飞行模拟器调距式脚蹬机构的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于飞行模拟器操纵机构，具体涉及一种飞行模拟器调距式脚蹬机构。采用标准化、通用化设计思路和制造方法，使同类型飞行模拟器的主飞控操纵-方向舵控制机构的蹬踏、刹车和调距功能得以实现和优化，解决了其它同类产品整系统品质与机构优化程度不能兼容的矛盾。方向舵操控系统的脚蹬机构和调距机构功能独立，系统复合运动过程中各分支机构间无干涉、运行顺畅，操控过程的机械系统空程间隙标准及结构惯量影响符合模拟飞行训练要求。此外，各部件间连接形式简单、快捷，方便结构的安装及后期的维修、保养，节省人力资源和训练使用成本。
【专利说明】飞行模拟器调距式脚蹬机构
【技术领域】
[0001]本实用新型属于飞行模拟器操纵机构，具体涉及一种飞行模拟器调距式脚蹬机构。
【背景技术】
[0002]飞行模拟器是飞行员实施训练的专用设备，其中主飞控操纵系统是飞行模拟器中一个关键分系统，其性能直接影响飞行训练的水平。针对不同机型的模拟训练需求，需提供相对应的飞控操纵机构以模拟驾控效果和训练环境。随着国内航空事业的发展，飞行模拟器需求水平逐步提高，研制具备同类标准化水平的操纵机构需求迫切。目前，国内对于方向舵操纵机构尤其是具备调距功能的复合型机构的分析与设计较少，现有的结构形式主要以简单连杆摇臂为主，多数产品仅能完成脚蹬蹬踏操控的单一功能，无法调距或只能小位移调距，仅应用于脚蹬定距操纵、控制精度低、飞行品质需求不高的低端模拟器。同时，这种设计方法与结构工艺形式存在模拟采样粗糙、操控反应迟滞、结构使用可靠性差等问题。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种应用于全任务型模拟器的精度高、脚蹬位置可调整、系统结构可靠稳定的调距式脚蹬机构。
[0004]为达到上述目的，本实用新型所采取的技术方案为:
[0005]一种飞行模拟器调距式脚蹬机构，脚蹬机构包括底板、滑道固定端板、开槽螺钉、弹簧固定板、六角螺母A、垫圈A、向心轴承、脚蹬轴、脚蹬踏板、顶销、弹簧、弹簧筒、顶块、内六角螺钉A、六角螺母B、小铜套、销钉、弹簧顶杆、小弹簧、内六角螺钉B、紧定螺钉、侧电位计固定板、电位计限位杆、顶套、舵电位计固定板、舵电位计顶套、限位杆、铰链轴、六角螺母D、圆柱销、内六角螺钉D、消音垫圈；其中，底板和滑动固定端板是整个结构的安装基准，脚蹬机构以此为安装平面，通过长轴依次穿过中心轴支座、垫圈C、连接支座、活动梁连接板、垫圈D、连接板和托板后，以六角螺母C和垫圈B进行固定；脚蹬踏板是外力的施力部位，通过脚蹬轴、向心轴承、六角螺母A、垫圈A和连接支座固连，再通过弹簧筒中的弹簧受压产生的弹力实现脚蹬蹬踏动作的复位功能；同时，在脚蹬踏板背侧和下方安装有侧电位计和舵电位计，侧电位计通过侧电位计固定板、电位计限位杆、顶套、内六角螺钉D与托板连接固定，舵电位计通过舵电位计固定板、舵电位计顶套、限位杆、铰链轴、六角螺母D、圆柱销与弹簧固定板连接固定，它们分别对脚蹬蹬踏和压踏板刹车动作的实际位移进行电信号采样，实现控制回路的输入，完成驾控操作后依靠弹簧部件复位至初始状态；
[0006]调距机构通过滑动横梁、开槽螺钉和活动梁连接板与脚蹬机构进行对接；调距机构包括滑动横梁、活动梁连接板、导向轴、铜套、定位孔条板、托板、中心轴支座、卡销固定板、连接板、内六角螺钉C、连接支座、长轴、六角螺母C、垫圈B、垫圈C、垫圈D、卡销、卡销弹簧、发条弹簧、固定螺母套、钢索固定件；该机构中，滑道横梁和活动梁连接板是承载调距机构的主要部件，通过导向轴串接在系统内，同时这两组部件还是脚蹬踏板及其刹车、电信号采样机构的安装基准；定位孔条板、卡销固定板、卡销以及卡销弹簧是脚蹬调距过程中的锁定机构零件，实现调距后的固定功能；发条弹簧是解除位置锁定时的脚蹬复位部件，当拉伸外力施加在引导钢索上时，卡销随引导钢索向上移动，与定位孔条板中的定位孔分离，将会解除脚蹬踏板的位置锁定，同时在踏板上同步增加或减小外力，以调整脚蹬调距机构至预期位置，而后消除引导钢索上的拉伸外力和踏板上的外力，卡销在卡销弹簧作用下向下移动进入定位孔条板的定位孔中，锁定机构开始工作，完成锁定功能，脚蹬将重新固定在相应位置上,调距工作完成。
