一种风门驱动机构的制作方法

1.本发明属于民用客机结构设计领域，涉及一种风门驱动机构。


背景技术：

2.在民用客机结构设计领域，需要针对apu进气风门及环控系统排气风门等设计驱动机构，利用作动器作动杆的伸长与缩短驱动风门旋转，作动器两支撑点处通常采用驱动接头一侧也就是作动器作动杆端头一侧采用关节轴承、作动器支座接头一侧不采用关节轴承的固定形式，需要作动器旋转轴线与风门旋转轴线的平行，对作动器支座、驱动接头、风门旋转轴支撑结构等的制造与安装精度要求高，风门易卡滞；在风门旋转过程中，在作动器支座处作动器与旋转轴之间存在干摩擦现象。作动器失效时，风门过打开会损伤风门及风门开口附近壁板等结构。检查与维修时，需要风门维持在打开或关闭状态，方便操作人员工作，保护操作人员安全。飞机服役过程中，需要方便飞行员确认风门处于打开还是关闭状态。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是提供一种风门驱动机构，不但能够降低制造与安装难度，降低风门卡滞风险，提高结构寿命，还可以实现防风门过打开，保证作动器不工作时也可以使风门保持在打开或关闭状态，防风门意外打开或关闭，集成风门位置探测设备安装结构。
4.本发明的具体技术方案如下：
5.一种风门驱动机构，包括作动器、作动器支座、驱动曲柄、旋转轴左段、旋转轴中段、旋转轴右段、左侧旋转轴支撑梁、右侧旋转轴支撑梁、风门、左侧鹅颈支座和右侧鹅颈支座。
6.所述的作动器支撑在作动器支座与驱动曲柄上。旋转轴左段、旋转轴中段、旋转轴右段同轴，旋转轴左段支撑在左侧旋转轴支撑梁上，旋转轴右段支撑在右侧旋转轴支撑梁上，旋转轴中段安装在旋转轴左段、旋转轴右段中间。风门上固接有左侧鹅颈支座、右侧鹅颈支座，左侧鹅颈支座的布置在旋转轴左段、旋转轴中段的法兰结构之间，右侧鹅颈支座的布置在旋转轴中段、旋转轴右段的法兰结构之间。通过左侧鹅颈支座与旋转轴左段、旋转轴中段的连接以及右侧鹅颈支座与旋转轴中段、旋转轴右段的连接，同时实现将旋转轴左段、旋转轴中段、旋转轴右段固联为风门的旋转轴以及风门与其旋转轴的固联，驱动曲柄与旋转轴左段之间采用花键联接，作动器驱动驱动曲柄，驱动曲柄驱动旋转轴，旋转轴驱动风门，最终实现作动器对风门的驱动。
7.所述的作动器在两支撑点处都安装有关节轴承，作动器与作动器支座的连接采用由螺栓、埋头垫圈、平垫圈、螺母、开口销16组成的配套标准件与滑动衬套实现。
8.作动器支座在与作动器连接处为双耳片结构，一个耳片上安装有凸缘衬套 a，另一个耳片上安装有凸缘衬套b，凸缘衬套a的凸缘位于作动器支座的两个耳片之间。滑动衬
套安装在凸缘衬套b中，螺栓依次穿过埋头垫圈、凸缘衬套 a、作动器上关节轴承、滑动衬套、平垫圈和螺母，作动器沿风门旋转轴线方向通过将作动器上关节轴承压紧在凸缘衬套a的端面上实现限位。作动器上设计有柱形凸起结构，凸缘衬套a的凸缘外侧安装有尼龙挡圈。柱形凸起结构与尼龙挡圈之间有设计间隙，在保证尼龙挡圈不会对作动器沿风门旋转轴线方向起限位功能的前提下，防止作动器摆动。作动器、驱动曲柄的连接与作动器、作动器支座的连接形式类似，区别在于没有柱形凸起结构与尼龙挡圈。作动器两支撑点处的关节轴承为自润滑轴承，风门旋转轴两支撑点处也安装有自润滑关节轴承，风门在旋转过程中，在作动器两支撑点及风门旋转轴两支撑点处均是自润滑关节轴承的内圈相对外圈转动，避免了风门在旋转过程中有干摩擦现象；借助关节轴承内、外圈可相对万向旋转降低制造与安装精度，降低风门卡滞风险。
