專利名稱：一種旋轉(zhuǎn)機(jī)翼飛機(jī)的機(jī)翼旋轉(zhuǎn)鎖放裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鎖放裝置，具體為一種旋轉(zhuǎn)機(jī)翼飛機(jī)的機(jī)翼旋轉(zhuǎn)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。

實(shí)用新型內(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機(jī)翼的旋轉(zhuǎn)自由度的定位鎖定 和釋放問題，本實(shí)用新型提出了一種旋轉(zhuǎn)機(jī)翼飛機(jī)的機(jī)翼旋轉(zhuǎn)鎖放裝置。技術(shù)方案本實(shí)用新型的技術(shù)方案為所述的一種旋轉(zhuǎn)機(jī)翼飛機(jī)的機(jī)翼旋轉(zhuǎn)鎖放裝置，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)機(jī)翼飛機(jī) 的機(jī)翼旋轉(zhuǎn)鎖放裝置包括固定在轉(zhuǎn)軸上的橫銷，與旋轉(zhuǎn)機(jī)翼飛機(jī)機(jī)身固連的不動(dòng)套筒、與 外部驅(qū)動(dòng)舵機(jī)相連的止動(dòng)套筒以及扭簧；橫銷為凹槽結(jié)構(gòu)，采用與橫銷固定連接的擋板將 凹槽封閉，在橫銷一端形成方形盲孔結(jié)構(gòu)；盲孔內(nèi)裝有彈簧和滑塊，彈簧兩端分別與盲孔的 內(nèi)端面及滑塊的內(nèi)側(cè)面固定連接，滑塊外側(cè)面為斜面，且滑塊安裝在盲孔內(nèi)后，斜面朝向與 轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致，彈簧自由狀態(tài)時(shí)，滑塊的外側(cè)斜面恰好伸出盲孔；不動(dòng)套筒套在轉(zhuǎn)軸 上，與轉(zhuǎn)軸間隙配合，不動(dòng)套筒一端與旋轉(zhuǎn)機(jī)翼飛機(jī)機(jī)身固定連接，不動(dòng)套筒外表面還有分 布有若干條沿不動(dòng)套筒軸向的“凸”形滑道；止動(dòng)套筒套在不動(dòng)套筒外表面上，止動(dòng)套筒內(nèi) 表面有若干條“凹，，形滑槽，與不動(dòng)套筒外表面的“凸，，形滑道相配合，止動(dòng)套筒可在不動(dòng) 套筒外表面上下滑動(dòng)，止動(dòng)套筒外表面上伸出有連桿，連桿外端一側(cè)向下伸出有止動(dòng)桿，止 動(dòng)桿與止動(dòng)套筒軸線平行；扭簧為環(huán)形圓盤狀，套在止動(dòng)套筒上，扭簧的內(nèi)端與止動(dòng)套筒固 定，外端固定連接有向下的止動(dòng)段，止動(dòng)段與連桿側(cè)面緊貼，使扭簧形成預(yù)緊力。所述的一種旋轉(zhuǎn)機(jī)翼飛機(jī)的機(jī)翼旋轉(zhuǎn)鎖放裝置的一個(gè)優(yōu)選方案，其特征在于滑 塊的長(zhǎng)度與橫銷盲孔的長(zhǎng)度之比為1 3至1 1.5。所述的一種旋轉(zhuǎn)機(jī)翼飛機(jī)的機(jī)翼旋轉(zhuǎn)鎖放裝置的一個(gè)優(yōu)選方案，其特征在于橫 銷盲孔端口處有向內(nèi)的卡口，滑塊兩側(cè)有相應(yīng)的凸起與卡口配合，防止滑塊滑出盲孔。所述的一種旋轉(zhuǎn)機(jī)翼飛機(jī)的機(jī)翼旋轉(zhuǎn)鎖放裝置的一個(gè)優(yōu)選方案，其特征在于滑 塊外側(cè)斜面與滑塊內(nèi)端面夾角為30° 60°。[0011]所述的一種旋轉(zhuǎn)機(jī)翼飛機(jī)的機(jī)翼旋轉(zhuǎn)鎖放裝置的一個(gè)優(yōu)選方案，其特征在于扭 簧的自由角不小于180°。所述的一種旋轉(zhuǎn)機(jī)翼飛機(jī)的機(jī)翼旋轉(zhuǎn)鎖放裝置的一個(gè)優(yōu)選方案，其特征在于轉(zhuǎn) 軸兩側(cè)對(duì)稱固定連接有橫銷。