CN113844639A - 一种航空作动器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种航空作动器，属于航空技术领域，该航空作动器的电机通过差动轮系与应急手摇装置连接，电机与终点开关电连接，终点开关与外部电路电连接，差动轮系与定轴齿轮连接，定轴齿轮与输出轴通过齿轮啮合，支架组件安装在输出轴上；定轴齿轮、支架组件、输出轴、终点开关位于盖板上；当电机无法正常工作时，应急手摇装置用于在扳动作用下，扳动作用产生的力矩通过差动轮系传递到定轴轮系，使得定轴轮系将力矩传递到输出轴，以使航空作动器正常工作。在飞机出现电路故障时，可使用手动模式操纵航空作动器，结构简单、紧凑、操作简便有效、可靠地实现既定功能，用于航空产品。

Description

一种航空作动器

技术领域

本发明属于航空技术领域，涉及一种航空作动器。

背景技术

航空作动器作为飞机内部不可缺少的一部分，需要紧凑的结构，高可靠度实现力矩的传输。由于航空产品工况的特殊性，当飞机上用于给航空作动器提供电源的电路出现故障时，航空作动器无法正常工作。

因此，亟需一种航空作动器来在电路出现故障时能正常工作，提高安全性。

发明内容

为解决现有技术中的问题，本发明提供了一种航空作动器，所述技术方案如下：

一种航空作动器，包括：电机、应急手摇装置、差动轮系、定轴齿轮、支架组件、输出轴、终点开关和盖板，

电机通过差动轮系与应急手摇装置连接，电机与终点开关电连接，终点开关与外部电路电连接，差动轮系与定轴齿轮连接，定轴齿轮与输出轴通过齿轮啮合，支架组件安装在输出轴上；定轴齿轮、支架组件、输出轴、终点开关位于盖板上；当电机无法正常工作时，应急手摇装置用于在扳动作用下，扳动作用产生的力矩通过差动轮系传递到定轴轮系，使得定轴轮系将力矩传递到输出轴，以使航空作动器正常工作。

其中，在电机正常工作时，电机带动电机的输出轴旋转，将力矩传递到差动轮系上，力矩通过差动轮系传递到定轴轮系上，定轴轮系将力矩传递到输出轴，安装于输出轴上的支架组件随着输出轴做直线运动。

其中，应急手摇装置包括：锥齿轮、轴承、支撑盘、弹簧、摩擦盘、钢球、第一紧固件、第一摩擦片、第二摩擦片、推力轴承、滚针轴承、密封圈、输入轴、第一壳体、第二紧固件、第三紧固件和第二壳体，

其中，输入轴与锥齿轮通过间隙配合连接，两个轴承安装在锥齿轮上，两个轴承之间设置有垫圈；

支撑盘、摩擦盘中心以及锥齿轮远离齿轮的一端均设置有花键副，支撑盘、摩擦盘与锥齿轮通过花键连接；

支撑盘远离锥齿轮齿轮的一侧设置有一圈凹槽，第一摩擦片粘贴于摩擦盘上，摩擦盘靠近锥齿轮齿轮的一侧设置有多个圆孔，摩擦盘的圆孔与支撑盘的凹槽之间安装有弹簧，摩擦盘远离锥齿轮齿轮的一侧设置有凹凸不平的凹槽；第二摩擦片通过第三紧固件连接于第一壳体上，第二摩擦片与第一摩擦片相对设置；

输入轴靠近锥齿轮齿轮的一端设置有三角圆盘，三角圆盘上设置多个腰形孔与多个圆孔，腰形孔和圆孔间隔均匀排列，第一紧固件穿过输入轴上的腰形孔安装在摩擦盘上，钢球安装在输入轴圆孔与摩擦盘的凹槽之间；