[0007]所述的飞行模拟器方向舵控制机构的组装过程为:首先确定该机构全系统的安装基准平面，根据底板上的安装孔固定滑道固定端板和定位孔条板；第二步，将脚蹬机构部件和调距部件组合装配；先通过脚蹬轴将垫圈A、向心轴承和脚蹬踏板连接，以六角螺母A固定，而后同连接支座进行连接，并按上述方法组装好另一侧脚蹬结构件，该脚蹬部件再通过长轴与中心轴支座、活动梁连接板、连接板、托板进行连接，以六角螺母C和垫圈B进行固定，完成脚蹬踏板部分的结构组装；通过卡销和卡销弹簧连接滑动横梁和卡销固定板并以螺钉固定，用开槽螺钉连接固定滑动横梁和活动梁连接板；继而将该组件结构套入导向轴和滑道固定端板，实现同调距导向轨的对接；通过固定螺母套将钢索固定机构和活动梁连接板固定连接；弹簧筒穿过弹簧固定板上的安装孔后，用内六角螺钉C连接固定弹簧固定板和中心轴支座；最后用内六角螺钉D把侧电位计固定板连接固定在托板上，通过电位计限位杆和顶套连接侧电位计和弹簧顶杆，用铰链轴连接舵电位计固定板与弹簧固定板并以六角螺母D和圆柱销固定，通过舵电位计顶套和限位杆连接舵电位计和连接支座。
[0008]本实用新型所取得的有益效果为:
[0009]采用标准化、通用化设计思路和制造方法，使同类型飞行模拟器的主飞控操纵-方向舵控制机构的蹬踏、刹车和调距功能得以实现和优化，解决了其它同类产品整系统品质与机构优化程度不能兼容的矛盾。方向舵操控系统的脚蹬机构和调距机构功能独立，系统复合运动过程中各分支机构间无干涉、运行顺畅，操控过程的机械系统空程间隙标准及结构惯量影响符合模拟飞行训练要求。此外，各部件间连接形式简单、快捷，方便结构的安装及后期的维修、保养，节省人力资源和训练使用成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本申请提供的飞行模拟器方向舵控制机构的系统装配主视图；
[0011]图2是该机构系统装配的左视图；
[0012]图3是该机构系统装配的俯视图；
[0013]图4是该机构系统装配的A向局部视图；
[0014]图5是该机构系统装配的B向局部视图；
[0015]图6是该机构系统装配的左前轴侧视图；
[0016]图7是该机构系统的爆炸视图；
[0017]图中:1、底板；2、滑道固定端板；3、滑动横梁；4、开槽螺钉；5、活动梁连接板；6、导向轴、铜套；8、定位孔条板；9、托板；10、中心轴支座；11、卡销固定板；12、连接板；13、弹簧固定板；14、六角螺母A ;15、垫圈A ;16、向心轴承；17、脚蹬轴；18、脚蹬踏板；19、顶销；20、弹簧；21、弹簧筒；22、顶块;23、内六角螺钉A ;24、六角螺母B ;25小铜套；26销钉；27、弹簧顶杆；28、小弹簧；29、内六角螺钉B ;30、内六角螺钉C ;31、连接支座；32长轴；33、六角螺母C ;34、垫圈B ;35、垫圈C ;36、垫圈D ;37、紧定螺钉；38、侧电位计固定板；39、电位计限位杆；40、顶套；41、舵电位计固定板；42、舵电位计顶套；43、限位杆；44、铰链轴；45、六角螺母D;46、圆柱销；47、内六角螺钉D;48、卡销；49、卡销弹簧、50、发条弹簧；51、固定螺母套；52、钢索固定件；53、消音垫圈。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
