CN115597819A - 一种风洞模拟空中加油软管-锥套收放装置 - Google Patents

Abstract

本发明适用于风洞试验技术领域，提供了一种风洞模拟空中加油软管‑锥套收放装置，包括电机、齿轮传动组件、置管机构和软管导向机构；所述电机与所述齿轮传动组件传动连接；所述齿轮传动组件包括第二传动齿轮和第三传动齿轮，所述第二传动齿轮和第三传动齿轮啮合；所述置管机构与所述第二传动齿轮同轴连接；所述软管导向机构与所述第三传动齿轮同轴连接；所述置管机构用于容置加油软管。本申请的收放装置通过电机带动齿轮传动机构传动，带动置管机构转动，实现加油软管的卷绕；同时在导向机构的导向作用下使得加油软管能够实现均匀平铺缠绕，防止加油软管的打结和卡死，可实现多次收放。

Description

一种风洞模拟空中加油软管-锥套收放装置

技术领域

本发明涉及风洞试验技术领域，尤其是涉及一种风洞模拟空中加油软管-锥套收放装置。

背景技术

飞机在实施软式空中加油时，首先由加油机加油吊舱内的收放机构将加油软管-锥套组合体以一定速度放出，当软管-锥套完全放出后，受油机的受油探杆插入锥套，油料由加油机经软管、锥套流入受油机，实施软式空中加油。加油完成后，受油探杆与锥套脱开，受油机飞离加油机，在加油机收放机构的作用下将软管-锥套收回，加油过程结束。

在软管-锥套放出和收回的过程中，受重力、空气动力的作用，软管-锥套可能发生飘摆运动，影响飞机加油安全及成功率。其飘摆运动与收放的长度、收放的速度、飞行速度等参数有关。需要在风洞中研究上述参数对软管-锥套飘摆特性的影响规律。由于风洞模型相对于真实飞机而言尺度很小，要求安装于风洞模型加油吊舱内的收放装置尺寸小，能够实现加油软管在预定气动阻力范围内以设定速度顺利收放，控制加油软管收放长度，模拟真实飞机空中加油过程中加油软管的收放过程，且在收放过程中不卡死、不打结、工作可靠，可实现多次收放。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明提供一种风洞模拟空中加油软管-锥套收放装置， 能够模拟真实飞机空中加油过程中加油软管的收放过程，且在收放过程中不卡死、不打结、工作可靠，可实现多次收放。

本申请提供一种风洞模拟空中加油软管-锥套收放装置，包括电机、齿轮传动组件、置管机构和软管导向机构；所述电机与所述齿轮传动组件传动连接；所述齿轮传动组件包括第二传动齿轮和第三传动齿轮，所述第二传动齿轮和第三传动齿轮啮合；所述置管机构与所述第二传动齿轮同轴连接；所述软管导向机构与所述第三传动齿轮同轴连接；所述置管机构用于容置加油软管。

进一步地，所述软管导向机构包括往复丝杠、滑块和导向环；所述往复丝杠与所述第三传动齿轮同轴设置，所述滑块套设在所述往复丝杠上，所述滑块上固定设置所述导向环。

进一步地，所述软管导向机构还包括连杆，所述连杆的一端设置滑块，另一端设置导向环。

进一步地，还包括压紧机构，所述压紧机构包括滑杆和弹片；所述滑杆与所述往复丝杠平行设置；所述弹片的一端固定在所述连杆上，另一端可抵接软管；所述弹片与所述连杆的压紧端成钝角设置，所述连杆的压紧端为所述连杆与所述滑杆的连接端。

进一步地，所述压紧机构还包括阻滞胶垫，所述阻滞胶垫设置在所述弹片用于抵接软管的一端。

进一步地，所述阻滞胶垫设置为U型，U型开口的尺寸与软管的尺寸相适应。

采用本申请的风洞模拟空中加油软管-锥套收放装置，至少具有以下有益效果：

（1）本申请的收放装置通过电机带动齿轮传动机构传动，带动置管机构转动，实现加油软管的卷绕；同时在软管导向机构的导向作用下使得加油软管能够实现均匀平铺缠绕，防止加油软管的打结和卡死；

（2）本申请的收放装置设置了压紧机构，在加油软管收放的过程中控制收放力和压紧力，保证软管的有效长度，从而保证加油软管收放过程顺利进行；

（3）本申请的电机、置管机构、软管导向机构、加油软管的设置在一条直线上，从而减小了加油装置的横向尺寸，利于将加油装置的壳体设置为整体流线型，降低空气阻力，减小对空气扰流的影响，从而减少加油软管和其后锥套的摆动，从而更准确地模拟真实飞机空中加油过程中加油软管-锥套的收放过程。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明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，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例的一种风洞模拟空中加油软管-锥套收放装置的结构示意图；

