CN102224401A - 载荷指示器 - Google Patents

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Abstract

一种过载检测组件，包括侧向探测器(18)，该侧向探测器在第一承载件(10)朝第二承载件(11)移动时与第一承载件协作并进而使指示器部件(20)偏斜，指示器部件在超过屈服点时可能发生永久应变。对指示器部件的简便检查揭示了其是否已弯曲。指示器部件可包括在与承载件(10、11)共轴的套筒(20)中形成的悬臂梁(24)。替换地，探测器(18)的延伸件(25)可在过载状况下在中点处侧向偏斜。替换地，探测器(18)可在过载状况下在指示器部件(30)中形成压痕。

Description

载荷指示器
技术领域
本发明涉及载荷指示器，且尤其涉及适合用在诸如飞行器的起落架之类的承载应用中以监视着陆载荷的过载检测组件。
已知在飞行器起落架中提供硬着陆指示器以支持适当的维修机制。起落架通常将包括减震支柱以及连接在该支柱与飞行器机身之间的一对侧撑杆，减震支柱下端带有起落轮组件。应理解，侧撑杆的加载可被当作硬着陆或其他不利操作状况的指示器。因此，已提议了适配支柱的承载连接销，从而若其已经历过载状况则给出指示。
本发明的目的是提供用于指示飞行器起落架中发生过载状况的改进装置。
发明公开
根据一方面，本发明提供了一种载荷指示器，包括适配成与探测器侧向啮合的悬臂梁，探测器响应于载荷状况并且使该梁偏斜以给出对载荷状况的指示。
根据另一方面，本发明提供了一种载荷指示器，包括探测器和显示件，探测器适配成响应于载荷状况并在导管内轴向滑动，显示件从探测器轴向延伸并在其远端轴向受限制，从而其因探测器的轴向移动而侧向偏斜。
根据另一方面，本发明提供了一种载荷指示器，包括探测器和可塑件，探测器适配成响应于载荷状况并在导管内轴向滑动，可塑件定位成在探测器轴向滑动时被探测器挤压，从而将该挤压记录为其表面的压痕以供后续检查。
该载荷指示器可被纳入过载检测组件中，该过载检测组件包括第一承载件和第二承载件，第一承载件适配成被侧向加载并响应于要监视的载荷侧向弯曲并且与探测器协作；第二承载件朝向第一承载件从而在正常载荷状况下与第一承载件间隔开并在第一承载件侧向加载超过载荷极限时与第一承载件接触并被第一承载件加载，第一承载件此后将附加载荷传递到第二承载件。
在一个实施例中，第一承载件具有设置成低于载荷极限的屈服点，并且一旦超过屈服点就发生永久偏斜应变。屈服点可发生在第一和第二承载件啮合之前或它们啮合时。指示器部件随后由第一承载件维持在已操作状态。
在本发明的替换实施例中，其中第一承载件可以达到或可以不达到屈服点，该组件包括具有屈服点的载荷指示器，在与探测器接触而超过该屈服点时，载荷指示器发生永久应变。这可以发生在这些承载件啮合之前或它们啮合时。对第二承载件的中心腔体的简单检查随后揭示了指示器部件是否已被操作，无论第一承载件是否已发生永久应变。
优选地，第一承载件包括管状件，该管状件中容纳第二承载件，从而这两个承载件在相对端经由槽脊或衬套啮合并在中心区域间隔开以允许在加载情况下第一承载件相对于第二承载件弯曲。这两个承载件可包括同心地排列的圆柱形件。
在优选实施例中，其中指示器部件包括梁24，该梁形成在位于第二承载件的腔体内的圆柱形件中并与穿过第二承载件中的孔的该探测器啮合。该探测器可包括安装在第一承载件与梁24之间的所述孔中的销或球承载件，从而将第一承载件的弯曲传递到梁24。可提供空隙以适应探测器的较小移动而不导致梁移动。
