一种直升机吊挂投放装置及方法与流程

1.本发明属于直升机吊挂投放运输领域，具体涉及一种直升机吊挂投放装置及方法。


背景技术：

2.目前直升机的货物挂钩结构按照吊挂货物挂钩的挂钩转轴与挂钩的位置关系基本可以归纳为挂钩轴在挂钩开口上方和挂钩开口侧面两种方式，为了保证货物在吊挂飞行过程串动，一般在吊挂货物状态使挂钩一端翘起，使货物的吊挂点始终处于挂钩的最低点，挂钩轴在挂钩开口上方的货物挂钩，挂钩轴在挂钩开口的上端，该结构优点在于货物吊挂点与挂钩的旋转轴较近，因此产生的力矩较小，投放货物时需要打开挂钩的驱动力矩较小，但是在投放货物时，货物带动挂钩顺时针旋转，货物产生的力矩越来越小，当货物吊挂点与挂钩轴在同一位置时，如果挂钩的左端还高于货物的吊挂点，有可能使货物无法脱出挂钩。挂钩轴在挂钩开口侧面的货物挂钩优点在于无论货物怎么旋转都能投放出去，但是货物相对于旋转轴产生的力矩较大，投放时需要的投放力矩较大，最终导致货物挂钩体积增加，重量较大。
3.在实际的使用中非常期望一种在最大吊挂载荷相同的情况下，体积小、重量轻的货物挂钩装置。


