CN112572753A - 一种飞艇储能式气压制动机构 - Google Patents
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Abstract
本发明属于飞艇矢量转向振动控制领域，具体涉及一种飞艇储能式气压制动机构。包括：制动蹄片组件(12)、承压片(6)、制动鼓(8)，其中，制动蹄片组件(12)设置在承压片(6)上，承压片(6)固定在发动机安装框架(10)上，制动鼓(8)固定在转向装置的转向管(11)上，制动蹄片组件(12)作为定盘与作为动盘的制动鼓(8)配合对转向管进行制动。该储能式气压制动机构结构简单、重量轻便。
Description
技术领域
本发明属于飞艇矢量转向振动控制领域，具体涉及一种飞艇储能式气压制动机构。
背景技术
飞艇是利用轻于空气的气体来产生静升力的空中搭载平台。某型飞艇的矢量转向装置包含传动与转向机构，转向由链-轮机构实现，必然存在一定的间隙。在飞艇发动机起动阶段，因发动机与螺旋桨的振动，将导致整个矢量转向装置发生强烈振动，甚至共振，造成部件及结构的损坏，从而影响飞艇运行的稳定性和安全性。因此，有必要在发动机起动阶段对飞艇矢量转向装置进行锁紧，以尽量减少因振动带来的不利影响。
发明内容
发明目的：提供一种安装方便、空间小、可靠的飞艇储能式气压制动机构，以提高飞艇矢量转向装置的稳定性。
技术方案：
第一方面，提供了一种飞艇储能式气压制动机构，包括：制动蹄片组件12、承压片6、制动鼓8，其中，制动蹄片组件12设置在承压片6上，承压片6固定在发动机安装框架10上，制动鼓8固定在转向装置的转向管11上，制动蹄片组件12作为定盘与作为动盘的制动鼓8配合对转向管进行制动。
进一步地，制动蹄片组件12包括制动蹄片7以及两个气动气缸4，其中，制动蹄片7包括左右两个蹄形板，所述蹄形板均包括第一端部和第二端部，两个气动气缸4均包括左右两个活塞，活塞杆端部设置有气动气缸螺杆5，两个气动气缸4分别固定在承压片6上端和下端并且气动气缸4分别位于所述蹄形板的第一端部之间以及所述蹄形板的第二端部之间，气动气缸螺杆5端部与所述蹄形板的端部接触，制动时，气动气缸内的气体推动活塞杆运动带动气动气缸螺杆5运动，气动气缸螺杆5作用在所述蹄形板上使制动蹄片7张开，张开的制动蹄片7与制动鼓8作用对转向管制动。
进一步地，制动蹄片组件12还包括两个回位弹簧9，其中，一个回位弹簧9的两端固定在蹄形板的第一端部上，另一回位弹簧9的两端固定在蹄形板的第二端部上用于转向管制动后恢复转动时为制动蹄片7提供恢复力。
进一步地，气动气缸螺杆5端部设置有一字型槽，气动气缸螺杆5通过一字槽与蹄形板的端部连接。
进一步地，制动蹄片组件12包括气动气缸4、制动蹄片7和回位弹簧9，其中，制动蹄片7包括左右两个蹄形板，所述蹄形板均包括第一端部和第二端部，气动气缸4包括左右两个活塞，活塞杆端部设置有气动气缸螺杆5，气动气缸4固定在承压片6上端并且气动气缸4位于所述蹄形板的第一端部之间，气动气缸螺杆5端部与所述蹄形板的第一端部接触，所述蹄形板的第二端部通过弹性部件连接，并且所述第二端部之间还设置有限位块，制动时，气动气缸内的气体推动活塞杆运动带动气动气缸螺杆5运动，气动气缸螺杆5作用在所述蹄形板的第一端部上使制动蹄片7张开，张开的制动蹄片7与制动鼓8作用对转向管制动。
进一步地，制动蹄片组件12还包括回位弹簧9，其中，回位弹簧9的两端固定在蹄形板的第一端部上，用于转向管制动后恢复转动时为制动蹄片7提供恢复力。
进一步地，气动气缸螺杆5端部设置有一字型槽，气动气缸螺杆5通过一字槽与蹄形板的第一端部连接。
进一步地，所述限位块为梯形环，其中，梯形结构的上底位于制动蹄片7的内环，梯形结构的下底位于制动蹄片7的外环。
有益效果：
该储能式气压制动机构结构简单、重量轻便；制动力矩随高压气瓶不同压力成线性变化，稳定可靠，可以完全制动转向管，减小振动及共振趋势，有效保障了发动机起动过程的顺利完成。在完全制动的基础上，制动次数余量充足；用气缸驱动替代传统液压缸驱动的形式，还具有较好的环保性、经济性。
