專利名稱：一種對(duì)接式旋翼旋轉(zhuǎn)定位鎖放裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鎖放裝置，具體為一種對(duì)接式旋翼旋轉(zhuǎn)定位鎖放裝置。
背景技術(shù)：
旋轉(zhuǎn)機(jī)翼飛機(jī)是一種新概念飛行器，兼具直升機(jī)的垂直起降性能和固定翼飛機(jī)的高度巡航性能。為了同時(shí)具有直升機(jī)和固定翼飛機(jī)的優(yōu)勢(shì)，旋轉(zhuǎn)機(jī)翼飛機(jī)被設(shè)計(jì)為具有兩種飛行模式，即旋翼模式和固定翼模式。在起飛和降落階段，采用旋翼飛行模式，機(jī)翼高速旋轉(zhuǎn)；在巡航和任務(wù)階段，采用固定翼飛行模式。旋轉(zhuǎn)機(jī)翼飛機(jī)在以旋翼模式起飛后，要求在較短的時(shí)間內(nèi)將旋翼減速，通過將旋翼的旋轉(zhuǎn)自由度鎖定，使旋翼固定在一個(gè)指定位置， 之后旋轉(zhuǎn)機(jī)翼飛機(jī)采用固定翼飛行模式；在降落階段，旋翼的旋轉(zhuǎn)自由度由鎖定狀態(tài)釋放， 旋轉(zhuǎn)機(jī)翼飛機(jī)以旋翼模式垂直降落。

發(fā)明內(nèi)容
要解決的技術(shù)問題為解決旋轉(zhuǎn)機(jī)翼飛機(jī)在起降與巡航的過渡過程中旋翼旋轉(zhuǎn)自由度的定位鎖定和釋放問題，本發(fā)明提出了一種對(duì)接式旋翼旋轉(zhuǎn)定位鎖放裝置。技術(shù)方案本發(fā)明的技術(shù)方案為所述的一種對(duì)接式旋翼旋轉(zhuǎn)定位鎖放裝置，其特征在于包括固定在旋翼轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)子，與外部驅(qū)動(dòng)裝置連接的止動(dòng)套筒，以及與外部機(jī)身固連的套筒蓋；止動(dòng)套筒為圓筒型結(jié)構(gòu)，側(cè)面有凸出的耳片，止動(dòng)套筒與轉(zhuǎn)子配合的一端開有對(duì)稱的“V”型槽，槽面為螺旋面，止動(dòng)套筒套在旋翼轉(zhuǎn)軸上，與轉(zhuǎn)軸間隙配合；套筒蓋為板型結(jié)構(gòu)，中部有通孔，通孔邊緣開有耳片口，止動(dòng)套筒穿過套筒蓋并與套筒蓋間隙配合；轉(zhuǎn)子與止動(dòng)套筒配合的一端也開有對(duì)稱的“V”型槽，并且轉(zhuǎn)子的“V”型槽與止動(dòng)套筒的“V”型槽形狀相同，止動(dòng)套筒“V”型槽的位置取決于要求的旋翼鎖定位置。本發(fā)明的一項(xiàng)優(yōu)選方案，其特征在于止動(dòng)套筒上耳片的軸向長度大于止動(dòng)套筒的軸向移動(dòng)距離，使得耳片始終處于套筒蓋的限制中，止動(dòng)套筒不能繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。本發(fā)明的一項(xiàng)優(yōu)選方案，其特征在于止動(dòng)套筒上“V”型槽的頂點(diǎn)為尖頭，尖頭與相鄰的槽底間的方位角相差90°。本發(fā)明的一項(xiàng)優(yōu)選方案，其特征在于鎖定狀態(tài)下，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，止動(dòng)套筒與轉(zhuǎn)子形成自鎖。有益效果采用本發(fā)明，可以在一定轉(zhuǎn)速內(nèi)迅速讓轉(zhuǎn)軸停止旋轉(zhuǎn)，并將轉(zhuǎn)軸鎖定到指定位置， 當(dāng)轉(zhuǎn)軸需要重新工作時(shí)，由舵機(jī)將止動(dòng)套筒向上提起，轉(zhuǎn)軸即被解鎖，可重新進(jìn)行工作，從而實(shí)現(xiàn)反復(fù)鎖定，反復(fù)釋放。


圖1 本發(fā)明解鎖狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2 本發(fā)明鎖定過程狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3 本發(fā)明鎖定狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4 轉(zhuǎn)子及部分止動(dòng)套筒的展開圖；圖5 套筒蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，1、轉(zhuǎn)軸；2、止動(dòng)套筒；3、套筒蓋；4、轉(zhuǎn)子；5、橫銷。