调整锁定装置和飞行器的制作方法

1.本实用新型涉及一种用于调整飞行器上的作动器的中立位的调整锁定装置和飞行器。


背景技术：

2.飞行器、例如民用飞机操纵面的外形容差影响其气动性能。为此，在飞行器的设计中，通常采用在中立位时约束操纵面与相邻结构的阶差、间隙来实现外形控制的要求。在这种情况下，操纵面通常采用带位置反馈的作动器来驱动，故操纵面在中立位时与相邻结构的容差及间隙的调整依靠调节作动器在中立位时的长度来实现。然而，这要求调整后不影响作动器活塞杆的行程。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种用于飞行器的作动器的调整锁定装置，其能够至少部分地满足上述要求。
4.根据本实用新型，提出了一种用于调整飞行器上的作动器的中立位的调整锁定装置，作动器包括：缸体；能够在缸体内往复运动的活塞杆，活塞杆具有位于缸体之外的端头部分，端头部分的自由端形成有凹部；通过螺纹与活塞杆的端头部分连接的接头部，活塞杆能够相对于接头部旋转，从而调整作动器在中立位时的机械长度，其中，接头部上形成有键槽，并且调整锁定装置包括：键，键布置在接头部的键槽中，键包括靠近端头部分一侧的第一端部和远离端头部分的第二端部；调整垫片，调整垫片具有用于容纳键的第一端部的凹处、和用于接合端头部分的凹部的凸台；锁定螺母，锁定螺母被配置成套设在端头部分上从而能够将调整垫片锁定在锁定螺母和端头部分之间。
5.通过提出的上述方案，在调整垫片相对于键和活塞杆的端头部分占据正确的位置时，即，调整垫片的凹处容纳键的第一端部并且调整垫片的凸台接合到端头部分的凹部中，便可通过拧紧锁定螺母来锁定接头部相对于活塞杆的位置，以防止它们无意的相对转动。必要时，上述调整锁定装置可看作作动器的至少一部分，作动器用于连接必要时需要调节相对位置的两个构件，其中，缸体可连接到一个构件，该构件例如为固定构件，接头部连接到另一构件，例如活动构件。通过改变作动器的活塞杆和/或接头部的伸缩长度，可改变这两个构件的相对位置，例如距离和/或角度。
6.根据本实用新型的实施方式，键具有u形形状，其中，在安装状态中，键的容纳在调整垫片的凹处中的第一端部被锁定螺母至少部分地覆盖。这可确保可靠地限定键在活塞杆的轴向方向上的位置。
7.根据本实用新型的实施方式，键的u形壁的相对置的面之间的距离对应于锁定螺母的厚度。在装配时，这种键的u形壁的开口侧可面向锁定螺母的螺纹内壁面，键的两个端部可分别处在锁定螺母的相对置的端面处，从而键可钩挂在锁定螺母上，这对于装配是有利的，尤其可防止在装配时键从接头部的键槽掉落。
8.根据本实用新型的实施方式，凹部沿端头部分的周向方向均匀分布。例如，可沿着端头部分的周向方向设置四个、五个、六个或其他适宜数量的整数个凹部。凹部的数量可根据在作动器的中立位时需调整的接头部的最小调节步长来设置。
9.根据本实用新型的实施方式，设置有多个凸台，多个凸台沿调整垫片的周向方向布置成使得它们能够相应地容纳在端头部分的凹部中。在凸台接合到凹部中时，能够实现调整垫片与端头部分不可相对彼此旋转。在需要调整位置时，仅需使调整垫片的凸台与端头部分的凹部脱离接合，并使它们相对彼此转动并重新接合。
10.根据本实用新型的实施方式，端头部分为正多边形棱柱状，凹部相对于端头部分的端面的棱边居中地布置。
11.根据本实用新型的实施方式，调整垫片为正多边形棱柱状，其中，凹处的数量等于调整垫片上的棱的数量，凹处在调整垫片的内周相应布置在由调整垫片的中心轴线与调整垫片的棱边形成的平面与调整垫片的内周相交的位置处。这使得在操作时容易地识别出需与键相互配合的调整垫片的凹处，从而有利于装配。替代地，调整垫片还可为圆环状，凹处沿周向方向均匀分布地布置在调整垫片的内周处。
