基于固液混杂弹簧的折叠翼辅助驱动装置制造方法及图纸

本发明专利技术一种基于固液混杂弹簧的折叠翼辅助驱动装置，属于航空结构设计领域，辅助驱动装置包括传动装置以及固液混杂弹簧机构，固液混杂弹簧机构包括主液压缸以及通过输油管与之连接的若干分流液压缸；本发明专利技术的折叠机翼辅助驱动装置在机翼展开时能够将外力做的功储存起来，在机翼折叠时回放出来，提供一部分驱动力，辅助主驱动器，可以减少对主驱动器驱动能力的需求;并且采用固液混杂弹簧储能，通过液压缸传递力和位移行程，把弹簧放置在机翼内部任何对重量和空间尺寸不敏感的位置，解决了翼型对空间尺寸和重量的限制问题。

An Auxiliary Driving Device for Folded Wings Based on Solid-liquid Hybrid Spring

【技术实现步骤摘要】
基于固液混杂弹簧的折叠翼辅助驱动装置
本专利技术属于航空结构设计领域，具体涉及一种基于固液混杂弹簧的折叠机翼辅助驱动装置。
技术介绍
机翼折叠技术可以节省舰载机停放时占用甲板的空间，也可以在飞行过程中折起机翼，增加飞行的稳定性。驱动装置在机翼折叠展开过程中占有重要的地位，需要根据具体的载荷需求和安装空间选取合适的驱动装置。目前折叠翼的驱动装置主要包括以下几种：电机驱动的、气动/液压驱动的和混合驱动器，根据具体的负载情况来配备驱动器；但是在负载比较大时，驱动器的尺寸需要增加，占用的空间和重量比较大，而安装空间不一定能容纳。如果有一个辅助驱动装置，能把外力做的功储存起来，等需要驱动力时回放出来，辅助主驱动器，就可以减少对主驱动器驱动能力的需求，解决驱动力和安装空间之间的矛盾。为此本专利技术设计了一种辅助驱动装置。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的问题，本专利技术公开了基于固液混杂弹簧的折叠翼辅助驱动装置，本专利技术的辅助驱动装置由折叠翼原有的主驱动器提供一部分驱动力，辅助驱动装置承担剩余的驱动力，在机翼展开时，辅助驱动装置将重力做的功储存起来，在机翼折叠时回放出来，替主驱动器承担一部分驱动力。本专利技术是这样实现的：一种基于固液混杂弹簧的折叠翼辅助驱动装置，辅助驱动装置包括传动装置以及固液混杂弹簧机构，固液混杂弹簧机构包括主液压缸以及通过输油管与之连接的若干分流液压缸。分流液压缸包括分流液压缸外筒，在分流液压缸外筒内部设置分流液压缸隔板，起到对分流液压缸活塞杆的支撑和导向作用。所述的分流液压缸外筒的上端面与分流液压缸隔板之间设置有分流液压缸活塞，所述的分流液压缸活塞上的分流液压缸活塞杆穿过分流液压缸隔板开设的中心孔，所述的分流液压缸活塞杆上安装有弹簧，弹簧两端分别顶住分流液压缸隔板、分流液压缸活塞；固液混杂弹簧由主液压缸、输油管、分流液压缸和弹簧组成，液压缸负责传递力和位移行程，弹簧负责储存能量。如果直接将弹簧放在转轴上，弹簧需要很大的空间且重量大，转轴处的翼型高度不能满足要求，因此通过液压缸传递力和位移行程，就可以把弹簧放置在对重量和空间尺寸不敏感的位置。由固液混杂弹簧实现储能功能。主液压缸的活塞杆受到螺杆的推力后，将油液压到若干个分流液压缸中，主液压缸和分流液压缸通过输油管相连，各个分流液压缸流入的油液体积之和等于主液压缸流出的油液体积，且油液的压强处处相等，因此通过设计主液压缸和分流液压缸活塞的面积，就可以实现主液压缸到分流液压缸力和位移的传递。所述的主液压缸、分流液压缸内部均设置有油液，主液压缸油液传递到分流液压缸，各个分流液压缸流入的油液体积之和等于主液压缸流出的油液体积；油液流入分流液压缸，使分流液压缸活塞向下运动，压缩弹簧，将主液压缸的重力势能转化为弹簧的弹性势能储存。进一步，所述的驱动装置置于外翼以及内翼之间，且所述的主液压缸安装于折叠翼转轴轴线的翼型高度的中间。进一步，所述的传动装置置于主液压缸外筒的内部，传动装置下端设置有主液压缸活塞，传动装置用于实现旋转运动与直线运动的相互转换；所述的传动装置至上而下包括螺套、螺杆，螺套内壁刻有内螺纹，与螺杆进行螺纹配合；所述的主液压缸外筒底端还设置有主液压缸进油嘴。