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例描述本發(fā)明本實(shí)施例為用于旋轉(zhuǎn)機(jī)翼飛機(jī)小比例模型上的旋翼旋轉(zhuǎn)鎖放裝置，其中轉(zhuǎn)軸1的直徑為17mm，要求旋翼旋轉(zhuǎn)鎖放裝置在轉(zhuǎn)軸1轉(zhuǎn)速下降到50r/min時(shí)，在k內(nèi)將旋翼鎖定至指定位置。參照附圖1，本發(fā)明提出的對(duì)接式旋翼旋轉(zhuǎn)定位鎖放裝置包括固定在旋翼轉(zhuǎn)軸1 上的轉(zhuǎn)子4，與外部驅(qū)動(dòng)裝置連接的止動(dòng)套筒2，以及與外部機(jī)身固連的套筒蓋3。轉(zhuǎn)子4內(nèi)徑為17mm，外徑為30mm，軸向高度為25mm，轉(zhuǎn)子4套在轉(zhuǎn)軸1上，并采用橫銷5將轉(zhuǎn)子4與轉(zhuǎn)軸1固定，轉(zhuǎn)子4與止動(dòng)套筒2配合一端開有對(duì)稱的“V”型槽。帶有轉(zhuǎn)子4的轉(zhuǎn)軸1以及轉(zhuǎn)軸1外聯(lián)旋翼的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為8. 277kg · m2。止動(dòng)套筒2為圓筒型結(jié)構(gòu)，側(cè)面有一對(duì)對(duì)稱凸出的耳片，止動(dòng)套筒2內(nèi)徑為17mm， 外徑為30mm，軸向高度為56mm，耳片軸向長度為35mm，止動(dòng)套筒2套在轉(zhuǎn)軸1上，并與轉(zhuǎn)軸 1間隙配合，止動(dòng)套筒2 —端與外部驅(qū)動(dòng)裝置相連，可在外部驅(qū)動(dòng)下沿轉(zhuǎn)軸1滑動(dòng)，止動(dòng)套筒 2與轉(zhuǎn)子4配合一端也開有對(duì)稱的“V”型槽。參照附圖1和附圖5，套筒蓋3為板型結(jié)構(gòu)，中部有通孔，通孔邊緣開有對(duì)稱的耳片口，套筒蓋3通過邊緣的連接孔與外部機(jī)身固連，使得套筒蓋3相對(duì)外部機(jī)身始終保持固定，止動(dòng)套筒2穿過套筒蓋3中部的通孔及耳片口，且止動(dòng)套筒2與套筒蓋3間隙配合，耳片與耳片口相配合，使得止動(dòng)套筒2不能夠繞轉(zhuǎn)軸1轉(zhuǎn)動(dòng)，且耳片的長度大于止動(dòng)套筒的軸向運(yùn)動(dòng)距離，使得在外部驅(qū)動(dòng)止動(dòng)套筒2沿轉(zhuǎn)軸1軸向運(yùn)動(dòng)時(shí)，耳片始終受到耳片口的約束。參照附圖2至附圖4，止動(dòng)套筒2受套筒蓋3的約束只能沿軸向運(yùn)動(dòng)，套筒蓋3相對(duì)機(jī)身固定，所以對(duì)旋翼的定點(diǎn)位置鎖定要求可以轉(zhuǎn)化為止動(dòng)套筒2 “V”型槽的位置要求。 附圖4給出了轉(zhuǎn)子4及部分止動(dòng)套筒2的展開圖，從圖中可以看出轉(zhuǎn)子4的“V”型槽與止動(dòng)套筒2的“V”型槽形狀相同，且“V”型槽的頂點(diǎn)為尖頭，尖頭與相鄰的槽底間的方位角相差90°，采用尖頭頂點(diǎn)的目的是為了避免轉(zhuǎn)速很低時(shí)，止動(dòng)套筒2與轉(zhuǎn)子4發(fā)生頂點(diǎn)頂死的情況。由于止動(dòng)套筒2與轉(zhuǎn)子4都是圓筒型結(jié)構(gòu)，有一定的壁厚，所以形成的“V”型槽槽面是螺旋面，且止動(dòng)套筒2與轉(zhuǎn)子4的螺旋面是等參數(shù)的，從而能夠保證止動(dòng)套筒2與轉(zhuǎn)子 4接觸時(shí)都是面接觸。為了在止動(dòng)套筒2與轉(zhuǎn)子4接觸后止動(dòng)套筒2能順利的向下推進(jìn)以擠壓轉(zhuǎn)子4并使轉(zhuǎn)子4旋轉(zhuǎn)到指定位置，同時(shí)為了轉(zhuǎn)軸有轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)不能將止動(dòng)套筒推出， 即形成自鎖，對(duì)附圖4中展開后的“V”型槽平面頂角2 θ的要求為μ cos θ > sine，其中 μ為轉(zhuǎn)子與止動(dòng)套筒的靜摩擦系數(shù)。