CN109319099B - 一种伸长行程变油孔起落架缓冲器 - Google Patents

Abstract

本申请属于飞机起落架结构设计技术领域，具体涉及一种伸长行程变油孔起落架缓冲器，其在伸长行程中可依次经历第一状态、第二状态、第三状态、第四状态以及第五状态，其巧妙利用伸长行程中活塞杆与外筒及其柱塞相对位置的变化，通过不同油孔之间的组合实现起落架缓冲器伸长行程中的变油孔，其中，上述落架缓冲器的在伸长行程中于第一状态时油孔组合的面积最大，其产生的阻尼最小，可满足活塞杆快速伸出的要求，其后依次经历的第二状态、第三状态、第四状态以及第五状态油孔组合的面积呈下降趋势，产生的阻尼随之呈上升趋势，使活塞杆伸出的速度降低。

Description

一种伸长行程变油孔起落架缓冲器

技术领域

本申请属于飞机起落架结构设计技术领域，具体涉及一种伸长行程变油孔起落架缓冲器。

背景技术

飞机起落架缓冲器被设计用来吸收并消散飞机着陆及滑行期间的动能，以确保飞机安全。其中，油-气缓冲器工作效率高，且安全可靠在起落架中被广泛应用，其利用油液流经油孔产生阻尼以消散能量。

当前为了充分消散能量，油-气缓冲器的压缩行程及伸长行程一般均设计有油孔产生阻尼，现有油-气缓冲器由于主要的能量消散在压缩行程，伸长行程消耗能量较小，一般具有固定大小的油孔，保持固定的阻尼系数。但在某些特殊情况下，需要起落架缓冲器具有某些特定性能时，上述油-气缓冲器设计并不能够很好的符合应用要求，例如舰载机在起飞过程中一般需利用其前起落架缓冲器活塞杆的突伸为其提供瞬时的俯仰角速度，以完成舰载机的辅助起飞，在突伸过程完成后又需要降低活塞杆的伸出速度，即需要油-气缓冲器在伸长行程中起始时刻产生的阻尼较小，以实现活塞杆突伸，其后产生的阻尼较大，以降低活塞杆的伸出速度，现有的油-气缓冲器在伸出行程过程中油孔的大下固定，显然不能够很好的满足以上需求。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