12.根据本实用新型的实施方式，凹部与凹处的数量不同。在这种情况下，可通过改变调整垫片相对于端头部分的位置，实现作动器的更精确的调整。
13.根据本实用新型的实施方式，在调整垫片的外周设置有隆起和/或凹槽，隆起和/或凹槽布置在相应的凸台与调整垫片的中心的连线上。通过这种隆起或凹槽，可指示出与端头部分的凹部的接合的凸台的位置。
14.根据本实用新型的实施方式，键在与第一端部相对的第二端部处具有第一穿孔，锁定螺母设有第二穿孔，其中，调整锁定装置具有保险丝，保险丝穿过第一穿孔和第二穿孔，以将键和锁定螺母连接在一起。通过这种方式，进一步提升调整锁定装置在调整好之后的锁定可靠性。
15.根据本实用新型的另一方面，提出了一种飞行器，其具有上述的调整锁定装置。
附图说明
16.下面借助附图进一步阐述本实用新型，其中，
17.图1示意性地示出了一作动器的图示；
18.图2示意性地示出了具有根据本实用新型的调整锁定装置的一实施方式的作动器的图示；
19.图3示意性地示出了具有根据本实用新型的调整锁定装置的另一实施方式的作动器的图示；
20.图4示意性地示出了作动器的接头部；
21.图5示意性地示出了调整锁定装置的键；以及
22.图6示意性地示出了调整锁定装置的调整垫片；以及
23.图7示意性地示出了作动器的端头部分。
具体实施方式
24.下面结合说明书附图进一步对本实用新型进行详细说明。以下的说明为示例性
的，并非对本实用新型的限制。在附图中，功能相同的构件设有相同的附图标记。
25.在图1中示出了一作动器1的示意性的图示。作动器1的两端分别用于连接第一构件和第二构件，通过改变作动器1的长度l来调整第一构件或第二构件的位置，其中，第一构件和第二构件中的至少一者为可运动的构件。例如，在该作动器1用于飞行器、诸如客机时，第一构件可为位置需要调节的翼面。因此，作动器1的相对置的两端中的一端可看作固定端，另一端可看作活动端。对此，图1的作动器1包括缸体4和活塞杆5，活塞杆5可往复运动地容纳在缸体4中，其中，缸体4的一端连接到固定的第二构件的一连接部，活塞杆5的自由端连接到第一构件。为了改变活塞杆5从缸体4伸出的长度，以便调整第一构件相对于第二构件的位置，例如可采用电子指令调整的方式，通过指令以预定的步长驱动活塞杆，使得第一构件运动到期望位置，诸如在飞行器领域中，使得翼面运动到理论位置，从而满足外形容差及间隙要求，由此将作动器的该状态设定为中立位。然而，对于图1的这种作动器1，需要活塞杆具有足够的行程，这在第一构件和第二构件的距离很大的情况下导致缸体4和活塞杆5的尺寸过大，由此还导致作动器1的重的重量。
26.图2示出了具有根据本实用新型的调整锁定装置3的一实施方式的作动器的图示。该作动器同样包括缸体(未示出)、容纳在缸体中并可相对于该缸体4运动的活塞杆35。在此，活塞杆35不仅可在缸体4内往复运动，还可相对于缸体旋转运动，这将在下文中进一步进行说明。活塞杆35具有位于缸体4之外的端头部分351，端头部分351的自由端面形成有凹部352。作动器还具有通过螺纹与活塞杆35的端头部分351连接的接头部31，其中，活塞杆35能够相对于接头部31旋转，从而能够将活塞杆35的旋转运动转化为接头部31的线性运动，即，沿着作动器的轴向方向的线性运动，由此可调整作动器的机械长度，例如调整作动器在中立位时的机械长度。为了锁定活塞杆35相对于接头部31的相对运动，设置有调整锁定装置3，其具有键32和锁定螺母33，键32能通过锁定螺母33锁定地嵌入到活塞杆35的端头部分351的凹部352中。因此，接头部31成形有键槽311(参见图4)，键32布置在接头部31的纵向的键槽311中，并且键32的靠近端头部分351的一侧的端部接合到活塞杆35的端头部分351的凹部352中，锁定螺母33旋接在接头部31上，以对键32进行固定。
