CN109515697A - 适用于不同运动轨迹的起落架锁定装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的一种适用于不同运动轨迹的起落架锁定装置,旨在提出一种能够节省占据安装空间、能够适用于起落架不同收放轨迹各舱门及支柱的锁定解锁装置。本发明通过下述技术方案实现:在流体压力筒体轴端上固联双耳片及其活动铰接在耳片上的动臂锁钩;活塞杆在流体压力筒体径向装配的射流管嘴充入流体压力作用下,通过与活塞杆铰接的摇臂转轴推动动臂锁钩绕流体压力筒体双耳片相连的动臂转轴转动,完成动臂锁钩开、上锁转动角度的开关动作,把安装在起落架舱门或支柱上的锁环锁定或解锁在锁位上,从而将起落架舱门或支柱上锁定或解锁在指定位置。锁定方式可同时满足不同收放轨迹的起落架舱门或支柱的收放锁定,提高飞机起落上位锁互换性及可靠性。

Description

适用于不同运动轨迹的起落架锁定装置
技术领域
本发明是一种自动上锁,并采用气压(或液压)驱动、火工品应急驱动解锁,实现对不同收放轨迹的起落架舱门与支柱的锁定及解锁装置。
背景技术
起落架是飞机结构中的重要装置之一,它影响到飞机的起飞、着陆和滑跑过程。主起落架(MLG)吸收着陆力量并在飞机在地面时支持大部分飞机重量。主起落架也将着陆冲击载荷传递到飞机结构。每个主起落架侧撑杆将主起落架保持在放下位置。侧撑杆有上下两个部分。下位锁支柱移动到过中心位置将主起落架锁定在放下位置。每侧舱门机构包括:1个舱门拉杆和1个曲柄摇臂。拉杆一端安装在起落架支柱斜撑段,通过曲柄摇臂与支柱相连;另一端与舱门连接,采用球轴承,连接点位于舱门中部靠近飞机对称平面处。飞机在完成起落架的收放过程中需要先打开起落架舱门,收上起落架后要关闭舱门,舱门的打开和关闭可以通过液压系统的液压力来驱动舱门作动筒来完成,也可以通过在飞机起落架外筒上安装滚轮,滚轮的运动轨迹上安装有鸭嘴随动机构,滚轮驱动该机构来完成舱门的打开和关闭。飞机着陆时放下起落架过程:驾驶员将驾驶舱内的起落架收放开关置于“放下”位置,飞机在空中是须将起落架收进机体内。飞机起落收放过程可划分为解锁、启动到定位和上锁这几个阶段。带舱门的起落架系统正常收放动作过程如下,首先前、主起落架舱门上位锁解锁,然后前、主起落架舱门作动筒动作打开舱门。舱门打开后,起落架下位锁作动筒动作,将下位锁解锁,之后,前、主起落架作动筒开始动作,将起落架收上并锁住。起落架收上之后,各起落架舱门在舱门作动筒的驱动下开始关闭,并最终通过舱门上位锁锁住,这样便完成了起落架收上过程。同样,起落架正常放下过程包括舱门打开,起落架放下并锁上,舱门关闭。典型带舱门的大型飞机起落架收放控制系统液压架构由起落架控制阀,各起落架收放作动器、上位锁和下位锁作动器,各起落架舱门开关作动器及上位锁作动器组成。来自液压系统的高压油液,首先进入起落架收放控制阀门,该控制阀门接受起落架控制单元的信号,通过阀门位置的选择,控制起落架收放及舱门的开关动作。控制阀门引出四路,将高压油液供往各作动器,用于起落架收放和舱门开关过程供压及对应逆向过程的回油,各支路流量根据作动器的负载和管路、阀门的流阻特性分配。上位锁是起落架收起于极限位置的固定装置,锁机构的可靠性对系统功能可靠性有非常重要的影响,对飞机的安全具有举足轻重的作用。由于起落架收放过程中,各舱门与支柱的收放轨迹不同,起落架支柱及舱门收上到位后,其对锁定装置的载荷方向也不同。通常对舱门及支柱的锁定选择不同的锁定装置。因此目前,大多数机型利用上位锁对飞行器起落架舱门及支柱在飞行过程中变形进行控制,但由于各舱门及支柱的收放轨迹及其对锁定装置的载荷方向也不同,大多选择不同类型的上位锁对其进行锁定,这种需要选择不同类型的上位锁,不但占据了飞行器大量的重量和安装空间,还影响设备的整体布局。并且大部分情况,不同类型的上位锁的安装空间有限,安装位置不可根据受力方向随意调整。为提高飞机系统可靠性,起落架收放系统大多需进行冗余设计。传统上位锁正常解锁采用液压驱动,即当飞机液压系统出现故障时,采用气压应急解锁。