9.所述的驱动曲柄上设计有凸台结构a，左侧旋转轴支撑梁上设计有凸台结构b，通过风门打开到一定角度时使凸台结构a与凸台结构b贴合实现防止风门过打开损伤其他结构。
10.所述的驱动曲柄的凸台结构b上设计有一个孔，该孔内安装有衬套a；左侧旋转轴支撑梁上设计有两个孔，两孔内分别安装有衬套b、衬套c；风门在关闭状态时，衬套a、衬套b内孔同轴，可以通过在衬套a、衬套b内孔中插入定位销防止风门意外打开；风门在打开状态时，衬套a、衬套c内孔同轴，可以通过在衬套a、衬套c内孔中插入定位销防止风门意外关闭。
11.风门位置探测设备安装在旋转轴右段右端头处右侧旋转轴支撑梁上，风门位置探测设备上的风门位置探针为外花键结构，与旋转轴右段轴线处的内花键结构配合。
12.本发明的有益效果如下：
13.1)能够降低制造与安装难度，降低风门卡滞风险，提高结构寿命。
14.2)可以防止风门过打开，实现在对风门及风门开口附近壁板等结构的保护。
15.3)可以实现当作动器不工作时也可以使风门保持在打开或关闭状态。
16.4)检修过程中，可以防止风门意外打开或关闭。
17.5)集成风门位置探测设备安装结构。
18.6)结构简单紧凑，工艺成熟。
19.7)适用范围广。不但适用于民用客机结构设计领域，还适用于其他机械设计领域的类似风门结构。
附图说明
20.图1为本发明总体方案正视图；
21.图2为本发明总体方案左侧视图(旋转90
°
)；
22.图3为本发明图1作动器与作动器支座连接处a详图；
23.图4为本发明图3作动器与作动器支座连接处b-b剖面图；
24.图5为本发明防风门过打开原理图(风门关闭状态)；
25.图6为本发明防风门意外打开/关闭原理图(风门关闭状态)；
26.图7为本发明图1风门探测设备安装处c-c剖面图。
27.图中：1作动器；2作动器支座；3驱动曲柄；4旋转轴左段；5旋转轴中段；6旋转轴右段；7左侧旋转轴支撑梁；8右侧旋转轴支撑梁；9风门；10左侧鹅颈支座；11右侧鹅颈支座；12
螺栓；13埋头垫圈；14平垫圈；15螺母；16开口销；17滑动衬套；18凸缘衬套a；19凸缘衬套b；20柱形凸起结构； 21尼龙挡圈；22凸台结构a；23凸台结构b；24衬套a；25衬套b；26衬套 c；27风门位置探测设备；28风门位置探针。
具体实施方式
28.以下结合说明书附图对本发明做进一步阐述。
29.如图1、图2所示，一种风门驱动机构，包括作动结构、作动器支撑结构、防风门过打开结构和防风门意外打开/关闭结构；
30.所述的作动结构包括作动器1、作动器支座2、驱动曲柄3、旋转轴左段4、旋转轴中段5、旋转轴右段6、左侧旋转轴支撑梁7、右侧旋转轴支撑梁8、风门9、左侧鹅颈支座10和右侧鹅颈支座11。
