CN1818405A - 两部件间长度可调的连接设备 - Google Patents

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Abstract

一种两个运动部件之间恒定长度的刚性连接，由包括连杆(14)的设备形成可调节的，连杆(14)安装在两个部件之间，并由夹头经由铰链销(20)铰接一个部件(11)，铰链销(20)装备有角位置借助于两个波纹垫片(26，28)可调的偏心部分(24)。

Description

两部件间长度可调的连接设备
技术领域
本发明涉及两个部件之间的连接设备，一般为控制件与受控件之间的连接设备。更具体而言，本发明涉及用于精确调节铰接式刚性连接的长度的装置，该铰接式刚性连接构成安装在所述两部件之间的连杆。
背景技术
在多种机械系统中，存在调节连杆等(所述连杆等在两部件间提供铰接式刚性连接)的长度的问题，具体原因在于制造和装配部件中产生的公差。
通常，这种调节通过在连杆中集成一种螺丝扣来实现。连杆因此复杂且由一定数量的零件组成。
发明内容
本发明提议一种解决方案，其提供多个优点：
-连杆包括不用任何螺丝扣的单件整体；
-调节可以非常精确；
-连杆强壮，对要传动的作用力相对不灵敏。
本发明基于的思想在于使用在连杆的至少一端具有可调偏心件的铰链。
更确切地说，本发明提供一种用于形成两部件间连接的设备，所述设备为包括在所述部件之间延伸的铰接式连杆的类型，所述设备特征在于，所述连杆的至少一端包括在夹头中铰接到对应部件的连杆头，并且，安装在所述夹头与所述连杆之间的铰链销具有角位置可调的偏心部分，其通过分别固定到所述夹头和所述销的两个径向波纹垫片之间的共同作用来稳定。
所述偏心部分可以形成销自身的一部分，或者至少部分地由销所支承着的偏心衬套构成。
有利地，所述销支承着一个球，上述连杆头在所述球上转动。
在第一可能实施例中，第一波纹垫片包括平行于所述销的轴向延伸的侧面突耳，而夹头外部包括至少一个适于容纳所述侧面突耳的定位槽。
有利地，所述夹头具有多个定位槽，它们在角度上偏移预定角度，从而增加可以调节的位置的数量。例如，所述槽可以偏移另一个槽整数个形成在所述波纹垫片上的波纹加上一个垫片波纹角范围的分数。如果夹头具有n个槽，则该分数最好等于：
在某些实施例中，所述偏心部分定位于夹头的两板之间，并支承着所述球。否则，在其它的实施例中，所述偏心部分包括在所述夹头的板中形成的孔中分别容纳的两段。这两段可以通过任何适宜的简单装置，保持在圆周上的合适位置以便提供与夹头有关的相同的偏心率。
本发明特别适用于任何种类的机械传动。具体而言，在涡轮机领域，更具体而言，在航空发动机压缩机领域，通常借助于围绕压缩机壳体的致动器环，控制所述压缩机的至少一级的定子叶片的节距(pitch)，该环机械联接多个从压缩机伸出的叶片枢轴。环自身通过驱动装置例如致动器致动，经由曲拐机构起作用。
本发明可以有利地适用于提供驱动装置(更确切地说就是曲拐)与致动器环之间传动的连杆。
附图说明
根据下面对实现本发明原理的机械连接的多个实施例的描述，可以更好地理解本发明并更好地显现出其优点，这些实施例仅仅作为示例给出，并参照附图作出，其中：
图1是示出了装备有根据本发明的调节系统的连接设备的总体布置的透视详图，该调节系统安装在单体连杆与在系统致动器环上提供的夹头之间，用于控制压缩机中节距可变的定子叶片的定位；
图2是示出了图1细节的局部剖面大比例展开透视图；
图3示出了类似于图2的一变型；
图4示出了类似于图2的另一变型；
图5是包含销轴的平面的剖视图，并示出了另一变型；
图5A是示出了图5机构的一部分的详图；
图6是包含销轴的平面的剖视图，并示出了另一变型；以及
图6A是示出了图6机构的一部分的详图。
具体实施方式
