CN106585962A - 一种起落架外置自动回中装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种起落架外置自动回中装置，属于起落架设计领域。包括凸轮(1)以及驱动组件(3)，所述凸轮(1)穿过摇臂(5)后固定在轮叉转动轴端部，且其位于所述摇臂(5)外的一端侧边设置为渐开线曲面，所述驱动组件(3)包括活塞杆(12)、复位装置以及推进机构，所述推进机构的一端压紧在所述凸轮的渐开线曲面上，另一端与所述活塞杆轴承连接，所述活塞杆(12)的另一端连接复位装置，所述复位装置固定在所述摇臂(5)上，当轮叉转动轴受力转动时，带动凸轮侧边的渐开线曲面推动活塞杆，当轮叉外力去除后，由复位装置带动活塞杆推动凸轮，使所述轮叉复位。该外置自动回中装置检查维修方便，且轮叉顺时针和逆时针偏转后自动回中。

Description

一种起落架外置自动回中装置

技术领域

本发明涉及直升机起落架结构设计领域，具体涉及一种起落架外置自动回中装置。

背景技术

直升机前/尾起落架一般设计有自动回中装置，用于实现机轮离地后，实现尾轮自动回到中立位置，进而实现机轮空中锁定。目前，摇臂式前/尾起落架自动回中装置一般设计为内置于摇臂中，主要由上凸轮、下凸轮组成。如申请号为CN201120564781.9的中国实用新型专利提到了一种自动回中机构，此种机构都是通过驱动上凸轮向下移动，进而驱动下凸轮转动，从而实现前/尾轮自动回中。此种装置存在以下问题：1)不能目视检查，需要特别的工装或者返厂才能进行检修；2)需要较大的安装空间，重量代价相对较大；3)需要设计有限位机构，进而出现了地面误操作损坏限位机构的可能。

发明内容

为了解决上述问题，本发明将自动回中装置外置，便于目视检查和外场维护，主要由凸轮和驱动机构组成，重量代价较小。安装时，凸轮和轮叉紧固，驱动机构安装在摇臂上，方便安装。本发明不需要设计限位机构，允许机轮顺时针或逆时针偏转360°，进而避免了地面误操作损坏起落架。

本发明起落架外置自动回中装置，包括凸轮以及驱动组件，所述凸轮穿过摇臂后固定在轮叉转动轴端部，且其位于所述摇臂外的一端侧边设置为渐开线曲面，所述驱动组件包括活塞杆、复位装置以及推进机构，所述推进机构的一端压紧在所述凸轮的渐开线曲面上，另一端与所述活塞杆轴承连接，所述活塞杆的另一端连接复位装置，所述复位装置固定在所述摇臂上，当轮叉转动轴受力转动时，带动凸轮侧边的渐开线曲面推动活塞杆，当轮叉外力去除后，由复位装置带动活塞杆推动凸轮，使所述轮叉复位。

优选的是，所述凸轮包括第一渐开线曲面、第二渐开线曲面以及设置在两者之间的凹槽，所述凹槽的的两端分别连接所述第一渐开线曲面以及第二渐开线曲面的起始点，所述起始点为渐开线曲面上最靠近基圆的点，所述推进机构为两个，分别压紧设置在所述第一渐开线曲面以及第二渐开线曲面上，所述活塞杆的端部分叉后分别与两个所述推进机构轴承连接。

上述方案中优选的是，所述推进机构包括滚子。

优选的是，所述复位装置包括支座、设置在支座上的壳体以及设置在所述壳体内的弹簧，所述弹簧的一端固定在壳体内壁上，另一端与活塞杆连接。

上述方案中优选的是，所述壳体的朝向凸轮当一端设置为敞口，远离凸轮的一端设置为封闭端，所述弹簧与壳体内壁固定的一端即为该封闭端，所述敞口处设置有端盖，所述端盖与所述支座螺栓连接，活塞杆穿过所述端盖后伸入所述壳体内，所述伸入壳体内的活塞杆在接触弹簧之前，设置有大于弹簧内径的凸台，用于挤压所述弹簧。

上述方案中优选的是，所述凸台的朝向弹簧的一面设置有穿过所述弹簧簧孔的延长段，所述延长段穿过所述簧孔及壳体的封闭端后伸出所述壳体外部，并在延长段的位于壳体外部的一段设置有挡圈。

