CN107264835A - 一种起落架试验载荷加载装置 - Google Patents

Abstract

一种起落架试验载荷加载装置，加载假轮上部设置有用于安装FZ加载接头的通孔和用于安装FX加载接头的FX加载孔，FZ加载耳片一端与FZ加载接头连接，FZ加载耳片另一端与液压伺服作动筒一端连接，液压伺服作动筒另一端安装在立柱上，加载假轮下部设置有用于将加载假轮安装在起落架轮轴上的轴套孔和用于安装PX加载耳片的PX加载孔，加载假轮底部设置有用于安装PY加载耳片的PY加载孔；链条与PY加载耳片连接；同时在液压伺服作动筒与链条上部分别安装有力传感器；通过加载假轮代替机轮，以满足试验的加载要求，且与起落架的连接与真实机轮一致，使得载荷的传递路线不变，不影响试验结果准确性；可满足不同试验的各个方向的加载要求。

Description

一种起落架试验载荷加载装置

技术领域

本发明涉及试验载荷加载技术领域，尤其涉及一种起落架试验载荷加载装置。

背景技术

起落架是飞机重要承力并兼有操纵特性的部件，在严重影响飞机安全的起降过程中，担负着极其重要的使命。随着飞机起落架在近代飞机设计中的作用日益突出，设计人员面临着新的挑战，需用最轻重量、最紧凑的结构，设计出最为安全的起落架。

起落架的静强度试验和疲劳试验是验证起落架设计的重要环节，起落架静力试验目的是：考核起落架及其连接结构的静强度，起落架疲劳试验目的是：验证起落架结构的抗疲劳性能，暴露其结构疲劳薄弱部位，以确定起落架使用寿命、首翻期和翻修间隔。起落架的载荷主要来自地面对机轮的作用，而在起落架的静强度试验和疲劳试验中，不能安装机轮，因为机轮将绕轮轴转动，且机轮表面也不利于加载设备的安装；若不安装机轮，直接在轮轴上施加载荷，由于结构限制又将导致部分方向的载荷无法施加；因此需要设计加载装置以替代飞机的机轮实现各向载荷的施加，同时又必须保证该加载装置拥有足够的强度和满足加载装置与轮轴的连接方式与真实连接形式一致的要求。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种起落架试验载荷加载装置，以解决上述背景技术中的缺点。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种起落架试验载荷加载装置，包括加载假轮、FZ加载接头、FZ加载耳片、FX加载接头、PX加载耳片、PY加载耳片、力传感器、液压伺服作动筒、立柱、链条及用于固定起落架的起落架固定夹具；其中，加载假轮上部设置有用于安装FZ加载接头的通孔和用于安装FX加载接头的FX加载孔，FZ加载耳片一端与FZ加载接头连接，FZ加载耳片另一端与液压伺服作动筒一端连接，液压伺服作动筒另一端安装在立柱上，加载假轮下部设置有用于将加载假轮安装在起落架轮轴上的轴套孔和用于安装PX加载耳片的PX加载孔，加载假轮底部设置有用于安装PY加载耳片的PY加载孔；链条与PY加载耳片连接；同时在液压伺服作动筒与链条上部分别安装有力传感器，通过液压伺服作动筒与链条即可实现对起落架施加各向载荷。

在本发明中，加载假轮为焊接件结构，由加载板、加强筋和轴套焊接而成。

在本发明中，在加载板上开有用于与轴套上设置的凸台形成键与键槽配合的键槽，通过焊缝以及键与键槽的配合即可很好地保证轴套与加载板的连接强度，能够承受较大的剪力和弯扭矩。

在本发明中，加载板上部安装FZ加载接头的位置设置有凹槽，用于与FZ加载接头的端面配合，防止FZ加载接头转动。

在本发明中，轴套上与起落架凸键配合的键槽上开有四个止裂孔。

在本发明中，通孔、FX加载孔、PX加载孔、PY加载孔分别设置在加载板上，且PY加载孔与起落架轮轴轮心的连线与垂直方向设置有2.5°夹角，以保证PY载荷加载方向在任何时候都是垂直于轮轴。

在本发明中， FZ加载接头上设置有三个加载孔，实现了不同轮胎压缩后直径的要求。

在本发明中，FZ加载耳片包括第一加载耳片与第一关节轴承，第一加载耳片上部为圆弧结构，下部为圆柱体结构，第一关节轴承置于圆弧结构中。

在本发明中，PX加载耳片包括第二加载耳片、第二关节轴承，第二加载耳片上部为圆弧结构，下部为圆柱体结构，第二关节轴承置于圆弧结构中。

在本发明中，PY加载耳片包括第三加载耳片、第三关节轴承，第三加载耳片上部为圆弧结构，下部为圆柱体结构，第三关节轴承置于圆弧结构中。

在本发明中，PY加载耳片通过紧固件安装在加载假轮底部设置的PY加载孔内。

在本发明中，试验时，首先将起落架安装在起落架固定夹具上，而后将加载假轮安装在起落架的轮轴上，再将与FZ加载耳片连接的FZ加载接头插入加载假轮的通孔内， FZ加载耳片的另一端与液压伺服作动筒的一端连接，液压伺服作动筒的另一端安装在立柱上，FX加载接头安装在加载假轮上部设置的FX加载孔内，PX加载耳片安装在加载假轮下部设置的PX加载孔内，PY加载耳片通过紧固件安装在加载假轮底部设置的PY加载孔内，链条与PY加载耳片连接，同时在液压伺服作动筒与链条上部安装力传感器，通过液压伺服作动筒与链条对起落架施加各向载荷。