螺杆的直线力和位移传给主液压缸的主液压缸活塞杆。进一步，所述的螺杆为T型圆柱状结构，螺杆下端直径小的部分设置导向板导向槽机构，所述的导向板导向槽机构包括沿螺杆周向均匀设置四个导向板，在主液压缸外筒内壁的对应位置设置四个凸台，凸台的外侧面有沿轴向的导向槽，导向槽和导向板滑动配合，使螺杆产生轴向位移，实现旋转运动与直线运动的转换。进一步，所述的螺套和主液压缸外筒环面中间放置推力轴承；所述的主液压缸外筒下端面设置有主液压缸进油嘴。进一步，所述的螺杆的底端伸出一个定位销，与之对应的主液压缸活塞杆的顶端设置有深孔，销和孔相互配合，保证主液压缸活塞杆和螺杆的轴线始终重合，使螺杆和主液压缸活塞杆不发生轴向错位。进一步，所述的主液压缸外筒内部设置有主液压缸隔板，主液压缸隔板的中心孔与主液压缸活塞杆形成配合，对主液压缸活塞杆的运动起支撑和导向作用。进一步，所述的主液压缸外筒通过内翼连接件与内翼连接。进一步，所述的分流液压缸的上端面设置有分流液压缸进油嘴，用于加油和加压，下端面设置有连接螺栓；为了分流液压缸和弹簧连接方便，所述的分流液压缸和弹簧为一体式结构，弹簧套在分流液压缸活塞杆上，一端与分流液压缸活塞底部相连，另一端连接在分流液压缸隔板上。本专利技术还公开了一种基于固液混杂弹簧的折叠翼辅助驱动装置的工作方法，具体步骤如下：机翼展开时，分配给辅助驱动装置的外力大于弹簧弹力；于是折叠转轴处的旋转运动传给螺套，带动螺套旋转，在导向板导向槽机构的限制下，螺杆产生沿轴向向下的位移，从而推动螺杆，使油液通过输油管流向若干分流液压缸，分流液压缸活塞杆向下运动，压缩弹簧，使弹簧储能；当机翼展平时，分配给辅助驱动装置的外力和弹簧弹力处于平衡状态，此时把机翼锁住；机翼折叠时，打开锁销开关，并使主驱动器工作，此时分配给辅助驱动装置的外力小于弹簧的弹力，因此弹簧伸长释放能量，推动分流液压缸中的活塞杆向上运动，液压油流回主液压缸中，使主液压缸的分流液压缸活塞杆产生向上的位移，推动螺杆向上运动，使螺套反向旋转，由机械装置将扭转驱动力矩传给折叠翼转轴轴线，辅助主驱动器，为机翼折叠提供驱动力；直到弹簧恢复原长，辅助驱动装置停止提供驱动力。通过上述方法，本专利技术的折叠机翼辅助驱动装置在机翼展开时能够将外力做的功储存起来，在机翼折叠时回放出来，提供一部分驱动力，辅助主驱动器，可以减少对主驱动器驱动能力的需求；本专利技术的折叠机翼驱动装置采用固液混杂弹簧储能，通过液压缸传递力和位移行程，把弹簧放置在机翼内部任何对重量和空间尺寸不敏感的位置，解决了翼型对空间尺寸和重量的限制问题。本专利技术与现有技术的有益效果在于：1)本专利技术的折叠机翼辅助驱动装置在机翼展开时能够将外力做的功储存起来，在机翼折叠时回放出来，提供一部分驱动力，辅助主驱动器，可以减少对主驱动器驱动能力的需求；2)本专利技术的折叠机翼驱动装置采用固液混杂弹簧储能，通过液压缸传递力和位移行程，把弹簧放置在机翼内部任何对重量和空间尺寸不敏感的位置，解决了翼型对空间尺寸和重量的限制问题。附图说明图1为本专利技术折叠翼辅助驱动装置结构示意图；图2为本专利技术分流液压缸结构示意图；图3为本专利技术导向板和导向槽配合示意图；图4为本专利技术内翼连接件结构的俯视图；图5为本专利技术内翼连接件结构的主视图；其中，1-主液压缸外筒，2-螺套，3-螺杆，4-导向板导向槽机构，5-推力轴承，6-定位销，7-主液压缸活塞杆，8-主液压缸活塞，9-主液压缸隔板，10-油液，11-主液压缸进油嘴，12-输油管，13-分流液压缸，14-内翼连接件，15-弹簧，16-分流液压缸外筒，17-分流液压缸隔板，18-分流液压缸活塞，19-分流液压缸活塞杆，20-分流液压缸进油嘴，21-连接螺栓，22-导向板，23-导向槽，24-定位销，25-外翼，26-内翼，27-内翼工字梁，28-折叠翼转轴轴线，29-内翼连接件。