专利名称：直升机环量控制尾梁的狭缝控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种狭缝宽度实时控制装置，主要用于控制直升机无尾桨反扭矩系统的环量控制尾梁的狭缝宽度，该装置还可以广泛应用于需要通过单个旋转动カ输出装置对多个相似机械结构进行精确的位置或角度控制。
背景技术：
无尾桨反扭矩系统是ー种应用于单主旋翼式直升机的新型反扭矩系统，用于平衡主旋翼产生的反扭矩和进行航向控制。与传统的反扭矩系统常规尾桨相比，无尾桨式反扭矩系统结构更加简单，因而具有更高的可靠性和可维护性。无尾桨反扭矩系统无暴露于空气中的高速旋转部件，因而直升机起降时地面人员更加安全，低空飞行时直升机自身更加安全，同吋，产生较小的噪音。
无尾桨反扭矩控制系统通过环量控制尾梁产生用于平衡直升机主旋翼的反扭矩的大部分侧向力，环量控制尾梁是中空的管形零件，是ー种特殊的直升机尾梁，与用以支撑常规尾桨的尾梁不同，环量控制尾梁的尾端不需要安装尾桨，且能产生用于平衡反扭矩的侧向气动力。环量控制尾梁在工作时内部充满较高压的空气，空气从其沿轴向切开的长缝喷出后沿尾梁外壁流动并加速同样沿尾梁外壁流动的旋翼下洗流，在尾梁开缝ー侧形成低压，从而形成指向开缝ー侧的气动力。尾梁开缝的大小对产程的气动カ以及消耗的功率非常敏感。目前，通过计算机模拟的方法优化环量控制尾梁的方法还不成熟，且计算方法需要通过试验数据修正，计算结果需要通过试验数据验证，因此，通过试验研究环量控制尾梁性能与狭缝宽度是个重要方法。我国对环量控制尾梁的试验研究尚且处于起步阶段，需要方便快捷有效的试验手段研究狭缝宽度对环量控制尾梁整体性能的影响。目前国内外尚无类似的研究或发明。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种直升机环量控制尾梁的狭缝控制装置，该狭缝控制装置对环量控制尾梁的壁体所开设的狭缝配置狭缝导流片，狭缝导流片在蜗轮蜗杆直线推拉机构的驱动下，靠近或远离狭缝，从而控制实际开缝的大小，采用本装置进行试验可以进行大量的狭缝宽度对侧向力影响的试验而不需重复加工大量的环量控制尾梁，大大节约时间、经费。为实现以上的技术目的，本发明将采取以下的技术方案
一种直升机环量控制尾梁的狭缝控制装置，包括呈中空状的环量控制尾梁，该环量控制尾梁的壁体开设狭缝，所述狭缝配置有狭缝导流片，该狭缝导流片能够覆盖住狭缝，平行于狭缝长度方向的狭缝导流片的一端与环量控制尾梁的壁面定位连接，另一端则与蜗轮蜗杆直线推拉机构的输出端固定；所述蜗轮蜗杆直线推拉机构通过推拉机构支撑座安装在环量控制尾梁的壁面，该蜗轮蜗杆直线推拉机构包括外壳，外壳与推拉机构支撑座固定，且外壳内安装蜗轮蜗杆机构；所述蜗轮蜗杆机构包括相啮合的蜗轮、蜗杆，且蜗杆与电机驱动装置的输出端连接，同时蜗轮蜗杆机构的动カ输出端通过直线推拉组件与狭缝导流片连接；所述狭缝导流片在蜗轮蜗杆直线推拉机构的驱动下，能够开合狭縫。所述狭缝导流片通过铰链与环量控制尾梁定位连接；或者所述狭缝导流片通过橡胶片与环量控制尾梁定位连接，该橡胶片与狭缝导流片连接成一体；或者所述狭缝导流片采用薄钢板制作而成，且该采用薄钢板制作而成的狭缝导流片与环量控制尾梁的定位连接端设置成柔性弯折状。