上述方案中优选的是，还包括防转片，防转片穿过所述壳体封闭端后伸入所述壳体，并嵌入所述延长段上设置的条形槽内。

优选的是，所述复位装置包括支座、设置在支座上的密闭腔体、控制密闭腔体空间大小的端盖以及设置在密闭腔体内的压缩气体，所述活塞杆连接所述密闭腔体的端盖。

上述方案中优选的是，所述密闭腔体包括一端敞口的桶状结构，以及封闭所述敞口的端盖，所述端盖与所述桶状内壁滑动接触。

此种设计的特点是：该外置自动回中装置检查方便、维修方便、重量代价小，以及允许轮叉顺时针和逆时针偏转360°

附图说明

图1为本发明起落架外置自动回中装置的一优选实施例的整体结构示意图。

图2为本发明图1所示实施例的轮叉与凸轮连接关系示意图。

图3为本发明图1所示实施例的驱动组件结构示意图。

图4为本发明图1所示实施例的凸轮处于起始位置时的与滚子关系示意图。

图5为本发明图4所示实施例的机轮向一侧偏转时凸轮作用原理示意图。

图6为本发明图4所示实施例的机轮向另一侧偏转时凸轮作用原理示意图。

其中，1为凸轮、2为插销、3为驱动组件、4为螺栓、5为摇臂、6为轮叉、7为滚子、8为平头轴、9为垫圈、10为垫圈、11为自锁螺母、12为活塞杆、13为调整螺母、14为调整螺母衬套、15为支座、16为支座衬套、17为弹簧、18为弹簧衬套、19为挡圈、20为防转片、21为螺钉、22为保险丝；

101为第一渐开线曲面，102为第二渐开线曲面，103为凹槽。

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

下面通过实施例对本发明做进一步详细说明。

本发明提供了一种起落架外置自动回中装置，将该回中装置设置在摇臂外侧，便于维修，其机理为：在机轮偏转一定角度的情况下，一侧的滚子通过驱动作用与凸轮的相应渐开线曲面压紧，进入对凸轮形成一个回中力矩来驱动凸轮回中，由于凸轮和轮叉固定连接，进而可以实现机轮回中。滚子对称分布，可以保证机轮顺时针和逆时针偏转都能回中。

本发明起落架外置自动回中装置，参考图1，主要包括凸轮1以及驱动组件3，所述凸轮1穿过摇臂5后固定在轮叉转动轴端部，且其位于所述摇臂5外的一端侧边设置为渐开线曲面，所述驱动组件3包括活塞杆12、复位装置以及推进机构，所述推进机构的一端压紧在所述凸轮的渐开线曲面上，另一端与所述活塞杆轴承连接，所述活塞杆12的另一端连接复位装置，所述复位装置固定在所述摇臂5上，当轮叉转动轴受力转动时，带动凸轮侧边的渐开线曲面推动活塞杆，当轮叉外力去除后，由复位装置带动活塞杆推动凸轮，使所述轮叉复位。

参考图2，为凸轮1与轮叉6的连接示意图，凸轮的底端通过插销2与轮叉连接，从而保证轮叉转动时带动凸轮转动，同理，凸轮转动时，相应的轮叉跟随转动，图2中上部分的凸轮1将伸出摇臂，形成带侧边渐开面曲线的一端，图2中仅示出了凸轮1的部分中间段(位于摇臂内的一段)以及底端，凸轮的顶端参考图1或者图4-图6。

首先参考图4-图6，图4为起落架外置自动回中装置的俯视图，亦即凸轮1的俯视图，本实施例中，所述凸轮1的顶端侧面包括第一渐开线曲面101、第二渐开线曲面102以及设置在两者之间的凹槽103，所述凹槽103的的两端分别连接所述第一渐开线曲面101的起始点A1以及第二渐开线曲面102的起始点A2，所述起始点(A1/A2)为渐开线曲面上最靠近基圆的点，所述推进机构为两个，分别压紧设置在所述第一渐开线曲面101以及第二渐开线曲面102上，所述活塞杆12的端部分叉后分别与两个所述推进机构轴承连接。

需要说明的是，将一个圆轴固定在一个平面上，轴上缠线，拉紧一个线头，让该线绕圆轴运动且始终与圆轴相切，那么线上一个定点在该平面上的轨迹就是渐开线。

直线在圆上纯滚动时，直线上一点K的轨迹称为该圆的渐开线，该圆称为渐开线的基圆，直线称为渐开线的发生线。渐开线的形状仅取决于基圆的大小，基圆越小，渐开线越弯曲；基圆越大，渐开线越平直；基圆为无穷大时，渐开线为斜直线，图4中，A1及A2为渐开线的起始点，B1及B2为渐开线的终点，在起落架机轮处于正中位置时，如图4所示，推进机构分别接触渐开线的起始点(A1/A2)，当机轮偏转时，才会使得推进机构接触渐开线上的其它点。

