟随运动，包括：
第一外调节片，其前端与发动机喷管固定连接；
第三外调节片，固定安装在扩张调节片的外侧；
第二外调节片，搭接于第一外调节片与第三外调节片的外侧；
其中，第二外调节片固定连接有第一支架，第一支架通过第一铰接点分别铰接第二支架与第三支架，第二支架与收敛调节片铰接，第三支架与扩张调节片通过运动副连接，第三支架具有限位凸台，第二支架具有角度限位卡扣，第二支架与第三支架相对转动到预设角度时，限位凸台与角度限位卡扣接触干涉。
优选的是，第二外调节片与第一外调节片搭接处为圆弧型面搭接，第二外调节片与第三外调节片的搭接处为圆弧型面搭接。
优选的是，第二外调节片与第一外调节片搭接处，第二外调节片的圆弧型面曲率小于第一外调节片的圆弧型面曲率；第二外调节片与第三外调节片的搭接处，第二外调节片的圆弧型面曲率小于第三外调节片的圆弧型面曲率。
优选的是，第三支架与扩张调节片的运动副为圆柱副，所述圆柱副具体为：扩张调节片具有滑槽，第三支架对应位置处具有只有转动的转轴，所述转轴装配在所述滑槽中，使第三支架相对于扩张调节片具有平面转动与平面滑动两个自由度。
优选的是，第三支架与扩张调节片的运动副为转动副，所述转动副由第三支架在同一铰接点同事铰接两根拉杆形成，两根所述拉杆又连接于扩张调节片，两根所述拉杆的杆长关系能够调整第三支架的运动轨迹。
角度限位卡扣呈圆环状，其周边具有卡扣，螺栓通过角度限位卡扣的中心圆孔与第二支架连接，角度限位卡扣与第二支架接触的环面具有辐射排列的齿，第二支架的对应位置处具有与其配合的槽，角度限位卡扣与第二支架通过齿槽配合调整所述卡扣的角度位置，第二支架为长度可调的可调拉杆。
本申请的优点包括：本申请在外调节片的随动构件中，设置三连杆的构件，并通过在杆件上设置角度限位卡扣的形式将构件限位，在实际运用过程中，通过不同的工况，能够设置不同的杆长机构和角度关系，并且角度限位卡扣与可调拉杆的配合，能够实现多角度的装配调整和工况。通过各支架间的角度限位卡扣实现中间部分外调节片的运动限位，并保证其在二元喷管收扩过程中始终有效工作。
附图说明
图1是本申请一优选实施方式二元喷管外调节片结构简图；
图2是本申请一优选实施方式二元喷管外调节片结构示意图；
图3是本申请一优选实施方式角度限位卡扣限位示意图；
其中，1-第一外调节片，2-第二外调节片，3-第三外调节片，5-角度限位卡扣，7-收敛调节片，8-扩张调节片，41-第一支架，42-第二支架， 43-第三支架。
具体实施方式
为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式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。所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施方式，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方式，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施方式进行详细说明。
实施例1：一种简单运动机构的二元喷管外调节片结构如图1～2所示，第一外调节片1、第二外调节片2、第三外调节片3、支架4、角度限位卡扣5、两个拉杆、收敛调节片7、扩张调节片8、第一外调节片支撑9、紧固件10、限位角度α。第三外调节片互相通过搭接方式，由于结构限制第二外调节片2位置始终位于其它两片上侧；第二外调节片2通过支架4与收敛调节片7、扩张调节片8相连接；支架4一端与收敛调节片7 铰接，一端通过两个拉杆固定在扩张调节片的滑轨内，位置可调；当喷管运动过程中，收敛调节片7与扩张调节片8运动，带动第二外调节片2、第三外调节片3运动，实现外调节片随动功能；第一外调节片1通过第一外调节片支撑9连接于喷管外壁面上；第三外调节片3通过焊接于表面的支架与扩张调节片8上的铰接点连接，实现随扩张调节片8运动；第二外调节片的旋转角度通过角度限位卡扣5进行限位，防止喷管在大状态下第二外调节片转角过大形成结构干涉，限位角度为α，喷管在运动过程中，此角度由最大限位角至0度范围内变化；本结构的角度限位卡扣5进行了最大限位角度的预留、根据喷管调节片的运动角度范围与运动方式选取了2处特定比例的支架4，因此可实现当收敛调节片7、扩张调节片8单独运动过程中，角度α均可满足第二外调节片2结构位置均位于1、第三外调节片上方；通过对1-第三外调节片的相互连接位置进行折弯、修型，随喷管运动过程中，保证外调节片相互间隙较小。
实施例2：本申请提供了一种二元喷管外调节片结构，连接于发动机喷管的收敛调节片与扩张调节片的外侧，当收敛调节片与扩张调节片运动时，所述二元喷管外调节片结构跟随运动，包括：