附图说明
现在将参照附图作为示例来描述本发明。
图1是飞行器起落架的示意图；
图2是根据本发明的枢轴销在未加载状况下的轴向剖面；
图3是图1的枢轴销在轻加载状况下的轴向剖面；
图4是图1的枢轴销在操作指示器的加载状况下的轴向剖面；
图5是图1的枢轴销在比图4中的加载状况更满的加载状况下的轴向剖面；
图6是图2的枢轴销的径向截面；以及
图7A和7B是本发明的替换实施例的径向截面；以及
图8是本发明的另一替换实施例的径向截面。
发明实施例
图1示出包括减震支柱1的起落架组件，减震支柱1下端可枢轴转动地连接到起落架转向架2，且起落架组件被适配成上端连接到飞行器的机身，从而其能展开以进行着陆或缩回到机身中的存储舱内。一对侧撑杆3、4连接在支柱1的外壳9与机身之间并用于在操作中稳定该支柱的位置。这些撑杆一起抵抗首尾载荷以及侧向载荷。每个侧撑杆经由枢轴销5连接到支柱的外壳9，并且其远端可枢轴转动地连接到机身，从而在展开或入舱时与起落架折叠。在操作中，侧撑杆3、4承载与施加到起落架组件上的载荷有关的载荷，且因此撑杆的加载指示了着陆载荷。本发明提供响应于侧撑杆中的载荷的过载指示器。该过载指示器被纳入枢轴销5中，枢轴销5将侧撑杆的下端连接到减震支柱1的外壳9。
图2示出枢轴销5，枢轴销5结合本发明并安装在连接到支柱外壳9的钩环的一对凸耳6以及侧撑杆3下端的钩环的一对凸耳8之间。枢轴销包括圆柱形外承载件10，其排列成与圆柱形内承载件11同心。这两个承载件在相对端经由槽脊12啮合，并且内承载件11在其中心区域处的厚度减小，从而在这两个承载件的表面之间产生间隔。枢轴销5被插入凸耳6和8中的孔中。在外承载件10的一端形成的径向延伸凸缘13邻接一个凸耳6的外侧。在凸缘13相对端的固定螺栓14在直径上延伸穿过承载件10、11两者以及外固定环15，从而将这些承载件连接在一起并在轴向上稳固它们。在凸耳6与外承载件10之间的每一端设有L形隔离套筒或衬套16。凸耳6与槽脊12对准。在凸耳8与外承载件10之间也设有隔离套筒或衬套17。
枢轴销5还纳入了一对感测销18，感测销18安装在内承载件11中的孔19中，从而在该枢轴销的中心线的相对侧上大致沿侧撑杆3的纵向轴xx径向延伸。套筒形式的载荷指示器20位于内承载件11的腔体中的浅凹槽21内，并且其外端通过固定螺栓14连接到销5。套筒20使得在其非激活状态时，其完全位于凹槽21内，并且与内承载件11的腔体齐平。每个销18的轴向长度使得在销18的端部与指示器套筒20和外承载件10之间提供小空隙22。
如图6中所示，形成指示器套筒20而具有从该套筒的内端延伸出的彼此在直径上相对的两对平行割缝23从而在其间构成悬臂梁24，与销18中心对准。每个梁24延伸刚好超过销18，从而该梁的大部分从与销18接触的点延伸至其自由内端。由于这种几何结构，因销18朝内移动而造成的梁24的偏斜将在该梁的自由端产生与该销的实际移动相比更大的偏斜。由过载状况引起的外承载件10移动因此将被指示器梁24放大并导致对过载状况的更清楚视觉指示。
在操作中，在向侧撑杆3施加载荷(压缩或拉伸)时，该载荷被施加到枢轴销5并导致外承载件10弯曲，如图3中所示。在低于屈服点的轻载荷状况下，外承载件在偏斜时不会发生永久应变，并且由于其弹性材料性质，一旦载荷移除就返回其正常的圆柱形。如图3中所示，外承载件的弯曲程度是例如与感测销18之一啮合并将其推入孔19以闭合空隙22。在该阶段，感测销18可与梁24啮合但不使其偏斜。外承载件10在增加的载荷下的进一步偏斜造成感测销18使梁24朝内偏斜，但梁24在达到由指示器材料定义的屈服点之前不发生永久应变。因此，若所施加的载荷减小，由于其自己的弹性材料性质，梁24返回其正常位置。
