CN103038131A - 具有可转向轴的起落架 - Google Patents

Abstract

描述一种具有转向架的起落架，该转向架包括用于容纳至少两根轴的细长梁（2），至少两个轴各自接纳一对接地轮，至少一个轴（5）枢转地安装在细长梁上。起落架还包括轴限程装置（10），该轴限程装置（10）在所述可枢转轴与所述细长梁之间延伸并钩到所述可枢转轴与所述细长梁，所述限程装置从对应于所述可枢转轴的着陆位置的其稳定和可锁定状态开始单向可变形。还独立描述了可锁定且可致动的套管式压杆。

Description

具有可转向轴的起落架

背景技术

大型飞机通常设有带承载成对轮的转向托架（truck）或转向架的多轴起落架。这些转向架包括支承多个横向延伸轴的细长梁，每个轴承载一对轮子。

某些新型的大型飞机装备有具有六轮转向架的主起落架，六轮转向架具有一个后部可枢转轴，从而所述轴和所关联的轮可根据头部起落架轮的转向而转向。

转让给波音公司的US5242131示出具有推拉式布置的致动器的轴转向装置。转让给波音公司的US5595359示出具有步进梁式布置的一个致动器的轴转向装置。转让给波音公司的US5613651示出具有在转向架与轴之间延伸且铰接到转向架和轴的一个致动器的轴转向装置。这些布置允许双向转动，从而轴可在着陆位置两侧转向，在着陆位置轴被展开并锁定以进行起飞或降落。

为此，转向装置装备有锁定装置，诸如US5613651中位于转向致动器内的中心锁定装置，或者授予GOODRICH的WO2006071262中具有在着陆位置配合轴的凹陷部分的转向架所支承的锁定件的外部锁定装置。但是，这些锁定件仅在轴精确展开在着陆位置内时才予以配合，这是难以实现的。

US2943820教导了将转向架的后部相对于转向架的前部以解锁时单向自由转向的关系可枢转地安装。允许该后部在后部与前部对准的着陆位置与单向最大成角度位置之间转向。当飞机转弯时，内部起落架的转向架的后部被动地枢转，以使后轮的轮胎不会磨损，而外部起落架的转向架的后部保持在着陆位置。但是，后部在前部上的铰接关节被施加高负载，且在具有中心轴的六轮转向架的情况下会难以实施。此外，使后部回到着陆位置可能需要驾驶员在起飞之前进行某些S转弯，这可能会消耗一些起飞跑道长度。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有至少一个可转向轴的带转向架的起落架，其比已知起落架更加简单。

提供一种起落架，该起落架具有转向架，该转向架包括用于容纳至少两个轴的细长梁，至少两个轴各自接纳一对接地轮，至少一个轴枢转地安装在细长梁上。根据本发明，所述起落架还包括在所述可枢转轴与所述细长梁之间延伸以钩到所述可枢转轴和所述细长梁的轴限程装置，所述限程装置从其对应于所述可枢转轴的着陆位置的稳定和可锁定状态开始单向可变形。

因此，轴着陆位置简单地由限程装置的稳定状态限定。这意味着轴只能单向转向。因此，在锁定位置内对可枢转轴的锁定仅通过使轴展开到着陆位置，直到限程装置达到其稳定状态为止来实现，其中这可做成自动锁定以将轴锁定在着陆位置。该锁定状态对应于行程终止位置，这使得与任何中间锁定构造相比锁定容易得多。

根据本发明的一特定实施例，所述限程装置包括套管式压杆，该套管式压杆具有分别铰接到所述可枢转轴和所述细长梁的端部，以使第一稳定可锁定状态对应于所述套管式压杆的完全延伸或完全压缩构造之一。该套管式压杆也可用作转向致动器。

根据本发明的另一特定实施例，所述限程装置包括彼此铰接的两个构件，这两个构件具有分别铰接到所述可枢转轴和所述细长梁的端部，以使稳定可锁定状态对应于所述构件的大致对准构造。