當(dāng)轉(zhuǎn)軸1轉(zhuǎn)速下降到50r/min時(shí)，外接舵機(jī)操縱止動(dòng)套筒2向下運(yùn)動(dòng)，止動(dòng)套筒2 “V”型槽的螺旋面與轉(zhuǎn)子4 “V”型槽的螺旋面接觸，止動(dòng)套筒繼續(xù)向下推進(jìn)，擠壓轉(zhuǎn)子4 并通過轉(zhuǎn)子4帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸1旋轉(zhuǎn)到指定位置，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)軸1的定點(diǎn)鎖定。當(dāng)需要恢復(fù)轉(zhuǎn)軸1 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，只需要通過外接舵機(jī)將止動(dòng)套筒2抬起，使止動(dòng)套筒1下端高于轉(zhuǎn)子4上端即可。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)接式旋翼旋轉(zhuǎn)定位鎖放裝置，其特征在于包括固定在旋翼轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)子， 與外部驅(qū)動(dòng)裝置連接的止動(dòng)套筒，以及與外部機(jī)身固連的套筒蓋；止動(dòng)套筒為圓筒型結(jié)構(gòu)， 側(cè)面有凸出的耳片，止動(dòng)套筒與轉(zhuǎn)子配合的一端開有對(duì)稱的“V”型槽，槽面為螺旋面，止動(dòng)套筒套在旋翼轉(zhuǎn)軸上，與轉(zhuǎn)軸間隙配合；套筒蓋為板型結(jié)構(gòu)，中部有通孔，通孔邊緣開有耳片口，止動(dòng)套筒穿過套筒蓋并與套筒蓋間隙配合；轉(zhuǎn)子與止動(dòng)套筒配合的一端也開有對(duì)稱的“V”型槽，并且轉(zhuǎn)子的“V”型槽與止動(dòng)套筒的“V”型槽形狀相同，止動(dòng)套筒“V”型槽的位置取決于要求的旋翼鎖定位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對(duì)接式旋翼旋轉(zhuǎn)定位鎖放裝置，其特征在于止動(dòng)套筒上耳片的軸向長度大于止動(dòng)套筒的軸向移動(dòng)距離，使得耳片始終處于套筒蓋的限制中，止動(dòng)套筒不能繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對(duì)接式旋翼旋轉(zhuǎn)定位鎖放裝置，其特征在于止動(dòng)套筒上“V”型槽的頂點(diǎn)為尖頭，尖頭與相鄰的槽底間的方位角相差90°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對(duì)接式旋翼旋轉(zhuǎn)定位鎖放裝置，其特征在于鎖定狀態(tài)下，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，止動(dòng)套筒與轉(zhuǎn)子形成自鎖。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種對(duì)接式旋翼旋轉(zhuǎn)定位鎖放裝置，包括固定在旋翼轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)子，與外部驅(qū)動(dòng)裝置連接的止動(dòng)套筒，以及與外部機(jī)身固連的套筒蓋；止動(dòng)套筒穿過套筒蓋并與套筒蓋間隙配合；止動(dòng)套筒與轉(zhuǎn)子的配合端采用“V”型槽配合，槽面為螺旋面，鎖定狀態(tài)下，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，止動(dòng)套筒與轉(zhuǎn)子形成自鎖。采用本發(fā)明，可以在一定轉(zhuǎn)速內(nèi)迅速讓轉(zhuǎn)軸停止旋轉(zhuǎn)，并將轉(zhuǎn)軸鎖定到指定位置，當(dāng)轉(zhuǎn)軸需要重新工作時(shí)，由舵機(jī)將止動(dòng)套筒向上提起，轉(zhuǎn)軸即被解鎖，可重新進(jìn)行工作，從而實(shí)現(xiàn)反復(fù)鎖定，反復(fù)釋放。
文檔編號(hào)B64C27/37GK102167158SQ20111006717
公開日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2011年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月18日
發(fā)明者何澳, 曹飛, 李亮明, 田力, 詹浩, 鄧陽平, 高正紅 申請(qǐng)人:西北工業(yè)大學(xué)