27.为了防止锁定螺母33不经意地转动，设置有保险丝25。保险丝可穿过设置在锁定螺母33中的孔眼331，并例如可与键32的另一端部连接，从而阻止锁定螺母33不期望的转动。
28.为了便于调整接头部31从端头部分351的伸缩长度，端头部分351优选地具有正棱柱状几何结构。例如，端头部分351可呈正六棱柱状。为此，在端头部分351中可设置对应于正棱柱的棱边数的数量的凹部352。在这种情况下，凹部352优选地相对于正棱柱的端面的棱边居中地布置。在旋转活塞杆35，使得键32从一凹部352例如接合到相邻的凹部352中时，接头部31从端头部分351伸出或缩进螺纹的导程的正棱柱的棱柱数量分之一，即，在正六棱柱状的情况下，接头部31从端头部分351伸出或缩进螺纹的导程的六分之一。换句话说，对于正棱柱状的端头部分351，在进行调整时，使得键32从第一凹部352接合到第n凹部352中，接头部31从端头部分351伸出或缩进的距离与n-1成正比，其中，键32原始占据的凹部可看成第一凹部，在沿周向方向旋转端头部分351时，键32下一次占用的凹部以第一凹部为起点，按自然数逐渐递增地占据到第n凹部。
29.替代地，端头部分351还可设置为其他形状，但成形在端头部分351处的凹部352仍
沿周向方向均匀分布地布置。端头部分351留有便于工具进行操作的操作面。例如，端头部分351可为圆筒状，但该端头部分351的外周侧留有相对置的至少一对削平面。
30.在上述实施方式中，调整锁定装置的调整步长主要取决于设置在端头部分351的凹部的数量。
31.在图3中示出了具有根据本实用新型的调整锁定装置的另一实施方式的作动器的图示，图3的调整锁定装置与图2的调整锁定装置的主要不同之处在于设置有附加的调整垫片34，下文仅对此进行详细说明，其他部分可参考上文的说明。
32.图3的调整锁定装置附加地具有调整垫片34，其通过锁定螺母33锁定在锁定螺母33和端头部分351之间。为此，调整垫片34具有用于容纳键32的第一端部321的凹处341、和用于接合到设置在端头部分351中的凹部352中的凸台342，其中，凹处341设置在调整垫片34的内周处，凸台342从调整垫片34的一端侧的面突出。优选地，多个凹处341沿周向方向均匀分布地设置在调整垫片34的内周处。凹处341的宽度匹配于键的第一端部321的宽度，并且凸台342的宽度匹配于凹部352的宽度，由此确保在接合状态中接头部31与活塞杆35的不可相对彼此旋转的连接。
33.如可从图6中看出的那样，键32具有u形形状，其中，键32包括靠近端头部分351的一侧的第一端部321和远离端头部分351的第二端部322。第一端部321可容纳在调整垫片34的凹处341中。在安装状态中，键32的容纳在调整垫片34的凹处341中的第一端部321被锁定螺母33至少部分地覆盖，这可防止键32沿轴向方向从接头部31的键槽311中脱出。
34.优选地，u形键32的两端部的相对置的面之间的距离对应于锁定螺母33的厚度。这使得可在安装之前将键32钩挂在锁定螺母33的内壁处，在安装锁定螺母33和键32时，仅需使键32的另个端部部分之间的中间部分对准键槽311并旋转锁定螺母33即可，这使得可通过锁定螺母33的旋转运动带动键32在键槽311内移动，并将键32保持在锁定螺母33处。锁定螺母33可为从市场上购得的普通螺母。
35.优选地，调整垫片34为正多边形棱柱状，其中，凹处341的数量等于调整垫片34的棱的数量，并且凹处341在调整垫片34的内周相应布置在由调整垫片34的中心轴线与调整垫片34的棱边形成的平面与调整垫片34的内周相交的位置处。因此，在安装时，可容易地识别要与键32的第一端部321接合的调整垫片34的凹处341的位置，这对于装配是有利的。