所述的一種旋轉(zhuǎn)機(jī)翼飛機(jī)的機(jī)翼旋轉(zhuǎn)鎖放裝置的一個(gè)優(yōu)選方案，其特征在于轉(zhuǎn) 軸上開有一個(gè)垂直于軸向的通孔，橫銷穿過通孔，與轉(zhuǎn)軸固定連接。所述的一種旋轉(zhuǎn)機(jī)翼飛機(jī)的機(jī)翼旋轉(zhuǎn)鎖放裝置的一個(gè)優(yōu)選方案，其特征在于止 動(dòng)桿位于連桿外端與轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的一側(cè)，止動(dòng)桿與滑塊斜面的接觸面采用圓弧面過渡。所述的一種旋轉(zhuǎn)機(jī)翼飛機(jī)的機(jī)翼旋轉(zhuǎn)鎖放裝置的一個(gè)優(yōu)選方案，其特征在于當(dāng) 轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速低于60r/min時(shí)，外部驅(qū)動(dòng)舵機(jī)開始驅(qū)動(dòng)止動(dòng)套筒沿不動(dòng)套筒外表面向下運(yùn)動(dòng)。有益效果采用本實(shí)用新型，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 本實(shí)用新型鎖定狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2 本實(shí)用新型釋放狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3 轉(zhuǎn)軸與橫銷的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4 不動(dòng)套筒的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5 止動(dòng)套筒的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6:扭簧的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7 彈簧、滑塊和擋板的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，1、轉(zhuǎn)軸；2、橫銷；3、不動(dòng)套筒；4、止動(dòng)套筒；5、扭簧；6、擋板；7、彈簧；8、滑 塊；9、橫桿；10、連桿；11、止動(dòng)桿；12、止動(dòng)段。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例具體說明本實(shí)用新型本實(shí)施例為用于旋轉(zhuǎn)機(jī)翼飛機(jī)小比例模型上的機(jī)翼旋轉(zhuǎn)鎖放裝置，其中轉(zhuǎn)軸1的 直徑為17mm，要求機(jī)翼旋轉(zhuǎn)鎖放裝置在轉(zhuǎn)軸1轉(zhuǎn)速下降到50r/min時(shí)，在0. 5s內(nèi)將機(jī)翼鎖定。參照附圖1和附圖2，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)翼飛機(jī)的機(jī)翼旋轉(zhuǎn)鎖放裝置包括固定在轉(zhuǎn)軸1上 的橫銷2，與旋轉(zhuǎn)機(jī)翼飛機(jī)機(jī)身固連的不動(dòng)套筒3、與外部驅(qū)動(dòng)舵機(jī)相連的止動(dòng)套筒4以及 扭簧5。參照附圖3，橫銷2垂直于與轉(zhuǎn)軸1的軸線方向，可采用焊接方式將兩根較短的 橫銷對(duì)稱固定在轉(zhuǎn)軸1兩側(cè)，焊接強(qiáng)度要保證在鎖定過程中，橫銷受到?jīng)_擊載荷時(shí)不發(fā)生 破壞；而在本實(shí)施例中采用的方案為在轉(zhuǎn)軸1上開有一個(gè)垂直于轉(zhuǎn)軸軸線的通孔，將一 根較長(zhǎng)的橫銷穿過通孔，與轉(zhuǎn)軸1焊接固定，且橫銷伸出轉(zhuǎn)軸1兩側(cè)的部分長(zhǎng)度相等，取為32. 