[0019]如附图1-5所示，飞行模拟器方向舵控制系统的脚蹬机构包括底板1、滑道固定端板2、开槽螺钉4、弹簧固定板13、六角螺母A14、垫圈A15、向心轴承16、脚蹬轴17、脚蹬踏板18、顶销19、弹簧20、弹簧筒21、顶块22、内六角螺钉A23、六角螺母B24、小铜套25、销钉26、弹簧顶杆27、小弹簧28、内六角螺钉B29、紧定螺钉37、侧电位计固定板38、电位计限位杆39、顶套40、舵电位计固定板41、舵电位计顶套42、限位杆43、铰链轴44、六角螺母D45、圆柱销46、内六角螺钉D47、消音垫圈53 ;其中，底板I和滑动固定端板2是整个结构的安装基准，脚蹬机构以此为安装平面，通过长轴32依次穿过中心轴支座10、垫圈C35、连接支座31、活动梁连接板5、垫圈D36、连接板12和托板9后，以六角螺母C33和垫圈B34进行固定，完成组装。脚蹬踏板18是外力的施力部位，以脚蹬轴17、向心轴承16、六角螺母A14、垫圈A15和连接支座31完成固连，再通过弹簧筒21中的弹簧20受压产生的弹力实现脚蹬蹬踏动作的复位功能。同时，在脚蹬踏板18背侧和下方安装有侧电位计和舵电位计，侧电位计通过侧电位计固定板38、电位计限位杆39、顶套40、内六角螺钉D47与托板9连接固定，舵电位计通过舵电位计固定板41、舵电位计顶套42、限位杆43、铰链轴44、六角螺母D45、圆柱销46与弹簧固定板13连接固定，它们分别对脚蹬蹬踏和压踏板刹车动作的实际位移进行电信号采样，实现控制回路的输入，完成驾控操作后依靠弹簧部件复位至初始状态。
[0020]如附图1-5所示，调距机构通过滑动横梁3、开槽螺钉4和活动梁连接板5与脚蹬机构进行对接。调距机构包括滑动横梁3、活动梁连接板5、导向轴6、铜套7、定位孔条板8、托板9、中心轴支座10、卡销固定板11、连接板12、内六角螺钉C30、连接支座31、长轴32、六角螺母C33、垫圈B34、垫圈C35、垫圈D36、卡销48、卡销弹簧49、发条弹簧50、固定螺母套51、钢索固定件52。该机构中，滑道横梁3和活动梁连接板5是承载调距机构的主要部件，通过导向轴6串接在系统内，同时这两组部件还是脚蹬踏板18及其刹车、电信号采样机构的安装基准。定位孔条板8、卡销固定板11、卡销48以及卡销弹簧49是脚蹬调距过程中的锁定机构零件，实现调距后的固定功能。发条弹簧50是解除位置锁定时的脚蹬复位部件，当拉伸外力施加在引导钢索(调距手柄)上时，卡销48随引导钢索向上移动，与定位孔条板8中的定位孔分离，将会解除脚蹬踏板18的位置锁定，同时在踏板上同步增加或减小外力，以调整脚蹬调距机构至预期位置，而后消除引导钢索上的拉伸外力和踏板上的外力，卡销48在卡销弹簧49作用下向下移动进入定位孔条板8的定位孔中，锁定机构开始工作，完成锁定功能，脚蹬将重新固定在相应位置上，调距工作完成。调距过程中，系统机构的蹬踏运动范围、互动关系均不受干扰，操控感受和功能实现不变。
[0021]该飞行模拟器方向舵控制机构的组装过程为:首先确定该机构全系统的安装基准平面，根据底板I上的安装孔固定滑道固定端板2和定位孔条板8。第二步，将脚蹬机构部件和调距部件组合装配。先通过脚蹬轴17 (单侧)将垫圈A15、向心轴承16和脚蹬踏板18(单侧)连接，以六角螺母A14固定，而后同连接支座31进行连接，并按上述方法组装好另一侧脚蹬结构件18，该脚蹬部件再通过长轴32与中心轴支座10、活动梁连接板5、连接板12、托板9进行连接，以六角螺母C33和垫圈B34进行固定，完成脚蹬踏板部分的结构组装。通过卡销48和卡销弹簧49连接滑动横梁3和卡销固定板11并以螺钉固定，用开槽螺钉4连接固定滑动横梁3和活动梁连接板5。继而将该组件结构套入导向轴6和滑道固定端板2，实现同调距导向轨的对接。通过固定螺母套51将钢索固定机构52和活动梁连接板5固定连接。弹簧21筒穿过弹簧固定板13上的安装孔后，用内六角螺钉C30连接固定弹簧固定板13和中心轴支座10。将发条弹簧机构50安装至图示位置。最后用内六角螺钉D47把侧电位计固定板38连接固定在托板9上，通过电位计限位杆39和顶套40连接侧电位计和弹簧顶杆27，用铰链轴44连接舵电位计固定板41与弹簧固定板13并以六角螺母D45和圆柱销46固定，通过舵电位计顶套42和限位杆43连接舵电位计和连接支座31。组合安装好的飞行模拟器调距式脚蹬机构如图6所示。