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚，明确，以下列举实例对本专利技术进一步详细说明。应当指出此处所描述的具体实施仅用以解释本专利技术，并不用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于固液混杂弹簧的折叠翼辅助驱动装置，其特征在于，所述的辅助驱动装置包括传动装置以及固液混杂弹簧机构，所述的固液混杂弹簧机构包括主液压缸以及通过输油管(12)与之连接的若干分流液压缸(13)；所述的分流液压缸(13)包括分流液压缸外筒(16)，在分流液压缸外筒(16)内部设置分流液压缸隔板(17)，所述的分流液压缸外筒(16)的上端面与分流液压缸隔板(17)之间设置有分流液压缸活塞(18)，所述的分流液压缸活塞(18)上的分流液压缸活塞杆(19)穿过分流液压缸隔板(17)开设的中心孔，所述的分流液压缸活塞杆(19)上安装有弹簧(15)，弹簧(15)两端分别顶住分流液压缸隔板(17)、分流液压缸活塞(18)；所述的主液压缸、分流液压缸内部均设置有油液(10)，主液压缸油液传递到分流液压缸(13)，各个分流液压缸(13)流入的油液体积之和等于主液压缸流出的油液体积；油液流入分流液压缸(13)，使分流液压缸活塞(18)向下运动，压缩弹簧(15)，将主液压缸的重力势能转化为弹簧的弹性势能储存。

【技术特征摘要】
1.一种基于固液混杂弹簧的折叠翼辅助驱动装置，其特征在于，所述的辅助驱动装置包括传动装置以及固液混杂弹簧机构，所述的固液混杂弹簧机构包括主液压缸以及通过输油管(12)与之连接的若干分流液压缸(13)；所述的分流液压缸(13)包括分流液压缸外筒(16)，在分流液压缸外筒(16)内部设置分流液压缸隔板(17)，所述的分流液压缸外筒(16)的上端面与分流液压缸隔板(17)之间设置有分流液压缸活塞(18)，所述的分流液压缸活塞(18)上的分流液压缸活塞杆(19)穿过分流液压缸隔板(17)开设的中心孔，所述的分流液压缸活塞杆(19)上安装有弹簧(15)，弹簧(15)两端分别顶住分流液压缸隔板(17)、分流液压缸活塞(18)；所述的主液压缸、分流液压缸内部均设置有油液(10)，主液压缸油液传递到分流液压缸(13)，各个分流液压缸(13)流入的油液体积之和等于主液压缸流出的油液体积；油液流入分流液压缸(13)，使分流液压缸活塞(18)向下运动，压缩弹簧(15)，将主液压缸的重力势能转化为弹簧的弹性势能储存。2.根据权利要求1所述的一种基于固液混杂弹簧的折叠翼辅助驱动装置，其特征在于，所述的驱动装置置于外翼(25)以及内翼(26)之间，且所述的主液压缸安装于折叠翼转轴轴线(28)的翼型高度的中间。3.根据权利要求1所述的一种基于固液混杂弹簧的折叠翼辅助驱动装置，其特征在于，所述的传动装置置于主液压缸外筒(1)的内部，传动装置下端设置有主液压缸活塞(8)；所述的传动装置至上而下包括螺套(2)、螺杆(3)，螺套(2)内壁刻有内螺纹，与螺杆(3)进行螺纹配合；所述的主液压缸外筒(1)底端还设置有主液压缸进油嘴(11)。4.根据权利要求3所述的一种基于固液混杂弹簧的折叠翼辅助驱动装置，其特征在于，所述的螺杆(3)为T型圆柱状结构，螺杆(3)下端直径小的部分设置导向板导向槽机构(4)，所述的导向板导向槽机构(4)包括沿螺杆(3)周向均匀设置四个导向板(22)，在主液压缸外筒(1)内壁的对应位置设置四个凸台，凸台的外侧面有沿轴向的导向槽(23)，导向槽(23)和导向板(22)滑动配合，使螺杆(3)产生轴向位移，实现旋转运动与直线运动的转换。5.根据权利要求3所述的一种基于固液混杂弹簧的折叠翼辅助驱动装置，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：周丽，赵畅，邱涛，支彭勃，李晨晓，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32