5mm。橫銷2伸出轉(zhuǎn)軸1兩側(cè)的部分為凹槽結(jié)構(gòu)，參照附圖1和附圖7，采用與橫銷螺栓 固定連接的擋板6將凹槽封閉，在橫銷2 —端形成方形盲孔結(jié)構(gòu)；在盲孔內(nèi)部裝有彈簧7和 滑塊8，彈簧7兩端分別與盲孔的內(nèi)端面及滑塊8的內(nèi)側(cè)面焊接固定，滑塊8外側(cè)面為斜面， 且滑塊8安裝在盲孔內(nèi)后，斜面朝向與轉(zhuǎn)軸1轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致，彈簧7處于自由狀態(tài)時(shí)，滑塊 8的外側(cè)斜面恰好剛剛伸出凹槽外端口，本實(shí)施例中取彈簧7的勁度系數(shù)為6N/mm，帶有橫 銷2的轉(zhuǎn)軸1以及轉(zhuǎn)軸1外連旋翼的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為8. 277kg · m2。參照附圖1和附圖4，不動(dòng)套筒3的外徑為21mm，內(nèi)徑為19mm，不動(dòng)套筒3套在轉(zhuǎn) 軸1上，并與轉(zhuǎn)軸1間隙配合，不動(dòng)套筒3的高度為30mm，其下端與橫銷2上表面接觸，上 端兩側(cè)伸出有橫桿9與旋轉(zhuǎn)機(jī)翼飛機(jī)機(jī)身固定連接；不動(dòng)套筒外表面分布有兩條“凸”形滑 道，滑道方向與不動(dòng)套筒軸線方向相同，且從不動(dòng)套筒的下端直至橫桿9的下沿。參照附圖1和附圖5，止動(dòng)套筒4的外徑為^mm,內(nèi)徑為25mm，高度為12mm，止動(dòng)套 筒4套在不動(dòng)套筒3上，止動(dòng)套筒內(nèi)表面有若干條“凹”形滑槽，與不動(dòng)套筒外表面的“凸” 形滑道相配合，使得止動(dòng)套筒4可沿滑槽在不動(dòng)套筒3外表面上下滑動(dòng)；止動(dòng)套筒外表面上 伸出有連桿10，連桿10的長(zhǎng)度為32. 5mm，連桿10外端一側(cè)向下伸出有止動(dòng)桿11，止動(dòng)桿 11的長(zhǎng)度為7mm，止動(dòng)桿11與止動(dòng)套筒軸線平行且位于連桿10外端與轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反 的一側(cè)；在鎖定過程中，滑塊8外側(cè)斜面能夠與止動(dòng)桿11碰撞，將滑塊8壓入橫銷2的盲孔 內(nèi)，且止動(dòng)桿11與滑塊8外側(cè)斜面的接觸面為圓弧面。參照附圖1和附圖6，扭簧5為環(huán)形圓盤狀，扭簧5的內(nèi)徑為30mm，外徑為70mm，扭 簧5套在止動(dòng)套筒上，其內(nèi)端與止動(dòng)套筒4外表面焊接固定，扭簧5外端固定連接有止動(dòng)段 12，止動(dòng)段12的長(zhǎng)度為15mm，且止動(dòng)段12與連桿10的側(cè)面緊貼，使扭簧5形成預(yù)緊力，本 實(shí)施例中使用的扭簧5的剛度為400N · mm/度，且扭簧5的自由角為120°。為了在鎖定過程中，能夠有效地將止動(dòng)桿11與滑塊8的沖擊載荷傳遞到橫銷2 上，滑塊8的長(zhǎng)度與橫銷盲孔的長(zhǎng)度之比至少為1 3，同時(shí)為了保證滑塊8在止動(dòng)桿11的 推動(dòng)下，能夠壓縮彈簧7并縮入盲孔內(nèi)，滑塊8的長(zhǎng)度也不能過長(zhǎng)，必須給彈簧7足夠的空 間，本實(shí)施例中滑塊8的長(zhǎng)度與橫銷盲孔的長(zhǎng)度之比選取為1 2. 5;另外，在本實(shí)施例中， 盲孔端口處有向內(nèi)的卡口，滑塊8兩側(cè)也有相應(yīng)的凸起與卡口配合，防止橫銷2轉(zhuǎn)過止動(dòng)桿 11后，滑塊8在彈簧7的作用下滑出盲孔；在止動(dòng)桿11與滑塊8斜面撞擊時(shí)，為了使沖擊 載荷不超過限制，同時(shí)又能進(jìn)一步降低轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速，滑塊8外側(cè)斜面與滑塊8內(nèi)端面夾角應(yīng)為 30° 60°，本實(shí)施例中取為45°。