一种直升机双点吊挂的双向液压同步机构及同步方法与流程

本发明属于液压技术领域，具体涉及一种直升机双点吊挂的双向液压同步机构及同步方法。

背景技术：

直升机双点吊挂投放系统在空中投放货物时，如果前后货物挂钩装置不能同步打开，会使货物的重量施加到一个挂钩上，导致直升机重心超出安全范围，造成的重大安全事故，因此在设计直升机双点吊挂投放系统时，必须在前后货物挂钩之间设计同步机构，确保前后货物挂钩同时打开。直升机双点吊钩投放系统的货物挂钩装置，在直升机飞行过程中由于受到气流或直升机姿态的变化等因素影响会垂直于航向左右摆动，前后货物挂钩之间的距离很长，采用普通的机械同步机构由于无法消除货物挂钩左右摆动对同步机构的影响导致同步机构损坏。需要一种既能使前后货物挂钩投放驱动装置同步运动，同时在货物挂钩摆动时又不损坏同步机构。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种直升机双点吊挂的双向液压同步机构及同步方法，该机构确保直升机双点吊挂投放系统前货物挂钩装置能够同步打开，解决了直升机双点吊挂投放系统空中投放货物时的关键技术问题。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种直升机双点吊挂的双向液压同步机构，包括：第一控制机构和第二控制机构，第一控制机构包括第一投放驱动装置和第一双活塞液压缸；第二控制机构包括第二投放驱动装置和第二双活塞液压缸；

第一投放驱动装置的一端和直升机的第一吊挂机构接触，另一端和第一双活塞液压缸的活塞杆铰接，第一双活塞液压缸的进油口通过第一液压管和第二双活塞液压缸的出油口连通；

第二投放驱动装置的一端和直升机的第二吊挂机构接触，另一端和第二双活塞液压缸的活塞杆铰接，第二双活塞液压缸的进油口通过第二液压管和第一双活塞液压缸出油口连通；

第一双活塞液压缸和第二双活塞液压缸的液压缸横截面积相等；

第一双活塞液压缸和第二双活塞液压缸的缸筒直径和活塞杆直径相同。

本发明的进一步改进在于：

优选的，第一液压管和第二液压管均为能够弯曲的软管。

优选的，第一液压管上设置有支路，支路的终端为第一蓄能器，第一蓄能器内存储有液压油；第二液压管上设置有支路，支路的终端为第二蓄能器，第二蓄能器内存储有液压油。

优选的，第一液压管和第一蓄能器之间设置有第一电磁换向阀；第二液压管和第二蓄能器之间设置有第二电磁换向阀。

优选的，第一投放驱动装置设置有第一横向动力输出轴和第一纵向动力输出轴，第一横向动力输出轴和第一纵向动力输出轴垂直且固定连接；第一纵向动力输出轴的上端连接有第一圆弧面，第一横向动力输出轴的输出端和第一双活塞液压缸的活塞杆铰接；

第二投放驱动装置设置有第二横向动力输出轴和第二纵向动力输出轴，第二横向动力输出轴和第二纵向动力输出轴垂直且固定连接；第二纵向动力输出轴的上端连接有第二圆弧面，第二横向动力输出轴的输出端和第二双活塞液压缸的活塞杆铰接。

优选的，第一吊挂机构包括第一承重梁，第一承重梁弯折成两段，包括第一横向梁和第一纵向梁；第一横向梁的一端固定连接有第一滚轮，第一纵向梁的一端固定连接第三滚轮，第一承重梁的弯折处铰接有第一转轴；第三滚轮固定连接有第一挂钩的前端，第一挂钩的后端用于悬挂货物，第一挂钩铰接有第三转轴。

优选的，第一滚轮放置在第一圆弧面上。

优选的，第二吊挂机构包括第二承重梁，第二承重梁弯折成两段，包括第二横向梁和第二纵向梁，第二横向梁的一端固定连接有第二滚轮，第二纵向梁的一端固定连接第四滚轮，第二承重梁的弯折处铰接有第二转轴；第四滚轮固定连接有第二挂钩的前端，第二挂钩的后端用于悬挂货物，第二挂钩铰接有第四转轴。

优选的，第二滚轮放置在第二圆弧面上。

一种基于上述任意一种直升机双点吊挂的双向液压同步机构的同步方法，当第一投放驱动装置运动速度大于第二投放驱动装置时，第一投放驱动装置带动第一双活塞液压缸的活塞杆运动，第一双活塞液压缸内的液压油通过出油口和第二液压管流入至第二双活塞液压缸，推动第二双活塞液压缸同步运动，进而推动第二投放驱动装置的运动速度和第一投放驱动装置的运动速度相同；

