[发明专利]一种定长钢索电动力反馈装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种力反馈装置，尤其涉及一种定长钢索电动力反馈装置。

背景技术

在实际航空器及各类飞行模拟系统中，有时需要给操作者提供力反馈，也称操纵负荷，即随着航空器运动参数及姿态、飞行环境变化、驾驶杆(或驾驶盘)操纵位移或速度的不同，操作者感受到驾驶杆上不同的抵抗力，使操作者感觉到航空器对操作动作的力反馈。能提供这种力反馈的操纵设备称为力反馈系统或力反馈操纵设备。特别地，能提供力反馈的航空器驾驶杆称为力反馈驾驶杆或飞行操纵负荷系统。

力反馈系统的基本要求是反馈力实时可控，其基本构成有动力元件、传动系统、直接与操作人员接触的操控元件。其控制方式主要有控制动力元件输出的动力大小或控制传动比大小两种。目前，主要有三种技术方案。一是以液压为动力，应用液压伺服原理实时控制系统输出力的大小，可以称为液压力反馈系统；二是以电动系统，如伺服电机为动力，应用电机控制手段实时控制电机输出力矩的大小，可以称为电动力反馈系统；三是以机械储能元件(即力的发生元件)，如弹簧为动力，利用电动系统调节力的输出传动比例，从而控制输出力的大小，可以称为机械力反馈系统。液压力反馈系统和电动力反馈系统一般都是控制动力源输出力的大小，机械力反馈系统则是控制传动比大小。液压力反馈系统的缺点是需要液压源，系统较复杂。电动力反馈系统的缺点是输出力较小，体积较大。机械力反馈系统的缺点是可控性较差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种体积小巧、输入功率小、控制灵活的定长钢索电动力反馈装置。

本发明包括相对布置的前挡板和后挡板，在上述前、后挡板之间连接一滑动导轨；在上述滑动导轨上滑动连接一叉耳，所述叉耳上固定连接一连接臂；所述连接臂转动连接在一传感器部件上，上述传感器部件固定连接在一主操纵杆的第一端部；所述主操纵杆的第二端部贯穿前挡板；另外还包括一扭转导轨，所述扭转导轨的第一端部贯穿传感器部件伸入到主操纵杆的内腔中，所述扭转导轨的第二端部与一扭转力反馈机构相连；上述扭转导轨通过键和键槽与传感器部件相互连接；上述叉耳上连接一拉压力反馈机构；上述传感器部件、扭转力反馈机构和拉压力反馈机构均与一控制器电连接。

优选地，上述传感器部件包括传感器外套筒和筒状传感器；在所述筒状传感器的两端部分别连接第一大法兰和第一小法兰；在主操纵杆的第一端部连接与上述第一小法兰相互匹配的第二小法兰，传感器外套筒的一端部连接与上述第一大法兰相互匹配的第二大法兰，传感器外套筒的另一端部连接一筒状部；所述筒状传感器套置在主操纵杆外，第一小法兰与第二小法兰相互连接；所述传感器外套筒则套在筒状传感器外，第一大法兰与第二大法兰相互连接；所述叉耳的连接臂套置在筒状部外，借助于深沟球轴承与筒状部相互连接；在上述筒状部上套置两个分布在所述连接臂两侧的平面轴承，一锁紧块套置在筒状部上，可拆卸地连接在筒状部上，以将两个平面轴承和连接臂与传感器外套筒之间相互压紧；所述扭转导轨穿过上述筒状部的内腔，一直伸入到主操纵杆的内腔中；上述扭转导轨通过键和键槽与筒状部相连。

优选地，上述扭转力反馈机构包括第一伺服电机、主动带轮、从动带轮和传动带；所述扭转导轨的另一端贯穿后挡板，与从动带轮相互连接；第一伺服电机的输出端与主动带轮相互连接；上述传动带绕在所述主动带轮和从动带轮上；所述第一伺服电机电连接在控制器上。

优选地，所述拉压力反馈机构包括第二伺服电机、绕索筒、支座、绳索、传扭轴、第一扭力臂、第二扭力臂、连接轴和滑轮组传动机构；所述第二伺服电机的输出端接传扭轴；第一扭力臂的两端和第二扭力臂的两端分别铰连接在所述传扭轴和所述绕索筒上；上述第一扭力臂和第二扭力臂均是由两个相互铰连接的单臂组成；在所述绕索筒的一部分外侧面上设置螺纹状的绕线槽，绕索筒的筒腔侧面上设置内螺纹，上述螺纹状的绕线槽的螺距与绕索筒的内螺纹的螺距相等；所述连接轴连接在上述支座上，连接轴的外侧面上设置外螺纹；所述绕索筒螺纹连接在上述连接轴上；所述绳索在绕索筒上缠绕若干周，并绕在滑轮组传动机构上；所述第二伺服电机电连接在控制器上。