附图说明

参照以下附图考虑几个实施例的描述，会更好地理解本发明：

-图1A和1B是示出分别处于着陆位置和部分成角度位置的根据本发明第一特定实施例的装备有后部可枢转轴的起落架的转向架的俯视图；

-图2A是示出处于稳定完全延伸且锁定状态的可用于图1A和1B的起落架的套管式压杆的一特定实施例的剖视图；

-图2B是示出处于稳定完全延伸且锁定状态的可用于图1A和1B的起落架的套管式压杆的另一特定实施例的剖视图；

-图3是示出处于着陆位置的根据本发明的第二特定实施例的装备有可枢转轴的起落架的转向架的最后部的俯视图；

-图4是示出处于着陆位置的根据本发明的第三特定实施例的装备有可枢转轴的起落架的转向架的最后部的俯视图；

-图5是示出处于着陆位置的根据本发明的第四特定实施例的装备有可枢转轴的起落架的转向架的最后部的俯视图。

具体实施方式

根据图1A和1B所示的本发明的第一实施例，提供一种具有六轮转向架1的起落架。所述转向架1包括容纳三个轴的细长梁2，即固定安装在细长梁上的前轴3和中部轴4以及围绕与后轴5的纵向轴线大致相交的大致垂向轴线枢转地安装在细长梁2的后端的后轴5。每个轴3、4、5承载一对接地轮6a、6b。转向架1装备有限程装置10，该限程装置10包括套管式压杆11，该套管式压杆11具有分别铰接到细长梁2和可枢转轴5的端部12、13。

在图1A所示的状态中，可枢转轴5处于着陆位置，且套管式压杆11处于完全延伸状态，该完全延伸状态是可锁定的且因此是稳定状态，如下文参照图2所解释的那样。在图1B所示的状态中，可枢转轴5处于部分成角度位置，套管式压杆11处于完全延伸状态与完全缩回状态之间的中间位置。立即理解到可枢转轴5可仅单向枢转。因此所示的转向架配装在飞机的左手主起落架上，而相应的右手主起落架应当配装有具有其后轴以另一方式枢转的对称起落架。

现参照图2A且根据本发明的一方面，套管式压杆11包括缸体14，该缸体14用于密封地接纳滑动杆15，该滑动杆15装有在缸体14内限定缩短腔室17和延伸腔室18的活塞16，如果需要套管式压杆11用作转向致动器，则缩短腔室17和延伸腔室18可分别通过缩短端口19和延伸端口20液压地作用。

套管式压杆11装备有锁定装置21，当轴伸展到着陆位置时该锁定装置21将套管式压杆自动地锁定到完全延伸状态。如图所示，锁定装置21可以是卡爪式锁定机构，包括附连到活塞16的卡爪可弯曲指状物22并具有用于配合缸体14的内部突出部分25的突起24的钩状端部23。锁定活塞25可滑动地安装在缸体14内以在跳过位置与覆盖或锁定位置（未示出）之间可操作，当套管式压杆到达完全延伸状态时锁定活塞25被指状端部23推到跳过位置，当指状物端部23越过突起24时锁定活塞25在覆盖或锁定位置被弹簧26偏置以覆盖指状端部23以防止指状物22弯曲。解锁和锁定端口27、28允许在跳过位置与锁定位置之间选择性地移动锁定活塞25。

后轴5枢转可在无源转向模式下运行。在轴锁定在着陆位置并着陆之后，且当飞机减速到给定速度以下时，可控制锁定活塞25以露出卡爪指状物22，从而，在飞机转弯的情况下，内部主起落架的后轴将自然转动以跟踪飞机的转弯，而外部主起落架的后轴将停在着陆位置，尽管已被解锁。为了在起飞之前将后轴重新锁定在着陆位置，锁定活塞的锁定和解锁端口可连接到液压回路，而套管式压杆的延伸腔室可被压缩。如果尚未处于完全延伸状态，则套管式压杆将被强制延伸直到其到达其完全延伸状态为止，在完全延伸状态其将自动锁定，因此使轴锁定在着陆位置。这是非常简单的开环型锁定，无需后轴的精确角度定位。

