CN102602534B - 一种起落架减摆装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种起落架减摆器装置，属于飞机起落架转弯系统执行元件装置领域，为了解决传统起落架减摆装置结构复杂、成本高的问题，所述起落架减摆器装置包括外筒，分别装在外筒左右两端的端盖和壳体，所述外筒内设有导向套；一活塞杆穿过端盖且部分置于该导向套内，该活塞杆的中部具有活塞头，一活塞置于该壳体内且该活塞具有穿过壳体的连接柄，所述活塞杆与活塞在壳体内相连；所述活塞杆上装有可相对活塞杆滑动的隔板。本发明简化了起落架转弯系统、节省了空间、减轻了重量，能有效的减少与飞机主控系统的数字信号对接。

Description

一种起落架减摆装置

技术领域

本发明涉及一种飞机起落架转弯系统执行元件装置，可适用于小型飞机、无人机的电动转弯系统结构中。

背景技术

起落架转弯与摆振，前者为主动操控系统，后者为被动阻尼系统，两者的切换需要一套较为复杂的转换机构。传统的小型飞机起落架转弯装置为转弯作动筒，转弯作动筒通过系统高压油驱动起落架左右转动，转弯与减摆阻尼主要通过电磁阀控制液压油路进行切换，要实现该切换功能，需庞杂的液压元器件及液压管路，这不仅增加重量，占用空间，对其单个产品的可靠性要求也相对较高，这无疑会大大增加研制成本。

随着无人机、小型飞机产业的快速发展，对其安全性、高速性、机动性提出更高的要求。需要结构紧凑、重量轻、系统可靠度高的转弯系统。传统液压转弯系统在小型飞机、无人机起落架所占比重、结构空间相对较大，很大程度限制了起落架性能、重量等要求。

发明内容

为了克服传统减摆器结构复杂，成本高的缺陷，本发明旨在为起落架全电操纵转弯系统提供一种起落架减摆装置，使其具有主动转弯时作为转弯机构气动连杆的功能，并使其具有在地面滑跑时，防止摆振及降低对舵机的冲击载荷的功能。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种起落架减摆装置，包括外筒，其结构特点是，分别装在外筒左右两端的端盖和壳体，所述外筒内设有导向套；一活塞杆穿过端盖且部分置于该导向套内，该活塞杆的中部具有活塞头，一活塞置于该壳体内且该活塞具有穿过壳体的连接柄，所述活塞杆与活塞在壳体内相连；所述活塞杆上装有可相对活塞杆滑动的隔板；

所述导向套可相对外筒在活塞杆的轴线方向上往复移动，所述活塞头可相对导向套在活塞杆的轴线方向上往复移动，所述活塞可相对壳体在活塞杆的轴线方向上往复移动；

所述导向套与活塞杆、活塞头之间形成A腔体，所述外筒与导向套之间形成B腔体，该A腔体与B腔体连通；所述隔板与外筒、导向套、活塞杆之间形成C腔体；所述隔板与壳体、活塞杆、活塞之间形成D腔体，所述活塞与壳体之间形成E腔体，该D腔体与E腔体连通；所述活塞杆具有中空通道，该中空通道与所述A腔体连通。

由此，当起落架操纵转弯时，减摆器通过高压气体将减摆器保持在中立位置，此时，减摆器作为起落架转弯四连杆中的一个连杆；起落架在地面滑跑时，机轮受到的冲击载荷迫使起落架左右摆动，此时，冲击载荷传递到减摆器上，将减摆器压缩或拉伸，迫使减摆器一腔体油液通过活塞中阻尼孔流入另一腔体，从而将冲击能量在一定周期内耗散掉，实现起落架减摆阻尼。本发明将起落架转弯连杆设计为气动连杆结构，通过调整充气压力可以任意调节气动连杆的刚度，并与液压减摆阻尼器集成一体，可自动实现主动转弯向被动减摆转换。

进一步地，为了便于通过中空通道向A腔送气，所述活塞杆外接充气嘴；所述活塞的连接柄外接耳环接头。

所述端盖上装有手柄。

所述外筒内壁具有圆柱台阶，所述导向套外周具有圆柱台阶；B腔体由所述外筒、外筒的圆柱台阶、导向套和导向套的圆柱台阶形成。

所述导向套的端部具有阶梯孔，该阶梯孔内装有用于限制活塞头右移的挡块。

所述壳体上设有用于注油的阶梯孔，该阶梯孔内装有钢球。进一步地，所述阶梯孔与一螺钉相连，该螺钉将所述钢球限制在阶梯孔内，需要注油时，拧开螺钉，取出钢珠，即可实现对E腔体的注油。

