一种飞机推拉式控制软索的制作方法

1.本技术属于飞机控制系统技术领域，特别涉及一种飞机推拉式控制软索。


背景技术：

2.在飞机结构中，尤其是飞机的操纵系统、发动机控制系统以及货物运输系统中，经常有通过机械机构对运动目标体进行精确控制的需求，一般情况下，常见的机械传动和驱动系统中，常采用机械拉杆摇臂机构实现，但机械拉杆摇臂机构在重量、空间敷设以及惯性力平衡方面具有天然的弱势，需要付出的重量、经济性和设计复杂度均比较大。因此，采用钢索滑轮式的机械控制系统也是较为常规的选择，但是钢索滑轮式的机械机构必须绕制成一组回路使用，即必须存在一个主动边和一个从动边中，在操纵指令的往复运动中，主动边和从动边交替工作。这类控制系统相较机械拉杆摇臂机构有一定优势，但该类控制系统的敷设和系统复杂程度仍然比较高，在相关标准中也有使用推拉钢索作为控制系统传动部件的，此类控制系统具有和电缆一样的敷设和固定需求，使机械控制系统的设计和制造变得异常简单，但此类控制系统在精确控制方面具有先天性的不足，由于需要通过一组柔性杆传递操纵载荷甚至克服飞机的舵面气动铰链力矩，柔性杆在轴向变形的累积，会使控制系统具有很明显的滞回特性，并且在特定的需求下，控制端和目标端不能实现所需要的对应关系
3.目前对于较长距离(10m-30m)使用机械机构实现精确控制的需求场景很多，由于机械系统具有天然的可靠性和简易性，通过单系链路进行长距离的敷设是最优之选，提高系统的传动精度，尤其是确保在特定位置的操纵端和目标端的精确对应，是目前急需解决的问题。


技术实现要素：

4.本技术的目的是提供了一种飞机推拉式控制软索，以解决或减轻背景技术中的至少一个问题。
5.本技术所提供的技术方案是：一种飞机推拉式控制软索，所述飞机推拉式控制软索包括：
6.第一复位弹簧机构、第二复位弹簧机构、导套线位移机构、输入轴线和输出轴线，所述输入轴线穿过第一复位弹簧机构并与第一复位弹簧机构耦合，所述输出轴线穿过第二复位弹簧机构半与第二复位弹簧机构耦合，所述导套线位移机构两端分别与输入轴线和输出轴线相连。
7.在本技术一实施方式中，所述第一复位弹簧机构包括第一筒体、第一复位弹簧、第一活动挡板、第一调节挡片和第一端头挡板，所述第一筒体为一端带有底板、另一端为开放端的筒状结构，底板中心设有通孔，第一端头挡板的中部设有通孔并设置在第一筒体的开放端，第一端头挡板与第一筒体底部的距离能够调节，第一复位弹簧的自由长度大于第一筒体的长度，第一调节挡片的外廓小于第一端头挡板中部的通孔，第一活动挡板的中部设
有通孔，第一复位弹簧和第一活动挡板设置在第一筒体和第一端头挡板组成的筒状空间中，第一活动挡板设置在靠近第一端头挡板的一侧，第一活动挡板的外廓大于第一复位弹簧的外径，第一活动挡板在第一端头挡板和第一筒体底板的限制下，能够使第一复位弹簧处于预压缩状态，输入轴线穿过第一端头挡板、第一调节挡片、第一活动挡板、第一复位弹簧和第一筒体的底板，输入轴线的外廓与第一活动挡板和第一筒体底板的通孔相配合，第一调节挡片安装在输入轴线上，通过设置第一调节挡片在输入轴线连接的位置，能够使第一活动挡板和第一调节挡片贴合。
8.在本技术一实施方式中，所述第二复位弹簧机构包括第二筒体、第二复位弹簧、第二活动挡板、第二调节挡片和第二端头挡板，第二筒体为一端带有底板、另一端为开放端的筒状结构，所述底板中心设有通孔，第二端头挡板的中部开有通孔并设置在第二筒体的开放端，第二端头挡板与第二筒体底部的距离能够调节，第二复位弹簧的自由长度大于第二筒体的长度，第二调节挡片的外廓小于第二端头挡板中部的通孔，第二活动挡板中部设有通孔，第二复位弹簧和第二活动挡板设置在第二筒体和第二端头挡板组成的筒状空间中，第二活动挡板设置在靠近第二端头挡板的一侧，第二活动挡板的外廓大于第二复位弹簧的外径，第二活动挡板在第二端头挡板和第二筒体底板的限制下，能够使第二复位弹簧处于预压缩状态，输出轴线依次穿过第二端头挡板、第二调节挡片、第二活动挡板、第二复位弹簧和第二筒体的底板，输出轴线外廓与第二活动挡板相配合，第二调节挡片安装在输出轴线上，通过设置第二调节挡片与输出轴线连接的位置，使第二调节挡片和第二活动挡板贴合。
