一種無人機電驅(qū)動前輪轉(zhuǎn)彎裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種無人機電驅(qū)動前輪轉(zhuǎn)彎裝置，用于小型無人機前起落架在著陸滑跑過程中提供轉(zhuǎn)彎糾偏能力，屬于飛機起落架技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]前輪轉(zhuǎn)彎裝置是飛機起落架系統(tǒng)在著陸滑跑過程中進行前輪轉(zhuǎn)彎糾偏控制的執(zhí)行機構(gòu)。傳統(tǒng)飛機前輪轉(zhuǎn)彎裝置采用液壓驅(qū)動，其特點是需要飛機提供液壓動力源支持，是機械與液壓驅(qū)動的混合系統(tǒng)。液壓動力源通常較重，液壓驅(qū)動的前輪轉(zhuǎn)彎裝置存在泄漏風險，維護復(fù)雜，成本高，不適用于沒有全機液壓系統(tǒng)的小型無人機。目前，隨著機電裝置的技術(shù)水平不斷進步，多電飛機/全電飛機已經(jīng)成為航空領(lǐng)域的熱點技術(shù)趨勢，其特點是可靠性高，環(huán)境適應(yīng)性、維修性和保障性好，響應(yīng)速度快，生存能力強，性價比高等優(yōu)點。對于小型無人機，如何設(shè)計采用電驅(qū)動方式的前輪轉(zhuǎn)彎裝置設(shè)計已經(jīng)成為亟待解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種小型無人機電驅(qū)動前輪轉(zhuǎn)彎裝置，解決小型無人機起落架中輕小型化電驅(qū)動前輪轉(zhuǎn)彎裝置問題。
[0004]本發(fā)明目的通過如下技術(shù)方案予以實現(xiàn):
[0005]提供一種無人機電驅(qū)動前輪轉(zhuǎn)彎裝置，包括:轉(zhuǎn)彎驅(qū)動舵機1、轉(zhuǎn)彎扭力臂2、連桿組件3、轉(zhuǎn)筒組件4 ；
[0006]轉(zhuǎn)彎驅(qū)動舵機I包括電機11、傳動機構(gòu)和輸出軸5，所述電機11通過傳動機構(gòu)驅(qū)動輸出軸5旋轉(zhuǎn)；轉(zhuǎn)彎驅(qū)動舵機I固定安裝在起落架支柱外筒6上；
[0007]轉(zhuǎn)彎扭力臂2包括夾持口連接端21和鉸接連接端22，夾持口連接端21與輸出軸5固定連接，轉(zhuǎn)彎扭力臂2隨輸出軸5旋轉(zhuǎn)；鉸接連接端22安裝有關(guān)節(jié)軸承，與連桿組件3的一端31連接；
[0008]連桿組件3另一端31與轉(zhuǎn)彎扭力臂2鉸接連接端22連接；另一端32連接轉(zhuǎn)筒組件4的連桿連接端42，驅(qū)動轉(zhuǎn)筒組件4旋轉(zhuǎn)；
[0009]轉(zhuǎn)筒組件4具有扭力臂連接端41和連桿連接端42 ;扭力臂連接端41連接起落架扭力臂8的上扭力臂；連桿連接端42連接連桿組件3的另一端32 ;轉(zhuǎn)筒組件4套設(shè)在起落架支柱外筒6下端；轉(zhuǎn)筒組件4在連桿組件3的驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)，通過起落架扭力臂8驅(qū)動前輪轉(zhuǎn)彎。
[0010]優(yōu)選的，還包括角度位移測量機構(gòu)，檢測檢測轉(zhuǎn)筒組件4的轉(zhuǎn)動角度，反饋給前輪轉(zhuǎn)彎控制器。
[0011]優(yōu)選的，角度位移測量機構(gòu)包括角位移傳感器51、齒條52和保護蓋53，角位移傳感器51安裝在起落架支柱外筒6的耳片上，具有齒輪，齒條安裝在轉(zhuǎn)筒組件4上，齒條轉(zhuǎn)動帶動齒輪轉(zhuǎn)動，檢測轉(zhuǎn)筒組件4的轉(zhuǎn)動角度，該角度近似前輪的轉(zhuǎn)彎角度，保護蓋53放置在齒輪和齒條52的外部。
[0012]優(yōu)選的，轉(zhuǎn)彎驅(qū)動舵機I包括電機11、輸出軸5，以及第一級減速齒輪12、第二級減速齒輪13、離合器14、滾珠絲杠15、絲杠螺母16、滑塊17、撥叉轉(zhuǎn)軸18、螺母連桿19構(gòu)成的傳動機構(gòu)；電機11輸出轉(zhuǎn)動運動，通過兩級齒輪12、13減速將轉(zhuǎn)動運動進行減速后傳遞到離合器14，在分離的情況下，離合器14不驅(qū)動滾珠絲杠15，在結(jié)合的情況下，離合器14將旋轉(zhuǎn)運動傳遞給滾珠絲杠15 ;絲杠螺母16旋在滾珠絲杠15上；絲杠螺母16上固定安裝有光滑的螺母連桿19，螺母連桿19上套設(shè)有滑塊17，滑塊17能夠沿螺母連桿19上下移動，螺母連桿19放置在轉(zhuǎn)彎驅(qū)動舵機I的殼體安裝槽內(nèi)；滑塊17連接撥叉轉(zhuǎn)軸18，撥叉轉(zhuǎn)軸18 —端與滑塊17連接，另一端固定在轉(zhuǎn)彎驅(qū)動舵機I的輸出軸5上，滑塊17隨螺母連桿19平動，同時驅(qū)動撥叉轉(zhuǎn)軸18帶動輸出軸5旋轉(zhuǎn)。
[0013]優(yōu)選的，轉(zhuǎn)筒組件4的上端抵靠在支柱外筒6的環(huán)狀突起上，轉(zhuǎn)筒組件4的下端由端蓋7限位，轉(zhuǎn)筒組件4在連桿組件3的驅(qū)動下相對于起落架支柱外筒轉(zhuǎn)動。
[0014]優(yōu)選的，連桿組件3的一端31和連桿外殼33 —體設(shè)置，另一端32具有螺紋桿，與連桿外殼33內(nèi)螺紋匹配，通過螺母34固定相對位置；通過調(diào)整單耳片連接端32旋進連桿外殼33的長度，整個連桿組件長度可調(diào)整。