输入轴上安装有推力轴承与滚针轴承；

应急手摇装置的所有零组件共轴，且位于第一壳体与第二壳体组成的密封腔体内，第一壳体与第二壳体通过第二紧固件连接，第一壳体与第二壳体接缝处设置有密封圈；

当电机无法正常工作时，手动扳动输入轴，力矩从输入轴传入，并带动摩擦盘圆孔中的钢球，使钢球从摩擦盘的凹槽最底部向高点攀爬，弹簧被压缩，第一摩擦片与第二摩擦片分开，输入轴通过带动连接到摩擦盘上的第一紧固件来带动摩擦盘转动，力矩由摩擦盘通过花键副传递锥齿轮上，电机输出轴由于电机离合器的把持力矩无法转动，力矩通过锥齿轮与差动轮系传递到定轴轮系，定轴轮系将力矩传递到输出轴，安装于输出轴上的支架组件随着输出轴做直线运动。

其中，在电机正常工作时，钢球在弹簧的约束位于摩擦盘凹槽与输入轴圆孔中间，当力矩从输入轴传入带动摩擦盘圆孔中的钢球从摩擦盘的凹槽最底部向高点攀爬，弹簧被压缩，第一摩擦片与第二摩擦片分开，连接到摩擦盘上的第一紧固件带动摩擦盘转动，力矩由摩擦盘通过花键副传递锥齿轮上；当力矩由锥齿轮传入时，锥齿轮带动摩擦盘转动，由于弹簧力的作用以及第一摩擦片与第二摩擦片之间的摩擦力的作用，摩擦盘上的第一紧固件无法带动输入轴转动，力矩无法传递，从而实现力矩只能由输入轴端的单向传递。

其中，摩擦盘靠近锥齿轮齿轮的一侧设置有8个圆孔。

其中，三角圆盘上设置3个腰形孔与3个圆孔。

其中，输入轴远离锥齿轮齿轮的一端设置有外六角结构。

其中，第一壳体与第二壳体由铝合金制成。

其中，第一紧固件、第二紧固件和第三紧固件为螺钉。

其中，第一摩擦片、第二摩擦片的材料可以为3号石棉或者树脂基材料。

本发明提供的航空作动器，由于具有应急手摇装置，在飞机上电路正常且电机正常时，航空作动器可以通过电机驱动实现力矩的传递，，电路故障时利用设置的应急手摇装置传递力矩用实现力矩传递，使输出轴直线运动，结构紧凑、操作简单、可靠性高。

附图说明

图1为本发明提供的航空作动器的结构示意图；

图2为本发明提供的应急手摇装置的结构示意图；

图3为本发明提供的支撑盘的结构示意图；

图4为本发明提供的输入轴的结构示意图。

附图标记说明：

1—电机； 2—应急手摇装置； 3—差动轮系；

4—定轴轮系； 5—支架组件； 6—输出轴；

7—终点开关； 8—盖板； 2a—锥齿轮；

2b—垫圈； 2c—轴承； 2d—支撑盘；

2e—弹簧； 2f—摩擦盘； 2g—钢球；

2h—第一紧固件； 2i—第一摩擦片； 2j—第二摩擦片；

2k—推力轴承； 2l—滚针轴承； 2m—密封圈；

2n—输入轴； 2o—第一壳体； 2p—第二紧固件；

2q—第三紧固件； 2r—第二壳体；

具体实施方式

下面对本发明做进一步详细说明。

如图1所示，本发明提供一种航空作动器，包括：电机1、应急手摇装置2、差动轮系3、定轴轮系4、支架组件5、输出轴6、终点开关7和盖板8，

电机1通过差动轮系3与应急手摇装置2连接，电机1与终点开关7电连接，外部电路通过作动器上的插座给作动器供电，到达规定行程后终点开关7切断电源并发出到位信号，差动轮系3与定轴轮系4连接，定轴轮系4与输出轴6通过齿轮啮合，支架组件5安装在输出轴6上；定轴轮系4、支架组件5、输出轴6、终点开关7位于盖板8上；当外部电路故障或者电机自身出现故障时，应急手摇装置2用于在扳动作用下，扳动作用产生的力矩通过差动轮系3传递到定轴轮系4，使得定轴轮系4将力矩传递到输出轴6，以使航空作动器正常工作。

