CN106218875B - 一种撑杆双向缓冲装置及起落架弹性撑杆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种撑杆双向缓冲装置及起落架弹性撑杆。所述撑杆双向缓冲装置包括第一接头和第二接头，所述第一接头内固定相连有连杆，第二接头内固定连有套筒，该连杆部分套装在所述套筒；所述连杆具有限位台面，该限位台面与第二接头之间设有弹性元件，该弹性元件在撑杆非受力状态时处于预压状态，且所述连杆上设有对弹性元件进行拉压限位的双向限位结构。本发明将缓冲和承载功能集于一体，显著降低了撑杆传递给相连接头的冲击载荷。

Description

一种撑杆双向缓冲装置及起落架弹性撑杆

技术领域

本发明涉及一种撑杆双向缓冲装置及起落架弹性撑杆，尤其适用于航空机械结构技术领域。

背景技术

例如飞机起落架的撑杆一般是通过螺纹或焊接将两端接头与刚性杆件连为一体，用于承载（承受拉压载荷）和结构件之间的传力，其优点是传载直接，缺点是起落架承受冲击时撑杆无缓冲作用，因此由撑杆传递给起落架接头的冲击载荷过大，易造成与撑杆相连接头的过早疲劳损坏。

发明内容

为了解决传统刚性撑杆无缓冲而对相连接头冲击载荷过大的问题，本发明旨在提供一种撑杆双向缓冲装置及撑杆，该缓冲装置在常规撑杆的杆体内设有缓冲元件，并在结构上设置双重双向限位结构，将缓冲和承载功能集于一体，可以充分降低撑杆传递给相连接头的冲击载荷。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种撑杆双向缓冲装置，包括第一接头和第二接头，其结构特点是，所述第一接头内固定相连有连杆，第二接头内固定连有套筒，该连杆部分套装在所述套筒内；所述连杆具有限位台面，该限位台面与第二接头之间设有弹性元件，该弹性元件在撑杆非受力状态时处于预压状态，且所述连杆上设有对弹性元件进行拉压限位的双向限位结构。

由此，第一接头、连杆、弹性元件组成可移动结构组件，安装时弹性元件预压，同时通过对弹性元件的双向限位，使撑杆无论是受拉或受压，均使弹性元件受压缩而起缓冲作用，从而实现撑杆兼具刚性连接和柔性缓冲的功能。

根据本发明的实施例，还可以对本发明作进一步的优化，以下为优化后形成的技术方案：

优选地，所述连杆上设有凸肩，装在连杆上的衬筒，该衬筒紧压在所述凸肩的左端面上，所述衬筒的右端面与所述套筒的左端面之间形成撑杆拉压缓冲间隙，由此，撑杆受压或受拉的运动行程均在此撑杆拉压缓冲间隙内。

根据本发明的实施例，所述双向限位结构包括所述套筒内壁具有限位台，该套筒的限位台右端面与连杆的限位台面左端面之间形成拉压移动间隙；所述连杆上装有紧压在弹性元件两端的第一衬套和第二衬套，该第一衬套的左端面与所述连杆的限位台面右端面之间形成受拉移动间隙。

所述第一衬套上套装有挡块，该挡块与所述套筒内壁固定相连；所述第一衬套具有凸缘，所述挡块的右端面与所述第一衬套的凸缘之间形成受压移动间隙；所述第二衬套上套装有环形件，该环形件与所述第二接头固定相连，所述第二衬套具有凸缘，所述第二衬套的凸缘与环形件左端面之间形成受拉移动间隙。