当第二投放驱动装置运动速度大于第一投放驱动装置时，第二投放驱动装置带动第二双活塞液压缸的活塞杆运动，第二双活塞液压缸内的液压油通过出油口和第一液压管流入至第一双活塞液压缸，推动第一双活塞液压缸同步运动，进而推动第一投放驱动装置的运动速度和第二投放驱动装置的运动速度相同。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明公开了一种直升机双点吊挂的双向液压同步机构；该机构包括两个结构相同的控制机构，每一个控制机构包括一个投放驱动装置、一个双活塞液压缸和一个液压管，两个控制装置的首尾相连；当一个吊挂的速度有大于另一个的趋势时，通过液压油的流动，使得另外一个液压缸驱动投放驱动装置运动，使驱动两个货物的装置投放驱动装置同步旋转，使两个货物挂钩能够同步打开，避免了直升机空中投放货物时重心超出安全极限引起的重大安全问题，解决了直升机双点吊挂货物空中投放时的关键技术问题。

进一步的，两个液压管均为能够弯曲的软管，使得当前后货物挂钩摆动不同步时，两个液压软管会做适应性的弯曲。

进一步的，两个液压管设置有支路，支路连通有蓄能器，蓄能器内存储有液压油，便于给液压管和液压缸内补给液压油。

进一步的，两个支路上设置有电磁换向阀，用于开通补给油路。

本发明还公开了一种直升机双点吊挂的双向液压同步机构的同步方法，该方法通过两个等径的双活塞液压杆，实现投放驱动装置的同步运动，避免了直升机空中投放货物时重心超出安全极限引起的重大安全问题。

【附图说明】

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的投放驱动装置详细结构图；

其中：1-1为第一投放驱动装置；1-2为第二投放驱动装置；1-1-1为第一横向动力输出轴；1-1-2为第一纵向动力输出轴；1-2-1为第二横向动力输出轴；1-2-2为第二纵向动力输出轴；1-1-3为第一圆弧面；1-2-3为第二圆弧面；2-1为第一双活塞液压缸；2-2为第二双活塞液压缸；3-1为第一蓄能器；3-2为第二蓄能器；4-1为第一电磁换向阀；4-2为第二电磁换向阀；5-1为第一液压管；5-2为第二液压管；6-1为第一吊挂机构；6-2为第二吊挂机构；6-1-1为第一滚轮；6-1-2为第一转轴；6-1-3为第三滚轮；6-1-4为第三转轴；6-1-5为第一承重梁；6-2-1为第二滚轮；6-2-2为第二转轴；6-2-3为第四滚轮；6-2-4为第四转轴；6-2-5为第二承重梁；7-1为第一挂钩；7-2为第二挂钩；

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参见图1，本发明公开了一种直升机双点吊挂的双向液压同步机构及同步方法，适用于货物挂钩需同时运动的特点，该同步机构包括两个结构相同的控制机构；第一控制机构包括第一投放驱动装置1-1、第一双活塞液压缸2-1、第一蓄能器3-1、第一电磁换向阀4-1、第一液压管5-1和第一吊挂机构6-1；第二控制机构包括第二投放驱动装置1-2、第二双活塞液压缸2-2、第二蓄能器3-2、第二电磁换向阀4-2、第二液压管5-2和第二吊挂机构6-2；

参见图1和图2，第一投放驱动装置1-1和第二投放驱动装置1-2均为电机或旋转电磁铁；第一投放驱动装置1-1和第二投放驱动装置1-2的均设置有两个动力输出轴，第一投放驱动装置1-1包括第一横向动力输出轴1-1-1和第一纵向动力输出轴1-1-2；第二投放驱动装置1-2包括第二横向动力输出轴1-2-1和第二纵向动力输出轴1-2-2；每一个投放驱动装置的两个动力输出轴垂直固定连接，每一个横向动力输出轴的一端和双活塞液压缸的活塞杆用铰链连接；竖向的动力输出轴一端固定设置有圆弧面，其中第一投放驱动装置1-1的圆弧面为第一圆弧面1-1-3，第二投放驱动装置1-2的圆弧面为第二圆弧面1-2-3，每一个圆弧面的凸出面和竖向动力输出轴固定连接，凹面的上部放置有滚轮，其中第一圆弧面1-1-3上放置的为第一滚轮6-1-1，第一滚轮6-1-1能够在第一圆弧面1-1-3上转动；第二圆弧面1-2-3上放置的为第二滚轮6-2-1，第二滚轮6-2-1能够在第二圆弧面1-2-3上转动；投放驱动装置和双活塞液压缸的联动通过横向和纵向的动力输出轴实现。