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4向下運(yùn)動(dòng)，止動(dòng)桿11 與滑塊8的斜面碰撞，并推動(dòng)滑塊8壓縮彈簧7，使滑塊8縮入橫銷2的盲孔內(nèi)，從而橫銷2 能夠通過止動(dòng)桿11的阻擋，繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，繼而與扭簧5上的止動(dòng)段12碰撞，并壓縮扭簧5，將 轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為扭簧5的彈性勢(shì)能，當(dāng)轉(zhuǎn)軸1停止轉(zhuǎn)動(dòng)后，扭簧5推動(dòng)橫銷2帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸1反 轉(zhuǎn)，當(dāng)滑塊8的外直面與止動(dòng)桿11碰撞后，阻止轉(zhuǎn)軸1的進(jìn)一步反轉(zhuǎn)，同時(shí)扭簧5的預(yù)緊力 也會(huì)阻止轉(zhuǎn)軸1的正向旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)自由度的鎖定。當(dāng)需要恢復(fù)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，只 需要通過外接舵機(jī)將止動(dòng)套筒4抬起，止動(dòng)桿11和止動(dòng)段12不再阻止橫銷2即可。
權(quán)利要求1.一種旋轉(zhuǎn)機(jī)翼飛機(jī)的機(jī)翼旋轉(zhuǎn)鎖放裝置，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)機(jī)翼飛機(jī)的機(jī)翼旋 轉(zhuǎn)鎖放裝置包括固定在轉(zhuǎn)軸(1)上的橫銷O)，與旋轉(zhuǎn)機(jī)翼飛機(jī)機(jī)身固連的不動(dòng)套筒(3)、 與外部驅(qū)動(dòng)舵機(jī)相連的止動(dòng)套筒以及扭簧(5)；橫銷(2)為凹槽結(jié)構(gòu)，采用與橫銷固定 連接的擋板(6)將凹槽封閉，在橫銷( 一端形成方形盲孔結(jié)構(gòu)；盲孔內(nèi)裝有彈簧(7)和滑 塊(8)，彈簧(7)兩端分別與盲孔的內(nèi)端面及滑塊(8)的內(nèi)側(cè)面固定連接，滑塊外側(cè)面為斜 面，且滑塊安裝在盲孔內(nèi)后，斜面朝向與轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致，彈簧(7)自由狀態(tài)時(shí)，滑塊的 外側(cè)斜面恰好伸出盲孔；不動(dòng)套筒C3)套在轉(zhuǎn)軸(1)上，與轉(zhuǎn)軸(1)間隙配合，不動(dòng)套筒(3) 一端與旋轉(zhuǎn)機(jī)翼飛機(jī)機(jī)身固定連接，不動(dòng)套筒外表面還有分布有若干條沿不動(dòng)套筒軸向的 “凸”形滑道；止動(dòng)套筒⑷套在不動(dòng)套筒⑶外表面上，止動(dòng)套筒內(nèi)表面有若干條“凹”形 滑槽，與不動(dòng)套筒外表面的“凸”形滑道相配合，止動(dòng)套筒(4)可在不動(dòng)套筒C3)外表面上 下滑動(dòng)，止動(dòng)套筒外表面上伸出有連桿(10)，連桿(10)外端一側(cè)向下伸出有止動(dòng)桿(11)， 止動(dòng)桿(11)與止動(dòng)套筒軸線平行；扭簧( 為環(huán)形圓盤狀，套在止動(dòng)套筒(4)上，扭簧(5) 的內(nèi)端與止動(dòng)套筒(4)固定，外端固定連接有向下的止動(dòng)段(12)，止動(dòng)段(1 與連桿(10) 側(cè)面緊貼，使扭簧( 