在本申请中，在电机正常工作时，电机1带动电机1的输出轴旋转，将力矩传递到差动轮系3上，力矩通过差动轮系3传递到定轴轮系4上，定轴轮系4将力矩传递到输出轴6，安装于输出轴6上的支架组件5随着输出轴6做直线运动。

如图2所示，应急手摇装置2包括：锥齿轮2a、轴承2c、支撑盘2d、弹簧2e、摩擦盘2f、钢球2g、第一紧固件2h、第一摩擦片2i、第二摩擦片2j、推力轴承2k、滚针轴承2l、密封圈2m、输入轴2n、第一壳体2o、第二紧固件2p、第三紧固件2q和第二壳体2r，

其中，输入轴2n与锥齿轮2a通过间隙配合连接，两个轴承2c安装在锥齿轮2n上，两个轴承2c之间设置有垫圈2b，垫圈2b可以将两个轴承分开，避免卡滞摩擦。

支撑盘2d、摩擦盘2f中心以及锥齿轮2a远离齿轮的一端均设置有花键副，支撑盘2d、摩擦盘2f与锥齿轮2a通过花键连接；

支撑盘2d远离锥齿轮2a齿轮的一侧设置有一圈凹槽，第一摩擦片2i粘贴于摩擦盘2f上。

摩擦盘2f靠近锥齿轮2a齿轮的一侧设置有多个圆孔，示例地，如图3所示，摩擦盘2f靠近锥齿轮2a齿轮的一侧设置有8个圆孔。摩擦盘2f的圆孔与支撑盘2d的凹槽之间安装有弹簧2e，摩擦盘2f远离锥齿轮2a齿轮的一侧设置有凹凸不平的凹槽；第二摩擦片2j通过第三紧固件2q连接于第一壳体2o上，第二摩擦片2j与第一摩擦片2i相对设置。

如图4所示，输入轴2n靠近锥齿轮2a齿轮的一端设置有三角圆盘，三角圆盘上设置多个腰形孔与多个圆孔，腰形孔和圆孔间隔均匀排列，第一紧固件2h穿过输入轴2n上的腰形孔安装在摩擦盘2f上，钢球2g安装在输入轴2n圆孔与摩擦盘2f的凹槽之间。示例地，三角圆盘上可以设置3个腰形孔与3个圆孔。进一步地，输入轴2n远离锥齿轮2a齿轮的一端设置有外六角结构，外六角结构有利于扳手或者通用工具直接扳动，无需设置专用工具。

输入轴2g上安装有推力轴承2k与滚针轴承2l；起到支撑作用，减少手摇时的摩擦力，使得各个部件的旋转运动顺利进行，以延长其耐久性。

应急手摇装置2的所有零组件共轴，且位于第一壳体2o与第二壳体2r组成的密封腔体内，第一壳体2o与第二壳体2r通过第二紧固件2p连接，第一壳体2o与第二壳体2r接缝处设置有密封圈2m，密封圈2m可以由橡胶材料制成；第一壳体2o与第二壳体2r由铝合金制成。

示例地，第一紧固件、第二紧固件和第三紧固件可以为螺钉。当然，也可以为螺栓，铆钉等。

当电机无法正常工作时，手动扳动输入轴2n，力矩从输入轴2n传入，并带动摩擦盘圆孔中的钢球2g，使钢球2g从摩擦盘2f的凹槽最底部向高点攀爬，弹簧2e被压缩，第一摩擦片2i与第二摩擦片2j分开，输入轴2n通过带动连接到摩擦盘2f上的第一紧固件2h来带动摩擦盘2f转动，力矩由摩擦盘2f通过花键副传递锥齿轮2a上，电机1输出轴由于电机离合器的把持力矩无法转动，力矩通过锥齿轮2a与差动轮系3传递到定轴轮系4，定轴轮系4将力矩传递到输出轴6，安装于输出轴6上的支架组件5随着输出轴6做直线运动。

