CN201800915U - 飞行器可折叠双翼板支架动力源安装装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种飞行器可折叠双翼板支架动力源安装装置，在飞行器可折叠双翼板支架动力源的外壳后端设置一个铰链连接孔，用销轴将动力源外壳与飞行器可折叠双翼板支架连接为一体，动力源可以绕铰链的轴心作角度≤±15°的转动，在动力源的前端，输出推力的活塞杆头部与安装在直线导轨上的滑块之间也用铰链连接，由活塞推动滑块沿直线导轨向前移动，同时，其自身还可以绕安装铰链的回转中心转动。本实用新型大幅度降低了对动力源零件和相关零件的制造精度要求和生产成本，降低了对动力源与支架装配时的技术要求，缩短了产品的生产周期，改善了动力源的工作条件和密封条件。

Description

飞行器可折叠双翼板支架动力源安装装置

技术领域

本发明涉及一种安装装置。

背景技术

现有飞行器可折叠双翼板支架中，动力源外壳与翼板支架之间采用法兰或底座形式固联的结构，因其固有特性的限制，对动力源的制造、装配、维护及飞行器可折叠双翼板展开工作过程产生明显的不利因素。主要表现在以下几个方面：

现有的安装方式对动力源自身的制造精度要求高，尤其是对相关零件的对称度要求极高，加工难度很大，加工周期长、成本高。动力源在工作过程中，由于存在对称度误差，产生横向附加力，使活塞杆受力状态恶化，降低了内部零件之间的密封性能。对支架中与动力源安装有关零件的制造精度要求高，加工难度大，生产成本增高。为了保证动力源与支架的同轴度要求，装配工作难度大，要求的技术等级高，工时费用高，生产周期加长。更为不利的是，在客观上增加了系统内部的能量损耗，从而降低了动力源输出推力转化为驱动翼板展开力矩的效率。

发明内容

为了克服现有技术精度要求高、加工难度大等不足，本发明提供一种飞行器可折叠双翼板支架动力源安装装置，能够提高动力源输出推力传输效率，优化动力源自身的工作条件，降低动力源自身和支架中相关零件的制造成本、产品的后续研制成本并缩短研制周期，缩短产品的生产周期，达到改善翼板支架的整体工作性能和技术经济指标之目的。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：在飞行器可折叠双翼板支架动力源的外壳后端设置一个铰链连接孔，用销轴将动力源外壳与飞行器可折叠双翼板支架连接为一体，动力源可以绕铰链的轴心作角度≤±15°的转动，在动力源的前端，输出推力的活塞杆头部与安装在直线导轨上的滑块之间也用铰链连接。动力源在推动翼板展开的工作过程中，由活塞推动滑块沿直线导轨向前移动，同时，其自身还可以绕安装铰链的回转中心转动，从而在工作过程中实现了自动调整自身工作姿态，使其达到在任意时刻都处于最佳工作姿态的效果。

根据动力源输出推力值的大小，两端连接用的铰链相关零件应具有足够强度、表面硬度和韧性，具体数据要根据具体产品的要求来确定，对动力源两端的连接铰链只有对称度要求，对翼板支架的连接铰链孔没有对称度要求，铰链几何中心相对于直线导轨偏移量X不大于2mm。

本发明的有益效果是：由于飞行器可折叠双翼板布置的对称性特点，翼板展开机构也相应地呈对称结构形式，其对称轴位于两弹翼转轴连线的垂直平分线上，作为机构重要组成部分的直线导轨C-C就布置在其对称轴上。理想的状态是，动力源与支架之间采用的铰链式连接结构，铰链几何中心O所在位置应该在两翼板转轴连线的垂直平分线上，但实际上由于加工、装配过程中总是存在误差，在工程中不可能达到这样理想状态，所以，铰链几何中心O所在位置总是相对于直线导轨C-C存在一定的偏移量X，然而就现在加工、装配技术而言，将这一偏移量X的绝对值控制在较小的范围内是完全可以做到的。在新结构的条件下，动力源推动翼板展开的工作过程中，可以绕自身安装铰链的回转中心转动，所以，从本安装装置机构的原理可以得出，动力源输出的推力值和滑块的行程，对偏移量X的变化量不敏感，这在设计原理上为降低动力源零部件及支架中相关零件的制造精度要求、动力源的装配技术要求和生产成本、缩短产品的生产周期和改善动力源工作条件，奠定了坚实的基础。与现有的安装装置相比，本发明具有如下优点：