【权利要求】
1.一种飞行模拟器调距式脚蹬机构，其特征在于:脚蹬机构包括底板(I)、滑道固定端板(2)、开槽螺钉(4)、弹簧固定板(13)、六角螺母A(14)、垫圈A(15)、向心轴承(16)、脚蹬轴(17)、脚蹬踏板(18)、顶销(19)、弹簧(20)、弹簧筒(21)、顶块(22)、内六角螺钉A (23)、六角螺母B (24)、小铜套(25)、销钉(26)、弹簧顶杆(27)、小弹簧(28)、内六角螺钉B (29)、紧定螺钉(37)、侧电位计固定板(38)、电位计限位杆(39)、顶套(40)、舵电位计固定板(41)、舵电位计顶套(42)、限位杆(43)、铰链轴(44)、六角螺母D (45)、圆柱销(46)、内六角螺钉D(47)、消音垫圈(53);其中，底板(I)和滑动固定端板(2)是整个结构的安装基准，脚蹬机构以此为安装平面，通过长轴(32)依次穿过中心轴支座(10)、垫圈C(35)、连接支座(31)、活动梁连接板(5)、垫圈D (36)、连接板(12)和托板(9)后，以六角螺母C(33)和垫圈B (34)进行固定；脚蹬踏板(18)是外力的施力部位，通过脚蹬轴(17)、向心轴承(16)、六角螺母A(14)、垫圈A(15)和连接支座(31)固连，再通过弹簧筒(21)中的弹簧(20)受压产生的弹力实现脚蹬蹬踏动作的复位功能；同时，在脚蹬踏板(18)背侧和下方安装有侧电位计和舵电位计，侧电位计通过侧电位计固定板(38)、电位计限位杆(39)、顶套(40)、内六角螺钉D (47)与托板(9)连接固定，舵电位计通过舵电位计固定板(41)、舵电位计顶套(42)、限位杆(43)、铰链轴(44)、六角螺母D(45)、圆柱销(46)与弹簧固定板(13)连接固定，它们分别对脚蹬蹬踏和压踏板刹车动作的实际位移进行电信号采样，实现控制回路的输入，完成驾控操作后依靠弹簧部件复位至初始状态； 调距机构通过滑动横梁(3)、开槽螺钉(4)和活动梁连接板(5)与脚蹬机构进行对接；调距机构包括滑动横梁(3)、活动梁连接板(5)、导向轴出)、铜套(7)、定位孔条板(8)、托板(9)、中心轴支座(10)、卡销固定板(11)、连接板(12)、内六角螺钉C (30)、连接支座(31)、长轴(32)、六角螺母C(33)、垫圈B(34)、垫圈C(35)、垫圈D(36)、卡销(48)、卡销弹簧(49)、发条弹簧(50)、固定螺母套(51)、钢索固定件(52);该机构中，滑道横梁(3)和活动梁连接板(5)是承载调距机构的主要部件，通过导向轴(6)串接在系统内，同时这两组部件还是脚蹬踏板(18)及其刹车、电信号采样机构的安装基准；定位孔条板(8)、卡销固定板(11)、卡销(48)以及卡销弹簧(49)是脚蹬调距过程中的锁定机构零件，实现调距后的固定功能；发条弹簧(50)是解除位置锁定时的脚蹬复位部件，当拉伸外力施加在引导钢索上时，卡销(48)随引导钢索向上移动，与定位孔条板(8)中的定位孔分离，将会解除脚蹬踏板(18)的位置锁定，同时在踏板上同步增加或减小外力，以调整脚蹬调距机构至预期位置，而后消除引导钢索上的拉伸外力和踏板上的外力，卡销(48)在卡销弹簧(49)作用下向下移动进入定位孔条板(8)的定位孔中，锁定机构开始工作，完成锁定功能，脚蹬将重新固定在相应位置上，调距工作完成。
【文档编号】G09B9/08GK203858777SQ201420158317
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年4月2日 优先权日:2014年4月2日
【发明者】王铮, 王立国, 马强 申请人:中国人民解放军93199部队飞行仿真技术研究所