有益效果：本发明通过加载假轮在起落架静强度试验和疲劳试验中代替机轮，以满足试验的加载要求，进而避免因安装真实机轮造成的加载困难；且与起落架的连接与真实机轮一致，使得载荷的传递路线不变，不会影响试验结果的准确性；可不用拆卸和加装其它零件即可满足不同试验情况的各个方向的加载要求。

附图说明

图1是本发明的较佳实施例中的加载假轮与加载耳片装配示意图。

图2是本发明的较佳实施例中的加载假轮与加载耳片分解示意图。

图3是本发明的较佳实施例中的加载假轮结构示意图。

图4是本发明的较佳实施例中的加载板结构示意图。

图5是本发明的较佳实施例中的轴套结构示意图。

图6是本发明的较佳实施例中的起落架轮轴凸键与加载假轮键槽配合示意图。

图7是本发明的较佳实施例中的FX加载接头结构示意图。

图8是本发明的较佳实施例中的FZ加载耳片结构示意图。

图9是本发明的较佳实施例中的PX加载耳片结构示意图。

图10是本发明的较佳实施例中的PY加载耳片结构示意图。

图11是本发明的较佳实施例中的FZ加载接头结构示意图。

图12是本发明的较佳实施例中的起落架与加载装置装配示意图。

图13是本发明的较佳实施例中的起落架试验安装正视图。

图14是本发明的较佳实施例中的起落架试验安装右视图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参见图1～14的一种起落架试验载荷加载装置，包括加载假轮1、加载板101、加强筋102、轴套103、FZ加载接头2、FZ加载耳片3、第一加载耳片301、第一关节轴承302、FX加载接头4、PX加载耳片5、第二加载耳片501、第二关节轴承502、PY加载耳片6、第三加载耳片601、第三关节轴承602、紧固件7、力传感器8、液压伺服作动筒9、立柱10、起落架11、起落架固定夹具12、链条13、轮胎接地点侧向载荷FZ、轮心垂向载荷PY、轮心航向载荷PX、轮胎接地点航向载荷FX，飞机起落架疲劳试验需要施加载荷时，在轮心施加轮心垂向载荷PY和拉压双向的轮心航向载荷PX、在轮胎接地点施加拉压双向的轮胎接地点航向载荷FX和轮胎接地点侧向载荷FZ，并进行长时间的疲劳试验；试验时，首先将起落架11安装在起落架固定夹具12上，而后将加载假轮1安装在起落架11的轮轴上，再将与FZ加载耳片3连接的FZ加载接头2插入加载假轮1的通孔内，并通过螺母固定，FZ加载耳片3的另一端与液压伺服作动筒9的一端连接，液压伺服作动筒9的另一端安装在立柱10上，FX加载接头4安装在加载假轮1上部设置的FX加载孔内，PX加载耳片5安装在加载假轮1下部设置的PX加载孔内，PY加载耳片6通过紧固件7安装在加载假轮1底部设置的PY加载孔内，链条13与PY加载耳片6连接，同时在液压伺服作动筒9与链条13上部安装力传感器8，通过液压伺服作动筒9与链条13对起落架施加各向载荷。

在本实施例中，考虑加载装置与起落架11轮轴的连接方式必须与真实连接形式一致，加载装置的结构能满足各个载荷的位置和方向要求（如轮胎压缩量和双向载荷的要求），加载装置的强度和刚度必须具有足够的安全系数；因此加载装置的设计遵循如下原则：

a）总体强度按长寿命设计思想设计，要求加载装置的寿命远大于试验件的寿命；

b）加载装置与试验件连接部位按真实连接方式连接，在试验过程中不应影响试验件的内力分布，也不能使非考核部位出现永久变形和局部破坏；

c）拐角处和形状突变时，采用圆弧过渡，且圆弧不能太小。

为解决加载装置的总体强度及真实模拟与起落架的连接，对加载装置进行了优化：

①结构设计

参见图3所示，加载假轮1采取焊接件形式，材料为45钢，由加载板101、加强筋102和轴套103焊接而成。45钢焊接性能好，不易产生焊接缺陷，经过热处理后（调质后进行表面淬火），也能获得很好的强度；采取焊接件形式一是方便加工加载假轮1上的各个耳片和轮轴孔，二是降低原材料的浪费；