1)动力源外壳与翼板支架之间取消法兰或底座形式固联的结构，改变为铰链式连接结构，大幅度降低了对动力源零件的制造精度要求和生产成本；

2)铰链几何中心相对于直线导轨的偏移量X由过去的±0.01放宽为±2，大幅度降低了对支架中相关零件的制造精度要求和生产成本；

3)在推动翼板展开的工作过程中，动力源可以绕安装铰链的回转中心转动，取消了装配时动力源相对于翼板支架对称度要求，大幅度降低了对动力源与支架装配时的技术要求；

4)降低了动力源和翼板支架的加工精度要求，从根本上消除了装配过程中产生误差的因素，大大缩短产品的生产周期。

5)从原理上消除了产生横向附加力客观因素，降低了内部零件之间的能量损耗，改善了动力源的工作条件和密封条件。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，动力源采用对中安装结构，O为动力源后端与翼板支架之间的安装铰链，A为活塞杆头部与滑块之间的连接铰链，C-C为直线导轨对称轴，A0为滑块的初始位置，AT为滑块的终止位置，Ai为滑块的任意位置。

本发明所应有的飞行器可折叠双翼板展开机构包括燃气作动装置、直线导轨、滑块、连杆和摇杆，直线导轨位于两翼板转轴连线的垂直平分线上，通过下支架固定在飞行器机体上，滑块与两根连杆的一端铰接，相互之间可以作角度≤30°的转动，燃气作动装置驱动滑块沿着直线导轨做直线运动，同时带动连杆的一端沿着直线导轨一起做直线运动，两根连杆的另一端分别与一根摇杆的一端铰接，相互之间可以作角度≤60°的转动，每根摇杆的另一端分别与固定在翼板支架上的翼板转轴铰接，在连杆的推动下，摇杆绕着固定在翼板支架上的翼板转轴转动，一根摇杆与一个翼板轴套固连，当摇杆绕着翼板转轴转动时，带动翼板一起转动，从而实现驱动翼板展开的目的。在整个工作过程中，滑块做直线运动，连杆作平面运动，均为只承受压力的二力杆，摇杆绕着翼板转轴转动。

本发明中，动力源外壳与飞行器可折叠双翼板支架之间采用铰链连接的结构，即在动力源外壳的后端设置一个铰链连接孔，用一个专门设计的销轴，将动力源外壳与飞行器可折叠双翼板支架连接为一体，动力源可以绕铰链的轴心作角度≤±150的转动。在动力源的前端，输出推力的活塞杆头部与安装在直线导轨C-C上的滑块之间也用铰链连接，相互之间也可以作一定角度的转动。动力源在推动翼板展开的工作过程中，由活塞推动滑块沿直线导轨C-C向前移动，同时，其自身还可以绕安装铰链的回转中心转动，从而在工作过程中实现了自动调整自身工作姿态，使其达到在任意时刻都处于最佳工作姿态的效果。

由于飞行器可折叠双翼板布置的对称性特点，翼板展开机构也相应地呈对称结构形式，其对称轴位于两弹翼转轴连线的垂直平分线上，作为机构重要组成部分的直线导轨C-C就布置在其对称轴上。理想的状态是，动力源与支架之间采用的铰链式连接结构，铰链几何中心O所在位置应该在两翼板转轴连线的垂直平分线上，但实际上由于加工、装配过程中总是存在误差，在工程中不可能达到这样理想状态，所以，铰链几何中心O所在位置总是相对于直线导轨C-C存在一定的偏移量X，然而就现在加工、装配技术而言，将这一偏移量X的绝对值控制在较小的范围内是完全可以做到的。在新结构的条件下，动力源推动翼板展开的工作过程中，可以绕自身安装铰链的回转中心转动，所以，从本安装装置机构的原理可以得出，动力源输出的推力值和滑块的行程，对偏移量X的变化量不敏感，这在设计原理上为降低动力源零部件及支架中相关零件的制造精度要求、动力源的装配技术要求和生产成本、缩短产品的生产周期和改善动力源工作条件，奠定了坚实的基础。