技术实现要素：

4.为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种直升机吊挂投放装置及方法，以解决现有技术中投放力矩小，货物无法脱出挂钩，或者投放力矩大，货物挂钩体积增加，重量较大的问题，实现在最大吊挂载荷相同的情况下，体积小、重量轻的目的的货物挂钩装置。
5.为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
6.本发明公开的一种直升机吊挂投放装置，包括：外壳、锁扣、复位弹簧滚针轴承、销轴、凸轮、大滚轮、挂钩和限位块；
7.锁扣铰接在外壳上，锁扣的两端分别设置滚针轴承和大滚轮，销轴内嵌在滚针轴承内与铰接在外壳上的凸轮接触，复位弹簧一端连接凸轮上端，另一端连接锁扣，大滚轮与设置在外壳上的挂钩接触，限位块设置在外壳上用于限制凸轮的位置。
8.优选地，所述凸轮通过凸轮轴铰接在外壳上，凸轮上安装有小滚轮轴和小滚轮，小滚轮与挂钩接触。
9.优选地，所述挂钩上设置有拨块、外圆弧和内圆弧，拨块承接外圆弧和内圆弧并与凸轮接触。
10.优选地，所述锁扣通过锁扣轴铰接在外壳上。
11.优选地，所述大滚轮通过大滚轮轴铰接在锁扣上。
12.本发明还公开了一种直升机吊挂货物挂钩方法，包括：
13.步骤一：吊环放置在挂钩内，逆时针旋转挂钩，挂钩带动凸轮顺时针旋转，挂钩上端推动大滚轮带动锁扣逆时针旋转，使凸轮在复位弹簧的作用下逆时针方向旋转直至与限位块接触，销轴支撑于凸轮的顶端，挂钩的上端支撑于大滚轮上；
14.步骤二：驱动凸轮顺时针旋转，销轴滚动到凸轮的左下方，货物的重力带动挂钩顺时针旋转，从而带动锁扣逆时方向针旋转，使挂钩从大滚轮中脱出，货物从挂钩上滑落。
15.优选地，步骤一中，挂钩上设置有拨块、外圆弧和内圆弧，凸轮沿外圆弧越过拨块的最高点后进入挂钩上的内圆弧内，在复位弹簧的作用下凸轮逆时针方向旋转直至与限位块接触。
16.优选地，步骤一中，凸轮上设置有小滚轮轴和小滚轮，小滚轮在挂钩的外圆弧上滚动的同时绕小滚轮轴转动。
17.优选地，步骤二中，挂钩通过挂钩轴铰接在外壳上，随着挂钩的旋转，货物的吊挂点与挂钩轴的距离逐步变长，力矩变大，直至挂钩的下边沿倾斜向下，货物从挂钩上滑落。
18.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
19.本发明公开的一种直升机吊挂投放装置，通过锁扣、凸轮、挂钩和限位块相互配合确保货物可靠投放的条件下，有效降低了投放货物时的驱动力矩，降低了货物挂钩的尺寸和重量。在锁闭状态，复位弹簧使凸轮具有绕凸轮轴逆时针旋转的趋势，通过限位块限制凸轮逆时针方向的运动。在货物的作用下挂钩具有顺时针旋转的趋势，推动大滚轮带动锁扣具有逆时针旋转的趋势，锁扣通过滚针轴承和销轴支撑在凸轮的顶端，利用其相互作用力，完成锁闭；吊挂货物时，吊环放置在挂钩内，逆时针旋转挂钩，挂钩带动凸轮顺时针旋转，挂钩上端推动大滚轮带动锁扣逆时针旋转，直至完成锁闭；投放货物时，驱动凸轮顺时针旋转，货物的重力带动挂钩顺时针旋转，从而带动锁扣逆时方向针旋转，使挂钩从大滚轮中脱出，货物从挂钩上滑落，此时货物的吊挂点与挂钩旋转中心的距离逐步变长，力矩变大，确保货物能够顺利投放掉，实现在最大吊挂载荷相同的情况下，装置体积小、重量轻的目的。挂钩通过挂钩轴铰接在外壳上，挂钩轴位于挂钩开口方向的下侧，通过缩短挂钩轴的轴心与吊挂点向下垂直方向的距离就可以减小货物重量引起的力矩，从而减小投放驱动力矩。
20.进一步地，上述凸轮通过凸轮轴铰接在外壳上，凸轮可绕凸轮轴旋转，凸轮上安装有小滚轮轴和小滚轮，小滚轮沿挂钩转动时也在绕小滚轮轴转动，有利于凸轮与挂钩的配合。
21.进一步地，挂钩上设置有拨块、外圆弧和内圆弧，有利于配合凸轮，完成装置的开关和闭锁。
22.进一步地，锁扣通过锁扣轴铰接在外壳上，大滚轮通过大滚轮轴铰接在锁扣上，减小摩擦，有利于增强装置使用寿命。
23.本发明还公开了一种直升机吊挂货物挂钩方法，通过旋转挂钩，挂钩带动凸轮旋转，进而推动大滚轮带动锁扣旋转，使凸轮在复位弹簧的作用下逆时针方向旋转直至与限位块接触，实现锁闭；通过驱动凸轮旋转，货物的重力带动挂钩旋转，从而带动锁扣旋转，使挂钩从大滚轮中脱出，货物从挂钩上滑落，实现在最大吊挂载荷相同的情况下，体积小、重量轻的目的。
附图说明
24.图1为本发明挂钩锁闭状态示意图；
25.图2为本发明挂钩打开过程示意图；
26.图3为本发明挂钩锁闭过程示意图。
27.其中：1-外壳；2-锁扣；3-锁扣轴；4-复位弹簧；5-滚针轴承；6-销轴；7-凸轮；8-凸轮轴；9-小滚轮轴；10-小滚轮；11-拨块；12-外圆弧；13-大滚轮；14-大滚轮轴；15-挂钩；16-内圆弧；17-挂钩轴；18-限位块。
具体实施方式
28.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
29.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
30.下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
31.参见图1，为本发明挂钩锁闭状态示意图，本发明主要由外壳1、锁扣2，安装在外壳1上的锁扣轴3、凸轮7，安装于外壳1上的凸轮轴8，挂钩15以及挂钩轴17，在锁扣2内安装有滚针轴承5，销轴6安装在滚针轴承5的孔内，在锁扣2的另一端安装有大滚轮13和大滚轮轴14，在凸轮7上安装有小滚轮轴9和小滚轮10，凸轮7的上端挂有复位弹簧4，锁扣2铰接在外壳1上，锁扣2的两端分别设置滚针轴承5和大滚轮13，销轴6内嵌在滚针轴承5内与铰接在外壳1上的凸轮7接触，复位弹簧4一端连接凸轮7上端，另一端连接锁扣2，大滚轮13与设置在外壳1上的挂钩15接触，限位块18设置在外壳1上用于限制凸轮7的位置；凸轮7通过凸轮轴8铰接在外壳1上，挂钩15上设置有拨块11、外圆弧12和内圆弧16，拨块11承接外圆弧12和内圆弧16并与凸轮7接触，挂钩15通过挂钩轴17铰接在外壳1上，挂钩轴17位于挂钩15开口方向的下侧，锁扣2通过锁扣轴3铰接在外壳1上。
32.在锁闭状态，复位弹簧4使凸轮7具有绕凸轮轴8逆时针旋转的趋势，通过限位块18限制凸轮7逆时针方向的运动。在货物的作用下挂钩15具有顺时针旋转的趋势，推动大滚轮13带动锁扣2具有逆时针旋转的趋势，锁扣2通过滚针轴承5和销轴6支撑在凸轮7的顶端。
33.挂钩轴17的位置位于挂钩15开口方向的下侧，吊挂点位于挂钩轴17的右侧，通过缩短挂钩轴17的轴心与吊挂点向下垂直方向的距离就可以减小货物重量引起的力矩，从而减小投放驱动力矩。
34.结合图2、图3说明本发明公开的一种直升机吊挂货物挂钩方法，如下：
35.参见图2，是本发明挂钩打开过程示意图，投放货物时，驱动凸轮7顺时针旋转，销轴6滑落到凸轮7左侧使锁扣2失去支撑，货物的重力带动挂钩15顺时针旋转，推动大滚轮13带动锁扣2逆时方向针旋转，与此同时挂钩的右上端带动大滚轮13转动使挂钩从大滚轮13中脱出，随着挂钩15的旋转，货物的吊挂点与挂钩轴17的距离逐步变长，力矩变大，直至挂钩的下边沿倾斜向下，货物从挂钩15上滑落，在挂钩15的转动过程中货物的吊挂点与挂钩轴的旋转中心距离越来越大，确保货物能够顺利投放掉。
36.上述锁扣2可以绕锁扣轴3旋转，销轴6可以在滚针轴承5内部转动，当凸轮7转动时，销轴6在凸轮7的顶部滚动的同时在滚针轴承6内转动。大滚轮13可以绕大滚轮轴14转动。挂钩15可以绕挂钩轴17转动。
37.参见图3，是本发明挂钩锁闭过程示意图，吊挂货物时，把吊环放置在挂钩15内，逆时针旋转挂钩15，凸轮7上的小滚轮10在挂钩15的外圆弧上滚动的同时绕小滚轮轴9转动，挂钩15上的拨块11，拨动凸轮7上的小滚轮10带动凸轮7顺时针旋转，锁扣2失去支撑，挂钩15上端推动大滚轮13带动锁扣3逆时针旋转，使挂钩15的上端进入锁扣2上的大滚轮13左侧，随后小滚轮10越过拨块11的最高点进入挂钩15上的内圆弧16内，在复位弹簧4的作用下凸轮7逆时针方向旋转直至与限位块18接触，与此同时，凸轮7拨动销轴6带动锁扣3顺时针旋转，在凸轮7与限位块18接触时销轴6支撑于凸轮7的顶端，挂钩15的右上端支撑于大滚轮14上，完成锁闭。
38.以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。