[0015]優(yōu)選的，角度位移測量機構(gòu)反饋角度，提供給前輪轉(zhuǎn)彎控制器，前輪轉(zhuǎn)彎控制器比較當前的轉(zhuǎn)彎角度和目標角度，進行閉環(huán)控制，控制電機11轉(zhuǎn)動方向和轉(zhuǎn)動時間。
[0016]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點:
[0017](I)本發(fā)明提出的電驅(qū)動前輪轉(zhuǎn)彎裝置采用電機驅(qū)動，相比于常規(guī)液壓驅(qū)動方式，采用機電作動方式實現(xiàn)前輪轉(zhuǎn)彎糾偏，具有重量輕、可靠性和可維護性高等優(yōu)點，更適用于中小型的無人機飛行器起落架系統(tǒng)。
[0018](2)本發(fā)明在現(xiàn)有起落架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進行改進獲得，無需重新設(shè)計起落架，避免了重新設(shè)計起落架帶來的高成本。
[0019](3)由電機、第一級減速齒輪、第二級減速齒輪、離合器、滾珠絲杠、絲杠螺母滑塊、撥叉轉(zhuǎn)軸等組成的轉(zhuǎn)彎驅(qū)動舵機。能夠在有限的舵機安裝空間內(nèi)獲得較大的減速比，實現(xiàn)大扭力輸出。
[0020](4)本發(fā)明由轉(zhuǎn)彎驅(qū)動舵機、轉(zhuǎn)彎扭力臂、連桿組件、轉(zhuǎn)筒組件組成轉(zhuǎn)彎驅(qū)動機構(gòu)，通過轉(zhuǎn)筒組件帶動起落架扭力臂實現(xiàn)對前輪轉(zhuǎn)彎驅(qū)動。結(jié)構(gòu)簡單，驅(qū)動有效。
[0021](5)通過轉(zhuǎn)筒上的角度傳感器、齒條及保護蓋組成的轉(zhuǎn)彎角度測量機構(gòu)。檢測轉(zhuǎn)彎角度反饋給前輪轉(zhuǎn)彎控制器，前輪轉(zhuǎn)彎控制器比較當前的轉(zhuǎn)彎角度和目標角度，進行閉環(huán)控制，實現(xiàn)轉(zhuǎn)彎角度的精確控制。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明電驅(qū)動前輪轉(zhuǎn)彎機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為本發(fā)明轉(zhuǎn)彎扭力臂結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3為本發(fā)明連桿組件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4為本發(fā)明轉(zhuǎn)筒組件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖5為本發(fā)明轉(zhuǎn)彎驅(qū)動舵機原理圖；
[0027]圖6為本發(fā)明角度位移測量機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖7為本發(fā)明角度位移測量機構(gòu)保護蓋結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0029]參見圖1，電驅(qū)動前輪轉(zhuǎn)彎裝置包括轉(zhuǎn)彎驅(qū)動舵機1、轉(zhuǎn)彎扭力臂2、連桿組件3、轉(zhuǎn)筒組件4組成轉(zhuǎn)彎驅(qū)動機構(gòu)，還包括安裝在前起落架外筒上的角度位移測量機構(gòu)。
[0030]如圖1所示，轉(zhuǎn)彎驅(qū)動舵機I通過螺栓固定安裝在起落架支柱外筒6上；轉(zhuǎn)彎驅(qū)動舵機I的輸出軸5與轉(zhuǎn)彎扭力臂2通過螺栓組裝在一起，當轉(zhuǎn)彎驅(qū)動舵機I的輸出軸5轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)彎扭力臂2跟隨轉(zhuǎn)彎驅(qū)動舵機輸出軸5轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)彎扭力臂2帶動連桿組件3運動，連桿組件3運動傳遞到轉(zhuǎn)筒組件4上，轉(zhuǎn)筒組件4通過起落架扭力臂帶動起落架的活塞桿轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)前輪轉(zhuǎn)彎。
[0031]如圖2所示，轉(zhuǎn)彎扭力臂2包括夾持口連接端21和鉸接連接端22，夾持口連接端21的內(nèi)部開口與轉(zhuǎn)彎驅(qū)動舵機輸出軸5的外形匹配，通過螺栓與轉(zhuǎn)彎驅(qū)動舵機輸出軸5進行連接固定，鉸接連接端22安裝有關(guān)節(jié)軸承，通過螺栓與連桿組件3的雙耳片連接端31連接。
[0032]參見圖3，連桿組件3雙耳片連接端31通過螺栓與轉(zhuǎn)彎扭力臂連接，單耳片連接端32通過螺栓與轉(zhuǎn)筒組件連接。雙耳片連接端31和連桿外殼33 —體設(shè)置，單耳片連接端32具有螺紋桿，與連桿外殼33內(nèi)螺紋匹配，通過螺母34固定相對位置。通過調(diào)整單耳片連接端32旋進連桿外殼33的長度，整個連桿組件長度可調(diào)整。在安裝時根據(jù)需要調(diào)整長度后擰緊螺母34固定連桿組件長度。
[0033]如圖4所示，轉(zhuǎn)筒組件4具