各组件相关参数的关系：根据动力源输出推力值的大小，两端连接用的铰链相关零件应具有足够强度、表面硬度和韧性(具体数据要根据具体产品的要求来确定)，对动力源两端的连接铰链只有对称度要求，对翼板支架的连接铰链孔没有对称度要求，铰链几何中心O相对于直线导轨C-C的偏移量X不大于2mm。

动力源外壳后端与飞行器可折叠翼板支架之间采用铰链连接，使动力源外壳可以绕铰链转轴O转动；活塞杆头部与滑块之间采用铰链连接，亦可绕铰链转轴A转动；滑块B固定在直线导轨C-C的滑枕上，在动力源的推动下，可沿直线导轨C-C做直线运动；直线导轨C-C布置在两翼板转轴连线的垂直平分线上，动力源为可改变长度的、且只承受压力的二力杆系统。

动力源在工作的全部过程中，活塞的推力作用线始终通过其两端安装铰链轴线的连线，并且随着活塞行程的不断增加，动力源后端安装铰链孔与活塞头安装孔之间的中心距随着增大，推动滑块沿直线导轨向前(图中向左)移动，同时动力源同时可以绕自身安装铰链O的轴线，做一定角度的旋转，能够实现自动调整自身工作姿态之目的，从结构上保证导向机构的工作条件以及动力源的密封条件和工作条件处于最佳状态。

本发明所述机构的动力学关系为：

夹角θ_i与活塞行程L_i和偏差X之间存在如下的关系式：

${\cos \mathrm{\θ}}_i=\frac{X}{L+L_i}---\left(1\right)$

夹角θ_i余弦值的变化范围可用下式表示：

$\frac{X}{L+L_{i\max }}\≤\cos {\mathrm{\θ}}_i\≤\frac{X}{L}---\left(2\right)$

式中：L为活塞行程为0时，安装铰链孔O与活塞头孔A之间的中心距OA0；

L_max为活塞的最大行程；

推力F_推沿直线导轨C-C方向的分力为：

F_x＝F_推·Sinθ_i                 (3)

推力F_推在直线导轨C-C方向产生的误差为：

ΔF_x＝F_x-F_推＝F_推(Sinθ_i-1)≤0              (4)

滑块的实际行程L_c：

L_c＝(L+L_i)Sinθ_i                       (5)

行程误差为：

ΔL＝L_c-L_a＝(L+L_i)(Sinθ_i-1)           (6)

本实施例选取机构的参数为：

动力源活塞的最大行程Limax＝100mm；

在工作的初始时刻，动力源后端安装铰链孔与活塞头安装孔之间的中心距OA0＝200mm；

安装铰链孔O相对于导轨C-C的对称度偏差X＝1mm，

活塞的最大推力F_推max＝5×104N。

推力F_推沿导轨C-C方向分量的变化范围为：

-0.64N≤ΔF_x≤-0.28N

滑块行程的变化范围为：

-4×10^-3mm≤ΔL≤-3×10^-3mm

上述数据表明，动力源活塞输出的推力F_推和滑块行程的变化量完全满足要求。

Claims (1)

1.飞行器可折叠双翼板支架动力源安装装置，其特征在于：在飞行器可折叠双翼板支架动力源的外壳后端设置一个铰链连接孔，用销轴将动力源外壳与飞行器可折叠双翼板支架连接为一体，动力源可以绕铰链的轴心作角度≤±15°的转动，在动力源的前端，输出推力的活塞杆头部与安装在直线导轨上的滑块之间也用铰链连接，由活塞推动滑块沿直线导轨向前移动，同时，其自身还可以绕安装铰链的回转中心转动。

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