发明内容
本发明的目的是针对起落架收放过程中传统锁定装置的不足之处,提出一种结构简单、能够节省占据安装空间、采用气压或液压驱动、能够适用于起落架不同收放轨迹各舱门及支柱的锁定及解锁装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种适用于不同运动轨迹的起落架锁定装置,包括:提供动力的一端制有双耳片的流体压力筒体1和在该流体压力筒体1内做往复运动并制有中空腔体的活塞杆3及其浮动活塞5,其特征在于:在所述流体压力筒体1轴端上固联有双耳片及其活动铰接在该耳片上的动臂锁钩8;活塞杆3在流体压力筒体1径向装配的射流管嘴12充入流体压力作用下,通过与活塞杆铰接的摇臂转轴6推动动臂锁钩8绕流体压力筒体1双耳片相连的动臂转轴7转动,完成动臂锁钩8开、上锁转动角度的开关动作,把安装在起落架舱门或支柱上的锁环9锁定或解锁在锁位上,从而将起落架舱门或支柱上锁定或解锁在指定位置。
本发明相比于现有技术具有如下有益效果:
起落架收放过程中,各舱门与支柱的收放轨迹不同,起落架支柱及舱门收上到位后,其对锁定装置的载荷方向也不同。传统上对舱门及支柱的锁定选择不同的锁定装置。根据此装置的锁定原理,锁定装置的安装位置可调整时,可根据安装于舱门或支柱上的锁环对锁定装置的载荷方向调整产品安装位置,即可适应不同收放轨迹;锁定装置安装位置不可调整时,只需配备不同的锁钩即可以满足不同收放轨迹的起落架各舱门与支柱的锁定及解锁。
本发明采用流体压力筒体1轴端上固联有双耳片及其活动铰接在该双耳片上的动臂锁钩8;活塞杆3在流体压力筒体1径向装配的射流管嘴12充入流体压力作用下,通过与活塞杆铰接的摇臂转轴6推动动臂锁钩8绕与流体压力筒体1双耳片相连的动臂转轴7转动,完成动臂锁钩8开、上锁转动角度的开关动作。锁定方式可同时满足不同收放轨迹的起落架舱门或支柱的收放锁定,节省上位锁安装空间,可降低飞机起落装置复杂化,提高飞机起落装置上位锁互换性及可靠性。并且克服了现有技术上位锁安装空间有限,安装位置不可根据受力方向随意调整的缺陷。
本发明自动上锁,并采用气压(液压)驱动、火工品应急驱动解锁。本发明适用于不同收放轨迹的起落架锁定装置
附图说明
图1为本发明适用于不同运动轨迹的起落架锁定装置上锁状态示意图;
图2是图1的正常解锁示意图;
图3是图1的应急解锁示意图;
图中:1流体压力筒体,2端盖,3活塞杆,4复位弹簧,5浮动活塞,6摇臂转轴,7动臂转轴,8动臂锁钩,9锁环,10推销器顶杆,11火工品推销器,12射流管嘴,13锁环运动轨迹。
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清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
具体实施方式
参阅图1,在以下描述的实施例中,一种适用于不同运动轨迹的起落架锁定装置,包括:提供动力的一端制有双耳片的流体压力筒体1和在该流体压力筒体1内做往复运动并制有中空腔体的活塞杆3及其浮动活塞5。在所述流体压力筒体1轴端上固联有双耳片及其活动铰接在该耳片上的动臂锁钩8;活塞杆3在流体压力筒体1径向装配的射流管嘴12充入流体压力作用下,通过与活塞杆铰接的摇臂转轴6推动动臂锁钩8绕与流体压力筒体1双耳片相连的动臂转轴7转动,完成动臂锁钩8开、上锁转动角度的开关动作,把安装在起落架舱门或支柱上的锁环9锁定或解锁在锁位上,从而将起落架舱门或支柱上锁定或解锁在指定位置。