第一吊挂机构6-1包括第一滚轮6-1-1、第一转轴6-1-2、第三滚轮6-1-3、第三转轴6-1-4、第一承重梁6-1-5和第一挂钩7-1；其中第一滚轮6-1-1放置在第一圆弧面1-1-3上；第一承重梁6-1-5弯折成两段，包括第一横向梁和第一纵向梁；第一横向梁的一端和第一滚轮6-1-1的轴固定连接，第一纵向梁的一端和第三滚轮6-1-3的轴固定连接，第一承重梁6-1-5的弯折点以第一转轴6-1-2为轴，能够绕第一转轴6-1-2转动；第一挂钩7-1的前端和第三滚轮6-1-3的轴固定连接，第一挂钩7-1弯折处的前段部分和第三转轴6-1-4铰接，使得第一挂钩7-1能够绕第三转轴6-1-4旋转，第一挂钩7-1弯折处的后杆用于悬挂货物。

第二吊挂机构6-2包括第二滚轮6-2-1、第二转轴6-2-2、第四滚轮6-2-3、第四转轴6-2-4、第二承重梁6-2-5和第二挂钩7-2；其中第二滚轮6-2-1放置在第二圆弧面1-2-3上；第二承重梁6-2-5为弯折状，弯折成两段，包括第二横向梁和第二纵向梁，第二横向梁的一端和第二滚轮6-2-1的轴固定连接，第二纵向梁的一端和第四滚轮6-2-3的轴固定连接，第二承重梁6-2-5的弯折点以第二转轴6-2-2为轴，能够绕第二转轴6-2-2转动；第二挂钩7-2的前端和第四滚轮6-2-3的轴固定连接，第二挂钩7-2弯折处的前段部分和第四转轴6-2-4铰接，使得第二挂钩7-2能能够绕第四转轴6-2-4旋转，第二挂钩7-2弯折处的后杆用于悬挂货物。

第一横向动力输出轴1-1-1和第一双活塞液压缸2-1的活塞杆用铰链连接，第一双活塞液压缸2-1的进油口通过第一液压管5-1和第二双活塞液压缸2-2的出油口连通，第一液压管5-1上设置有支路，支路的终端为第一蓄能器3-1，支路上还设置有第一电磁换向阀4-1；

第二横向动力输出轴1-2-1和第二双活塞液压缸2-2的活塞杆用铰链连接，第二双活塞液压缸2-2的进油口通过第二液压管5-2和第一双活塞液压缸2-1出油口连通，第二液压管5-2上设置有支路，支路的终端为第二蓄能器3-2，支路上还设置有第二电磁换向阀4-2。第一液压管5-1和第二液压管5-2均为液压软管。第一双活塞液压缸2-1、第二双活塞液压缸2-2、第一液压管5-1和第二液压管5-2内填充有液压油。第一双活塞液压缸2-1和第二双活塞液压缸2-2的缸筒直径和活塞杆直径相同，使得两个液压缸的活塞两端截面积相等；进而使得两个液压缸驱动的驱动装置的运动速度相同。

参见图2，投放货物时，第一投放驱动装置1-1和第二投放驱动装置1-2通电旋转，第一滚轮6-1-1在第一圆弧面1-1-3上滚动，第二滚轮6-2-1在第二圆弧面1-2-3上滚动；与此同时，第一纵向动力输出轴1-1-2带动第一横向动力输出轴1-1-1，进而带动和第一横向动力输出轴1-1-1铰接的第一双活塞液压缸2-1运动；同时一二投放驱动装置1-2带动第二双活塞液压缸2-2运动，使得两个油缸同步运动，确保第一投放驱动装置1-1和第二投放驱动装置1-2的转速相同，当有某一个驱动装置的运动速度不一致时，分析见下文；当第一滚轮6-1-1从第一圆弧面1-1-3的左端滑落，第二滚轮6-2-1从第二圆弧面1-2-3的圆弧面的右端滑落时，第一承重梁6-1-5绕第一转轴6-1-2逆时针转动，第二承重梁6-2-5绕第二转轴6-2-2顺时针转动；第一挂钩7-1绕第三转轴6-1-4转动，第二挂钩7-2绕第四转轴6-2-4转动，使得第一挂钩7-1和第二挂钩7-2同步打开。

钩装货物时，第一投放驱动装置1-1和第二投放驱动装置1-2通电旋转，第一滚轮6-1-1在第一圆弧面1-1-3上滚动，第二滚轮6-2-1在第二圆弧面1-2-3上滚动；与此同时与第一投放驱动装置1-1和第二投放驱动装置1-2铰链连接的两个油缸同步运动，确保第一投放驱动装置1-1和第二投放驱动装置1-2的转速相同，当第一滚轮6-1-1从第一圆弧面1-1-3的右端滑落，第二滚轮6-2-1从第二圆弧面1-2-3的圆弧面的左端滑落时，第一承重梁6-1-5绕第一转轴6-1-2顺时针转动，第二承重梁6-2-5绕第二转轴6-2-2你时针转动；第一挂钩7-1绕第三转轴6-1-4转动，第二挂钩7-2绕第四转轴6-2-4转动，使得第一挂钩7-1和第二挂钩7-2同步勾起货物。