在过载状况下，一旦压缩载荷超过指示器阈值，外承载件10就偏斜到诸如使感测销18和梁24移位的程度，从而超过外承载件10或梁24的屈服点之一，于是一旦载荷减小到指示器阈值以下，梁24不会返回其正常位置。若超过外承载件10的屈服点，则其发生永久应变并用于将感测销18和梁24保持在图4中所示的突出状态。因此，无论梁24是否已超过其自己的屈服点都无关紧要，因为其无法自由返回其正常位置。在本发明的替换实施例中，梁24被安排成在超过指示器载荷时偏斜超过其屈服点，那么若外承载件10未超过其屈服点并在所施加的载荷移除时返回其正常位置也不要紧。因此，在这些实施例中的每一个实施例中，一旦已施加或超过指示器载荷，梁24就永久地向内朝内承载件11的中心腔体移位，且此举用作对能够通过检查而对内承载件的腔体进行检验的维护或维修人员的过载事件指示。检查可以是使用例如量规来检测梁24的变形的视觉检查或触觉检查。
若施加到侧撑杆3的压缩载荷增大到超过指示器载荷，则外承载件10将继续弯曲并且最终将闭合与内承载件11的间隙并与内承载件11啮合，如图5中所示。载荷的任何进一步增加随后将被传递到内承载件。可将内承载件制造成如所需的那么强以与该装置被设计成的载荷匹配。
虽然以上参照对两个对准的感测销18之一进行操作的压缩载荷描述了枢轴销5的操作，将理解，施加到侧撑杆3的拉伸载荷将导致外承载件10在相反方向上弯曲并操作两个感测销18中的另一个感测销。
一旦梁24已被操作，就可维修枢轴销5以使其复位。这通过移除栓14并从该组件取出枢轴销5来完成。随后可更换整个枢轴销组件，或者可更换指示器套筒20以及外承载销10。
图7A和7B示出本发明的实施例，其中代替图1到5的指示器套筒20，感测销18形成具有跨内承载件11的腔体径向延伸的长伸展件25。支承件26位于内承载件11的腔体内并且一般是带有足部27的L形，足部27靠着销18对面的腔体内表面并与伸展件25的自由端啮合。支承件26的腿部28与伸展件25并排延伸并在其中部形成有凸起29，凸起29朝伸展件25延伸并且在伸展件25处于非操作状态时正好与伸展件25接触，如图7A中所示。在过载状态下，销18朝内移位并导致伸展件25侧向偏斜，如图7B中所示。由于在伸展件25与凸起29之间打开的间隙，使得这种偏斜在视觉上更显著。
图8示出本发明的另一实施例，其中图1到6的指示器套筒20由内承载件11的腔体内的可塑件代替，其适配成记录压缩形式的过载状况下销18的挤压，一旦从内承载件11的腔体取出可塑件，就可检查到过载状况。如图8中所示，可塑件采取带有内砧件31的套筒30的形式，内砧件31支承套筒30的内表面以在过载状况下抵抗径向弯曲并使其中形成的压痕最大化。在替换实施例中，可塑件可以是非圆柱形的并且支承在非圆柱形砧件(例如材料块)上。
将理解，可在销5周围成角度地间隔设置两个以上感测销18，并且销5相对于侧撑杆3的角度对准较不重要，因为至少一个感测销18将总是与侧撑杆的作用线大致对准。在本发明的另一实施例中，销5甚至可以是自由的以在凸耳6、8内旋转。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种载荷指示器，包括适配成与探测器侧向啮合的悬臂梁，所述探测器响应于载荷状况并且使所述梁从第一位置偏斜以给出对所述载荷状况的指示，所述载荷指示器被安排成使得在过载状况下，所述梁不返回所述第一位置。