参考图5，当机轮向一侧偏转时，带动凸轮偏转，从而使得第二渐开线102接触相应的推进机构，而第一渐开线曲面101脱离相应的推进机构，在第二渐开线曲面的运动过程中，将使推进机构向活塞杆12的方向运动，从而达到其推进的目的。同理，图6为当机轮向另一侧偏转时运动关系示意图，此时，使得第一渐开线101接触相应的推进机构，而第二渐开线曲面102脱离相应的推进机构。

在一个备选实施方式中，渐开线曲面也可以是一个，且具有一个基圆，但此种结构仅适用于机轮向固定的一侧偏转，另一备选实施例中，渐开线曲面可以是相邻的两个，但基于同一基圆，例如两个渐开线曲面的起始点是重合的，即图4中省去凹槽103后的结构，此时，仅需要一个推进机构即可实现发明目的。

本实施例中，所述推进机构包括滚子7，参考图3，滚子7与活塞杆12轴承连接，例如采用自润滑滚动轴承或者由自润滑轴承和外衬套组成。本实施例中，活塞杆12在靠近凸轮1的一端分叉形成两个连接端，任一连接端包括一个双耳片结构，对应的滚子7位于双耳片的两个耳片之间，并通过平头轴连接，最后经自锁螺母11进行固定，可以理解的是，在滚子7与双耳片之间以及双耳片与自锁螺母之间均可以设置垫圈(9/10)。

所述复位装置包括支座15、设置在支座上的壳体以及设置在所述壳体内的弹簧17，所述弹簧17的一端固定在壳体内壁上，另一端与活塞杆12连接，当活塞杆被推动压缩弹簧17时，弹簧17具有弹性势能，在凸轮1不受轮叉作用力时，弹簧17的弹性势能将转移至活塞杆12上，进而推动凸轮1复位。

为使弹簧17与活塞杆12的连接更加牢靠，作用效果更加明显，所述壳体的朝向凸轮1当一端设置为敞口，远离凸轮1的一端设置为封闭端，所述弹簧17与壳体内壁固定的一端即为该封闭端，所述敞口处设置有端盖，所述端盖与所述支座15螺栓连接，活塞杆12穿过所述端盖后伸入所述壳体内，所述伸入壳体内的活塞杆12在接触弹簧17之前，设置有大于弹簧内径的凸台，用于挤压所述弹簧。

可以理解的是，端盖及凸台的设计使得整个复位机构具有可调性，具体的，端盖是固定可调的，而凸台在弹簧的预作用力下贴紧设置在端盖的面向壳体内部的一面，所述预作用力是指弹簧在壳体内预先具有压缩，此时，如果活塞杆的具有滚子7的一端没有对准渐开线曲面的起始点，可以使端盖稍微远离壳体，而凸台在弹簧的作用力下将会带动活塞杆12向左运动，即向靠近凸轮的方向运动，直至滚子7压紧到渐开线曲面的起始点或者凸台再一次贴紧至端盖处为止，以先到者为准。

本实施例中，上述端盖通过调整螺母13来调整其与支座7的距离，调整螺母13与支座7之间设置有调整螺母衬套14。

本实施例中，所述凸台的朝向弹簧17的一面设置有穿过所述弹簧簧孔的延长段，所述延长段穿过所述簧孔及壳体的封闭端后伸出所述壳体外部，并在延长段的位于壳体外部的一段设置有挡圈19。

可以理解的是，设置延长段的作用在于使活塞杆12的运动方向更加固定，壳体前后两端均开中心孔，以使得活塞杆12穿过，将非常有利于使得活塞杆12沿轴向运动，而不会发生偏转运动。

需要说明的是，挡圈19的作用是来限制活塞杆装配时向前滑出，且本实施例中，活塞杆的延长段在伸出壳体后端时，其与后端盖之间设置有支座衬套16。

本实施例中，还包括防转片20，防转片20穿过所述壳体封闭端后伸入所述壳体，并嵌入所述延长段上设置的条形槽内，进一步防止了活塞杆的自身转动。

本实施例中，支座15通过螺栓固定在摇臂5上，如图1所示，包括四个螺丝，同侧的两个螺栓通过保险丝加强。

在一个备选实施例中，所述复位装置包括支座15、设置在支座上的密闭腔体、控制密闭腔体空间大小的端盖以及设置在密闭腔体内的压缩气体，所述活塞杆12连接所述密闭腔体的端盖。