形成預(yù)緊力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)機(jī)翼飛機(jī)的機(jī)翼旋轉(zhuǎn)鎖放裝置，其特征在于滑塊 (8)的長(zhǎng)度與橫銷(2)盲孔的長(zhǎng)度之比為1 3至1 1.5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)機(jī)翼飛機(jī)的機(jī)翼旋轉(zhuǎn)鎖放裝置，其特征在于橫銷 (2)盲孔端口處有向內(nèi)的卡口，滑塊兩側(cè)有相應(yīng)的凸起與卡口配合，防止滑塊(8)滑出盲 孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)機(jī)翼飛機(jī)的機(jī)翼旋轉(zhuǎn)鎖放裝置，其特征在于滑塊 外側(cè)斜面與滑塊內(nèi)端面夾角為30° 60°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)機(jī)翼飛機(jī)的機(jī)翼旋轉(zhuǎn)鎖放裝置，其特征在于扭簧 (5)的自由角不小于180°。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)機(jī)翼飛機(jī)的機(jī)翼旋轉(zhuǎn)鎖放裝置，其特征在于轉(zhuǎn)軸 (1)兩側(cè)對(duì)稱固定連接有橫銷O)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)機(jī)翼飛機(jī)的機(jī)翼旋轉(zhuǎn)鎖放裝置，其特征在于轉(zhuǎn)軸 (1)上開有一個(gè)垂直于軸向的通孔，橫銷(2)穿過通孔，與轉(zhuǎn)軸(1)固定連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)機(jī)翼飛機(jī)的機(jī)翼旋轉(zhuǎn)鎖放裝置，其特征在于止動(dòng) 桿(11)位于連桿外端與轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的一側(cè)，止動(dòng)桿(11)與滑塊(8)斜面的接觸面 采用圓弧面過渡。
專利摘要本實(shí)用新型提出了一種旋轉(zhuǎn)機(jī)翼飛機(jī)的機(jī)翼旋轉(zhuǎn)鎖放裝置，其特征在于包括固定在轉(zhuǎn)軸上的橫銷，與旋轉(zhuǎn)機(jī)翼飛機(jī)機(jī)身固連的不動(dòng)套筒、與外部驅(qū)動(dòng)舵機(jī)相連的止動(dòng)套筒以及扭簧；橫銷內(nèi)裝有彈簧和滑塊，滑塊外側(cè)面為斜面，斜面朝向與轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致，彈簧自由狀態(tài)時(shí)，滑塊的外側(cè)斜面恰好伸出盲孔；不動(dòng)套筒套在轉(zhuǎn)軸上，止動(dòng)套筒套在不動(dòng)套筒上，可在不動(dòng)套筒外表面上下滑動(dòng)，止動(dòng)套筒上伸出帶有止動(dòng)桿的連桿；扭簧套在止動(dòng)套筒上，內(nèi)端與止動(dòng)套筒固定，外端固定連接有止動(dòng)段，且使扭簧形成預(yù)緊力。采用本實(shí)用新型，可以在一定轉(zhuǎn)速內(nèi)迅速讓轉(zhuǎn)軸停止旋轉(zhuǎn)，并鎖定到指定位置，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。
文檔編號(hào)B64C27/24GK201914459SQ20102057411
公開日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2010年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月21日
發(fā)明者何澳, 呂佩劍, 張怡哲, 李亮明, 田力, 符強(qiáng), 詹浩, 鄧陽平, 高正紅 申請(qǐng)人:西北工業(yè)大學(xué)