图2是本申请实施例的一种风洞模拟空中加油软管-锥套收放装置的另一视角结构示意图；

图3是图1的局部放大图；

图4是本申请空中加油装置结构示意图。

图中，01-收放装置，02-壳体，03-锥套，06-机架，07-加油软管；10-电机，20-涡轮蜗杆，30-齿轮传动组件，31-第一传动齿轮，32-第二传动齿轮，33-第三传动齿轮，40-置管机构，50-软管导向机构，501-往复丝杠，502-滑块，503-导向环，504-连杆，60-压紧机构，601-滑杆，602-弹片，603-阻滞胶垫。

具体实施方式

以下的说明提供了许多不同的实施例、或是例子，用来实施本发明的不同特征。以下特定例子所描述的元件和排列方式，仅用来精简的表达本发明，其仅作为例子，而并非用以限制本发明。

一种风洞模拟空中加油软管-锥套收放装置，如图1所示，包括电机10、齿轮传动组件30、置管机构40和软管导向机构50；所述电机10与所述齿轮传动组件30传动连接；所述齿轮传动组件30包括第二传动齿轮32和第三传动齿轮33，所述第二传动齿轮32和第三传动齿轮33啮合；所述置管机构40与所述第二传动齿轮32同轴连接；所述软管导向机构50与所述第三传动齿轮33同轴连接；所述置管机构40用于容置加油软管07。

电机10优选伺服电机，可以实现正转和反转，带动齿轮传动组件正转和反转，从而实现加油软管的收和放。

置管机构40用于收纳加油软管，可以选用置管槽，置管盒，滚筒中的任意一种。置管机构40与第二传动齿轮同轴设置，可以实现由第二传动齿轮转动带动置管机构转动，将加油软管卷绕在置管机构上，或从置管机构上抽出。

作为优选，置管机构40上设置与加油软管尺寸适配的凹槽，从而起到更好的导向作用。

电机10的转轴可以直接与第二传动齿轮32的转轴连接，带动第二传动齿轮32转动，再带动第三传动齿轮33转动。但是为了减小空中加油装置的空气阻力，更优选的实施方式为，将电机10与齿轮传动组件30设置在同一条直线上，因而设置第一传动齿轮31，电机10与第一传动齿轮31通过蜗轮蜗杆20传动连接，所述第一传动齿轮31与所述第二传动齿轮32啮合如图2所示。蜗轮蜗杆传动具有自锁功能，能在断电情况下保持位置，保证设备安全可靠。由于通过涡轮蜗杆结构实现传动方向的改变是现有技术，至于蜗轮蜗杆具体的设置方式在此不作赘述。

本实施例中，第一传动齿轮31、第二传动齿轮32、第三传动齿轮33均可以是一个齿轮，也可以是一对齿轮，本领域技术人员可以理解，当第一传动齿轮31、第二传动齿轮32、第三传动齿轮33均为一个时也能实现本发明，当第一传动齿轮31、第二传动齿轮32、第三传动齿轮33均为一对时，如图1和图2所示的设置方式使得力矩传输更加稳定。第一传动齿轮31、第二传动齿轮32、第三传动齿轮33均通过转轴和轴承安装在机架06上。

本实施例中，所述软管导向机构50如图3所示，包括往复丝杠501、滑块502和导向环503；所述往复丝杠501与所述第三传动齿轮33同轴设置，所述滑块502套设在所述往复丝杠501上，所述滑块502上固定设置所述导向环503。

往复丝杠501可以使得滑块502在该往复丝杠上左右滑动，本领域技术人员可以理解，往复丝杠上的螺纹槽的螺距需要与加油软管的尺寸相适配，使得加油软管可以有序缠绕在置管机构40上。

由此，电机转动时，通过涡轮蜗杆20将电机的转动传送到第一传动齿轮，带动第二传动齿轮和第三传动齿轮转动。第二传动齿轮转动带动置管机构40转动，实现加油软管在置管机构上的收放。同时，第三传动齿轮同步转动，带动往复丝杠501转动，其上的滑块502在往复丝杠上滑动，其上的导向环503中穿过加油软管，实现对加油软管的导向，使得加油软管有序地在置管机构上收放，避免软管在收放过程中的打结和卡死。

作为优选，软管导向机构50还包括连杆504，所述连杆504的一端设置滑块502，另一端设置导向环503。收放装置还包括压紧机构60，所述压紧机构60包括滑杆601和弹片602；所述滑杆601与所述往复丝杠501平行设置（本实施例中，滑杆601也固定在机架06上）；所述弹片的一端固定在所述连杆504上，另一端可抵接软管；所述弹片602与所述连杆504的压紧端成钝角设置，所述连杆的压紧端为所述连杆504与所述滑杆601的连接端。