优选地，所述挡块为具有外螺纹，该挡块的内孔无螺纹；所述环形件为具有外螺纹的螺帽，该螺帽的内孔无螺纹。

为了方便使得弹性元件在安装时保持预压，所述连杆伸入第二接头内的端部装有螺母，该螺母与第二衬套之间设有套装在连杆上的垫圈，该垫圈用于调整弹性元件保持预压状态。

优选地，所述弹性元件为套装在连杆上的蝶形弹簧片组。

为了使得移动组件保持润滑状态，所述套筒上开有注油嘴。

基于同一个发明构思，本发明还提供了一种起落架弹性撑杆，包括杆体，所述杆体内装有所述的撑杆双向缓冲装置。

藉由上述结构，本发明对弹性撑杆可活动组件设计有双向限位结构，使弹性撑杆在受拉或受压时仅可移动预定的位移，从而使碟形弹簧片组仅压缩预定的压缩量，并在弹性撑杆可活动组件在走完预定的位移后通过撑杆本身结构限位而由撑杆刚性结构件承载。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明采用在撑杆杆体内腔内置弹性元件，结构上设置双重双向限位结构，使撑杆在承受拉载和压载荷时弹性元件均受压，在弹性元件达到预定的压缩量后，撑杆将通过限位结构主要靠撑杆刚性结构件承受拉压载荷。目的是提供一种集承载和缓冲功能于一体的弹性撑杆装置，解决传统刚性撑杆无缓冲而对相连接头冲击载荷过大的问题。

本发明集成度高、结构紧凑、节省空间、承载大、易于制造维护。

本发明可应用到空间布置要求紧凑，拉压受载时允许有小位移（变形）、且有缓冲功能需求的承载机构中。

附图说明

图1是本发明一种实施例非受力状态示意图；

图2是弹性撑杆受拉到位结构示意图；

图3是弹性撑杆受压到位结构示意图。

在图中：

1-第一接头，2-螺栓，3-垫圈，4-螺母，5-连杆，6-衬筒，7-套筒，8-注油嘴，9-第一衬套，10-挡块，11-碟形弹簧片组，12-垫圈，13-螺钉，14-第二衬套，15-螺帽，16-垫圈，17-螺母，18-第二接头；19-限位台面；20-凸肩；21-限位台。

具体实施方式

以下将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

一种内置碟形弹簧的双向承载和可缓冲弹性撑杆装置，如图1所示，第一接头1和连杆5螺纹连接，采用螺栓2、垫圈3和螺母4防松，衬筒6套装在连杆5左侧凸缘上，第一衬套9、碟形弹簧片组11和第二衬套14套装在连杆5的右侧光杆上，通过调整垫圈16的厚度将碟形弹簧片组11通过螺母17拧紧压紧到连杆5的右侧凸肩上，上述组件形成相对第二接头18而可移动的弹性撑杆可移动组件。挡块10顶装到连杆5的限位台面上，起撑杆受拉时限位第一衬套9和压缩碟形弹簧片组11的作用。螺帽15拧紧固定在套筒7右端，起撑杆受压时限位第二衬套14和压缩碟形弹簧片组11的作用。

安装时通过锉修挡块10的右端面，以在连杆5的凸肩20左端面和套筒7限位台21间形成弹性撑杆装置受拉时可移动组件的受拉移动间隙δ（即碟形弹簧片组11的受拉可压缩量δ——图1中右边示间隙δ）；同时通过调整衬筒6的厚度以在衬筒6右端面和套筒7左端面间形成弹性撑杆装置受压时可移动组件的受压移动间隙δ（即碟形弹簧片组11的受压可压缩量δ——图1中左边示间隙δ）。

由于本发明结构中设计有内置碟形弹簧，设置有拉伸和压缩时撑杆可移动组件的预留移动间隙δ及结构限位，使撑杆在受拉和受压时均使内置碟形弹簧压缩，在撑杆走完预定的移动间隙δ后再通过结构限位而由撑杆刚性结构件承载，从而使撑杆具有缓冲降载和结构承载的双重作用。