在以下描述的实施例中,流体压力筒体1通过尾端的端盖2与流体压力筒体1台阶腔体形成压力腔体,装配在压力腔体内作直线运动的活塞杆3通过压力腔体前端台阶缩颈腔装配有复位弹簧4,流体压力筒体1轴端制有双耳片。活塞杆3通过伸出流体压力筒体1轴端固联的摇臂转轴6连接动臂锁钩8,动臂锁钩8通过动臂转轴7连接在流体压力筒体1的双耳片上,动臂锁钩8可能绕动臂转轴7转动。压力腔体连通射流管嘴12,来自液压或气压驱动系统的高压流体,首先进入起落架收放控制阀门,接受起落架控制单元的信号,通过阀门位置的选择进入射流管嘴12,按照起落架控制单元确定的控制律对控制对象的活塞杆3施加控制力,活塞杆3在复位弹簧4及高压流体作用下做往复运动,控制起落架收放及舱门的上锁及解锁动作。上锁时推动飞机舱门或支柱,使舱门或支柱上安装的锁环9沿锁环运动轨迹13碰撞动臂锁钩8下楔面,从而对动臂锁钩8产生一个逆时针转矩,该转矩克服锁作动筒内弹簧4力及密封等产生的结构摩擦力,带动活塞杆3向外伸出,当动臂锁钩8转动角度为α时,锁环9越过动臂锁钩8尖点,活塞杆3在复位弹簧4的作用下缩回,在锁环9进入圆环区域后,动臂锁钩8回到上锁位置,完成上锁。上锁后,锁环9与动臂锁钩8下颚面接触,载荷F方向沿锁环运动轨迹13的切线方向。由于动臂锁钩8下颚面与动臂转轴7为同心圆弧柱面,因锁环9对动臂锁钩8的载荷方向始终过动臂转轴7中心点,载荷方向的法线方向无分力,载荷对动臂锁钩8不产生转矩,故可以保持上锁状态。
参阅图2。正常解锁时,气压或液压由射流管嘴12进入锁上位锁腔体,腔体中浮动活塞5在气压或液压作用下与端盖2压紧,保持静止,活塞杆3在气压或液压推动下克服弹簧力、结构摩擦力等阻力后,需要对动臂锁钩施加一个Q×m的逆时针力矩,因锁环9对动臂锁钩8的载荷方向始终过动臂转轴螺栓7中心点,因此只需克服动臂锁钩与锁环摩擦力产生的顺时针力矩f×R,推动动臂锁钩8逆时针转动,当动臂锁钩转动超过α度时,在舱门或支柱收放作动筒作用下完成解锁。
参阅图3。应急解锁:在可选的实施例中,正常解锁时采用气压或液压驱动解锁,应急方式采用火工品驱动。火工品是装有火药或炸药,受电火花作用下产生燃烧或爆炸,以引燃火药、引爆炸药或做机械功的一次性使用的元器件和装置的总称。浮动活塞5将流体压力筒体1的压力腔体分隔为正常解锁腔与应急解锁腔;应急解锁腔位于浮动活塞5与端盖2之间,浮动活塞5可在端盖2圆柱台阶分隔的圆柱腔体中,被端盖2圆柱台阶分隔的尾部台阶圆柱腔体中,装配有带有推销器顶杆10的火工品推销器11,推销器顶杆10通过端盖2的中心孔,送入浮动活塞5尾部孔中,当飞机气压或液压系统出现故障时,引爆推销器11,火工品推销器顶杆10在火药爆炸推力的作用下推动浮动活塞5作直线运动,浮动活塞5推动活塞杆3,进而推动动臂锁钩转动完成解锁。
以上是向熟悉本发明领域的工程技术人员提供的对本发明及其实施方案的描述,这些描述应被视为是说明性的,而非限定性的。工程技术人员可据此发明权利要求书中的思想做具体的操作实施,在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下,可对其在形式上和细节上做出各种变化。上述这些都应被视为本发明的涉及范围。

Claims (10)

1.一种适用于不同运动轨迹的起落架锁定装置,包括:提供动力的一端制有双耳片的流体压力筒体(1)和在该流体压力筒体(1)内做往复运动并制有中空腔体的活塞杆(3)及其浮动活塞(5),以及径向连通流压筒(1)压力腔的射流管嘴(12),其特征在于:在所述流体压力筒体(1)轴端上固联有双耳片及其活动铰接在该耳片上的动臂锁钩(8);活塞杆(3)在流体压力筒体(1)径向装配的射流管嘴(12)充入流体压力作用下,通过与活塞杆铰接的摇臂转轴(6)推动动臂锁钩(8)绕流体压力筒体(1)双耳片相连的动臂转轴(7)转动,完成动臂锁钩(8)开、上锁转动角度的开关动作,把安装在起落架舱门或支柱上的锁环(9)锁定或解锁在锁位上,从而将起落架舱门或支柱上锁定或解锁在指定位置。