即本申请狭缝导流片I可以采用带铰链的形式，也可以将薄钢板弯折叠合使其根部较柔软，或者根部是橡胶然后与薄钢板胶接的形式。狭缝导流片安装在环量控制尾梁的外壁，而蜗轮蜗杆直线推拉机构则安装在环量控制尾梁的内壁。 所述直线推拉组件为螺杆；所述螺杆分别与蜗轮以及狭缝导流片螺纹配合连接，且螺杆与蜗轮同轴设置，同时螺杆通过非转保持件置于外壳内。所述非转保持件包括挡板，该挡板与外壳固定；所述螺杆的一端呈扁平设置，所述挡板开设有与螺杆的扁平端相适配的扁平通孔，所述螺杆的扁平端穿过扁平通孔放置。所述螺杆通过导流片固定片与狭缝导流片连接，该导流片固定片与螺杆螺纹配合连接，且导流片固定片与狭缝导流片胶接成一体。所述蜗轮蜗杆直线推拉机构至少为两组，其中ー组蜗轮蜗杆直线推拉机构的蜗杆一端与电机驱动装置的输出端连接，另一端则与余下的各组蜗轮蜗杆直线推拉机构的蜗杆通过联轴器串联。根据以上的技术方案，可以实现以下的有益效果
1、采用本装置进行试验可以进行大量的狭缝宽度对侧向力影响的试验而不需重复加工大量的环量控制尾梁，大大节约时间、经费；
2、在沿狭缝长度方向上布置多个蜗轮蜗杆直线推拉机构可以在长度方向上较均匀的控制狭缝览度；
3、结构简单、重量轻，可以方便安装到直升机上进行飞行试验，试验出各种飞行状态下的最佳狭缝宽度；
4、结构简单、可靠性高、重量轻、功耗低，可以安装到型号直升机上，实现狭缝在任何飞行状态下都处于最佳的宽度上；
5、该装置应用于需要通过单个旋转动カ输出装置推拉ー个狭长构件的作垂直于长度方向的运动时，能够很好的在整个长度方向控制推拉精度并能够在任意位置自锁。
图I是本发明控制狭缝导流片安装在环量控制尾梁外壁的效果 图2是狭缝导流片安装在环量控制尾梁外壁时涡轮蜗杆直线推拉机构的安装示意图； 图3是没有安装在环量控制尾梁上也没有与狭缝导流片连接的狭缝驱动装置简 图4是涡轮蜗杆直线推拉机构从非转保持件沿螺杆方向的视 图5是图4中的A-A方向的剖视 0.环量控制尾梁；I.狭缝导流片；2.微型伺服电机及其減速器；3.电机安装接头；
4.減速器出轴联轴结；5.蜗轮蜗杆直线推拉机构；6.蜗杆轴联轴结；7.轴间联轴结；8.联接轴；9.推拉机构支撑座；10.沉头螺钉A;ll.螺钉B;12.沉头螺钉C;13.紧定螺钉D ;14.螺栓A ；501.外壳；502.蜗轮；503.蜗杆；504.螺杆；505.非转保持件；506.第一轴承；507.第一轴承内挡圈；508.第一轴承外挡圈；509.第二轴承；510.第二轴承内挡圈；511.第二轴承外挡圈；512.螺钉E;513.导流片固定片。
具体实施例方式附图非限制性地公开了本发明所涉及优选实施例的结构示意图；以下将结合附图详细地说明本发明的技术方案。如图I、图2所示，本发明所述直升机环量控制尾梁的狭缝控制装置，包括呈中空状的环量控制尾梁，该环量控制尾梁的壁体开设狭縫，所述狭缝配置有狭缝导流片，该狭缝导流片能够覆盖住狭缝，平行于狭缝长度方向的狭缝导流片的一端通过螺钉A与环量控制尾梁的壁面定位连接，另一端则与蜗轮蜗杆直线推拉机构的输出端固定；所述蜗轮蜗杆直线推拉机构通过推拉机构支撑座安装在环量控制尾梁的壁面，该蜗轮蜗杆直线推拉机构包括外売，外壳通过螺钉E与推拉机构支撑座固定，而推拉机构支撑座则通过沉头螺钉C与环量控制尾梁的内壁固定，且外壳内安装蜗轮蜗杆机构；所述蜗轮蜗杆机构包括相啮合的蜗轮、蜗杆，且蜗杆与电机驱动装置的输出端连接，同时蜗轮蜗杆机构的动カ输出端通过直线推拉组件与狭缝导流片连接；所述狭缝导流片在蜗轮蜗杆直线推拉机构的驱动下，能够开合狭缝。