发明内容

本申请的目的是提供一种伸长行程变油孔起落架缓冲器，以克服或减轻上述至少一方面的缺陷。

本申请的技术方案是：

一种伸长行程变油孔起落架缓冲器，包括：

外筒，其一端封闭，称为外筒封闭端，另一端称为敞开，称为外筒敞开端；

柱塞，其一端称为柱塞连接端，另一端称为柱塞外向端；柱塞连接端设置在外筒内部，且与外筒封闭端内壁固定连接；柱塞内部中空形成第一气腔，所述第一气腔中充有气体；

活塞杆，其一端称为活塞杆移动端，另一端称为活塞杆外向端；活塞杆移动端沿轴向开设有活塞孔，活塞杆移动端设置在外筒内部，柱塞外向端设置在活塞孔内部；

密封组件，设置在活塞杆与外筒之间，与活塞杆移动端固定连接，且与外筒内壁密封接触；

其中，

柱塞外壁具有第一环形凸出以及第二环形凸出；第一环形凸出以及第二环形凸出均与活塞孔壁面密封接触，第一环形凸出相较于第二环形凸出靠近柱塞外向端；

柱塞、活塞杆、第一环形凸出之间形成第一油腔，第一油腔充有液压油；

柱塞、活塞杆、第一环形凸出、第二环形凸出之间形成第二油腔，第二油腔充有液压油；

外筒、柱塞、密封组件、第二凸出之间形成第二气腔，所述第二气腔中充有气体；

外筒敞开端内壁具有第三环形凸出，第三环形凸出与活塞杆外壁密封接触；

外筒、活塞杆、密封组件、第三环形凸出之间形成第三油腔，第三油腔充有液压油；

外筒内壁具有第四环形凸出，第四环形凸出位于第三油腔内；

柱塞上开设有：

第一油孔，连通第一气腔与第一油腔；

第二油孔，连通第一气腔与第二油腔；

第三油孔，连通第一气腔与第二气腔，第三油孔流通面积大于第二油孔流通面积；

活塞杆壁面开设有第四油孔以及第五油孔，第四油孔相较于第五油孔靠近活塞杆移动端；

活塞杆能够沿轴向相对于外筒以及柱塞运动，从而具有：

第一状态，第三油腔通过第四油孔以及第五油孔与第二气腔连通；

第二状态，第三油腔通过第四油孔与第二气腔连通，第二环形凸出封堵第五油孔；

第三状态，第三油腔通过第四油孔与第二气腔连通，第三油腔通过第五油孔与第二油腔连通；

第四状态，第二环形凸出封堵第四油孔；第三油腔通过第五油孔与第二油腔连通；

第五状态，第三油腔通过第四油孔以及第五油孔与第二油腔连通，密封组件与第四环形凸出抵接。

根据本申请的至少一个实施例，密封组件包括：

两个密封环，内环壁面与活塞杆移动端壁面固定连接，其中，一个密封环为上密封环，另一个密封环为下密封环；上密封环相较于下密封环靠近外筒封闭端，上密封环的外环与外筒之间具有流通缝隙；下密封环的外环与外筒密封接触，下密封环沿轴向开设有流通通孔；

单向活门，呈环形，设置在上密封环与下密封环之间，其内环与活塞杆移动端之间具有移动缝隙，其外环与外筒抵接；单向活门能够相对于上密封环及下密封环沿轴向运动，从而具有：

密封状态：单向活门与上密封环抵接，将流通缝隙封堵；

流通状态，单向活门与下密封环抵接，流通通孔与移动缝隙连通。

根据本申请的至少一个实施例，流通通孔有多个，且沿下密封环周向均匀分布。

根据本申请的至少一个实施例，第一环形凸出与活塞孔壁面之间具有第一刮油槽；

还包括第一刮油环，设置在第一刮油槽中。

根据本申请的至少一个实施例，第二环形凸出与活塞孔壁面之间具有第二刮油槽；

还包括第二刮油环，设置在第二刮油槽中。

根据本申请的至少一个实施例，第三环形凸出与活塞杆外壁之间具有密封槽；

还包括密封圈，设置在密封槽中。

根据本申请的至少一个实施例，外筒、柱塞、活塞杆同轴设置。

根据本申请的至少一个实施例，第一气腔的轴线与柱塞的轴线重合。

根据本申请的至少一个实施例，第一油孔与柱塞的轴线重合。

根据本申请的至少一个实施例，第二油孔有多个，且沿柱塞周向均匀分布。

本申请至少存在以下有益技术效果：一种伸长行程变油孔起落架缓冲器，其在伸长行程中可依次经历第一状态、第二状态、第三状态、第四状态以及第五状态，其巧妙利用伸长行程中活塞杆与外筒及其柱塞相对位置的变化，通过不同油孔之间的组合实现起落架缓冲器伸长行程中的变油孔，其中，上述落架缓冲器的在伸长行程中于第一状态时油孔组合的面积最大，其产生的阻尼最小，可满足活塞杆快速伸出的要求，其后依次经历的第二状态、第三状态、第四状态以及第五状态油孔组合的面积呈下降趋势，产生的阻尼随之呈上升趋势，使活塞杆伸出的速度降低。

附图说明

图1是本申请实施例提供的伸长行程变油孔起落架缓冲器处于第一状态时的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的伸长行程变油孔起落架缓冲器处于第二状态时的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的伸长行程变油孔起落架缓冲器处于第三状态时的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的伸长行程变油孔起落架缓冲器处于第四状态时的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的伸长行程变油孔起落架缓冲器处于第五状态时的结构示意图；

图6是本申请实施例提供的密封组件处于密封状态的结构示意图；

图7是本申请供的密封组件处于敞开状态的结构示意图；

图8是本申请实施例提供的伸长行程变油孔起落架缓冲器伸长行程中依次经历第一状态、第二状态、第三状态、第四状态、第五状态的油孔组合相对面积变化示意图；

其中：

1-外筒；2-柱塞；3-活塞杆；4-第一环形凸出；5-第二环形凸出；6-第三环形凸出；7-第一油孔；8-第二油孔；9-第三油孔；10-第四油孔；11-第五油孔；12-第四环形凸出；13-密封环；14-单向活门；15-第一刮油环；16-密封圈；17-第二刮油环；18-流通通孔；

I-第一气腔；II-第一油腔；III-第二油腔；IV-第二气腔；V-第三油腔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关申请，而非对该申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面结合附图1至图6对本申请做进一步详细说明。