9.进一步的，所述第二复位弹簧机构还包括第三复位弹簧、第三活动挡板和第三调节挡片，第三复位弹簧的外径小于第二复位弹簧的内径，第三复位弹簧的自由长度大于第二筒体的长度，第三活动挡板的外廓小于第二复位弹簧的内径并且大于第二活动挡板的外径，第三活动挡板中部开有通孔，第三调节挡片的外廓小于第二筒体底板上的通孔，第二活动挡板、第二复位弹簧、第三复位弹簧、第三活动挡板设置在第二筒体和第二端头挡板组成的筒状空间中，第三复位弹簧穿入第二复位弹簧的中部，第二活动挡板和第三活动挡板设置在第二复位弹簧和第三复位弹簧套合体的两端，第二活动挡板靠近第二端头挡板，第三活动挡板靠近第二筒体的底板，输出轴线依次穿过第二端头挡板、第二调节挡片、第二活动挡板、第二复位弹簧和第三复位弹簧的套合体、第三活动挡板、第三调节挡片和第二筒体的底板，输出轴线外廓与第二活动挡板和第三活动挡板的通孔配合，第三调节挡片安装在输出轴线上，通过设置第三调节挡片与输出轴线连接的位置，使第三调节挡片与第三活动挡板贴合，第三活动挡板在第二端头挡板和第二筒体底板的限制下，使第三复位弹簧处于预压缩状态。
10.在本技术一实施方式中，所述导套线位移机构包括保护套、两副侧软轨和滚动体、两副滚动体保持轨和芯杆，所述芯杆为扁平条状结构，芯杆两侧对称设置有与滚动体的外形相配合的凹槽，所述滚动体每两个一组的对称设置于芯杆的两侧，滚动体保持架为扁平条状结构，滚动体保持架对称设置于芯杆的两侧，滚动体保持架中部沿轴线方向等距设置有与滚动体的外形相配合的通孔，每组滚动体分别嵌于两副滚动体保持架上的通孔内，侧软轨为扁平条状结构，侧软轨的截面为内侧具有与滚动体外形相配合凹槽、外侧为弧形的月牙形，两副侧软轨沿芯杆对称设置在两副滚动体保持架的外侧，由芯杆及沿芯杆对称设
置的滚动体保持架、侧软轨构成的组合束的截面在一个圆内，保护套为圆形套管，套在由芯杆及沿芯杆对称设置的滚动体保持架、侧软轨组成侧软轨组合束外。
11.在本技术一实施方式中，所述导套线位移机构的芯杆两端分别与输入轴线和输出轴线连接，并使所述第一复位弹簧机构的第一筒体和第二复位弹簧机构第二筒体的开口朝向所述飞机推拉式控制软索的两端。
12.在本技术一实施方式中，所述第一复位弹簧机构的第一筒体外缘设置有第一安装法兰，第二复位弹簧机构的第二筒体外缘设置有第二安装法兰。
13.在本技术一实施方式中，所述保护套由丝带材料螺旋绕制的管状体和外部的软质套管套合而成。
14.在本技术一实施方式中，所述套导线位移机构的芯杆、侧软轨、滚动体保持轨为螺旋形扁平条状结构，且所述芯杆、侧软轨、滚动体保持轨的螺距相等。
15.在本技术一实施方式中，当所述滚动体为椭球体时，与所述滚动体适配且对称设置的滚动体保持架中部设置的通孔孔形为椭圆形；当所述滚动体为圆柱体时，与所述滚动体适配且对称设置的滚动体保持架中部设置的通孔孔形为矩形。
16.本技术提供的飞机推拉式控制软索通过设置相对应的第一复位弹簧和第二复位弹簧，可以实现在操纵系统在两个方向上的操纵和精确复位；通过在输出端设置第三复位弹簧，将复位弹簧的负载分配至输入端，克服了柔性芯杆在受压方向的弱点；通过设置等螺距的螺施形扁平带状芯杆、滚动体保持架、侧软轨使操纵软索具有更小年弯曲半径，但不降低本体的传动刚度，本技术结构简单，功能完整，集成化成度高，重量轻，具有很高的专业应用价值和市场推广价值。