具体地说，本发明所述蜗轮蜗杆直线推拉机构，如图4所示，该蜗轮蜗杆机构的动カ输出端通过螺纹副连接的方式与直线推拉组件连接；所述蜗轮蜗杆机构包括相啮合的蜗轮、蜗杆，且蜗轮和蜗杆相互垂直，蜗轮由两个第一轴承支承，而蜗杆则由两个第二轴承支承，由于有轴承支撑，蜗轮可以在蜗杆的驱动下进行旋转运动；每ー个第一轴承的内圈和外圈均分别由ー个第一轴承内挡圈和ー个第一轴承外挡圈定位；每ー个第二轴承的内圈和外圈均分别由ー个第二轴承内挡圈和ー个第二轴承外挡圈定位，所述直线推拉组件为螺杆；所述螺杆分别与蜗轮以及狭缝导流片螺纹配合连接，且螺杆与蜗轮同轴设置，同时螺杆通过非转保持件置于外壳内；所述非转保持件包括挡板，该挡板与外壳固定，所述螺杆的一端呈扁平设置，所述挡板开设有与螺杆的扁平端相适配的扁平通孔，所述螺杆的扁平端穿过扁平通孔放置，致使螺杆在扁平通孔的夹持作用下，只能沿其轴线方向进行直线运动，而不能发生旋转；为使得本发明能够经过串联，使用一个动カ输出控制多个同样对象，本发明将所述蜗杆两端分别设置为动カ输入端以及动カ传递串联端；且蜗杆的动 カ输入端以及动力传递串联端为轴径相同的轴体。因此，本实施例中，蜗轮沿轴线方向中空并攻有与螺杆配合的内螺纹。螺杆在非转保持件的作用下不可以旋转而只能在螺纹的作用下沿蜗轮轴线方向输出直线运动。蜗杆的两端设计了同样的轴，一端作为自身的动カ输入端，另一端为下ー个同样的蜗轮蜗杆直线推拉机构的输入动力，蜗杆与蜗杆之间通过联接轴和轴间联轴器串联。该种结构只需要将安装蜗轮蜗杆的外壳安装在基座上，即可通过螺杆输出直线运动，控制被控对象的位置或角度。所述狭缝导流片通过铰链与环量控制尾梁定位连接；或者所述狭缝导流片通过橡胶片与环量控制尾梁定位连接，该橡胶片与狭缝导流片连接成一体；或者所述狭缝导流片采用薄钢板制作而成，且该采用薄钢板制作而成的狭缝导流片与环量控制尾梁的定位连接端设置成柔性弯折状。狭缝导流片安装在环量控制尾梁的外壁，而蜗轮蜗杆直线推拉机构则安装在环量控制尾梁的内壁。所述螺杆通过导流片固定片与狭缝导流片连接，该导流片固定片与螺杆螺纹配合连接，且导流片固定片与狭缝导流片胶接成一体。如图3所示，所述蜗轮蜗杆直线推拉机构至少为两组，其中ー组蜗轮蜗杆直线推拉机构的蜗杆一端与电机驱动装置的输出端连接，另一端则与余下的各组蜗轮蜗杆直线推拉机构的蜗杆通过联轴器串联。即微型伺服电机及其減速器2通过电机安装接头3安装固定到推拉机构支撑座9上，減速器输出轴通过减速器出轴联轴结4连接第一个蜗轮蜗杆直线推拉机构5的蜗杆503的输入端。若干个蜗轮蜗杆直线推拉机构5的蜗杆503通过蜗杆轴联轴结6、轴间联轴结7和联接轴8串联，这样，微型伺服电机及其減速器2可以同步驱动 ー排蜗轮蜗杆直线推拉机构5同时控制狭缝导流片2，保证狭缝开合均匀。
权利要求