一种伸长行程变油孔起落架缓冲器，包括：

外筒1，其一端封闭，称为外筒封闭端，另一端称为敞开，称为外筒敞开端；

柱塞2，其一端称为柱塞连接端，另一端称为柱塞外向端；柱塞连接端设置在外筒1内部，且与外筒封闭端内壁固定连接；柱塞2内部中空形成第一气腔I，第一气腔I中充有气体；

活塞杆3，其一端称为活塞杆移动端，另一端称为活塞杆外向端；活塞杆移动端沿轴向开设有活塞孔，活塞杆移动端设置在外筒1内部，柱塞外向端设置在活塞孔内部；

密封组件，设置在活塞杆3与外筒1之间，与活塞杆移动端固定连接，且与外筒1内壁密封接触；

其中，

柱塞2外壁具有第一环形凸出4以及第二环形凸出5；第一环形凸出4以及第二环形凸出5均与活塞孔壁面密封接触，第一环形凸出4相较于第二环形凸出5靠近柱塞外向端；

柱塞2、活塞杆3、第一环形凸出4之间形成第一油腔II，第一油腔II充有液压油；

柱塞2、活塞杆3、第一环形凸出4、第二环形凸出5之间形成第二油腔III，第二油腔III充有液压油；

外筒1、柱塞2、密封组件、第二凸出之间形成第二气腔IV，第二气腔IV中充有气体；

外筒敞开端内壁具有第三环形凸出6，第三环形凸出6与活塞杆3外壁密封接触；

外筒1、活塞杆3、密封组件、第三环形凸出6之间形成第三油腔V，第三油腔充有液压油；

外筒内壁具有第四环形凸出12，第四环形凸出12位于第三油腔V内；

柱塞2上开设有：

第一油孔7，连通第一气腔1与第一油腔II；

第二油孔8，连通第一气腔1与第二油腔III；

第三油孔9，连通第一气腔I与第二气腔IV，第三油孔9流通面积大于第二油孔流通面积；

活塞杆3壁面开设有第四油孔10以及第五油孔11，第四油孔10相较于第五油孔11靠近活塞杆移动端；

活塞杆3能够沿轴向相对于外筒1以及柱塞2运动，从而具有：

第一状态，第三油腔V通过第四油孔10以及第五油孔11与第二气腔IV连通；

第二状态，第三油腔V通过第四油孔10与第二气腔IV连通，第二环形凸出5封堵第五油孔11；

第三状态，第三油腔V通过第四油孔11与第二气腔IV连通，第三油腔V通过第五油孔11与第二油腔III连通；

第四状态，第二环形凸出5封堵第四油孔11；第三油腔V通过第五油孔11与第二油腔III连通；

第五状态，第三油腔V通过第四油孔11以及第五油孔11与第二油腔III连通，密封组件与第四环形凸出12抵接。

对于上述缓冲器，本领域技术人员容易理解的是，在缓冲器的压缩行程中，活塞杆3沿轴向向外筒1及柱塞2所在方向运动，第一油腔II内容积减小，其内部分液压油通过第一油孔7流入第一气腔I，使第一气腔I内的气体被压缩，且第一气腔I内的部分液压油和/或气体通过第三油孔9流入第二气腔IV，使第二气腔IV内的气体被压缩；其中，缓冲器所承受的能量，部分在液压油流经第一油孔7时被消耗，部分被储存在第一气腔I及第二气腔IV内被压缩的气体中，其余部分主要在液压油流经第三油孔9、第二油孔8、第四油孔10、第五油孔11时被消耗。

在缓冲器的伸长行程中，第一气腔I及第二气腔IV内被压缩的气体推动活塞杆3沿轴向向远离外筒1及柱塞2所在方向运动，活塞杆3伸出，可依次经历第一状态、第二状态、第三状态、第四状态以及第五状态。

在一些可选的实施例中，密封组件包括：

两个密封环13，内环壁面与活塞杆移动端壁面固定连接，其中，一个密封环为上密封环，另一个密封环为下密封环；上密封环相较于下密封环靠近外筒封闭端，上密封环的外环与外筒1之间具有流通缝隙；下密封环的外环与外筒1密封接触，下密封环沿轴向开设有流通通孔18；

单向活门14，呈环形，设置在上密封环与下密封环之间，其内环与活塞杆移动端之间具有移动缝隙，其外环与外筒1抵接；单向活门14能够相对于上密封环及下密封环沿轴向运动，从而具有：

密封状态：单向活门14与上密封环抵接，将流通缝隙封堵；

流通状态，单向活门14与下密封环抵接，流通通孔18与移动缝隙连通。

本领域技术人员容易理解的的是，在第一气腔I及第二气腔IV内保持有部分液压油，以使缓冲器内的液压油能够始终没过第一油孔7、第二油孔8、第四油孔10、第五油孔11，可保证缓冲器的缓冲效果。在外筒1与活塞杆3之间设置上述密封组件，在缓冲器的压缩行程中，单向活门14被进入两个密封环13之间的液压油推动与下密封环抵接，处于流通状态，第二气腔IV内的液压油经流通通孔18、移动缝隙、流通缝隙流入第三油腔V；在缓冲器的伸长行程中，单向活门14被进入两个密封环13之间的液压油推动与上密封环抵接，处于密封状态，阻止第三油腔V的液压油由此流入第二气腔IV。