附图说明
17.为了更清楚地说明本技术提供的技术方案，下面将对附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本技术的一些实施例。
18.图1为本技术中的飞机推拉式控制软索结构示意图。
19.图2为本技术中的第一复位弹簧机构示意图。
20.图3为本技术中的第二复位弹簧机构示意图。
21.图4为本技术中的导套线位移机构示意图。
22.图5为本技术中的导套线位移机构截面示意图。
23.附图标记：
24.1-第一复位弹簧机构；
25.2-第二复位弹簧机构；
26.3-导套线位移机构；
27.4-输入轴线；
28.5-输出轴线；
29.101-第一筒体；
30.102-第一复位弹簧；
31.103-第一活动挡板；
32.104-第一调节挡片；
33.105-第一端头挡板；
34.106-第一安装法兰；
35.201-第二筒体；
36.202-第二复位弹簧；
37.203-第二活动挡板；
38.204-第二调节挡片；
39.205-第二端头挡板；
40.206-第二安装法兰；
41.211-第三复位弹簧；
42.212-第三活动挡板；
43.213-第三调节挡片；
44.301-保护套；
45.302-侧软轨；
46.303-滚动体；
47.304-滚动体保持轨；
48.305-芯杆。
具体实施方式
49.为使本技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行更加详细的描述。
50.小型飞机为五座型通用飞机，飞机驾驶员的操纵指令通过飞机推拉式控制软索传递至飞机舵面。如图1所示，本技术的飞机推拉式控制软索包括第一复位弹簧机构1、第二复位弹簧机构2、导套线位移机构3、输入轴线4和输出轴线5，输入轴线4穿过第一复位弹簧机构1并与第一复位弹簧机构1耦合，输出轴线5穿过第二复位弹簧机构2并与第二复位弹簧机构2耦合，导套线位移机构3两端分别与输入轴线4和输出轴线5相连。输入轴线4的另一端与飞机的驾驶员操纵装置相连，飞机的驾驶员操纵装置包括但不限于驾驶盘、驾驶柱和脚蹬组件等；输出轴线5的另一端与飞机操纵面的操纵摇臂相连，飞机操纵面包括但不限于副翼舵面、方向舵舵面、升降舵舵面等。
51.如图2所示，第一复位弹簧机构1包括第一筒体101、第一复位弹簧102、第一活动挡板103、第一调节挡片104和第一端头挡板105，第一筒体101为左侧带有底板、右侧为开放式的筒状结构，底板中心开有通孔，第一端头挡板105的中部开有通孔并设置在第一筒体101的开放端，第一端头挡板105与第一筒体101底部的距离可以调节，第一复位弹簧102的自由长度大于第一筒体101的长度，第一调节挡片104的外廓小于第一端头挡板105中部的通孔，第一活动挡板103的中部开有通孔，第一复位弹簧102和第一活动挡板103设置在第一筒体101和第一端头挡板105组成的筒状空间中，第一活动挡板103设置在靠近第一端头挡板105一侧，第一活动挡板103的外廓大于第一复位弹簧102的外径，第一活动挡板103在第一端头挡板105和第一筒体101底板的限制下，可以使第一复位弹簧102处于预压缩状态，输入轴线4依次穿过第一端头挡板105、第一调节挡片104、第一活动挡板103、第一复位弹簧102和第一筒体101的底板，输入轴线4外廓与第一活动挡板103和第一筒体101底板的通孔相配合，