本发明的第一电磁换向阀4-1在不通电时使第一蓄能器3-1和第一液压管5-1之间的通道断开，第一电磁换向阀4-1通电时，使得第一蓄能器3-1和第一液压管5-1之间的通道连通；当第一双活塞液压缸2-1或第一液压管5-1内部缺油时，第一蓄能器3-1内部的液压油在蓄能器自身的压力作用下可以补充到第一双活塞液压缸2-1和第一液压管5-1内，使其充满液压油。

同理，第二电磁换向阀4-2在不通电时使第二蓄能器3-2和第二液压管5-2之间的通道断开，第二电磁换向阀4-2通电时，使得第二蓄能器3-2和第二液压管5-2之间的通道连通；当第二双活塞液压缸2-2或第二液压管5-2内部缺油时，第二蓄能器3内部的液压油在蓄能器自身的压力作用下可以补充到第二双活塞液压缸2-2和第二液压管5-2内，使其充满液压油。

第一双活塞液压缸2-1和第一投放驱动装置1-1的连杆连接，因此当第一投放驱动装置1-1运动时，会带动第一双活塞液压缸2-1的活塞杆运动，使得第一双活塞液压缸2-1内的液压油通过出油口和第二液压管5-2流入至第二双活塞液压缸2-2，反之亦然，第二双活塞液压缸2-2内的液压油能够通过出油口和第一液压管5-1流入至第一双活塞液压缸2-1；由于两个双活塞杆液压缸的截面积相等，运动速度相同，使得货物挂钩的第一投放驱动装置1-1和第二投放驱动装置1-2的运动速度相同。

当货物挂钩垂直于航向摆动时，第一液压管5-1和第二液压管5-2随货物挂钩一起摆动，当前后货物挂钩摆动不同步时，第一液压管5-1和第二液压管5-2会做适应性的弯曲。

其具体的工作过程如下，货物挂钩投放时货物挂钩装置的第一投放驱动装置1-1和第二投放驱动装置1-2同时转动，当第一投放驱动装置1-1的速度大于第二投放驱动装置1-2的速度时，第一投放驱动装置1-1带动第一双活塞液压缸2-1内的液压油压入第二双活塞液压缸2-2，以推动第二双活塞液压缸2-2通过活塞带动第二投放驱动装置1-2以相同的速度运动。

同理，当第二投放驱动装置1-2的速度有大于第一投放驱动装置1-1的趋势时，第二投放驱动装置1-2带动第二双活塞液压缸2-2内的液压油压入第一双活塞液压缸2-1，以推动第一双活塞液压缸2-1带动第一投放驱动装置1-1以相同的速度运动，同时带动第一挂钩7-1运动。

当第二投放驱动装置1-2故障无法提供动力时，第一投放驱动装置1-1带动第一双活塞液压缸2-1向上运动，使第一双活塞液压缸2-1内的液压油压入第二双活塞液压缸2-2内，推动第二双活塞液压缸2-2向上运动，第二双活塞液压缸2-2带动第二投放驱动装置1-2同步运动，使第一投放驱动装置1-1、和第二投放驱动装置1-2的转动速度相同。

当第一投放驱动装置1-1故障时，第二投放驱动装置1-2也能以同样的方式推动第一投放驱动装置1-1同步运动。

在更换、拆卸第一双活塞液压缸2-1、第二双活塞液压缸2-2、第一液压管5-1、或第二液压管5-2时，会有极少的液压油泄漏出来，如果不对液压油进行补充机会造成两个双活塞液压缸的运动不同步。

为了防止上述问题发生，每次同步机构使用前先给第一电磁换向阀4-1和第二电磁换向阀4-2通电，第一蓄能器3-1和第二蓄能器3-2分别与第一液压管5-1和第二液压管5-2接通，当第一双活塞液压缸2-1、第二双活塞液压缸2-2、第一液压管5-1或第二液压管5-2缺少液压油时，第一蓄能器3-1和第二蓄能器3-2内的液压油会在蓄能器内部压力的作用下自动补充道液压缸和液压管内。补充完液压油后，第一电磁换向阀4-1断电使第一液压管5-1和第一蓄能器3-1的通道断开，第二电磁换向阀4-2断电使第二液压管5-2和第二蓄能器3-2的通道断开，同步机构即可正常工作。

当直升机飞行时受到气流或直升机姿态变化引起货物挂钩垂直于航向摆动时，连接两个双活塞液压缸的第一液压管5-1和第二液压管5-2，随货物挂钩一起摆动，前后货物挂钩摆动不同步时，第一液压管5-1和第二液压管5-2可适应性弯曲而不会损坏。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。