后轴5的枢转也可在有源转向模式下进行。在轴锁定在着陆位置并着陆之后，且当飞机速度已经减慢到给定速度以下时，可控制后轴5的转动以与头部起落架的转向一致。当头部转向角度达到给定角度阈值（假定20度）时，锁定活塞25可移位到跳过位置以露出卡爪指状物22，从而允许通过用作转向致动器的套管式压杆11控制后轴5的转向。可例如使后轴5的转向与头部起落架轮的转向成比例。后轴5的转向也可在有源开/关模式下进行，在该模式中，响应于头部转向角度达到所述给定角度阈值，转向架后轴从其对准位置枢转到给定的最大成角度位置，该给定的最大成角度位置由达到其完全压缩构造的套管式压杆11限定。响应于头部转向角度向后越过同一角度阈值或另一角度阈值，可命令使后轴向后枢转到着陆位置。

应当理解，套管式压杆11装备有四个端口（两个用于移动活塞杆，两个用于独立地控制锁定活塞）。套管式压杆11可较佳地如下操作。当需要解锁套管式压杆11时，延伸端口20可首先被压缩以卸载锁定机构。然后解锁端口27可被压缩，从而将活塞25移动到其跳过位置。这不仅减小阻塞锁定活塞的风险，而且还允许软解锁，避免在负载下解锁时通常产生的任何解锁振动声音。然后，延伸端口20可连接到回路，而缩短端口19可被压缩以使后轴5转向。然后解锁和锁定端口27、28可连接到回路。

则会理解，套管式压杆11则用作转向致动器，但仍用作轴限程装置。为了将后轴5锁定在着陆位置，压缩延伸腔室18直到套管式压杆11返回到其自动锁定的完全延伸位置为止就够了。无需轴的精确和困难受控定位以允许其被锁定。

显然，套管式压杆可定位在转向架梁的另一侧，仍然允许轴以图1箭头所示的相同方式枢转。然后套管式压杆的稳定可锁定状态将对应于完全压缩状态。图2B中示出适于锁定在完全压缩状态的套管式压杆11’。套管式压杆11’包括用于密封地接纳滑动杆15’的缸体14’，滑动杆15’装备有在缸体14’内限定缩短腔室17’和延伸腔室18’的活塞16’，如果需要套管式压杆11’用作转向致动器，则缩短腔室17’和延伸腔室18’可分别通过缩短端口19’和延伸端口20’液压地作用。

套管式压杆11’装备有锁定装置21’，当轴5伸展到着陆位置时该锁定装置21’将套管式压杆11’自动地锁定到完全压缩状态。如图所示，锁定装置21’可以是分段式锁定机构，包括接纳在活塞16’的凹陷部分内的多个径向可动段22’。锁定活塞25’可滑动地安装在缸体14’内以在跳过位置与锁定位置之间可操作，当套管式压杆到达完全压缩状态时锁定活塞25’被各段22’推到跳过位置，锁定活塞（未示出）在锁定位置被弹簧26’偏置以径向推压各段22’抵靠缸体14’的凹陷部分24’，从而形成防止活塞16’轴向移动的阻碍。解锁和锁定端口27’、28’允许在跳过位置与锁定位置之间选择性地移动锁定活塞25’。

如前所述，套管式压杆11’的缩短端口19’可较佳地在压缩解锁端口27’之前被压缩，从而卸载各段22’并便于解锁操作。仅在锁定活塞25’已经移动到跳过位置之后，延伸端口20’可被压缩以使套管式压杆使后轴5延伸和转向。

该四端口布置允许解锁之前的反向致动，从而卸载锁定机构并便于解锁操作。可使用任何类型的锁定，像分段式、卡爪式或滚珠式锁定，以将套管式压杆锁定在完全压缩或完全延伸状态。该类可致动套管式压杆可当然找到其它应用，例如实现起落架相对于飞机结构的延伸和收缩。