第一调节挡片104安装在输入轴线4上，通过设置第一调节挡片104在输入轴线4连接的位置，使第一活动挡板103和第一调节挡片104贴合。输入轴线4在驾驶员操纵装置的带动下，执行向第一筒体101底部方向的推动指令时，第一复位弹簧机构1在第一调节挡片104的作用下，带动第一活动挡板103而压缩第一复位弹簧102，将操纵指令传递至导套线位移机构3；输入轴线4在驾驶员操纵装置的带动下，执行完毕推动指令后，随驾驶员操纵装置做回复零位运动时，第一复位弹簧102释放弹簧力，推动第一活动挡板103、第一调节挡片104以及输入轴线4运动，直至第一活动挡板103与第一端头挡板105贴合，实现输入轴线4在执行推动操纵后的精确复位；输入轴线4在驾驶员操纵装置的带动下，执行向第一筒体101底部相反方向的拉动指令时，第一调节挡片104穿出第一端头挡板105中部的通孔，第一复位弹簧102和第一活动挡板103在第一端头挡板105的限制下，不随输入轴线4进一步运动。
52.如图3所示，第二复位弹簧机构2包括第二筒体201、第二复位弹簧202、第二活动挡板203、第二调节挡片204和第二端头挡板205，第二筒体201为右侧带有底板、左侧为开放式的筒状结构，底板中心开有通孔，第二端头挡板205中部开有通孔并设置在第二筒体201的开放端，第二端头挡板205与第二筒体201底部的距离可以调节，第二复位弹簧202的自由长度大于第二筒体201的长度，第二调节挡片204的外廓小于第二端头挡板205中部的通孔，第二活动挡板203的中部开有通孔，第二复位弹簧202和第二活动挡板203设置在第二筒体201和第二端头挡板205组成的筒状空间中，第二活动挡板203设置在靠近第二端头挡板205一侧，第二活动挡板203的外廓大于第二复位弹簧202的外径，第二活动挡板203在第二端头挡板205和第二筒体201底板的限制下，可以使第二复位弹簧202处于预压缩状态，输出轴线5依次穿过第二端头挡板205、第二调节挡片204、第二活动挡板203、第二复位弹簧202和第二筒体201的底板，输出轴线5外廓与第二活动挡板203相配合，第二调节挡片204安装在输出轴线5上，通过设置第二调节挡片204与输出轴线5连接的位置，可以使第二调节挡片204和第二活动挡板203贴合。输出轴线5在导套线位移机构3的带动下，执行向第二筒体201底部方向的拉动指令时，第二复位弹簧机构2在第二调节挡片204的作用下，带动第二活动挡板203而压缩第二复位弹簧202，将操纵指令传递至飞机舵面；输出轴线5在导套线位移机构3的带动下，执行完毕拉动指令后，导套线位移机构3做回复零位运动时，第二复位弹簧202释放弹簧力，推动第二活动挡板203、第二调节挡片204以及输入轴线4运动，直至第二活动挡板203与第二端头挡板205贴合，实现输出轴线5在执行推动操纵后的精确复位；输出轴线5在导套线位移机构3的带动下，执行向第二筒体201底部相反方向的推动指令时，第二调节挡片204穿出第二端头挡板205中部的通孔，第二复位弹簧202和第二活动挡板203在第二端头挡板205的限制下，不随输入轴线4进一步运动。
53.进一步的，第二复位弹簧机构2还包括第三复位弹簧211、第三活动挡板212和第三调节挡片213，第三复位弹簧211的外径小于第二复位弹簧202的内径，第三复位弹簧211的自由长度大于第二筒体201的长度，第三活动挡板212的外廓小于第二复位弹簧202的内径并且大于第二活动挡板203的外径，第三活动挡板212的中部开有通孔，第三调节挡片213的外廓小于第二筒体201右侧底板上的通孔尺寸，第二活动挡板203、第二复位弹簧202、第三复位弹簧211、第三活动挡板212设置在第二筒体201和第二端头挡板205组成的筒状空间中，第三复位弹簧211穿入第二复位弹簧202的中部，第二活动挡板203和第三活动挡板212设置在第二复位弹簧202和第三复位弹簧211套合体的两端，第二活动挡板203靠近第二端