如上所述，图1示出了布置在涡轮机壳体(未示出)外部上的致动器环11，用于控制多个定子叶片的节距。该环连接每个从壳体经由各自的连杆(未示出)伸出的叶片枢轴。整体来看，环的运动整体由驱动被称为“曲拐”的枢轴部分12的致动器控制。此枢轴部分经由本发明的连接设备，机械连接致动器环。此连接设备包括单体连杆14。一个连杆头15铰接曲拐。另一连杆头16经由夹头与环11铰接。包括本发明基本零件的此铰链的细节，可以见图2。所述夹头包括形成在致动器环11的外部的两块平行的侧板19a和19b。铰链销20装配在夹头18与连杆14之间。更确切地说，如所示，所述销支承着球22，连杆头在球22上转动。销装备有角位置可调的偏心部分24，其通过分别被固定到所述夹头18和所述销20的两个径向波纹垫片26与28之间的共同作用来稳定。在图2的实施例中，偏心部分24在销自身上形成，并且此偏心部分位于夹头的两块板19a与19b之间并支承着球22。销的其余两段31和32，处于中心的偏心部分的两侧，处于一个公共轴上。它们从夹头经由螺纹段33和34伸出。螺纹段34接收螺母36。另一螺纹段33同样地接收另一螺母38，在它们之间具有波纹垫片26和28。夹头的板19b包括用于穿过销的孔40，其直径大于销本身，从而允许这些部分装配在夹头中。圆柱形补偿环41装配在板19b和穿过它的段32之间。此外，装配补偿环41承载螺母和球。如图2中可以看到的，补偿环的长度是这样的，即夹持力只由夹头的对面板19a承担。不过，定位垫片43被夹在所述对面板与球22之间，以便确保球22在夹头两板之间正确居中。此结构避免倾向于使这两块板彼此朝着对方运动的应力。
每个波纹垫片具有多个V型外形的齿，这些齿径向延伸，并且与另一波纹垫片的齿啮合。
对于图2所示的结构，可以看到，第一波纹垫片26具有平行于销的轴向伸出的侧面突耳45。而且，夹头的板19a外部包括至少一个适于容纳侧面突耳45的定位槽47。在本例中，夹头的此块板包括三个定位槽47，它们在角度上偏移预定的角度，如上所述，从而增加可以调节的位置的数量。更确切地说，相对于由垫片26和28中的波纹限定的角节距(angular pitch)，这三个定位槽可以角度上偏移任意整数数量的角节距加上三分之一的所述角节距。与可以调节波纹垫片形状限定的角节距相比，这提供了更精细的调节位置的能力，尤其是调节可以达到三分之一所述角节距以内。
而且，第二波纹垫片28包括向内伸出的径向突耳49，并且销20在其伸向板19a的外侧的部分中具有平行于销的轴向的沟槽50。径向突耳49接合在此沟槽中。因此，波纹垫片26被固定到夹头，而波纹垫片28被固定到所述销。部分覆盖波纹垫片叠层的中空的垫片52被夹在波纹垫片28与螺母38之间。
在图3的实施例中，类似于图2所示的构造零件，利用了相同的附图标记，此处不再进行描述。此实施例显著之处在于，销20的一端包括销头55(代替螺纹段)，所述第二波纹垫片28开始承载它。第二波纹垫片具有平行于所述销的轴向伸出的侧面突耳57，并且销头55包括至少一个适于容纳所述侧面突耳的定位槽59。
为了增加调节位置的数量，如同上述实施例，可以在板19a中提供多个槽，以将波纹垫片保持在多个可能的位置中，然而如图所示，还可以在销头自身中提供多个定位槽59，这些槽角度上偏移预定的角度，而偏移的角度按照上述的相同方法来计算。在所述实施例中，在销头自身中提供了四个定位槽。
在图4的实施例中，波纹垫片的结构类似于图2示出的结构。然而，在夹头18的另一块板19b旁边，销具有大直径的圆柱形销头60(因此可以进行装配)，并且此销头安装在板19b中对应孔61内。因此，夹持力由波纹垫片旁边的另一块板19a独立承担。
在下述的实施例中，偏心部分不再居于夹头18的中央，而是与接合在夹头18的板19a和19b中的两段31和32组合。换言之，偏心部分包括被接收在形成于夹头的板中的孔中的两段。在图5的实施例中，一段由装配在销20上的偏心衬套70来实现，而另一段由与销外边的销头55相邻近的销自身的偏心部分72构成。波纹垫片26和28布置在所述销头与板19a之间，如同图3实施例中的那样。在圆周上定位这两段，使得它们相对于夹头具有相同的偏心率。这可以借助于夹在螺母36和偏心衬套70端部之间的同步垫片74来实现。此垫片在图5A中更详细示出，具有向内伸出的径向突出部76，径向突出部76接合在形成于销的螺纹段中的纵向沟槽75中。它还具有纵向伸出的突出部77，接合在衬套70的槽78中。如前述，衬套的长度是这样的，即足以在板19a的每一侧承担夹持力。
在图6的实施例中，提供两个相对的偏心衬套70和79，装配在圆柱形销20a上，圆柱形销20a在其一端具有销头55。在螺母36旁边，装配与图5所示的相同，使用相同类型的同步垫片74。在销头55旁边，另一同步垫片80被夹在销头55与偏心衬套79之间。此同步垫片的形状在图6A中更详细示出。它包括两个轴向伸出的突出部81和82。一个突出部接合在衬套80的槽中，而另一在相反方向上伸出的突出部接合在圆柱形销的销头55中的槽83中。