36.调整垫片34可设置有多个凸台342，多个凸台342沿调整垫片34的周向方向布置成使得它们能够相应地容纳在端头部分351的凹部352中。虽然在附图6中示出了3个相邻布置的凸台342，但还可设置其他数量的凸台342，例如2个、4个。相邻的凸台342之间可具有不同的角间距。换句话说，调整垫片34的凸台342和端头部分351的凹部352匹配地布置，使得调整垫片34和端头部分351可相对彼此旋转地占据不同的位置，但凸台342能够容纳在凹部352中。
37.优选地，在调整垫片34的外周可设置有隆起343和/或凹槽344，隆起343和/或凹槽344布置在相应的凸台342与调整垫片34的中心的连线上。因此，可从外部看出要与端头部分351的凹部352接合的调整垫片34的凸台342的位置，这使得安装变得简单。在同时设置有隆起343和凹槽344的情况下，它们可沿着相应的凸台342与调整垫片34的中心的连线相对地布置在调整垫片34的外周处。
38.调整垫片34的凹处341和端头部分351的凹部352可具有不同的数量。假设调整垫
片34的凹处341的数量为n，端头部分351的凹部352的数量为m，端头部分351的螺纹的导程为x，则作动器或者调整锁定装置的最小调整步长x为：x＝min{x
×
|1/n-1/m|}。这可实现作动器或者调整锁定装置的更精细的调整。
39.示例性地，参见图6和图7，调整垫片的凹处341为7个，活塞杆端头部分的凹部352为6个，则作动器的最小调整步长可达到1/42的导程值。因此可实现需要精细调整或用于对调整步长要求较高的应用场合。调整垫片34的凹处341和端头部分351的凹部352的具体的数量可根据实际需求来选择。
40.优选地，对于u形键32，其可在与第一端部321相对的第二端部322处具有第一穿孔323，锁定螺母33设有第二穿孔331，其中，设置有保险丝25，保险丝25穿过第一穿孔323和第二穿孔331，以将键32和锁定螺母33连接在一起。
41.在进行作动器零位调整时，可通过如下步骤实现：剪断可能连接在键32和锁定螺母33上的保险丝；转动锁定螺母33，使得锁定螺母33带动键32向接头部31的背对活塞杆端头部分的自由端运动，使键32与调整垫片34的凹处341脱开；向接头部31的自由端的方向移动调整垫片34，使其凸台342与活塞杆端头部分35的凹部352脱开；使用工具、例如扳手转动活塞杆端头部分35，直到新的作动器中立位长度满足要求；必要时可选地转动调整垫片34，使凸台342嵌入与活塞杆端头部分35的凹处341内，同时键32的一端部321可嵌入调整垫片的凹处341中，期间按需通过扳手微调活塞杆位置；转动锁定螺母33，使键32向活塞杆端头部分35的一端运动，使键321的第一端部接合到调整垫片34的凹处341中；使用工具拧紧锁定螺母34；必要时连接保险丝，使保险丝穿过穿孔323和331，将键32和锁定螺母3连接起来。
42.在这种调整锁定装置中，可通过改变键、调整垫片、活塞杆键槽和活塞杆端头部分35之间的配合位置，可实现调整步长的改变。在这种调整锁定装置中，使用的零部件结构简单，在重量也具备优势，另外轴线方向占用的尺寸小，可减少接头部分的尺寸，适合于布置空间(长度)较小，且调整步长较小。
43.虽然上文说明了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明。本实用新型的保护范围由所附权利要求书限定。在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，本领域的技术人员可对这些实施方式做出变更、组合或修改，但这些变更、组合或修改均落入本实用新型的保护范围。