头挡板205，第三活动挡板212靠近第二筒体201的底板，输出轴线5依次穿过第二端头挡板205、第二调节挡片204、第二活动挡板203、第二复位弹簧202和第三复位弹簧211的套合体、第三活动挡板212、第三调节挡片213和第二筒体201的底板，输出轴线5的外廓与第二活动挡板203和第三活动挡板212的通孔配合，第三调节挡片213安装在输出轴线5上，通过设置第三调节挡片213与输出轴线5连接的位置，可以使第三调节挡片213与第三活动挡板212贴合，第三活动挡板212在第二端头挡板205和第二筒体201底板的限制下，使第三复位弹簧211处于预压缩状态。输出轴线5在导套线位移机构3的带动下，执行向第二筒体201底部方向的推动指令时，第二复位弹簧机构2在第三调节挡片213的作用下，带动第三活动挡板212，压缩第三复位弹簧211，将操纵指令传递至飞机舵面；输出轴线5在导套线位移机构3的带动下，执行完毕拉动指令后，导套线位移机构3做回复零位运动时，第三复位弹簧211释放弹簧力，推动第三活动挡板212、第三调节挡片213以及输入轴线4运动，直至第三活动挡板212与第三端头挡板贴合，实现输出轴线5在执行推动操纵后的精确复位；输出轴线5在导套线位移机构3的带动下，执行向第二筒体201底部相反方向的位动指令时，第二复位弹簧机构2在第二调节挡片204的作用下，带动第二活动挡板203，压缩第三复位弹簧211，第三调节挡片213穿出第三端头挡板中部的通孔，第三复位弹簧211的另一端和第三活动挡板212在第三端头挡板的限制下，不随输入轴线4进一步运动。
54.驾驶员操纵装置在每次做使输入轴线4向输出轴线5方向运动的推动舵面指令后回复时，操纵系统的复位力为第一复位弹簧102的压缩力和第三复位弹簧211的压缩力之和，在操纵指令为零时，仍然保持有第一复位弹簧102和第三复位弹簧211的预压缩力；驾驶员操纵装置在每次做使输出轴线5向输入轴线4方向运动的拉动舵面指令后回复时，操纵系统的复位力为第二复位弹簧202的压缩力和第三复位弹簧211的压缩力之和，在操纵指令为零时，仍然保持有第二复位弹簧202和第三复位弹簧211的预压缩力。
55.当第一复位弹簧102和第三复位弹簧211的预压缩力之和大于操纵系统摩擦力，且第二复位弹簧202和第三复位弹簧211的预压缩力之和也大于操纵系统摩擦力，便可以确保驾驶员在每一次操纵时，驾驶员的操纵量和飞机舵面的偏转量有精确的对应关系，驾驶员在每一次操纵恢复时，驾驶员操纵装置的复位位置和飞机舵面的复位位置均可以精确的恢复至零位，从而实现对飞机的精确操纵。一般情况下，第一复位弹簧102的刚度和预压缩量与第二复位弹簧202的刚度和预压缩量相等，优选的，第三复位弹簧211的刚度为第一复位弹簧102或第二复位弹簧202的一半。
56.如图4和图5所示，导套线位移机构3包括保护套301、两副侧软轨302和滚动体303、两副滚动体保持轨304和芯杆305，芯杆305为扁平条状不锈钢带，两侧对称设置有与滚动体303外形相配合的凹槽特征，滚动体303为轴承钢球，每两个一组，对称设置于芯杆305的两侧，滚动体保持架304为扁平条状不锈钢带，对称设置于芯杆305的两侧，滚动体保持架304的中部沿轴线方向等距设置有与滚动体外形相配合的通孔特征，每组滚动体303分别嵌于两副滚动体保持架304上的通孔内，侧软轨302为扁平条状不锈钢带，截面为内侧具有与滚动体外形相配合的凹槽特征、外侧为弧形的月牙形，两副侧软轨302沿芯杆305对称设置于两副滚动体保持架304的外侧，由芯杆305及沿芯杆305对称设置的滚动体保持架304、侧软轨302构成的组合束的截面在一个圆内，保护套301为圆形套管，套于由芯杆305及沿芯杆305对称设置的滚动体保持架、侧软轨302组成侧软轨302组合束外。
