CN110901901A - 一种起落架收放装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种起落架收放装置，包括轮胎杆、与轮胎杆铰接相连的连杆机构和与连杆机构连接的电缸，连杆机构包括在铰接轴上铰接相连的短连杆和长连杆，短连杆的另一端铰接在轮胎杆上，长连杆的另一端铰接在机身上；电缸也铰接在铰接轴上，轮胎杆放下时，短连杆和长连杆在一条直线上；电缸具有自动锁止结构，以在轮胎杆放下和收回的两个状态对轮胎杆形成锁止固定。采用本发明的技术方案，得到一种占用空间小的起落架收放装置。

Description

一种起落架收放装置

技术领域

本发明涉及一种收放装置，特别涉及一种起落架收放装置。

背景技术

起落架是飞机用于起飞、降落或者在地面上滑行时支撑飞机、并且用于地面移动的附件装置。随着飞机飞行速度的提高，为减小飞机飞行时的空气阻力，起落架被设计成可收放的形式。当飞机在空中飞行时，起落架收起到机体内部，可以大大降低飞机的迎风阻力，改善飞机气动性能以及飞行性能。相比固定式起落架，可收放起落架尽管增加了飞机的重量，使飞机结构设计复杂化了，但提高了飞行时的效率，是现代飞机常见的配置。

无人机相比有人驾驶飞机，具有危险性小，起降条件要求低，使用成本低等优点。随着微电子技术的进步，无人机呈现快速发展的趋势。大部分小型无人机由于其飞行速度较低，通常采用固定式起落架。而对于具有很高飞行速度，对于飞行性能要求苛刻的无人机，则需要采用可收放式起落架。

起落架收放系统，不仅需要在放下位置时，保证起落架具备足够的结构强度以应对来自地面的冲击载荷，而且需要在收起时尽可能少的占用机体内部空间，同时收放过程顺畅可靠。但现有设计中起落架收放点的定位方式复杂，导致了起落架占用空间大的问题。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术中存在的起落架收放点的定位方式复杂的问题，提供一种占用空间小的起落架收放装置。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种起落架收放装置，包括轮胎杆、与轮胎杆铰接相连的连杆机构和与连杆机构连接的电缸，连杆机构包括在铰接轴上铰接相连的短连杆和长连杆，短连杆的另一端铰接在轮胎杆上，长连杆的另一端铰接在机身上；电缸也铰接在铰接轴上，轮胎杆放下时，短连杆和长连杆在一条直线上；所述电缸具有自动锁止结构，以在轮胎杆放下和收回的两个状态对轮胎杆形成锁止固定。

采用上述技术方案的本发明，由于限位结构设置在电缸内部，减少了电缸对空间的占用，此外，由于电缸将轮胎杆放下时短连杆和长连杆在一条直线上，此时该连杆机构处于死点，因此当轮胎接触地面并受到来自地面的冲击载荷时，由于连杆机构的存在，将冲击力分散到连杆机构和飞机机架，减少了电缸的受力，对电缸起到了保护的作用；此外，本方案只采用一个电缸和一套连杆机构就实现了对起落架放下和收回位置的锁止固定，结构简单，减轻了起落架的重量。

进一步地，长连杆有两根且前端对称铰接在铰接轴的两端，长连杆的后端分别铰接在机身的两侧框架上，两根长连杆呈八字形分布；电缸铰接在铰接轴的中部。将轮胎杆收回后轮胎位于两根长连杆的中部，充分利用了空间；且长连杆对称分布，方便力的传递。

进一步地，靠近长连杆前端位置设有两根固定轴，固定轴将两根长连杆连接起来。两根固定轴将长连杆的前端连接起来，使得长连杆保持同步运动，也增强了长连杆的刚度。

进一步地，固定轴中更靠近铰接轴的一根为第一固定轴，另一根为第二固定轴；在短连杆与长连杆呈一条直线时，短连杆上伸出的限位钩抵住第一固定轴。短连杆与长连杆呈一条直线时，即二者位于死点时，限位钩抵住第一固定轴，防止短连杆与长连杆转过死点，增强结构稳定性。