1.一种直升机环量控制尾梁的狭缝控制装置，包括呈中空状的环量控制尾梁，该环量控制尾梁的壁体开设狭縫，其特征在于所述狭缝配置有狭缝导流片，该狭缝导流片能够覆盖住狭缝，平行于狭缝长度方向的狭缝导流片的一端与环量控制尾梁的壁面定位连接，另一端则与蜗轮蜗杆直线推拉机构的输出端固定；所述蜗轮蜗杆直线推拉机构通过推拉机构支撑座安装在环量控制尾梁的壁面，该蜗轮蜗杆直线推拉机构包括外壳，外壳与推拉机构支撑座固定，且外壳内安装蜗轮蜗杆机构；所述蜗轮蜗杆机构包括相啮合的蜗轮、蜗杆，且蜗杆与电机驱动装置的输出端连接，同时蜗轮蜗杆机构的动カ输出端通过直线推拉组件与狭缝导流片连接；所述狭缝导流片在蜗轮蜗杆直线推拉机构的驱动下，能够开合狭縫。
2.根据权利要求I所述直升机环量控制尾梁的狭缝控制装置，其特征在于所述狭缝导流片通过铰链与环量控制尾梁定位连接；或者所述狭缝导流片通过橡胶片与环量控制尾梁定位连接，该橡胶片与狭缝导流片连接成一体；或者所述狭缝导流片采用薄钢板制作而成，且该采用薄钢板制作而成的狭缝导流片与环量控制尾梁的定位连接端设置成柔性弯折状。
3.根据权利要求I所述直升机环量控制尾梁的狭缝控制装置，其特征在于狭缝导流片安装在环量控制尾梁的外壁，而蜗轮蜗杆直线推拉机构则安装在环量控制尾梁的内壁。
4.根据权利要求I所述直升机环量控制尾梁的狭缝控制装置，其特征在于所述直线推拉组件为螺杆；所述螺杆分别与蜗轮以及狭缝导流片螺纹配合连接，且螺杆与蜗轮同轴设置，同时螺杆通过非转保持件置于外壳内。
5.根据权利要求4所述直升机环量控制尾梁的狭缝控制装置，其特征在于所述非转保持件包括挡板，该挡板与外壳固定；所述螺杆的一端呈扁平设置，所述挡板开设有与螺杆的扁平端相适配的扁平通孔，所述螺杆的扁平端穿过扁平通孔放置。
6.根据权利要求4所述直升机环量控制尾梁的狭缝控制装置，其特征在于所述螺杆通过导流片固定片与狭缝导流片连接，该导流片固定片与螺杆螺纹配合连接，且导流片固定片与狭缝导流片胶接成一体。
7.根据权利要求4所述直升机环量控制尾梁的狭缝控制装置，其特征在于所述蜗轮蜗杆直线推拉机构至少为两组，其中ー组蜗轮蜗杆直线推拉机构的蜗杆一端与电机驱动装置的输出端连接，另一端则与余下的各组蜗轮蜗杆直线推拉机构的蜗杆通过联轴器串联。
全文摘要
本发明公开了一种直升机环量控制尾梁的狭缝控制装置，包括呈中空状的环量控制尾梁，该环量控制尾梁的壁体开设狭缝，狭缝配置有狭缝导流片，该狭缝导流片能够覆盖住狭缝，平行于狭缝长度方向的狭缝导流片的一端与环量控制尾梁的壁面定位连接，另一端则与蜗轮蜗杆直线推拉机构的输出端固定；蜗轮蜗杆直线推拉机构通过推拉机构支撑座安装在环量控制尾梁的壁面，该蜗轮蜗杆直线推拉机构包括外壳，外壳与推拉机构支撑座固定，且外壳内安装蜗轮蜗杆机构；蜗轮蜗杆机构包括相啮合的蜗轮、蜗杆，且蜗杆与电机驱动装置的输出端连接，同时蜗轮蜗杆机构的动力输出端通过直线推拉组件与狭缝导流片连接；所述狭缝导流片在蜗轮蜗杆直线推拉机构的驱动下，能够开合狭缝。
文档编号B64C13/28GK102774496SQ20121021764
公开日2012年11月14日 申请日期2012年6月28日 优先权日2012年6月28日
发明者张柱, 李家春, 杨卫东 申请人:南京航空航天大学