在加载板101上开键槽，轴套103上设置有两个凸台，形成键与键槽的配合，轴套103与加载板101装配完毕后，焊接为一体结构，这样通过焊缝以及键与键槽的配合即可很好地保证轴套103与加载板101的连接强度，能够承受较大的剪力和弯扭矩；

通过增加加强筋102与加载板101和轴套103焊接，以增加焊缝长度，提高焊缝强度的安全系数；

起落架11轮轴与水平面之间有2.5°夹角，加载板101上的PY加载孔和轮心的连线与垂直方向也有2.5°的夹角，这样保证PY载荷加载方向在任何时候都是垂直于轮轴；

起落架11完成裂纹扩展阶段后还需进行剩余强度试验，剩余强度试验有多个工况，每个工况轮胎压缩后直径不同，FZ加载接头2上设置有三个加载孔，实现了不同轮胎压缩后直径的要求；

加载板101上部安装FZ加载接头2的位置，设置有凹槽，与FZ加载接头2的端面配合，用于防止FZ加载接头2转动；

轴套103上与起落架11凸键配合的键槽上开有四个止裂孔，一方便刀具加工键槽，以达到要求的配合精度，二避免键槽拐角处形成疲劳源，从这里首先产生裂纹；

FZ加载耳片3包括第一加载耳片301与第一关节轴承302，第一加载耳片301上部为圆弧结构，下部为圆柱体结构，第一关节轴承302置于圆弧结构中间；

PX加载耳片5包括第二加载耳片501、第二关节轴承502，第二加载耳片501上部为圆弧结构，下部为圆柱体结构，第二关节轴承502置于圆弧结构中间；

PY加载耳片6包括第三加载耳片601、第三关节轴承602，第三加载耳片601上部为圆弧结构，下部为圆柱体结构，第三关节轴承602置于圆弧结构中间；

②工艺要求

先进行加载板101和轴套103的焊接，再焊接加强筋102，所有焊缝均为连续焊缝，加强筋102焊接处倒坡口，保证焊缝强度；去除焊渣后，零件进行100%磁力探伤检查，不允许任何裂纹的存在以及夹渣、未焊透、气孔等缺陷，保证焊缝的质量；加载板101和轴套103的热处理要求为调质后进行表面淬火，以保证加载假轮1的结构强度和表面硬度；再进行时效处理，消除内应力，使钢的性能稳定下来。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种起落架试验载荷加载装置，包括加载假轮、FZ加载接头、FZ加载耳片、FX加载接头、PX加载耳片、PY加载耳片、力传感器、液压伺服作动筒、立柱、链条及用于固定起落架的起落架固定夹具；其特征在于，加载假轮上部设置有用于安装FZ加载接头的通孔和用于安装FX加载接头的FX加载孔，FZ加载耳片一端与FZ加载接头连接，FZ加载耳片另一端与液压伺服作动筒一端连接，液压伺服作动筒另一端安装在立柱上，加载假轮下部设置有用于将加载假轮安装在起落架轮轴上的轴套孔和用于安装PX加载耳片的PX加载孔，加载假轮底部设置有用于安装PY加载耳片的PY加载孔；链条与PY加载耳片连接；同时在液压伺服作动筒与链条上部分别安装有力传感器，通过液压伺服作动筒与链条即可实现对起落架施加各向载荷。

2.根据权利要求1所述的一种起落架试验载荷加载装置，其特征在于，加载假轮为焊接件结构，由加载板、加强筋和轴套焊接而成。

3.根据权利要求2所述的一种起落架试验载荷加载装置，其特征在于，在加载板上开有用于与轴套上设置的凸台形成键与键槽配合的键槽。

4.根据权利要求2所述的一种起落架试验载荷加载装置，其特征在于，加载板上部安装FZ加载接头的位置设置有凹槽。

5.根据权利要求2所述的一种起落架试验载荷加载装置，其特征在于，轴套上与起落架凸键配合的键槽上开有四个止裂孔。

6.根据权利要求2所述的一种起落架试验载荷加载装置，其特征在于，通孔、FX加载孔、PX加载孔、PY加载孔分别设置在加载板上，且PY加载孔与起落架轮轴轮心的连线与垂直方向设置有2.5°夹角。

7.根据权利要求1所述的一种起落架试验载荷加载装置，其特征在于，FZ加载接头上设置有三个加载孔。

8.根据权利要求1所述的一种起落架试验载荷加载装置，其特征在于，FZ加载耳片包括第一加载耳片与第一关节轴承，第一加载耳片上部为圆弧结构，下部为圆柱体结构，第一关节轴承置于圆弧结构中。

9.根据权利要求1所述的一种起落架试验载荷加载装置，其特征在于，PX加载耳片包括第二加载耳片、第二关节轴承，第二加载耳片上部为圆弧结构，下部为圆柱体结构，第二关节轴承置于圆弧结构中。

10.根据权利要求1所述的一种起落架试验载荷加载装置，其特征在于，PY加载耳片包括第三加载耳片、第三关节轴承，第三加载耳片上部为圆弧结构，下部为圆柱体结构，第三关节轴承置于圆弧结构中。