附图说明
图1为气压制动机构零件组装图；
图2为气压制动机构零件分解图；
图3为制动蹄片组件示意图；
图4为制动鼓结构示意图；
图5为承压片结构示意图；
图6为气动气缸的管路控制原理图。
其中，空气高压气源1、高压管路2、电磁阀3、气动气缸4、气动气缸螺杆5、承压片6、制动蹄片7、制动鼓8、和回位弹簧9、发动机安装框架10、转向管11、制动蹄片组件12。
具体实施方式
为了在发动机起动阶段对飞艇矢量转向装置进行锁紧，以尽量减少因振动带来的不利影响，需要提供一种飞艇储能式气压制动机构。
申请人经过研究发现，就锁紧制动方式而言，目前主要有机械插销式、碟刹式和蹄片式毂刹。原先采用的机械插销式锁紧机构，可靠性和安全性差、操作不便、无远程控制功能等。考虑飞艇安装空间和重量，选用结构紧凑，重量轻便且易远程控制的蹄片式鼓刹。
为了提高飞艇矢量转向装置的稳定性，本发明针对蹄片式的制动方式进行创造性的设计。
由于发动机起动过程中，矢量转向装置会出现较强振动现象，为保证其运行过程中的稳定性，需要采取一定的减振措施。制动蹄片组件装在承压片上作为定盘固定在发动机安装框架上，不随转向管转动，制动鼓作为动盘固定在矢量转向装置的转向管上，随转向管一同转动。
当飞艇发动机起动时，通过控制进气阀(电磁阀)开启，排气阀(电磁阀)关闭，高压空气由空气瓶通过高压管路作用于气动气缸，气缸中的高压空气推动气动气缸螺杆，从而使固定在承压片上的制动蹄片张开对动盘进行制动，达到快速锁紧转向管的目的。发动机运行稳定后，控制进气阀(电磁阀)关闭，排气阀(电磁阀)开启，排出高压管路中的空气，在回位弹簧的作用下，制动蹄片回位。
实施例1：
如图1和2，一种储能式气压制动机构包括：制动蹄片组件12、承压片6、制动鼓8，其中，制动蹄片组件12设置在承压片6上，承压片6固定在发动机安装框架10上，制动鼓8固定在转向装置的转向管11上，制动蹄片组件12作为定盘与作为动盘的制动鼓8配合对转向管进行制动。
实施例2：
如图3至5，在实施例2的基础上，制动蹄片组件12包括气动气缸4、制动蹄片7和回位弹簧9，其中，制动蹄片7包括左右两个蹄形板，所述蹄形板均包括第一端部和第二端部，气动气缸4包括左右两个活塞，活塞杆端部设置有气动气缸螺杆5，气动气缸4固定在承压片6上端并且气动气缸4位于所述蹄形板的第一端部之间，气动气缸螺杆5端部与所述蹄形板的第一端部接触，所述蹄形板的第二端部通过弹性部件连接，并且所述第二端部之间还设置有限位块，制动时，气动气缸内的气体推动活塞杆运动带动气动气缸螺杆5运动，气动气缸螺杆5作用在所述蹄形板的第一端部上使制动蹄片7张开，张开的制动蹄片7与制动鼓8作用对转向管制动。
进一步地，制动蹄片组件12还可以包括回位弹簧9，回位弹簧9的两端固定在蹄形板的第一端部上，用于转向管制动后恢复转动时为制动蹄片7提供恢复力。
进一步地，回位弹簧9中部还设置有导向杆，导向杆两端设置有一字开槽，导向杆通过一字卡槽与蹄形板第一端部连接用于对回位弹簧9进行导向。
进一步地，气动气缸螺杆5端部设置有一字型槽，气动气缸螺杆5通过一字槽与蹄形板的第一端部连接，槽的深度大于制动时蹄形板的运动距离。
进一步地，所述限位块为梯形环，其中，梯形结构的上底位于制动蹄片7的内环，梯形结构的下底位于制动蹄片7的外环，所述梯形结构的上边用于在恢复时对蹄形板进行限位。
实施例3：
在实施例1的基础上，与实施例2不同的是气动气缸4为对称设置在承压片上的两个。具体地，制动蹄片组件12包括制动蹄片7以及两个气动气缸4，其中，制动蹄片7包括左右两个蹄形板，所述蹄形板均包括第一端部和第二端部，两个气动气缸4均包括左右两个活塞，活塞杆端部设置有气动气缸螺杆5，两个气动气缸4分别固定在承压片6上端和下端并且气动气缸4分别位于所述蹄形板的第一端部之间以及所述蹄形板的第二端部之间，气动气缸螺杆5端部与所述蹄形板的端部接触，制动时，气动气缸内的气体推动活塞杆运动带动气动气缸螺杆5运动，气动气缸螺杆5作用在所述蹄形板上使制动蹄片7张开，张开的制动蹄片7与制动鼓8作用对转向管制动。