1、弹性撑杆装置非受力（安装）状态形成弹簧可压缩间隙结构方案：

弹性撑杆装置处于安装非受力，用于安装的状态。

如图1 弹性撑杆结构非受力状态示意图所示，在非受力状态，螺纹连接的第一接头1和连杆5（包括螺栓2、垫圈3和16、螺母4和17）与衬筒6、第一衬套9和第二衬套14、碟形弹簧片组11组成撑杆装置的可移动组件，通过挡块10和螺帽15限位安装在套筒7内。初始安装时，可调整垫圈16的厚度将碟形弹簧片组11拧紧到预设压缩量；通过结构设计和锉修挡块10的右端面，以在连杆5凸肩左端面和套筒7内腔限位台间形成弹性撑杆装置受拉时可移动组件的受拉移动间隙δ（即碟形弹簧片组11的受拉可压缩量δ——图1中右边示间隙δ）；同时通过结构设计和调整衬筒6的厚度，以在衬筒6右端面和套筒7左端面间形成弹性撑杆装置受压时可移动组件的受压移动间隙δ（即碟形弹簧片组11的受压可压缩量δ——图1中左边示间隙δ）。（注本发明中，受拉和受压时碟形弹簧的压缩设为相同量值δ，根据需要可设为不同值）

结构上，限位挡块10和螺帽15对碟形弹簧片组11起拉伸和压缩限位作用，使撑杆受拉或受压时，碟形弹簧片组11均受压；同时结构上，连杆5上凸肩左端面和套筒7限位台、衬筒6的右端面和套筒7的左端面在撑杆承受拉载和压载时，形成撑杆本身的拉、压限位面，以使撑杆走完预定变形后主要由撑杆的刚性结构件承载。

2、弹性撑杆装置受拉碟形弹簧压缩缓冲及结构限位原理

如图1所示，弹性撑杆结构处于非受力状态，在弹性撑杆受拉时，螺纹相连的第一接头1和连杆5（包括螺栓2、垫圈3和16、螺母4）、衬筒6、碟形弹簧片组11、第二衬套14和螺母17组成的弹性撑杆装置受拉可移动组件相对第二接头18向左移动，受连杆5上限位台和挡块10的限位，碟形弹簧片组11压缩缓冲，当连杆5等受拉可移动组件向左移动并走完受拉移动间隙δ时（图1中右边示可拉伸间隙δ变为零），碟形弹簧片组11压缩δ值，连杆5上凸肩的左端面和套筒7上的限位台面相接触，形成如图所示2 的弹性撑杆受拉到位结构（如图2中部所示，弹性撑杆可移动组件的受拉移动间隙δ=0），此时弹性撑杆完全由刚性结构件承受拉载。在碟形弹簧片组11受压过程中，因弹簧压缩起缓冲作用，可降低撑杆对相连接头因受拉冲击而产生的瞬时过载。此时衬筒6和套筒7间形成间隙2δ；连杆5的凸肩20右端面与第一衬套9左端面，第二衬套14的凸缘右端面与限位螺帽15左端面之间形成间隙δ（图2中右边示两间隙δ），可使弹性撑杆装置由受拉状态变受压时能起缓冲。

3、弹性撑杆装置受压碟形弹簧压缩缓冲及结构限位原理

如图1所示，弹性撑杆结构处于非受力状态，在弹性撑杆受压时，螺纹相连的第一接头1和连杆5（包括螺栓2、垫圈3和垫圈16、螺母4和螺母17）、衬筒6、第一衬套9和碟形弹簧片组11组成的弹性撑杆装置受压可移动组件相对第二接头18向右移动，受螺帽15的限位，碟形弹簧片组11压缩缓冲，当连杆5等受压可移动组件向右移动并走完受压移动间隙δ时（图1中左边示可压缩间隙δ变为零），碟形弹簧片组11压缩δ值，衬筒6的右端面和套筒7的左端面相接触，形成如图所示3 的弹性撑杆受压到位结构（如图3左边所示，弹性撑杆可移动组件的受压移动间隙δ=0），此时弹性撑杆完全由刚性结构件承受压载。在碟形弹簧片组11受压过程中，因弹簧压缩起缓冲作用，可降低撑杆对相连接头因受压冲击而产生的瞬时过载。此时套筒7的限位面和连杆5凸肩左端间形成间隙2δ（图3中部示间隙2δ），第一衬套9凸缘左端面与挡块10右端面、第二衬套14右端面与限位螺帽15右端限位面（或垫圈16左端面）之间形成间隙δ（图3中右边示两间隙δ），可使弹性撑杆装置由受压状态变受拉时能起缓冲。