2.如权利要求1所述的载荷指示器，其特征在于，所述梁形成在圆柱形件中，所述圆柱形件适配成容纳在与所述探测器对准的组件中。
3.如权利要求2所述的载荷指示器，其特征在于，所述梁由在所述圆柱形件中纵向延伸的割缝构成，所述梁位于所述割缝之间。
4.如前述权利要求中任一项所述的载荷指示器，其特征在于，所述梁具有屈服点，在由所述探测器偏斜期间超过所述屈服点时，所述梁发生永久应变。
5.一种过载检测组件，包括如权利要求3或4中所述的载荷指示器以及第一承载件，所述第一承载件响应于要监视的载荷侧向弯曲并与所述探测器协作。
6.如权利要求5所述的组件，其特征在于，包括第二承载件，所述第二承载件朝向所述第一承载件从而在正常载荷状况下与所述第一承载件间隔开并在所述第一承载件侧向加载超过载荷极限时与所述第一承载件接触并被所述第一承载件加载，所述第一承载件此后将附加载荷传递到所述第二承载件。
7.如权利要求6所述的组件，其特征在于，所述第一承载件具有设置成低于所述载荷极限的屈服点，并且一旦超过所述屈服点就发生永久偏斜应变。
8.如权利要求6所述的组件，其特征在于，所述屈服点可发生在所述第一和第二承载件啮合之前或它们啮合时。
9.如权利要求8所述的组件，其特征在于，所述梁在所述承载件啮合之前或它们啮合时发生侧向应变。
10.如权利要求6所述的组件，其特征在于，由于所述第一承载件的永久应变，所述梁被所述探测器保持在偏斜位置。
11.如权利要求6-10中任一项所述的组件，其特征在于，所述第一承载件包括管状件，所述管状件内容纳所述第二承载件，从而这两个承载件在相对端经由槽脊啮合并在中心区域间隔开以允许在加载情况下所述第一承载件相对于所述第二承载件弯曲。
12.如权利要求11所述的组件，其特征在于，这两个承载件是圆柱形的并且同心地排列。
13.如权利要求6-12中任一项所述的组件，其特征在于，纳入所述梁的所述圆柱形件位于所述第二承载件的腔体内并与穿过所述第二承载件中的孔的所述探测器啮合。
14.如权利要求13所述的组件，其特征在于，所述圆柱形件延伸至所述承载件的一端，从而能够容易取出以进行检查或更换。
15.如权利要求14所述的组件，其特征在于，所述圆柱形件在所述一端连接到所述承载件从而稳固在所述梁与所述探测器对准的有角度方向上。
16.如权利要求13-15中任一项所述的组件，其特征在于，所述探测器安装在所述第一承载件与所述梁之间的所述孔中，从而将所述第一承载件的弯曲传递到所述梁。
17.如权利要求16所述的组件，其特征在于，提供空隙以适应所述探测器的较小移动而不导致所述梁移动。
18.如权利要求14-17中任一项所述的组件，其特征在于，与所述探测器相似的多个探测器被安排在所述圆柱形件周围圆周地间隔的位置中，每个探测器与所述圆柱形件中相应的悬臂梁啮合。
19.如权利要求6-18中任一项所述的组件，其特征在于，所述探测器包括销或球形件。
20.如权利要求6-19中任一项所述的组件，其特征在于，还包括径向凸缘，所述径向凸缘连接到所述第二承载件并适配成轴向邻接要连接在一起的两个部件之一的侧面，这两个部件通过将组装的承载件插入所述两个部件中的孔中而连接在一起。
21.一种载荷指示器，包括探测器和显示件，所述探测器适配成响应于载荷状况并在导管内轴向滑动，所述显示件从所述探测器轴向延伸并在其远端轴向受限制，从而其因所述探测器的轴向移动而侧向偏斜。