为了减少活塞杆对活塞的冲击，所述活塞杆与活塞之间装有弹性垫圈。

根据本发明的实施例，所述A腔体与B腔体通过设置在导向套上的通气孔连通；所述D腔体与E腔体通过设置在活塞上的阻尼孔连通。

作为一种限制活塞头右移的具体形式，所述导向套的阶梯孔孔壁上开有销孔，该销孔内装有销轴，所述挡块位于销轴与阶梯孔肩角之间，由此挡块被卡在阶梯孔肩角处，用于阻止活塞头继续右移。

藉由上述结构，本发明为一种集成起落架转弯气动连杆及液压阻尼的减摆装置，包括端盖、气体弹簧组件、充气嘴、隔板、液压阻尼器和耳环接头等，所述端盖一端开有带方槽圈槽和密封圈槽的孔，用于安装所述活塞杆，一端设置有螺纹孔，用于连接所述外筒；所述气体弹簧组件由充气嘴、活塞杆、导向套、外筒、挡块、轴销以及密封圈等组成；所述外筒外部柱面两端均有螺纹，内部通孔中部有一台阶，用于安装所述导向套，台阶中部开有密封圈槽；所述导向套内部开有一阶梯孔，阶梯小孔安装活塞杆，阶梯大孔安装所述挡块，导向套靠近端面的筒壁处开有两个通孔，安装所述轴销，将所述挡块固定住；所述活塞杆一端的细杆端面中心部位开有一盲孔，用于安装所述充气嘴；液压阻尼器由壳体、带阻尼孔的活塞、螺钉、钢球、耳环接头、螺母、密封圈等组成，所述壳体底部开有带密封圈槽与防尘圈槽的通孔，用于安装所述活塞，内部开有一阶梯孔，阶梯大孔安装所述隔板，阶梯小孔安装所述活塞，所述外壳筒壁底部开有一螺纹孔，安装所述螺钉与所述钢球；所述活塞为T字形，活塞一端部开有一阶梯盲孔，阶梯大孔安装所述弹性垫圈，阶梯小孔为螺纹孔，安装所述气体弹簧机头的活塞杆，活塞另一端连接柄端面中部开有一螺纹盲孔，用于安装所述耳环接头。

本发明所述集成起落架转弯气动连杆及液压阻尼的减摆装置的工作原理如下所述：

如图1所示，气体弹簧的A腔体和B腔体通过充气孔充有设定压力的高压气体，设定气体压力的值应能平衡起落架最大转弯力矩，C腔体为正常大气压力，高压气体分别迫使导向套贴紧端盖、活塞杆贴紧挡块，而气体弹簧的活塞杆又与阻尼器的活塞连接在一起，当阻尼器的耳环接头受到外力时，会带动活塞杆一起运动，如果这个外力是向右的拉力，并且该力不足以克服B腔体气体的压力，此时导向套不会向右移动，阻尼器的活塞处于中立位置不移动，整个减摆装置相当于一个刚性连杆；如果该力较大，可以克服B腔体内的压力，此时，活塞带动活塞杆、活塞杆带动导向套向右移动，活塞E腔体的油液通过阻尼孔进入D腔体，减摆装置作阻尼器使用。如果这个外力是一个向左的压力，并且该力不足以克服气体弹簧内A腔体内的压力时，此时活塞杆以及阻尼器内的活塞都不会移动，此时减摆装置作刚性连杆使用；当该力可以克服A腔体内的压力时，活塞杆带动活塞向左移动，阻尼器内的油液从D腔体窜入E腔体，减摆装置作阻尼器使用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提出了一种多功能的减摆装置，具有主动转弯时作为转弯机构气动连杆的功能，在地面滑跑时，具有防止摆震的功能及降低对舵机的冲击载荷功能。该减摆装置克服了现有减摆器与转弯作动筒需通过阀门进行转换，实现了自动转换，为飞机转弯系统节省了空间和重量。该装置主要应用在飞机前起落架电动转弯上。