但是，当预期阻塞内部机构或产生振动噪声的风险较小时，可以考虑使用更经典的双端口内部可锁定套管式压杆，其中结合延伸和缩短端口压缩锁定活塞。甚至可以结合某些外部锁定装置使用不具有内部锁定的简单套管式压杆。

作为变型，使后轴展开到着陆位置可通过在后轴的轮上施加某些差动制动来辅助或甚至仅通过这样来实现，从而使后轴在飞机移动的同时枢转回到着陆位置。

根据图3所示本发明的第二实施例，其中相同的构件具有增加100的附图标记，限程装置110具有彼此铰接以形成其弯头（knee）132的两个构件130、131，构件130铰接到细长梁102，而构件131铰接到可枢转后轴105。在图3所示的位置，构件130、131处于大致对准构造，该构造是其对应于轴105的着陆位置的稳定状态。

该大致对准构造通过提供具有相应相互邻靠装置133、134的构件130、131而几何地限定。已知将邻靠装置设计成使构件邻靠在稍微过对中位置（其中在构件彼此邻抵之前，弯头132已经稍微跨过穿过构件的端部铰接关节的假想线）。套管式致动器135通过枢轴136枢转地安装在细长梁102上以与弯头132配合。致动器135大致垂直于细长梁102延伸，并发现当构件130、131处于大致对准构造时自身处于几乎完全压缩状态。构件130、131可通过保持其缩短腔室受压而锁定在大致对准构造。或者，弹簧装置可布置在两构件之间、或一构件与细长梁之间、或者一构件与后轴之间，从而确认构件130、131相互邻靠。允许通过压缩致动器135的延伸腔室来实现后轴105枢转，因此使构件130、131移出对准位置，这使后轴105根据图上箭头枢转。

使后轴105展开并锁定到着陆位置可通过压缩致动器135的缩短腔室，直到限程装置110返回到它们被自动锁定的其稳定对准构造为止来实现。

根据图4所示本发明的第三实施例，其中相同的构件具有增加100的附图标记，限程装置210仍包括两个铰接的构件230、231，布置有限定其大致对准构造的邻靠装置233、234，该构造是其对应于后轴205的着陆位置的稳定状态。铰接到细长梁202的构件231包含杆235，该杆235与沿细长梁202延伸的套管式致动器233配合。与前述实施例相反，构件230、231的所示对准构造现在对应于致动器233的几乎完全延伸状态。

致动器233可用于通过保持其延伸腔室受压而将构件230、231锁定在完全对准构造。或者，弹簧装置可布置成确认邻靠装置处于相互邻靠。后轴205的枢转通过压缩致动器235的缩短腔室来实现，因此使构件230、231移出对准位置，这使后轴205根据图上的箭头枢转。

使后轴展开并锁定到着陆位置可通过压缩致动器235的延伸腔室，直到限程装置210返回到它们被自动锁定的其稳定对准构造为止来实现。

根据图5所示的第四实施例，其中相同的构件具有增加100的附图标记，限程装置310仍包括两个铰接的构件330、331，构件330、331分别铰接到细长梁302和后轴305的一侧，并具有相互邻靠装置333、334。套管式致动器335在构件330、331的弯头332与从轴305的另一侧突出的附连件336之间延伸。后轴305的操作大致类似于第二和第三实施例。但是，具有联接到后轴305的致动器允许当构件不对准时的某些机械方面优点。

本发明并不限于已经描述的内容，而是包括落入权利要求范围内的任何变型。

具体来说，仅描述后轴枢转时，本发明也可应用于转向架的其它轴。本发明当然不限于六轮转向架，而是可应用于具有至少一个可枢转轴的任何转向架。尽管后轴围绕与后轴的纵向轴线大致相交的大致垂向轴线枢转，但可以有一定的轻微偏移，从而产生偏置扭矩以有助于轴枢转回到其着陆位置。该枢转轴线也可轻微倾斜。