在电机正常工作时，钢球2g在弹簧2e的约束位于摩擦盘2f凹槽与输入轴2n圆孔中间，当力矩从输入轴2n传入带动摩擦盘2f圆孔中的钢球2g从摩擦盘2f的凹槽最底部向高点攀爬，弹簧2e被压缩，第一摩擦片2i与第二摩擦片2j分开，连接到摩擦盘2f上的第一紧固件2h带动摩擦盘2f转动，力矩由摩擦盘2f通过花键副传递锥齿轮2a上；当力矩由锥齿轮2a传入时，锥齿轮2a带动摩擦盘2f转动，由于弹簧2e力的作用以及第一摩擦片2i与第二摩擦片2j之间的摩擦力的作用，摩擦盘2f上的第一紧固件2h无法带动输入轴2n转动，力矩无法传递，从而实现力矩只能由输入轴2n端的单向传递。

本发明提供的航空作动器，由于具有应急手摇装置，在飞机上电路正常且电机正常时，航空作动器可以通过电机驱动实现力矩的传递，，电路故障时利用设置的应急手摇装置传递力矩用实现力矩传递，使输出轴直线运动，结构紧凑、操作简单、可靠性高。

以上所述，仅为本发明的具体实施例，对本发明进行详细描述，未详尽部分为常规技术。但本发明的保护范围不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种航空作动器，其特征在于，包括：电机(1)、应急手摇装置(2)、差动轮系(3)、定轴轮系(4)、支架组件(5)、输出轴(6)、终点开关(7)和盖板(8)，

电机(1)通过差动轮系(3)与应急手摇装置(2)连接，电机(1)与终点开关(7)电连接，终点开关(7)与外部电路电连接，差动轮系(3)与定轴轮系(4)连接，定轴轮系(4)与输出轴(6)通过齿轮啮合，支架组件(5)安装在输出轴(6)上；定轴轮系(4)、支架组件(5)、输出轴(6)、终点开关(7)位于盖板(8)上；当电机无法正常工作时，应急手摇装置(2)用于在扳动作用下，扳动作用产生的力矩通过差动轮系(3)传递到定轴轮系(4)，使得定轴轮系(4)将力矩传递到输出轴(6)，以使航空作动器正常工作。

2.根据权利要求1所述的航空作动器，其特征在于，在电机正常工作时，电机(1)带动电机(1)的输出轴旋转，将力矩传递到差动轮系(3)上，力矩通过差动轮系(3)传递到定轴轮系(4)上，定轴轮系(4)将力矩传递到输出轴(6)，安装于输出轴(6)上的支架组件(5)随着输出轴(6)做直线运动。

3.根据权利要求1所述的航空作动器，其特征在于，应急手摇装置(2)包括：锥齿轮(2a)、轴承(2c)、支撑盘(2d)、弹簧(2e)、摩擦盘(2f)、钢球(2g)、第一紧固件(2h)、第一摩擦片(2i)、第二摩擦片(2j)、推力轴承(2k)、滚针轴承(2l)、密封圈(2m)、输入轴(2n)、第一壳体(2o)、第二紧固件(2p)、第三紧固件(2q)和第二壳体(2r)，

其中，输入轴(2n)与锥齿轮(2a)通过间隙配合连接，两个轴承(2c)安装在锥齿轮(2n)上，两个轴承(2c)之间设置有垫圈(2b)；

支撑盘(2d)、摩擦盘(2f)中心以及锥齿轮(2a)远离齿轮的一端均设置有花键副，支撑盘(2d)、摩擦盘(2f)与锥齿轮(2a)通过花键连接；

支撑盘(2d)远离锥齿轮(2a)齿轮的一侧设置有一圈凹槽，第一摩擦片(2i)粘贴于摩擦盘(2f)上，摩擦盘(2f)靠近锥齿轮(2a)齿轮的一侧设置有多个圆孔，摩擦盘(2f)的圆孔与支撑盘(2d)的凹槽之间安装有弹簧(2e)，摩擦盘(2f)远离锥齿轮(2a)齿轮的一侧设置有凹凸不平的凹槽；第二摩擦片(2j)通过第三紧固件(2q)连接于第一壳体(2o)上，第二摩擦片(2j)与第一摩擦片(2i)相对设置；