31.所述的作动器1支撑在作动器支座2与驱动曲柄3上。旋转轴左段4、旋转轴中段5、旋转轴右段6同轴，旋转轴左段4支撑在左侧旋转轴支撑梁7上，旋转轴右段6支撑在右侧旋转轴支撑梁8上，旋转轴中段5安装在旋转轴左段 4、旋转轴右段6中间。风门9上固接有左侧鹅颈支座10、右侧鹅颈支座11，左侧鹅颈支座10的布置在旋转轴左段4、旋转轴中段5的法兰结构之间，右侧鹅颈支座11的布置在旋转轴中段5、旋转轴右段6的法兰结构之间。通过左侧鹅颈支座10与旋转轴左段4、旋转轴中段5的连接以及右侧鹅颈支座11与旋转轴中段5、旋转轴右段6的连接，同时实现将旋转轴左段4、旋转轴中段5、旋转轴右段6固联为风门9的旋转轴以及风门9与其旋转轴的固联，驱动曲柄 3与旋转轴左段4之间采用花键联接，作动器1驱动驱动曲柄3，驱动曲柄3驱动旋转轴，旋转轴驱动风门9，最终实现作动器1对风门9的驱动。
32.如图3、图4所示所示，所述的作动器支撑结构为：作动器1在两支撑点处都安装有关节轴承，作动器1与作动器支座2的连接采用由螺栓12、埋头垫圈13、平垫圈14、螺母15、开口销16组成的配套标准件与滑动衬套17实现。
33.作动器支座2在与作动器1连接处为双耳片结构，一个耳片上安装有凸缘衬套a18，另一个耳片上安装有凸缘衬套b19，凸缘衬套a18的凸缘位于作动器支座2的两个耳片之间。滑动衬套17安装在凸缘衬套b19中，螺栓12依次穿过埋头垫圈13、凸缘衬套a18、作动器1上关节轴承、滑动衬套17、平垫圈14 和螺母15，作动器1沿风门9旋转轴线方向通过将作动器1上关节轴承压紧在凸缘衬套a18的端面上实现限位。作动器1上设计有柱形凸起结构20，凸缘衬套a18的凸缘外侧安装有尼龙挡圈21。柱形凸起结构20与尼龙挡圈21之间有设计间隙，在保证尼龙挡圈21不会对作动器1沿风门9旋转轴线方向起限位功能的前提下，防止作动器1摆动。作动器1、驱动曲柄3的连接与作动器1、作动器支座2的连接形式类似，区别在于没有柱形凸起结构与尼龙挡圈。作动器 1两支撑点处的关节轴承为自润滑轴承，风门9旋转轴两支撑点处也安装有自润滑关节轴承，风门9在旋转过程中，在作动器1两支撑点及风门9旋转轴两支撑点处均是自润滑关节轴承的内圈相对外圈转动，避免了风门在旋转过程中有干摩擦现象；借助关节轴承内、外圈可相对万向旋转降低制造与安装精度，降低风门卡滞风险。
34.如图5所示，所述的防风门过打开结构为：驱动曲柄3上设计有凸台结构 a22，左侧旋转轴支撑梁7上设计有凸台结构b23，通过风门9打开到一定角度时使凸台结构a22与凸台结构b23贴合实现防止风门9过打开损伤其他结构。
35.如图6所示，所述的防风门意外打开/关闭结构为：驱动曲柄3的凸台结构 b23上设
计有一个孔，该孔内安装有衬套a24；左侧旋转轴支撑梁7上设计有两个孔，两孔内分别安装有衬套b25、衬套c26；风门9在关闭状态时，衬套a24、衬套b25内孔同轴，可以通过在衬套a24、衬套b25内孔中插入定位销防止风门9意外打开；风门9在打开状态时，衬套a24、衬套c26内孔同轴，可以通过在衬套a24、衬套c26内孔中插入定位销防止风门9意外关闭。
36.如图6所示，所述的风门位置探测设备安装结构为：风门位置探测设备27 安装在旋转轴右段6右端头处右侧旋转轴支撑梁8上，风门位置探测设备27上的风门位置探针28为外花键结构，与旋转轴右段6轴线处的内花键结构配合。
37.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明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。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。