[实用新型]一种用于飞机驾驶杆操纵系统的涡电流阻尼器

说明书

技术领域

本发明属于电磁技术，涉及对飞机驾驶杆操纵系统操纵杆系统结构的改进。

背景技术

飞机的人感系统是一个二阶震荡环节，为了提高飞机的俯仰和滚转操纵的工作稳定性，在系统中需要一个阻尼器，即输出与速度成比例的装置。传统的人感系统中均采用液压阻尼器，但液压阻尼器具有阻尼力受温度影响、漏油等缺点。涡电流阻尼器是由电磁原理产生阻尼力的阻尼器，用于对驾驶杆纵向和横向运动起阻尼作用，其体积小、重量轻、结构紧凑。

发明内容

本发明的目的是：提出一种体积小、重量轻、结构紧凑的电磁式涡电流阻尼器，应用于飞控人感系统中，来实现对驾驶杆纵向和横向运动的阻尼作用。

本发明的技术方案是：一种用于飞机驾驶杆操纵系统的涡电流阻尼器，由增速器、电磁阻尼器和阻尼力调节装置三部分组成，其特征在于电磁阻尼器包括外定子、转子、内定子，所述转子包括阻尼器轴和粘接在阻尼器轴外圆周的铜杯，转子通过转轴的一端轴承装配于内定子的轴承室内，外定子粘接在与转子外表面相对应的阻尼器内壁上，外定子与转子之间无接触。

本发明的工作原理是由电磁作用原理产生阻尼效应，驾驶杆通过连杆和摇臂与涡电流阻尼器的输入轴相连，驾驶杆的运动经过齿轮增速器加速后，带动阻尼杯在稀土磁钢产生的磁场中高速旋转，在导电材料制成的阻尼杯上产生的切割电动势形成涡电流，这一涡电流与磁场作用，产生与转速成比例的阻尼力矩，所产生的阻尼力矩经过增速器放大后，作用于驾驶杆上。阻尼效应的大小，通过阻尼系数调节装置在所要求的范围内线性可调。

本发明的优点是：体积小、重量轻，结构紧凑，采用电磁式技术，经过飞机装机飞行证明，产品性能稳定，可在恶劣环境下工作。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是外定子结构示意图；

图3是阻尼力调节装置结构示意图。

具体实施方式

下面对本发明做进一步详细说明。

参见图1，涡电流阻尼器由增速器[1]、电磁阻尼器[2]和阻尼力调节装置[3]三部分组成，电磁阻尼器[2]是阻尼器的核心，包括外定子[2a]、转子[2b]、内定子[2c]，所述转子[2b]包括阻尼器轴[2b(1)]和粘接在阻尼器轴外圆周的铜杯[2b(2)]，转子[2b]通过转轴的一端轴承装配于内定子[2c]的轴承室内，外定子[2a]粘接在与转子[2b]外表面相对应的阻尼器内壁上，外定子[2a]与转子[2b]之间无接触，其间隙为0.23mm；转子[2b]在由磁钢部件和内定子[2c]组成的磁场中高速旋转时，在转子[2b]的铜杯中形成涡电流，产生阻尼力；外定子[2a]由磁钢部件[2a(1)]和磁轭[2a(2)]组成，磁钢部件[2a(1)]粘接于磁轭[2a(2)]内壁，磁钢部件[2a(1)]由四块磁钢[2a(1)-1]和磁钢衬套[2a(1)-2]组成，四块磁钢[2a(1)-1]按照磁极两两相对的方式均匀粘接在磁钢衬套[2a(1)-2]的四个对应槽中；增速器[1]包括前端盖[1a]、输入轴齿轮[1b]、齿轮架部件[1c]和五级齿轮传动机构[1d]，前端盖[1a]通过螺钉固定在阻尼器外壳体上，输入轴齿轮[1b]通过轴承与前端盖[1a]连接，齿轮架部件[1c]通过螺钉固定在壳体上，五级齿轮传动机构[1d]通过轴承与齿轮架部件[1c]连接，输入轴齿轮[1b]和五级齿轮传动机构[1d]通过齿轮啮合，在齿轮架部件上安装滚珠轴承，五级齿轮传动机构[1d]和输入轴齿轮[1b]采用了以最小传动比为目标函数的优化设计，同时全部受力件采用高强度合金钢，输入轴齿轮[1b]的转速通过五级齿轮传动机构[1d]增速传递到阻尼器轴上，保证阻尼器有足够大的输出阻尼力矩。阻尼力调节装置[3]由内定子压板[3(a)]、压板螺钉[3(b)]和内定子架[3(c)]组成，内定子压板[3(a)]通过压板螺钉[3(b)]固定在内定子架[3(c)]上，通过改变调节装置在磁场中的位置可方便的调节阻尼力，具体方法为拧松压板螺钉[3(b)]，从阻尼器后端可看见圆周端面均匀分布红绿相间各四个圆点，分别代表最大阻尼系数位置和最小阻尼系数位置，通过专门的工装调节内定子架[3(c)]的位置，从而改变内定子[2c]在磁场中的位置，起到调节阻尼系数的大小的作用。

涡电流阻尼器是一种由电磁作用原理产生阻尼效应的装置，驾驶杆通过连杆和摇臂与涡电流阻尼器的输入轴相连。驾驶杆的运动通过涡电流阻尼器的输入轴经齿轮增速器加速后，带动阻尼杯在稀土磁钢产生的磁场中高速旋转，在导电材料制成的阻尼杯上产生的切割电动势形成涡电流，这一涡电流与磁场作用产生与转速成比例的阻尼力矩，所产生的阻尼力矩经过增速器放大后作用于驾驶杆上，阻尼效应的大小，通过阻尼系数调节装置在所要求的范围内线性可调。阻尼器的内定子为高饱和磁感应强度的软磁合金，并具有特殊的形状，改变内定子在磁场中位置，可以方便的调节阻尼系数的大小。