本发明的减摆装置具有结构和功能集成，操纵简单，工作性能稳定、可靠，制造工艺简单，易维护等特点，满足现代小型飞机起落架转弯装备的需求。

下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明：

附图说明

图1是本发明一种实施例中立位置时的结构原理简图；

图2是本发明所述外筒结构示意图；

图3是本发明所述壳体结构示意图；

图4是本发明所述导向套结构示意图；

图5是本发明所述端盖结构示意图；

图6是本发明所述活塞结构示意图；

图7是本发明所述活塞杆结构示意图；

图8是本发明所述减摆装置向左受压阻尼时的极限位置；

图9是本发明所述减摆装置向右受拉阻尼时的极限位置。

图中：

1-活塞杆；  2-端盖；    3-外筒；    4-导向套；     5-挡块；  6-轴销；

7-壳体；    8-螺钉；    9-钢球；    10-耳环接头；  11-活塞；

12-弹性垫圈；           13-隔板；   14-充气嘴；    15-手柄；

16，28，29-螺纹孔；     17，19，27，30，31-阶梯孔；18，22-圆柱台阶；

19-阶梯孔；    20-销孔；    21，24-通气孔；  23-充气孔；

25-活塞头；    26-螺纹；    32-阻尼孔；      33-连接柄。

具体实施方式

本实施例采用集成设计技术，对常规减摆装置进行了全新设计，将气体弹簧组件集成设计在阻尼器上，其结构简图如图1所示，一种起落架减摆装置，包括外筒3，其特征是，分别装在外筒3左右两端的端盖2和壳体7，所述外筒3内设有导向套4；一活塞杆1穿过端盖2且部分置于该导向套4内，该活塞杆1的中部具有活塞头25，一活塞11置于该壳体7内且该活塞11具有穿过壳体7的连接柄33，所述活塞杆1与活塞11在壳体7内相连；所述活塞杆1上装有可相对活塞杆1滑动的隔板13；所述导向套4可相对外筒3往复移动，所述活塞头25可相对导向套4往复移动，所述活塞11可相对壳体7往复移动；所述导向套4与活塞杆1、活塞头25之间形成A腔体，所述外筒3与导向套4之间形成B腔体，该A腔体通过通气孔21与B腔体连通；所述隔板13与外筒3、导向套4、活塞杆1之间形成C腔体；所述隔板13与壳体7、活塞杆1、活塞11之间形成D腔体，所述活塞11与壳体7之间形成E腔体，该D腔体通过阻尼孔32与E腔体连通；所述活塞杆1具有中空通道，该中空通道通过通气孔24与所述A腔体连通。

所述外筒3内壁具有圆柱台阶18，所述导向套4外周具有圆柱台阶22；B腔体由所述外筒3、外筒3的圆柱台阶18、导向套4和导向套4的圆柱台阶22形成。

所述导向套4的端部具有阶梯孔19，该阶梯孔19内装有用于限制活塞头25右移的挡块5。

如图2所示，所述端盖2通过其内孔的螺纹16固定安装在外筒3上，端盖2的外表面设计有一手柄15，用于外接；如图3所示，所述外筒3的内孔设计有一阶梯孔17，与所述导向套4的大圆柱面进行配合，外筒3的内孔中间还设计有一台阶18，该台阶中部位置开有密封圈槽，将气体弹簧组件的高、低压腔体密封隔开；如图4所示，所述导向套4内部开有一阶梯孔19，用于安装所述挡块5，阶梯大孔的筒壁开有数个销孔20，用于安装所述轴销6，轴销6将挡块5卡在阶梯孔19的肩角处，外部设计有一圆柱台阶22，台阶上开有密封圈槽，导向套4通过该圆柱台阶22在所述外筒3的孔17内运动，另外为防止B腔体憋压，在阶梯孔19的阶梯小孔的筒壁还开有复数个通气孔21，该孔使得A腔体和B腔体连通；如图5所示，所述活塞杆1在杆的中间部位设计有一活塞头25，用于隔开气体弹簧组件的高、低压气腔体，在活塞杆一端的杆径轴心开有盲孔23，用于安装所述充气嘴14，同时在该端的活塞的轴肩处开有数个斜孔27，将冲入的高压气体引入气体弹簧组件的A腔体；如图6所示，所述活塞11一端面中部设置有一阶梯孔27，与所述活塞杆的螺纹26连接，同时开设复数个阻尼孔32使得D腔体和E腔体连通，另一端设置有一连接柄33，连接柄33端面中部开有一有螺纹孔28，用于安装所述耳环接头10；如图7所示，所述壳体7通过其端面的螺纹孔29与外筒3连接，壳体内部设置有阶梯孔30，所述隔板13安装在阶梯大孔内并被所述外筒3压紧在所述壳体7的阶梯孔30的轴肩处，壳体7的外壳底部还设置有一用于注油的阶梯孔31，安装所述钢球9和螺钉8。