在一些可选的实施例中，流通通孔18有多个，且沿下密封环周向均匀分布。

在一些可选的实施例中，第一环形凸出4与活塞孔壁面之间具有第一刮油槽；还包括第一刮油环15，设置在第一刮油槽中。

在一些可选的实施例中，第二环形凸出5与活塞孔壁面之间具有第二刮油槽；还包括第二刮油环17，设置在第二刮油槽中。

在一些可选的实施例中，第三环形凸出6与活塞杆3外壁之间具有密封槽；还包括密封圈16，设置在密封槽中。

在一些可选的实施例中，外筒1、柱塞2、活塞杆3同轴设置。

在一些可选的实施例中，第一气腔I的轴线与柱塞2的轴线重合。

在一些可选的实施例中，第一油孔7与柱塞2的轴线重合。

在一些可选的实施例中，第二油孔8有多个，且沿柱塞2周向均匀分布。

本申请实施例提供的伸长行程变油孔起落架缓冲器，在其伸长行程中，可依次经历：

第一状态，第三油腔V内的液压油在活塞杆3的推动下，经第四油孔10以及第五油孔11进入第二气腔IV，此时，缓冲器伸长行程油孔的面积为第四油孔10的面积与第五油孔11的面积之和；

第二状态，第三油腔V内的液压油在活塞杆3的推动下，仅经第四油孔10进入第二气腔IV，此时，缓冲器伸长行程油孔的面积为第四油孔10的面积；

第三状态，第三油腔V内的液压油在活塞杆3的推动下，经的第四油孔10进入第二气腔IV，经第五油孔11进入第二油腔III，进入第二油腔III的液压油经第二油孔8进入第一气腔I，此时，缓冲器伸长行程油孔的面积为第五油孔11与第二油孔8串联后与第四油孔10并联得到的面积；

第四状态，第三油腔V内的液压油在活塞杆3的推动下，仅经第五油孔11进入第二油腔III，进入第二油腔III的液压油经第二油孔8进入第一气腔I，此时，缓冲器伸长行程油孔的面积为第五油孔11与第二油孔8串联得到的面积；

第五状态，第三油腔V内的液压油在活塞杆3的推动下，经第四油孔10以及第五油孔11进入第二油腔III，进入第二油腔III的液压油经第二油孔8进入第一气腔I，此时，缓冲器伸长行程油孔的面积为第四油孔10与第五油孔11并联后与第二油孔8串联得到的面积。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本申请的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本申请的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本申请的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种伸长行程变油孔起落架缓冲器，其特征在于，包括：

外筒(1)，其一端封闭，称为外筒封闭端，另一端敞开，称为外筒敞开端；

柱塞(2)，其一端称为柱塞连接端，另一端称为柱塞外向端；所述柱塞连接端设置在所述外筒(1)内部，且与所述外筒封闭端内壁固定连接；所述柱塞(2)内部中空形成第一气腔(I)，所述第一气腔(I)中充有气体；

活塞杆(3)，其一端称为活塞杆移动端，另一端称为活塞杆外向端；所述活塞杆移动端沿轴向开设有活塞孔，所述活塞杆移动端设置在所述外筒(1)内部，所述柱塞外向端设置在所述活塞孔内部；

密封组件，设置在所述活塞杆(3)与所述外筒(1)之间，与所述活塞杆移动端固定连接，且与所述外筒(1)内壁密封接触；

其中，

所述柱塞(2)外壁具有第一环形凸出(4)以及第二环形凸出(5)；所述第一环形凸出(4)以及所述第二环形凸出(5)均与所述活塞孔壁面密封接触，所述第一环形凸出(4)相较于所述第二环形凸出(5)靠近所述柱塞外向端；