尽管所示致动器是线性的套管类型，但也可使用其它致动器，诸如转动致动器，尤其是在第二、第三和第四实施例中，其中铰接在细长梁上的构件可在细长梁上的其铰接关节处与转动液压马达或电动机配合。

尽管描述两个铰接构件型限程装置处于对应于与延长另一构件的一构件大致对准的构件的稳定状态，其稳定状态也可对应于一构件在另一构件下方延伸的对准折返状态。

Claims (12)

1.一种具有转向架的起落架，所述转向架包括用于容纳至少两根轴的细长梁（2;102;202;302），所述至少两根轴各自接纳一对接地轮，至少一个轴（5;105;205;305）枢转地安装在细长梁上；其特征在于，所述起落架还包括在所述可枢转轴与所述细长梁之间延伸以钩到所述可枢转轴和所述细长梁的轴限程装置（10;110;210;310），所述限程装置从其对应于所述可枢转轴的着陆位置的稳定和可锁定状态开始单向可变形。

2.如权利要求1所述的起落架，其特征在于，所述限程装置（10）包括套管式压杆（11），所述套管式压杆（11）具有分别铰接到所述可枢转轴和所述细长梁的端部，从而所述稳定可锁定状态对应于所述套管式压杆的完全延伸或完全压缩构造之一，所述套管式压杆具有在展开到所述稳定状态时用于将所述套管式压杆自动锁定在所述稳定状态的内部锁定装置。

3.如权利要求2所述的起落架，其特征在于，所述套管式压杆（11;11’）包括活塞杆，所述活塞杆以滑动关系接纳在缸体（14;14’）内并通过延伸端口（20;20’）和缩短端口（19;19’）液压地操作，所述套管式压杆还包括用于将所述套管式压杆锁定在完全延伸或完全压缩状态之一的内部锁定装置（25;25’），所述锁定装置通过独立于延伸和缩短端口的锁定端口（28;28’）和解锁端口（27;27’）在锁定与解锁状态之间液压地操作。

4.如权利要求1所述的起落架，其特征在于，所述限程装置（110;210;310）包括两个铰接构件（130/131;230/231;330/331），所述两个铰接构件（130/131;230/231;330/331）具有分别铰接到所述可枢转轴和所述细长梁的端部，从而所述稳定可锁定状态对应于所述构件的大致对准构造。

5.如权利要求4所述的起落架，其特征在于，所述大致对准构造由所述构件的邻靠装置（133/134;233/234;333/334）限定，所述邻靠装置（133/134;233/234;333/334）布置成当所述构件展开到所述大致对准构造时相互配合。

6.如权利要求4所述的起落架，其特征在于，还包括与所述构件配合的转向致动器（135;235;335）。

7.如权利要求6所述的起落架，其特征在于，所述致动器与所述构件的弯头（132;332）配合。

8.一种操作如权利要求2所述起落架的方法，包括使用所述套管式压杆作为转向致动器。

9.一种操作如权利要求3所述起落架的方法，包括在对所述解锁端口加压之前，如果所述套管式压杆锁定在所述完全延伸状态则对所述延伸端口加压，或者如果所述套管式压杆锁定在所述完全缩回状态则对所述缩短端口加压，从而在解锁之前对所述锁定装置卸载。

10.一种操作如权利要求6所述起落架的方法，包括使用所述致动器作为用于将所述构件保持在大致对准构造的锁定装置。

11.一种操作如任何前述权利要求所述起落架的方法，包括命令由所述可枢转轴（5;105;205;305）承载的轮上的某些差分制动，以有助于或实现所述可枢转轴转动回到所述着陆位置。

12.一种用于用作根据权利要求2的起落架中的限程装置的可锁定和可致动套管式压杆（11;11’），具有活塞杆，所述活塞杆以滑动关系接纳在缸体内并通过延伸端口和缩短端口液压地操作，所述套管式压杆还包括用于将所述套管式压杆锁定在完全延伸或完全压缩状态之一的内部锁定装置，所述锁定装置通过独立于延伸和缩短端口的锁定端口和解锁端口在锁定与解锁状态之间液压地操作。

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