进一步，制动蹄片组件12还包括两个回位弹簧9，其中，一个回位弹簧9的两端固定在蹄形板的第一端部上，另一回位弹簧9的两端固定在蹄形板的第二端部上用于转向管制动后恢复转动时为制动蹄片7提供恢复力。
进一步，回位弹簧9中部还设置有导向杆，导向杆两端设置有一字开槽，导向杆通过一字卡槽与蹄形板的第一端部连接用于对回位弹簧9进行导向。
进一步，气动气缸螺杆5端部设置有一字型槽，气动气缸螺杆5通过一字槽与蹄形板的端部连接。
综上在本发明的机构工作时，高压气源1中高压空气经高压气管三通接头分两路进入左右气缸，三通接头不设控制阀门。支路管路进去气缸时，需经过电磁阀3，见图6。
高压空气由E进入左右支路，且电磁阀3的A、B接通，C、D断开时，通气推动气动气缸螺杆5作用；当A、B断开，C、D接通时，气动气缸放气，气缸螺杆恢复。
Claims (8)
1.一种飞艇储能式气压制动机构，其特征在于，包括：制动蹄片组件(12)、承压片(6)、制动鼓(8)，其中，制动蹄片组件(12)设置在承压片(6)上，承压片(6)固定在发动机安装框架(10)上，制动鼓(8)固定在转向装置的转向管(11)上，制动蹄片组件(12)作为定盘与作为动盘的制动鼓(8)配合对转向管进行制动。
2.根据权利要求1所述的机构，其特征在于，制动蹄片组件(12)包括制动蹄片(7)以及两个气动气缸(4)，其中，制动蹄片(7)包括左右两个蹄形板，所述蹄形板均包括第一端部和第二端部，两个气动气缸(4)均包括左右两个活塞，活塞杆端部设置有气动气缸螺杆(5)，两个气动气缸(4)分别固定在承压片(6)上端和下端并且气动气缸(4)分别位于所述蹄形板的第一端部之间以及所述蹄形板的第二端部之间，气动气缸螺杆(5)端部与所述蹄形板的端部接触，制动时，气动气缸内的气体推动活塞杆运动带动气动气缸螺杆(5)运动，气动气缸螺杆(5)作用在所述蹄形板上使制动蹄片(7)张开，张开的制动蹄片(7)与制动鼓(8)作用对转向管制动。
3.根据权利要求2所述的机构，其特征在于，制动蹄片组件(12)还包括两个回位弹簧(9)，其中，一个回位弹簧(9)的两端固定在蹄形板的第一端部上，另一回位弹簧(9)的两端固定在蹄形板的第二端部上用于转向管制动后恢复转动时为制动蹄片(7)提供恢复力。
4.根据权利要求3所述的机构，其特征在于，气动气缸螺杆(5)端部设置有一字型槽，气动气缸螺杆(5)通过一字槽与蹄形板的端部连接。
5.根据权利要求1所述的机构，其特征在于，制动蹄片组件(12)包括气动气缸(4)、制动蹄片(7)和回位弹簧(9)，其中，制动蹄片(7)包括左右两个蹄形板，所述蹄形板均包括第一端部和第二端部，气动气缸(4)包括左右两个活塞，活塞杆端部设置有气动气缸螺杆(5)，气动气缸(4)固定在承压片(6)上端并且气动气缸(4)位于所述蹄形板的第一端部之间，气动气缸螺杆(5)端部与所述蹄形板的第一端部接触，所述蹄形板的第二端部通过弹性部件连接，并且所述第二端部之间还设置有限位块，制动时，气动气缸内的气体推动活塞杆运动带动气动气缸螺杆(5)运动，气动气缸螺杆(5)作用在所述蹄形板的第一端部上使制动蹄片(7)张开，张开的制动蹄片(7)与制动鼓(8)作用对转向管制动。
6.根据权利要求5所述的机构，其特征在于，制动蹄片组件(12)还包括回位弹簧(9)，其中，回位弹簧(9)的两端固定在蹄形板的第一端部上，用于转向管制动后恢复转动时为制动蹄片(7)提供恢复力。
7.根据权利要求5所述的机构，其特征在于，气动气缸螺杆(5)端部设置有一字型槽，气动气缸螺杆(5)通过一字槽与蹄形板的第一端部连接。
8.根据权利要求5所述的机构，其特征在于，所述限位块为梯形环，其中，梯形结构的上底位于制动蹄片(7)的内环，梯形结构的下底位于制动蹄片(7)的外环。
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