Claims (14)

1.一种用于形成两部件间连接的设备，所述设备包括在所述部件之间延伸的铰接式连杆(14)，所述设备特征在于，所述连杆的至少一端包括在夹头中铰接到对应部件(11)的连杆头(16)，并且，一个装配在所述夹头与所述连杆之间的铰链销(20)具有角位置可调的偏心部分(24)，所述偏心部分(24)通过分别固定到所述夹头和所述销的两个径向波纹垫片(26，28)之间的共同作用来稳定。
2.根据权利要求1的设备，其特征在于，所述销支承着球(22)，上述连杆头在所述球(22)上转动。
3.根据权利要求1或2的设备，其特征在于，第一波纹垫片(26)包括平行于所述销的轴向延伸的侧面突耳(45)，并且，所述夹头外部包括至少一个适于容纳所述侧面突耳的定位槽(47)。
4.根据权利要求3的设备，其特征在于，所述夹头包括多个定位槽(47)，它们在角度上偏移预定的角度，从而增加可以调节的位置的数量。
5.根据任意前述权利要求的设备，其特征在于，第二波纹垫片(28)包括径向突耳(49)，并且，所述销包括平行于其轴向的沟槽(50)，所述径向突耳接合在所述沟槽中。
6.根据权利要求1～4中任一权利要求的设备，其特征在于，所述销的一端包括第二波纹垫片(28)承载的销头(55)，所述第二波纹垫片包括平行于所述销的轴向延伸的侧面突耳(57)，并且，所述销头包括至少一个适于容纳所述侧面突耳(57)的定位槽(59)。
7.根据权利要求6的设备，其特征在于，所述销头具有多个定位槽(59)，它们在角度上偏移预定的角度，以便增加可以调节的位置的数量。
8.根据权利要求2～7中任一权利要求的设备，其特征在于，所述偏心部分(24)位于销自身上，并且支承着所述球(22)。
9.根据权利要求8的设备，其特征在于，所述夹头的一块板包括孔(40)，所述销穿过所述孔(40)，所述孔(40)的直径大于所述销，圆柱形的补偿环(41)装配在所述板(19b)与所述销(20)之间，并且，所述补偿环(41)被安装在所述球(22)与拧紧到所述销的螺纹端的螺母之间，所述环的长度是这样的，即夹持力由所述夹头的另一块板独立承担。
10.根据权利要求8的设备，其特征在于，所述销具有大直径的圆柱形销头(60)，其安装在其中一块所述板的对应孔(61)中，并以如下方式承载所述球，即夹持力由另一块板独立承担。
11.根据权利要求2～7中任一权利要求的设备，其特征在于，所述偏心部分包括两段，它们分别被容纳于在所述夹头的板(19a，19b)中形成的孔中。
12.根据权利要求11的设备，其特征在于，所述两段保持在圆周上彼此适当的位置以便提供相同的偏心率。
13.根据权利要求11或12的设备，其特征在于，一个所述段由装配在所述销上的偏心衬套(70)构成，而另一所述段由所述销自身的偏心部分(72)构成。
14.根据权利要求11或12的设备，其特征在于，每个所述段都由装配在所述销上的偏心衬套(70，80)构成。
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