22.如权利要求21所述的载荷指示器，其特征在于，包括支承件，所述支承件限制所述显示件的所述远端并且具有固定成邻近所述显示件的中部的部分，以用作所述显示件的偏斜的可视数据。
23.如权利要求22所述的载荷指示器，其特征在于，所述支承件具有与所述显示件大致并排地延伸的部分。
24.一种载荷指示器，包括探测器和可塑件，所述探测器适配成响应于载荷状况并在导管内轴向滑动，所述可塑件定位成在所述探测器轴向滑动时被所述探测器挤压，从而将所述挤压记录为其表面的压痕以供后续检查。
25.一种过载检测组件，包括如权利要求21-24中任一项所述的载荷指示器以及第一承载件，所述第一承载件响应于要监视的载荷侧向弯曲并与所述探测器协作。
26.如权利要求25所述的组件，其特征在于，包括第二承载件，所述第二承载件朝向所述第一承载件从而在正常载荷状况下与所述第一承载件间隔开并在所述第一承载件侧向加载超过载荷极限时与所述第一承载件接触并被所述第一承载件加载，所述第一承载件此后将附加载荷传递到所述第二承载件。
27.如权利要求25或26所述的组件，其特征在于，所述指示器部件位于所述第二承载件的腔体内，所述探测器穿过所述第二承载件中的孔。
28.如前述权利要求中任一项所述的组件，其特征在于，所组装的第一和第二承载件构成枢轴销(5)。
29.如前述权利要求中任一项所述的组件，其特征在于，其安装在飞行器起落架的侧撑杆中。
30.一种飞行器起落架，包括如前述权利要求中任一项所述的载荷指示器或过载检测组件。
31.一种飞行器，包括如前述权利要求中任一项所述的载荷指示器或过载检测组件。
32.一种基本上如本文中参考附图描述的过载检测组件。

Claims (32)

1.一种载荷指示器，包括适配成与探测器侧向啮合的悬臂梁，所述探测器响应于载荷状况并且使所述梁偏斜以给出对所述载荷状况的指示。
2.如权利要求1所述的载荷指示器，其特征在于，所述梁形成在圆柱形件中，所述圆柱形件适配成容纳在与所述探测器对准的组件中。
3.如权利要求2所述的载荷指示器，其特征在于，所述梁由在所述圆柱形件中纵向延伸的割缝构成，所述梁位于所述割缝之间。
4.如前述权利要求中任一项所述的载荷指示器，其特征在于，所述梁具有屈服点，在由所述探测器偏斜期间超过所述屈服点时，所述梁发生永久应变。
5.一种过载检测组件，包括如权利要求3或4中所述的载荷指示器以及第一承载件，所述第一承载件响应于要监视的载荷侧向弯曲并与所述探测器协作。
6.如权利要求5所述的组件，其特征在于，包括第二承载件，所述第二承载件朝向所述第一承载件从而在正常载荷状况下与所述第一承载件间隔开并在所述第一承载件侧向加载超过载荷极限时与所述第一承载件接触并被所述第一承载件加载，所述第一承载件此后将附加载荷传递到所述第二承载件。
7.如权利要求6所述的组件，其特征在于，所述第一承载件具有设置成低于所述载荷极限的屈服点，并且一旦超过所述屈服点就发生永久偏斜应变。
8.如权利要求6所述的组件，其特征在于，所述屈服点可发生在所述第一和第二承载件啮合之前或它们啮合时。
9.如权利要求8所述的组件，其特征在于，所述梁在所述承载件啮合之前或它们啮合时发生侧向应变。
10.如权利要求6所述的组件，其特征在于，由于所述第一承载件的永久应变，所述梁被所述探测器保持在偏斜位置。
11.如权利要求6-10中任一项所述的组件，其特征在于，所述第一承载件包括管状件，所述管状件内容纳所述第二承载件，从而这两个承载件在相对端经由槽脊啮合并在中心区域间隔开以允许在加载情况下所述第一承载件相对于所述第二承载件弯曲。
