CN104930015A - 一种油气式可降载气动作动筒及其降载方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油气式可降载气动作动筒及其降载方法。所述作动筒包括外筒、固定在外筒一端的端盖，以及设置在外筒内的装在活塞杆上的固定活塞；所述活塞杆部分伸出所述端盖；所述外筒的另一端为设有压力气体接口的封闭端，在外筒的封闭端与所述固定活塞之间设有可沿着外筒长度方向移动的浮动活塞，该浮动活塞与外筒的封闭端之间形成压力气腔，所述浮动活塞与固定活塞之间形成无杆腔，所述固定活塞与端盖之间形成有杆腔；所述无杆腔和有杆腔连通而形成差动结构。本发明实现了正常工作行程时提供作动筒需要的大载荷，在行程末端时降低气动作动筒载荷从而减小末端的载荷冲击的目的。

Description

一种油气式可降载气动作动筒及其降载方法

技术领域

本发明涉及一种油气式可降载气动作动筒及其降载方法。

背景技术

近年来因无人机速度快、适用环境广、无人员伤亡的特点，使其应用越来越广泛。作为无人机起落架中重要的功能结构件，目前主要有两种动力源形式：电动收放作动筒和气动作动筒。电动作动筒对电机要求高，重量大，收放时间慢，这对于高速降落、对起落架放下时间和飞机重量有要求的无人机来说，电动作动筒无法满足其要求。气动作动筒使用高压气源作为动力源，但是高压气体对作动筒运动冲击大，作动筒末端载荷的大小将直接影响到起落架的性能及飞机安全。

典型的气动作动筒一般在末端没有缓冲装置，而如果需要在作动筒末端设置缓冲装置，一般长采用阻尼片或者小孔阻尼。这种阻尼形式因为孔比较小容易造成堵塞，另一方面，当活塞杆运动到缓冲区域时速度变化比较大，对阻尼腔内造成的缓冲压力大，零件受到载荷很大，为满足强度要求必须加强缓冲区域内零件的结构尺寸，增加了产品重量。

发明内容

本发明旨在提供一种油气式可降载气动作动筒，该作动筒可以实现正常工作行程时提供作动筒需要的大载荷，在行程末端时降低气动作动筒载荷从而减小末端的载荷冲击的目的。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种油气式可降载气动作动筒，包括外筒、固定在外筒一端的端盖，以及设置在外筒内的装在活塞杆上的固定活塞；所述活塞杆部分伸出所述端盖；其特征在于，所述外筒的另一端为设有压力气体接口的封闭端，在外筒的封闭端与所述固定活塞之间设有可沿着外筒长度方向移动的浮动活塞，该浮动活塞与外筒的封闭端之间形成压力气腔，所述浮动活塞与固定活塞之间形成无杆腔，所述固定活塞与端盖之间形成有杆腔；所述无杆腔和有杆腔连通而形成差动结构。

由此，压力气腔内充入压力气体，推动浮动活塞运动和固定活塞移动，此时活塞杆伸长，直到液压油充满无杆腔和有杆腔，此时，浮动活塞停止继续运动，但液压油从有杆腔向无杆腔内移动，活塞杆继续向外伸出，直到活塞杆运动至止点，此时固定活塞与端盖接触。活塞杆缩回过程与伸出过程相反。

以下为本发明的进一步改进的技术方案：

所述无杆腔和有杆腔通过设置在活塞杆上的通油孔相互连通，且该通油孔设置在靠固定活塞一端。

进一步地，所述活塞杆与固定活塞相连的一端具有作为无杆腔一部分的中空腔，该中空腔和有杆腔通过所述通油孔连通。

作为一种具体的结构形式，所述活塞杆与固定活塞为一体化结构。

所述无杆腔和有杆腔一起构成用于充液压油的封闭腔。

基于同一个发明构思，本发明还提供了一种如上所述的油气式可降载气动作动筒的降载方法，其包括如下步骤：

1）向压力气腔内充入压力气体，无杆腔和有杆腔内充入液压油，此时浮动活塞和固定活塞一起向端盖方向移动，活塞杆开始伸出；

2）当液压油充满无杆腔和有杆腔时，浮动活塞停止移动，液压油从有杆腔向无杆腔内移动，活塞杆继续伸出；

3）当固定活塞与端盖接触时，活塞杆停止伸出。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的作动筒通过气压推动浮动活塞，浮动活塞与活塞杆之间的无杆腔内充填了部分液压油，当浮动活塞未开始压缩液压油时，气动作动筒的输出载荷为无干腔载荷，当活塞杆运动到某个行程开始压缩液压油时，液压油产生静压力，由于活塞杆上设置有通油孔，使得作动筒成为差动缸，气动筒输出载荷降低。