可以理解的是，所述密闭腔体包括一端敞口的桶状结构，以及封闭所述敞口的端盖，所述端盖与所述桶状内壁滑动接触。

自动回中机构安装步骤如下：

1)将凸轮1和轮叉进行配钻，配钻完成后采用插销2进行连接；

2)首先，将两侧滚子7通过平头轴8、垫圈9、垫圈10自锁螺母11安装于活塞杆12上；

3)将调整螺母衬套14压入调整螺母13中；

4)将支座衬套16压入支座15中；

5)将防转片20通过螺钉21安装于支座15上，螺钉螺纹处涂上螺纹胶；

6)将步骤2)、3)、5)装配成的子组件组装成驱动组件3，并将调整螺母13拧紧；

7)将驱动组件3通过垫圈、螺栓4安装于摇臂5上，螺栓拧紧后，通过保险丝进行两两防松；

8)将轮叉6和摇臂5连接；

9)将轮叉保持在中立位置，拧松调整螺母13，直到两侧滚子7均抵上凸轮1两侧工作面，然后再拧松调整螺母1/4-1/2圈，然后用保险丝22对调整螺母13进行防松。

在本发明的一个实施例中，凸轮1渐开线基圆直径为30mm，两渐开线起始点和基圆圆心的连线夹角为90°，凸轮上部工作面采用镀硬铬工艺处理；驱动组件3采用预压弹簧设计；滚子7采用自润滑滚动轴承。

此种设计的特点是：该外置自动回中装置检查方便、维修方便、重量代价小，以及允许轮叉顺时针和逆时针偏转360°。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种起落架外置自动回中装置，其特征在于：包括凸轮(1)以及驱动组件(3)，所述凸轮(1)穿过摇臂(5)后固定在轮叉转动轴端部，且其位于所述摇臂(5)外的一端侧边设置为渐开线曲面，所述驱动组件(3)包括活塞杆(12)、复位装置以及推进机构，所述推进机构的一端压紧在所述凸轮的渐开线曲面上，另一端与所述活塞杆轴承连接，所述活塞杆(12)的另一端连接复位装置，所述复位装置固定在所述摇臂(5)上，当轮叉转动轴受力转动时，带动凸轮侧边的渐开线曲面推动活塞杆，当轮叉外力去除后，由复位装置带动活塞杆推动凸轮，使所述轮叉复位。

2.如权利1要求所述的起落架外置自动回中装置，其特征在于，所述凸轮包括第一渐开线曲面(101)、第二渐开线曲面(102)以及设置在两者之间的凹槽(103)，所述凹槽(103)的的两端分别连接所述第一渐开线曲面(101)以及第二渐开线曲面(102)的起始点，所述起始点为渐开线曲面上最靠近基圆的点，所述推进机构为两个，分别压紧设置在所述第一渐开线曲面(101)以及第二渐开线曲面(102)上，所述活塞杆(12)的端部分叉后分别与两个所述推进机构轴承连接。

3.如权利要求1或2所述的起落架外置自动回中装置，其特征在于，所述推进机构包括滚子(7)。

4.如权利要求1所述的起落架外置自动回中装置，其特征在于，所述复位装置包括支座(15)、设置在支座上的壳体以及设置在所述壳体内的弹簧(17)，所述弹簧(17)的一端固定在壳体内壁上，另一端与活塞杆(12)连接。

5.如权利要求4所述的起落架外置自动回中装置，其特征在于，所述壳体的朝向凸轮(1)当一端设置为敞口，远离凸轮(1)的一端设置为封闭端，所述弹簧(17)与壳体内壁固定的一端即为该封闭端，所述敞口处设置有端盖，所述端盖与所述支座(15)螺栓连接，活塞杆(12)穿过所述端盖后伸入所述壳体内，所述伸入壳体内的活塞杆(12)在接触弹簧(17)之前，设置有大于弹簧内径的凸台，用于挤压所述弹簧。

6.如权利要求5所述的起落架外置自动回中装置，其特征在于，所述凸台的朝向弹簧(17)的一面设置有穿过所述弹簧簧孔的延长段，所述延长段穿过所述簧孔及壳体的封闭端后伸出所述壳体外部，并在延长段的位于壳体外部的一段设置有挡圈(19)。

7.如权利要求6所述的起落架外置自动回中装置，其特征在于，还包括防转片(20)，防转片(20)穿过所述壳体封闭端后伸入所述壳体，并嵌入所述延长段上设置的条形槽内。

8.如权利要求1所述的起落架外置自动回中装置，其特征在于，所述复位装置包括支座(15)、设置在支座上的密闭腔体、控制密闭腔体空间大小的端盖以及设置在密闭腔体内的压缩气体，所述活塞杆(12)连接所述密闭腔体的端盖。

9.如权利要求8所述的起落架外置自动回中装置，其特征在于，所述密闭腔体包括一端敞口的桶状结构，以及封闭所述敞口的端盖，所述端盖与所述桶状内壁滑动接触。