输入轴(2n)靠近锥齿轮(2a)齿轮的一端设置有三角圆盘，三角圆盘上设置多个腰形孔与多个圆孔，腰形孔和圆孔间隔均匀排列，第一紧固件(2h)穿过输入轴(2n)上的腰形孔安装在摩擦盘(2f)上，钢球(2g)安装在输入轴(2n)圆孔与摩擦盘(2f)的凹槽之间；

输入轴(2g)上安装有推力轴承(2k)与滚针轴承(2l)；

应急手摇装置(2)的所有零组件共轴，且位于第一壳体(2o)与第二壳体(2r)组成的密封腔体内，第一壳体(2o)与第二壳体(2r)通过第二紧固件(2p)连接，第一壳体(2o)与第二壳体(2r)接缝处设置有密封圈(2m)；

当电机无法正常工作时，手动扳动输入轴(2n)，力矩从输入轴(2n)传入，并带动摩擦盘圆孔中的钢球(2g)，使钢球(2g)从摩擦盘(2f)的凹槽最底部向高点攀爬，弹簧(2e)被压缩，第一摩擦片(2i)与第二摩擦片(2j)分开，输入轴(2n)通过带动连接到摩擦盘(2f)上的第一紧固件(2h)来带动摩擦盘(2f)转动，力矩由摩擦盘(2f)通过花键副传递锥齿轮(2a)上，电机(1)输出轴由于电机离合器的把持力矩无法转动，力矩通过锥齿轮(2a)与差动轮系(3)传递到定轴轮系(4)，定轴轮系(4)将力矩传递到输出轴(6)，安装于输出轴(6)上的支架组件(5)随着输出轴(6)做直线运动。

4.根据权利要求3所述的航空作动器，其特征在于，

在电机正常工作时，钢球(2g)在弹簧(2e)的约束位于摩擦盘(2f)凹槽与输入轴(2n)圆孔中间，当力矩从输入轴(2n)传入带动摩擦盘(2f)圆孔中的钢球(2g)从摩擦盘(2f)的凹槽最底部向高点攀爬，弹簧(2e)被压缩，第一摩擦片(2i)与第二摩擦片(2j)分开，连接到摩擦盘(2f)上的第一紧固件(2h)带动摩擦盘(2f)转动，力矩由摩擦盘(2f)通过花键副传递锥齿轮(2a)上；当力矩由锥齿轮(2a)传入时，锥齿轮(2a)带动摩擦盘(2f)转动，由于弹簧(2e)力的作用以及第一摩擦片(2i)与第二摩擦片(2j)之间的摩擦力的作用，摩擦盘(2f)上的第一紧固件(2h)无法带动输入轴(2n)转动，力矩无法传递，从而实现力矩只能由输入轴(2n)端的单向传递。

5.根据权利要求3所述的航空作动器，其特征在于，摩擦盘(2f)靠近锥齿轮(2a)齿轮的一侧设置有8个圆孔。

6.根据权利要求3所述的航空作动器，其特征在于，三角圆盘上设置3个腰形孔与3个圆孔。

7.根据权利要求3所述的航空作动器，其特征在于，

输入轴(2n)远离锥齿轮(2a)齿轮的一端设置有外六角结构。

8.根据权利要求3所述的航空作动器，其特征在于，

第一壳体(2o)与第二壳体(2r)由蚀高强铝合金制成。

9.根据权利要求3所述的航空作动器，其特征在于，

第一紧固件、第二紧固件和第三紧固件为螺钉。

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