第一外调节片，其前端与发动机喷管固定连接；
第三外调节片，固定安装在扩张调节片的外侧；
第二外调节片，搭接于第一外调节片与第三外调节片的外侧；
其中，第二外调节片固定连接有第一支架，第一支架通过第一铰接点分别铰接第二支架与第三支架，第二支架与收敛调节片铰接，第三支架与扩张调节片通过运动副连接，第三支架具有限位凸台，第二支架具有角度限位卡扣，第二支架与第三支架相对转动到预设角度时，限位凸台与角度限位卡扣接触干涉。第二外调节片与第一外调节片搭接处为圆弧型面搭接，第二外调节片与第三外调节片的搭接处为圆弧型面搭接，第二外调节片与第一外调节片搭接处，第二外调节片的圆弧型面曲率小于第一外调节片的圆弧型面曲率；第二外调节片与第三外调节片的搭接处，第二外调节片的圆弧型面曲率小于第三外调节片的圆弧型面曲率。第三支架与扩张调节片的运动副为圆柱副，所述圆柱副具体为：扩张调节片具有滑槽，第三支架对应位置处具有只有转动的转轴，所述转轴装配在所述滑槽中，使第三支架相对于扩张调节片具有平面转动与平面滑动两个自由度。角度限位卡扣呈圆环状，其周边具有卡扣，螺栓通过角度限位卡扣的中心圆孔与第二支架连接，角度限位卡扣与第二支架接触的环面具有辐射排列的齿，第二支架的对应位置处具有与其配合的槽，角度限位卡扣与第二支架通过齿槽配合调整所述卡扣的角度位置，第二支架为长度可调的可调拉杆。
本申请的优点包括：本申请在外调节片的随动构件中，设置三连杆的构件，并通过在杆件上设置角度限位卡扣的形式将构件限位，在实际运用过程中，通过不同的工况，能够设置不同的杆长机构和角度关系，并且角度限位卡扣与可调拉杆的配合，能够实现多角度的装配调整和工况。通过各支架间的角度限位卡扣实现中间部分外调节片的运动限位，并保证其在二元喷管收扩过程中始终有效工作。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种二元喷管外调节片结构，连接于发动机喷管的收敛调节片(7)与扩张调节片(8)的外侧，当收敛调节片(7)与扩张调节片(8)运动时，所述二元喷管外调节片结构跟随运动，其特征在于，包括：
第一外调节片(1)，其前端与发动机喷管固定连接；
第三外调节片(3)，固定安装在扩张调节片(8)的外侧；
第二外调节片(2)，搭接于第一外调节片(1)与第三外调节片(3)的外侧；
其中，第二外调节片(2)固定连接有第一支架(41)，第一支架(41)通过第一铰接点分别铰接第二支架(42)与第三支架(43)，第二支架(42)与收敛调节片(7)铰接，第三支架(43)与扩张调节片(8)通过运动副连接，第三支架(43)具有限位凸台，第二支架(42)具有角度限位卡扣(5)，第二支架(42)与第三支架(43)相对转动到预设角度时，限位凸台与角度限位卡扣(5)接触干涉。
2.如权利要求1所述的二元喷管外调节片结构，其特征在于，第二外调节片(2)与第一外调节片(1)搭接处为圆弧型面搭接，第二外调节片(2)与第三外调节片(3)的搭接处为圆弧型面搭接。
3.如权利要求2所述的二元喷管外调节片结构，其特征在于，第二外调节片(2)与第一外调节片(1)搭接处，第二外调节片(2)的圆弧型面曲率小于第一外调节片(1)的圆弧型面曲率；第二外调节片(2)与第三外调节片(3)的搭接处，第二外调节片(2)的圆弧型面曲率小于第三外调节片(3)的圆弧型面曲率。
4.如权利要求1所述的二元喷管外调节片结构，其特征在于，第三支架(43)与扩张调节片(8)的运动副为圆柱副，所述圆柱副具体为：扩张调节片(8)具有滑槽，第三支架(43)对应位置处具有只能转动的转轴，所述转轴装配在所述滑槽中，使第三支架(43)相对于扩张调节片(8)具有平面转动与平面滑动两个自由度。
5.如权利要求1所述的二元喷管外调节片结构，其特征在于，第三支架(43)与扩张调节片(8)的运动副为转动副，所述转动副由第三支架(43)在同一铰接点同时铰接两根拉杆形成，两根所述拉杆又连接于扩张调节片(8)。
6.如权利要求1所述的二元喷管外调节片结构，其特征在于，角度限位卡扣(5)呈圆环状，其周边具有卡扣，螺栓通过角度限位卡扣(5)的中心圆孔与第二支架(42)连接，角度限位卡扣(5)与第二支架(42)接触的环面具有辐射排列的齿，第二支架(42)的对应位置处具有与其配合的槽，角度限位卡扣(5)与第二支架(42)通过齿槽配合调整所述卡扣的角度位置。
7.如权利要求1所述的二元喷管外调节片结构，其特征在于，第二支架(42)为长度可调的可调拉杆。
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宋经远等.扩张调节片结构拓扑优化分析.科学技术创新.2022,(第3期),全文. *

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