所述柱塞(2)、所述活塞杆(3)、所述第一环形凸出(4)之间形成第一油腔(II)，所述第一油腔(II)充有液压油；

所述柱塞(2)、所述活塞杆(3)、所述第一环形凸出(4)、所述第二环形凸出(5)之间形成第二油腔(III)，所述第二油腔(III)充有液压油；

所述外筒(1)、所述柱塞(2)、所述密封组件、所述第二环形 凸出之间形成第二气腔(IV)，所述第二气腔(IV)中充有气体；

所述外筒敞开端内壁具有第三环形凸出(6)，所述第三环形凸出(6)与所述活塞杆(3)外壁密封接触；

所述外筒(1)、所述活塞杆(3)、所述密封组件、所述第三环形凸出(6)之间形成第三油腔(V)，所述第三油腔充有液压油；

所述外筒内壁具有第四环形凸出(12)，所述第四环形凸出(12)位于所述第三油腔(V)内；

所述柱塞(2)上开设有：

第一油孔(7)，连通所述第一气腔(I )与所述第一油腔(II)；

第二油孔(8)，连通所述第一气腔(I )与所述第二油腔(III)；

第三油孔(9)，连通所述第一气腔(I)与所述第二气腔(IV)，所述第三油孔(9)流通面积大于所述第二油孔流通面积；

所述活塞杆(3)壁面开设有第四油孔(10)以及第五油孔(11)，所述第四油孔(10)相较于所述第五油孔(11)靠近所述活塞杆移动端；

所述活塞杆(3)能够沿轴向相对于所述外筒(1)以及所述柱塞(2)运动，从而具有：

第一状态，所述第三油腔(V)通过所述第四油孔(10)以及所述第五油孔(11)与所述第二气腔(IV)连通；

第二状态，所述第三油腔(V)通过所述第四油孔(10)与所述第二气腔(IV)连通，所述第二环形凸出(5)封堵所述第五油孔(11)；

第三状态，所述第三油腔(V)通过所述第四油孔(10 )与所述第二气腔(IV)连通，所述第三油腔(V)通过所述第五油孔(11)与所述第二油腔(III)连通；

第四状态，所述第二环形凸出(5)封堵所述第四油孔(10 )；所述第三油腔(V)通过所述第五油孔(11)与所述第二油腔(III)连通；

第五状态，所述第三油腔(V)通过所述第四油孔(10 )以及所述第五油孔(11)与所述第二油腔(III)连通，所述密封组件与所述第四环形凸出(12)抵接。

2.根据权利要求1所述的伸长行程变油孔起落架缓冲器，其特征在于，

所述密封组件包括：

两个密封环(13)，内环壁面与所述活塞杆移动端壁面固定连接，其中，一个所述密封环为上密封环，另一个所述密封环为下密封环；所述上密封环相较于所述下密封环靠近所述外筒封闭端，所述上密封环的外环与所述外筒(1)之间具有流通缝隙；所述下密封环的外环与所述外筒(1)密封接触，所述下密封环沿轴向开设有流通通孔(18)；

单向活门(14)，呈环形，设置在所述上密封环与所述下密封环之间，其内环与所述活塞杆移动端之间具有移动缝隙，其外环与所述外筒 (1)抵接；所述单向活门(14)能够相对于所述上密封环及所述下密封环沿轴向运动，从而具有：

密封状态：所述单向活门(14)与所述上密封环抵接，将所述流通缝隙封堵；

流通状态，所述单向活门(14)与所述下密封环抵接，所述流通通孔(18)与移动缝隙连通。

3.根据权利 要求2所述的伸长行程变油孔起落架缓冲器，其特征在于，

所述流通通孔(18)有多个，且沿所述下密封环周向均匀分布。

4.根据权利 要求1所述的伸长行程变油孔起落架缓冲器，其特征在于，

所述第一环形凸出(4)与所述活塞孔壁面之间具有第一刮油槽；

还包括第一刮油环(15)，设置在所述第一刮油槽中。

5.根据权利 要求1所述的伸长行程变油孔起落架缓冲器，其特征在于，

所述第二环形凸出(5)与所述活塞孔壁面之间具有第二刮油槽；

还包括第二刮油环(17)，设置在所述第二刮油槽中。

6.根据权利 要求1所述的伸长行程变油孔起落架缓冲器，其特征在于，

所述第三环形凸出(6)与所述活塞杆(3)外壁之间具有密封槽；

还包括密封圈(16)，设置在所述密封槽中。

7.根据权利要求1所述的伸长行程变油孔起落架缓冲器，其特征在于，

所述外筒(1)、所述柱塞(2)、所述活塞杆(3)同轴设置。

8.根据权利要求7所述的伸长行程变油孔起落架缓冲器，其特征在于，

所述第一气腔(I)的轴线与所述柱塞(2)的轴线重合。

9.根据权利要求8所述的伸长行程变油孔起落架缓冲器，其特征在于，

所述第一油孔(7)与所述柱塞(2)的轴线重合。

10.根据权利要求7所述的伸长行程变油孔起落架缓冲器，其特征在于，

所述第二油孔(8)有多个，且沿所述柱塞(2)周向均匀分布。

Images