综上所述，本发明公开了一种在撑杆杆体内腔内置碟形弹簧，结构上设置有双重双向限位结构，可承受拉载和压载荷且有缓冲功能的新型弹性撑杆装置。杆体内腔内置有碟形弹簧，结构上设置有双重双向限位结构，弹性撑杆装置可承受拉压载荷，且撑杆在受拉或受压时碟形弹簧均受压，在碟形弹簧达到预定的压缩量后，撑杆将主要靠刚性结构件承受拉载或压载荷。所述弹性撑杆主要由两端接头（含杆体）、连杆、衬筒、套筒、衬套、挡块、碟形弹簧片组、螺栓、螺钉、垫圈、螺帽等零件组成，它将撑杆承受拉、压和受拉压冲击载荷时具有缓冲作用的功能集于一体，解决了受载时允许有小位移的传统刚性撑杆在受到冲击载荷时对相连接头冲击载荷过大的问题，且集成度高、结构紧凑、节省空间、承载大，可充分降低相连接头承受冲击时的载荷，可广泛用于飞机起落架的撑杆机构中或推广应用到其它有类似要求的结构中，具有较大实用性和推广价值。

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)

1.一种撑杆双向缓冲装置，包括第一接头（1）和第二接头（18），其特征在于，所述第一接头（1）内固定相连有连杆（5），第二接头（18）内固定连有套筒（7），该连杆（5）部分套装在所述套筒（7）内；所述连杆（5）具有限位台面（19），该限位台面（19）与第二接头（18）之间设有弹性元件，该弹性元件在撑杆非受力状态时处于预压状态，且所述连杆（5）上设有对弹性元件进行拉压限位的双向限位结构；所述连杆（5）上设有凸肩（20），装在连杆（5）上的衬筒（6），该衬筒（6）紧压在所述凸肩（20）的左端面上，所述衬筒（6）的右端面与所述套筒（7）的左端面之间形成撑杆拉压缓冲间隙；所述双向限位结构包括所述套筒（7）内壁具有限位台（21），该套筒（7）的限位台（21）右端面与连杆（5）的限位台面（19）左端面之间形成拉压移动间隙；所述连杆（5）上装有紧压在弹性元件两端的第一衬套（9）和第二衬套（14），该第一衬套（9）的左端面与所述连杆（5）的限位台面（19）右端面之间形成受拉移动间隙；所述第一衬套（9）上套装有挡块（10），该挡块（10）与所述套筒（7）内壁固定相连；所述第一衬套（9）具有凸缘，所述挡块（10）的右端面与所述第一衬套（9）的凸缘之间形成受压移动间隙；所述第二衬套（14）上套装有环形件，该环形件与所述第二接头（18）固定相连，所述第二衬套（14）具有凸缘，所述第二衬套（14）的凸缘与环形件左端面之间形成受拉移动间隙。

2.根据权利要求1所述的撑杆双向缓冲装置，其特征在于，所述挡块（10）为具有外螺纹，该挡块（10）的内孔无螺纹；所述环形件为具有外螺纹的螺帽（15），该螺帽（15）的内孔无螺纹。

3.根据权利要求1所述的撑杆双向缓冲装置，其特征在于，所述连杆（5）伸入第二接头（18）内的端部装有螺母（17），该螺母与第二衬套（14）之间设有套装在连杆（5）上的垫圈（16），该垫圈（16）用于调整弹性元件保持预压状态。

4.根据权利要求1-3之一所述的撑杆双向缓冲装置，其特征在于，所述弹性元件为套装在连杆（5）上的蝶形弹簧片组（11）。

5.根据权利要求1-3之一所述的撑杆双向缓冲装置，其特征在于，所述套筒（7）上开有注油嘴（8）。

6.一种起落架弹性撑杆，包括杆体，其特征在于，所述杆体内装有如权利要求1-5之一所述的撑杆双向缓冲装置。