其中，设置连杆504可以使得导向环503与滑块502之间的距离足够，以使得连杆上与滑块相对的一端可以套设在滑杆601上，从而避免导向环503绕往复丝杠501转动，从而软管导向机构更加稳定。另一方面，连杆504可以固定弹片602，弹片与滑块、导向环一起，使得加油软管的收放更加稳定和顺滑，不会卡顿。

作为优选，所述压紧机构60还包括阻滞胶垫603，所述阻滞胶垫设置在所述弹片602用于抵接软管的一端，所述阻滞胶垫603设置为U型，U型开口的尺寸与软管的尺寸相适应。阻滞胶垫与弹片配合以控制软管的收放力和压紧力，用于软管收回过程中压紧软管，保证软管有效长度，保证收放过程顺利进行。

本实施例中还可设置安全限位设计：软管收放伺服电机采用速度＋力矩控制的方式，根据实际情况设置伺服电机力矩上限值，保证异常工况下不发生结构性破坏。

采用本发明的风洞模拟空中加油软管-锥套收放装置的空中加油装置如图4所示，该收放装置01设置在壳体02内，通过收放装置实现对加油软管07和锥套03的收放。本申请实施例的收放装置整体在一条直线上排列，便于加油装置的壳体设计为流线型结构，以降低空气阻力，降低对周围流体的扰动，减少加油软管和锥套不必要的摆动，从而更准确地模拟真实飞机空中加油过程中加油软管的收放过程。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种风洞模拟空中加油软管-锥套收放装置，其特征在于，包括电机（10）、齿轮传动组件（30）、置管机构（40）和软管导向机构（50）；

所述电机（10）与所述齿轮传动组件（30）传动连接；

所述齿轮传动组件（30）包括第二传动齿轮（32）和第三传动齿轮（33），所述第二传动齿轮（32）和第三传动齿轮（33）啮合；

所述置管机构（40）与所述第二传动齿轮（32）同轴连接；所述软管导向机构（50）与所述第三传动齿轮（33）同轴连接；

所述置管机构（40）用于容置加油软管（07）。

2.根据权利要求1所述的一种风洞模拟空中加油软管-锥套收放装置，其特征在于，所述齿轮传动组件（30）还包括第一传动齿轮（31），所述电机（10）与第一传动齿轮（31）传动连接，所述第一传动齿轮（31）与所述第二传动齿轮（32）啮合。

3.根据权利要求2所述的一种风洞模拟空中加油软管-锥套收放装置，其特征在于，所述电机（10）与所述第一传动齿轮（31）通过蜗轮蜗杆（20）传动连接。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种风洞模拟空中加油软管-锥套收放装置，其特征在于，所述软管导向机构（50）包括往复丝杠（501）、滑块（502）和导向环（503）；所述往复丝杠（501）与所述第三传动齿轮（33）同轴设置，所述滑块（502）套设在所述往复丝杠（501）上，所述滑块（502）上固定设置所述导向环（503）。

5.根据权利要求4所述的一种风洞模拟空中加油软管-锥套收放装置，其特征在于，所述软管导向机构（50）还包括连杆（504），所述连杆（504）的一端设置滑块（502），另一端设置导向环（503）。

6.根据权利要求5所述的一种风洞模拟空中加油软管-锥套收放装置，其特征在于，还包括压紧机构（60），所述压紧机构（60）包括滑杆（601）和弹片（602）；所述滑杆（601）与所述往复丝杠（501）平行设置；所述弹片的一端固定在所述连杆（504）上，另一端可抵接软管；所述弹片（602）与所述连杆（504）的压紧端成钝角设置，所述连杆的压紧端为所述连杆（504）与所述滑杆（601）的连接端。

7.根据权利要求6所述的一种风洞模拟空中加油软管-锥套收放装置，其特征在于，所述压紧机构（60）还包括阻滞胶垫（603），所述阻滞胶垫设置在所述弹片（602）用于抵接软管的一端。

8.根据权利要求7所述的一种风洞模拟空中加油软管-锥套收放装置，其特征在于，所述阻滞胶垫（603）设置为U型，U型开口的尺寸与软管的尺寸相适应。

9.根据权利要求1所述的一种风洞模拟空中加油软管-锥套收放装置，其特征在于，所述置管机构（40）包括置管槽，置管盒，滚筒中的任意一种。

10.根据权利要求1所述的一种风洞模拟空中加油软管-锥套收放装置，其特征在于，还包括控制机构，所述控制机构控制所述电机（10）实现正转和反转。

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