附图说明

图1是本发明一个实施例的全收缩状态示意图；

图2为本发明一种实施例中浮动活塞与活塞杆即将分离时的示意图；

图3为本发明一种实施例全伸长状态示意图；

图4为本发明所述活塞杆的结构示意图。

在图中：

1-耳环接头，2-端盖，3-密封圈，4-密封圈，5-外筒，6-活塞杆，7-浮动活塞，8-管接嘴，9-螺母，10-防尘圈，11-固定活塞， 12-压力气腔，13-无杆腔， 14-有杆腔， 15-通油孔。

具体实施方式

一种油气式可降载气动作动筒，如图1所示，主要由外筒5、活塞杆6、浮动活塞7、耳环接头1、端盖2及密封圈、管接头等组成。所述浮动活塞装于所述外筒5的封闭端与所述活塞杆6的固定活塞11之间；所述端盖2通过螺纹与所述外筒5进行连接，该端盖2与所述固定活塞11形成由有杆腔14和无杆腔13共同组成的密闭腔；所述密闭腔内充有液压油，液压油的总量为当活塞杆全伸长时充满这一状态的密闭腔。

为了在作动筒末端时作动筒活塞杆能成为差动作动筒，在浮动活塞7与端盖之间充有一定体积的液压油；液压油的油量取决于需要降载的位置；为将液压油与压力气腔隔开，所述活塞杆6与所述外筒之间装有一浮动活塞7。为了填充在浮动活塞7与端盖2之间的液压油能够流动，在活塞杆6的杆径上设置了数个小孔15；所述端盖2通过螺纹安装在所述外筒5上。

本发明的工作原理是：活塞杆6杆径上设置有通油孔15使得活塞头左右两侧油液可以相互流动，活塞杆成为差动结构；当高压气体通过管接嘴8进入作动筒无杆腔后，推动浮动活塞7向左运动，此时作动筒的输出载荷为浮动活塞的截面积与气压力的乘积;浮动活塞推动活塞杆一段距离后,当作动筒内填充的油液完全充满浮动活塞左侧空腔时,因液压油的不可压缩性,活塞杆往外移动速度大于浮动活塞的移动速度,浮动活塞与活塞杆分离；此时继续向浮动活塞加压时,浮动活塞的载荷作用在液压油上,液压油产生静压力，该压力继续推动与浮动活塞脱离的活塞杆向外伸出；因为活塞杆上开有孔15,此时气动作动筒相当于一个差动作动筒,输出压力等于活塞杆的截面积与液压油的静压力的乘积。

上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims (6)

1. 一种油气式可降载气动作动筒，包括外筒（5）、固定在外筒（5）一端的端盖（2），以及设置在外筒（5）内的装在活塞杆（6）上的固定活塞（11）；所述活塞杆（6）部分伸出所述端盖（2）；其特征在于，所述外筒（5）的另一端为设有压力气体接口的封闭端，在外筒（5）的封闭端与所述固定活塞（11）之间设有可沿着外筒（5）长度方向移动的浮动活塞（7），该浮动活塞（7）与外筒（5）的封闭端之间形成压力气腔（12），所述浮动活塞（7）与固定活塞（11）之间形成无杆腔（13），所述固定活塞（11）与端盖（5）之间形成有杆腔（14）；所述无杆腔（13）和有杆腔（14）连通而形成差动结构。

2. 根据权利要求1所述的油气式可降载气动作动筒，其特征在于，所述无杆腔（13）和有杆腔（14）通过设置在活塞杆（6）上的通油孔（15）相互连通，且该通油孔（15）设置在靠固定活塞（11）一端。

3. 根据权利要求2所述的油气式可降载气动作动筒，其特征在于，所述活塞杆（6）与固定活塞（11）相连的一端具有作为无杆腔（13）一部分的中空腔，该中空腔和有杆腔（14）通过所述通油孔（15）连通。

4. 根据权利要求1所述的油气式可降载气动作动筒，其特征在于，所述活塞杆（6）与固定活塞（11）为一体化结构。

5. 根据权利要求1至4之一所述的油气式可降载气动作动筒，其特征在于，所述无杆腔（13）和有杆腔（14） 一起构成用于充液压油的封闭腔。

6. 一种如权利要求1-5之一所述的油气式可降载气动作动筒的降载方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）向压力气腔（12）内充入压力气体，无杆腔（13）和有杆腔（14）内充入液压油，此时浮动活塞（7）和固定活塞（11）一起向端盖（2）方向移动，活塞杆（6）开始伸出；

2）当液压油充满无杆腔（13）和有杆腔（14）时，浮动活塞（7）停止移动，液压油从有杆腔（14）向无杆腔（13）内移动，活塞杆（6）继续伸出；

3）当固定活塞（11）与端盖（2）接触时，活塞杆（6）停止伸出。