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带Tei-Tj90涡轮喷气动力的六足并联执行机构

项目分类:工业机器人 发布时间:2021-04-09 ID:136124
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该并联执行机构以Stewart六自由度平台为核心构型,集成Tei-Tj90涡轮喷气发动机作为末端动力输出单元,主要面向航空航天领域的矢量推力验证、小型飞行器姿态控制试验、特种动力平台姿态补偿等应用场景,可在复杂动态工况下完成高精度的多自由度姿态调整,为喷气动力提供精准的方向与角度控制,满足试验场景下对动力矢量实时调节的严苛需求。

从实际用途来看,该机构可作为小型涡喷动力的矢量调节载体,替代传统单轴或双轴矢量喷口调节结构,实现空间内六个自由度的连续姿态调整,既可以用于航空院校的喷气动力姿态控制教学试验,也可适配小型无人飞行器、特种巡检飞行设备的动力系统测试,还能作为地面动力试验台的核心调节部件,模拟不同飞行姿态下的喷气动力输出角度,获取不同工况下的推力矢量数据。

产品功能特性上,六组并联布置的伺服执行支腿采用对称式布局,每组支腿均配备高精度铰接副与直线驱动单元,可实现末端安装平台在X、Y、Z三个轴向的平移以及绕三个轴向的转动,整体定位精度高、承载刚度强,能够稳定承载涡喷发动机工作时产生的振动与反推力;末端发动机安装座采用耐高温合金材质适配结构,可匹配涡喷工作时的高温传导需求,上下安装法兰均设计有标准化定位孔位,可快速适配不同的试验台架或飞行器安装接口。

设计思路层面,该构型充分利用Stewart平台刚度重量比高、动态响应快、无累积误差的优势,将六组支腿的运动范围进行协同解算,确保末端发动机的姿态调节无运动干涉;支腿的铰接点位置经过反复优化,在保证最大调节角度覆盖常用矢量推力需求范围的同时,尽可能缩小机构整体体积,降低整体重量;支腿内部的驱动单元采用密封式结构设计,可抵御涡喷工作时产生的少量油雾与高温气流侵蚀,提升机构在复杂工况下的运行稳定性。

外形尺寸与安装边界方面,机构整体采用上下双层法兰安装结构,上层法兰为固定安装端,可通过螺栓固定在试验台架或飞行器机体承力结构上,下层法兰为动力输出端,用于固定Tei-Tj90涡喷发动机;六组支腿收拢状态下整体结构紧凑,支腿完全伸出时可达到设计的最大姿态调节角度,安装时需预留足够的周向空间避免支腿运动时与周边部件发生干涉,上下法兰的安装孔位采用等圆周分布设计,适配通用的台架安装标准,无需额外定制转接件即可完成快速装配。

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