12.如权利要求11所述的组件，其特征在于，这两个承载件是圆柱形的并且同心地排列。
13.如权利要求6-12中任一项所述的组件，其特征在于，纳入所述梁的所述圆柱形件位于所述第二承载件的腔体内并与穿过所述第二承载件中的孔的所述探测器啮合。
14.如权利要求13所述的组件，其特征在于，所述圆柱形件延伸至所述承载件的一端，从而能够容易取出以进行检查或更换。
15.如权利要求14所述的组件，其特征在于，所述圆柱形件在所述一端连接到所述承载件从而稳固在所述梁与所述探测器对准的有角度方向上。
16.如权利要求13-15中任一项所述的组件，其特征在于，所述探测器安装在所述第一承载件与所述梁之间的所述孔中，从而将所述第一承载件的弯曲传递到所述梁。
17.如权利要求16所述的组件，其特征在于，提供空隙以适应所述探测器的较小移动而不导致所述梁移动。
18.如权利要求14-17中任一项所述的组件，其特征在于，与所述探测器相似的多个探测器被安排在所述圆柱形件周围圆周地间隔的位置中，每个探测器与所述圆柱形件中相应的悬臂梁啮合。
19.如权利要求6-18中任一项所述的组件，其特征在于，所述探测器包括销或球形件。
20.如权利要求6-19中任一项所述的组件，其特征在于，还包括径向凸缘，所述径向凸缘连接到所述第二承载件并适配成轴向邻接要连接在一起的两个部件之一的侧面，这两个部件通过将组装的承载件插入所述两个部件中的孔中而连接在一起。
21.一种载荷指示器，包括探测器和显示件，所述探测器适配成响应于载荷状况并在导管内轴向滑动，所述显示件从所述探测器轴向延伸并在其远端轴向受限制，从而其因所述探测器的轴向移动而侧向偏斜。
22.如权利要求21所述的载荷指示器，其特征在于，包括支承件，所述支承件限制所述显示件的所述远端并且具有固定成邻近所述显示件的中部的部分，以用作所述显示件的偏斜的可视数据。
23.如权利要求22所述的载荷指示器，其特征在于，所述支承件具有与所述显示件大致并排地延伸的部分。
24.一种载荷指示器，包括探测器和可塑件，所述探测器适配成响应于载荷状况并在导管内轴向滑动，所述可塑件定位成在所述探测器轴向滑动时被所述探测器挤压，从而将所述挤压记录为其表面的压痕以供后续检查。
25.一种过载检测组件，包括如权利要求21-24中任一项所述的载荷指示器以及第一承载件，所述第一承载件响应于要监视的载荷侧向弯曲并与所述探测器协作。
26.如权利要求25所述的组件，其特征在于，包括第二承载件，所述第二承载件朝向所述第一承载件从而在正常载荷状况下与所述第一承载件间隔开并在所述第一承载件侧向加载超过载荷极限时与所述第一承载件接触并被所述第一承载件加载，所述第一承载件此后将附加载荷传递到所述第二承载件。
27.如权利要求25或26所述的组件，其特征在于，所述指示器部件位于所述第二承载件的腔体内，所述探测器穿过所述第二承载件中的孔。
28.如前述权利要求中任一项所述的组件，其特征在于，所组装的第一和第二承载件构成枢轴销(5)。
29.如前述权利要求中任一项所述的组件，其特征在于，其安装在飞行器起落架的侧撑杆中。
30.一种飞行器起落架，包括如前述权利要求中任一项所述的载荷指示器或过载检测组件。
31.一种飞行器，包括如前述权利要求中任一项所述的载荷指示器或过载检测组件。
32.一种基本上如本文中参考附图描述的过载检测组件。
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