当减摆装置受到的外载较大时，减摆装置表现为阻尼器形式，图8为减摆装置受到向左压力时减摆阻尼的最大位置；图9为减摆装置受到向右拉力时减摆阻尼的最大位置，

本实例所述减摆装置只作为一种具体实施方案，并不对本发明保护范围做限定作用，因此，凡是对上述实施例中具体结构作简单替换，没有对上述内容进行实质改变的技术方案应当均属于本发明所要保护的范围。

Claims (9)

1. 一种起落架减摆装置，包括外筒（3），其特征是，分别装在外筒（3）左右两端的端盖（2）和壳体（7），所述外筒（3）内设有导向套（4）；一活塞杆（1）穿过端盖（2）且部分置于该导向套（4）内，该活塞杆（1）的中部具有活塞头（25），一活塞（11）置于该壳体（7）内且该活塞（11）具有穿过壳体（7）的连接柄（33），所述活塞杆（1）与活塞（11）在壳体（7）内相连；所述活塞杆（1）上装有可相对活塞杆（1）滑动的隔板（13）；

所述导向套（4）可相对外筒（3）在活塞杆（1）的轴线方向上往复移动，所述活塞头（25）可相对导向套（4）在活塞杆（1）的轴线方向上往复移动，所述活塞（11）可相对壳体（7）在活塞杆（1）的轴线方向上往复移动；

所述导向套（4）与活塞杆（1）、活塞头（25）之间形成A腔体，所述外筒（3）与导向套（4）之间形成B腔体，该A腔体与B腔体连通；所述隔板（13）与外筒（3）、导向套（4）、活塞杆（1）之间形成C腔体；所述隔板（13）与壳体（7）、活塞杆（1）、活塞（11）之间形成D腔体，所述活塞（11）与壳体（7）之间形成E腔体，该D腔体与E腔体连通；所述活塞杆（1）具有中空通道，该中空通道与所述A腔体连通；

所述A腔体与B腔体通过设置在导向套（4）上的通气孔（21）连通；所述D腔体与E腔体通过设置在活塞（11）上的阻尼孔（32）连通。

2. 根据权利要求1所述的起落架减摆装置，其特征是，所述活塞杆（1）外接充气嘴（14）；所述活塞（11）的连接柄（33）外接耳环接头（10）。

3. 根据权利要求1所述的起落架减摆装置，其特征是，所述端盖（2）上装有手柄（15）。

4. 根据权利要求1所述的起落架减摆装置，其特征是，所述外筒（3）内壁具有圆柱台阶（18），所述导向套（4）外周具有圆柱台阶（22）；B腔体由所述外筒（3）、外筒（3）的圆柱台阶（18）、导向套（4）和导向套（4）的圆柱台阶（22）形成。

5. 根据权利要求1所述的起落架减摆装置，其特征是，所述导向套（4）的端部具有阶梯孔（19），该阶梯孔（19）内装有用于限制活塞头（25）右移的挡块（5）。

6. 根据权利要求1所述的起落架减摆装置，其特征是，所述壳体（7）上设有用于注油的阶梯孔（31），该阶梯孔（31）内装有钢球（9）。

7. 根据权利要求6所述的起落架减摆装置，其特征是，所述阶梯孔（31）与一螺钉（8）相连，该螺钉（8）将所述钢球（9）限制在阶梯孔（31）内。

8. 根据权利要求1所述的起落架减摆装置，其特征是，所述活塞杆（1）与活塞（11）之间装有弹性垫圈（12）。

9. 根据权利要求5所述的起落架减摆装置，其特征是，所述导向套（4）的阶梯孔（19）孔壁上开有销孔（20），该销孔（20）内装有销轴（6），所述挡块（5）位于销轴（6）与阶梯孔（19）肩角之间。