2.如权利要求1所述的适用于不同运动轨迹的起落架锁定装置,其特征在于:流体压力筒体(1)通过尾端的端盖(2)与流体压力筒体(1)台阶腔体形成压力腔体,装配在压力腔体内作直线运动的活塞杆(3)通过压力腔体前端台阶缩颈腔装配有复位弹簧(4),流体压力筒体1轴端制有双耳片。
3.如权利要求1所述的适用于不同运动轨迹的起落架锁定装置,其特征在于:活塞杆(3)通过伸出流体压力筒体(1)轴端固联的摇臂转轴(6)连接动臂锁钩(8),动臂锁钩(8)通过动臂转轴(7)连接在流体压力筒体(1)的双耳片上,动臂锁钩(8)绕动臂转轴(7)转动。
4.如权利要求1所述的适用于不同运动轨迹的起落架锁定装置,其特征在于:压力腔体连通射流管嘴(12),来自液压或气压驱动系统的高压流体,首先进入起落架收放控制阀门,接受起落架控制单元的信号,通过阀门位置的选择进入射流管嘴(12),按照起落架控制单元确定的控制律对控制对象的活塞杆(3)施加控制力,活塞杆(3)在复位弹簧(4)及高压流体作用下做往复运动,控制起落架收放及舱门的上锁及解锁动作。
5.如权利要求1所述的适用于不同运动轨迹的起落架锁定装置,其特征在于:上锁时推动飞机舱门或支柱,使舱门或支柱上安装的锁环(9)沿锁环运动轨迹(13)碰撞动臂锁钩(8)下楔面,从而对动臂锁钩(8)产生一个逆时针转矩,该转矩克服锁作动筒内弹簧(4)力及密封等产生的结构摩擦力,带动活塞杆(3)向外伸出,当动臂锁钩(8)转动角度为α时,锁环(9)越过动臂锁钩(8)尖点,活塞杆(3)在复位弹簧(4)的作用下缩回,在锁环(9)进入圆环区域后,动臂锁钩()8回到上锁位置,完成上锁。
6.如权利要求1所述的适用于不同运动轨迹的起落架锁定装置,其特征在于:上锁后,锁环(9)与动臂锁钩(8)下颚面接触,载荷F方向沿锁环运动轨迹(13)的切线方向,动臂锁钩(8)下颚面与动臂转轴(7)为同心圆弧柱面,锁环(9)对动臂锁钩(8)的载荷方向始终过动臂转轴(7)中心点,载荷方向的法线方向无分力,载荷对动臂锁钩(8)不产生转矩,保持上锁状态。
7.如权利要求1所述的适用于不同运动轨迹的起落架锁定装置,其特征在于:正常解锁时,气压或液压由射流管嘴(12)进入锁上位锁腔体,腔体中浮动活塞(5)在气压或液压作用下与端盖(2)压紧,保持静止,活塞杆(3)在气压或液压推动下克服弹簧力、结构摩擦力阻力后,对动臂锁钩施加一个Q×m的逆时针力矩,锁环(9)对动臂锁钩(8)的载荷方向始终通过动臂转轴螺栓(7)中心点,克服动臂锁钩与锁环摩擦力产生的顺时针力矩f×R,推动动臂锁钩(8)逆时针转动,当动臂锁钩转动超过α度时,在舱门或支柱收放作动筒作用下完成解锁。
8.如权利要求1所述的适用于不同运动轨迹的起落架锁定装置,其特征在于:正常解锁时采用气压或液压驱动解锁,应急方式采用火工品驱动应急解锁。
9.如权利要求1所述的适用于不同运动轨迹的起落架锁定装置,其特征在于:浮动活塞(5)将流体压力筒体(1)的压力腔体分隔为正常解锁腔与应急解锁腔;应急解锁腔位于浮动活塞(5)与端盖(2)之间,浮动活塞(5)可在端盖2圆柱台阶分隔的圆柱腔体中,被端盖(2)圆柱台阶分隔的尾部台阶圆柱腔体中。
10.如权利要求1所述的适用于不同运动轨迹的起落架锁定装置,其特征在于:装配有带有推销器顶杆(10)的火工品推销器(11),推销器顶杆(10)通过端盖(2)的中心孔,送入浮动活塞(5)尾部孔中,当飞机气压或液压系统出现故障时,引爆推销器(11),火工品推销器顶杆(10)在火药爆炸推力的作用下推动浮动活塞(5)作直线运动,浮动活塞(5)推动活塞杆(3),进而推动动臂锁钩转动完成解锁。
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