57.导套线位移机构3的芯杆305两端分别与输入轴线4和输出轴线5连接，并使第一复位弹簧机构1中的第一筒体101和第二复位弹簧机构2中的第二筒体201的开口朝向飞机推拉式控制软索的两端。
58.第一复位弹簧机构1的第一筒体101外缘设置有第一安装法兰106，第二复位弹簧机构2的第二筒体201外缘设置有第二安装法兰206。在飞机上安装时，第一安装法兰106通过螺栓连接于驾驶员操纵装置附近的机体结构上，第二安装法兰206通过螺栓连接于操纵面附近的机体结构上。
59.进一步的，保护套301可以采用不锈钢丝带材料螺旋绕制的管状体和外部为聚四氟乙烯软质套管套合而成，该结构能够使飞机推拉式控制软索更软，能够正常使用的最小弯曲半径更小，更利于机上的敷设。
60.进一步的，导套线位移机构的芯杆305、侧软轨302、滚动体保持轨304为螺旋形扁平条状体，芯杆305、侧软轨302、滚动体保持轨304的螺距相等，该结构能够使飞机推拉式精确控制软索更软，能够正常使用的最小弯曲半径更小，更利于机上的敷设。
61.在本技术另一实施例中，飞机油门操纵手柄的操纵指令通过飞机推拉式精制软索传递至发动机的调速器上，该飞机推拉式控制软索包括第一复位弹簧机构1、第二复位弹簧机构2、导套线位移机构3、输入轴线4和输出轴线5，输入轴线4穿过第一复位弹簧机构1并与第一复位弹簧机构1耦合，输出轴线5穿过第二复位弹簧机构2半与第二复位弹簧机构2耦合，导套线位移机构3两端分别与输入轴线4和输出轴线5相连。输入轴线4的另一端与飞机油门操纵手柄；输出轴线5的另一端与飞机发动机的调速器上。
62.该实施例中，第一复位弹簧机构1、第二复位弹簧机构2的组成、原理及使用方法与上述实施例相同，而不同点在于导套线位移机构3。
63.该导套线位移机构3包括保护套301、两副侧软轨302和滚动体303、两副滚动体保持轨304和芯杆305，芯杆305为扁平条状不锈钢带，两侧对称设置有与滚动体外形相配合的凹槽特征，滚动体为具有自润滑能力的聚四氟乙烯回转体，每两个一组，对称设置于芯杆305的两侧，滚动体保持架为扁平条状尼龙1010带，对称设置于芯杆305的两侧，滚动体保持架中部沿轴线方向等距设置有与滚动体外形相配合的通孔特征，每组滚动体分别嵌于两副滚动体保持架上的通孔内，侧软轨302为扁平条状不锈钢带，截面为内侧具有与滚动体外形相配合凹槽特征、外侧为弧形的月牙形，两副侧软轨302沿芯杆305对称设置于两副滚动体保持架的外侧，由芯杆305及沿芯杆305对称设置的滚动体保持架、侧软轨302构成的组合束的截面在一个圆内，保护套301为圆形套管，套于由芯杆305及沿芯杆305对称设置的滚动体保持架、侧软轨302组成侧软轨302组合束外。
64.滚动体303为椭球体状，对称的滚动体保持架304中部设置的通孔孔形为椭圆形，滚动体保持架304在与滚动体303接触的边缘具有厚缘特征，防止滚动体从保持架内脱出。
65.本技术提供的飞机推拉式控制软索通过设置相对应的第一复位弹簧和第二复位弹簧，可以实现在操纵系统在两个方向上的操纵和精确复位；通过在输出端设置第三复位弹簧，将复位弹簧的负载分配至输入端，克服了柔性芯杆在受压方向的弱点；通过设置等螺距的螺施形扁平带状芯杆、滚动体保持架、侧软轨使操纵软索具有更小年弯曲半径，但不降低本体的传动刚度，本技术结构简单，功能完整，集成化成度高，重量轻，具有很高的专业应用价值和市场推广价值。
66.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。