进一步地，电缸包括缸体组件、可在缸体组件内进行轴向移动的推杆组件和位于推杆组件内的螺杆；推杆组件和缸体组件间设有第一防转结构，推杆组件包括与螺杆螺纹连接的内层组件，和套在内层组件外的外层组件；内层组件和外层组件之间设有第二防转结构，且内层组件可在外层组件中进行轴向移动；外层组件上开有通孔并装有球形的卡珠，缸体组件内设有可容纳卡珠的一部分的弧形凹槽；卡珠被内层组件推入凹槽中时，卡珠一部分嵌在外层组件中，另一部分嵌在缸体组件中。在电缸中，第一防转结构使得推杆组件与缸体组件保持不相对转动，第二防转结构使得推杆组件的内层组件和外层组件保持不转动，综合作用使螺杆在转动时，推杆组件能沿螺杆的轴向进行运动；由于内层组件可在外层组件中进行轴向移动，因此在极限位置时，内层组件可将卡珠推进缸体组件的凹槽中，这时卡珠位于外层组件和缸体组件之间，实现推杆组件和缸体组件轴向位置的卡死，推杆组件无法继续沿前述运动方向继续运动，实现了电缸在极限位置，即电缸在工作位置的自锁功能，此时丝杆不再转动，只要不反向转动，锁止状态可持续得到保持。同时，电缸在工作时，连接端分别与推杆组件和缸体组件相连，而当二者的轴向被卡珠卡死，使得在维持电缸长度时受到的力由推杆组件和缸体组件承担，而螺杆和内层组件不受力，对螺杆起到了保护的作用，增长了螺杆与内层组件的使用寿命。

进一步地，外层组件包括套在内层组件外周的推杆和沿轴向固定在推杆外表面的防转键，缸体组件内壁沿轴向开设有供防转键进行轴向移动的第一键槽，防转键和第一键槽构成第一防转结构。由于防转键固定在外层组件外周上，外层组件只能在第一键槽内进行轴向的移动，确定了外层组件的运动方向，使得外层组件与缸体组件间保持不转动。

进一步地，内层组件包括内层与螺杆螺纹连接的第一螺母套和外层的第二螺母套，第一螺母套和第二螺母套之间设有第三防转结构；第二螺母套上设有贯穿壁厚的第二键槽，第二键槽内装有能够突出第二螺母套外表面的平键，推杆内壁开有与平键配合的第三键槽，推杆和平键构成第二防转结构。第三防转结构使得内层组件中的第一螺母套和第二螺母套不发生相对转动，此外由于第一防转结构使得外层组件和缸体组件之间不发生相对转动，第二防转结构使得外层组件和内层组件之间不发生相对转动，使第一螺母套与缸体组件间保持不转动；从而当螺杆在进行转动时，第一螺母套能带动第二螺母套一起进行轴向的运动。

进一步地，第三防转结构由花键配合结构构成；第一螺母套通过多个周向凸起形成花键轴结构；第二螺母套通过与凸起相配合的花键槽形成花键套结构；推杆设有大径段和小径段，第二螺母套位于大径段内，螺杆头部能够伸入小径段内；大径段的轴向两端均装有卡珠，缸体组件内部两端分别固定有一个限位缸套，凹槽设在限位缸套上。第一螺母套和第二螺母套通过花键配合结构形成方便拆装的连接结构，确保二者共同构成螺母结构；根据螺母外套和螺杆的直径，合理设置推杆的外径，推杆外径分设大径段和小径段，减小推杆所占据的空间的同时对推杆进行了减重；卡珠和卡进凹槽上时实现推杆组件和缸体组件位置的固定，确定推杆组件运动时两端的极限位置。

进一步地，推杆两端的卡珠均分别在推杆的两端呈周向均匀排列，每端的卡珠数量均为8个；第二螺母套远离螺杆头部的一端螺纹连接有锁紧螺母。设置多个卡珠，使得能将轴向受力均匀的分散到周向，减少单个卡珠受到的压强；锁紧螺母将第一螺母套固定在第二螺母套内，使第一螺母套和第二螺母套固定连接成一体，以在沿螺杆进行轴向移动时同步移动；此外，锁紧螺母还能减少灰尘进入推杆内部，同时防止推杆内部细小部件的掉出。

进一步地，螺杆头部套有支撑环，支撑环与小径段的内孔间隙配合；推杆小径段的末端螺纹连接有浮动接头。在螺杆运动过程中，螺杆头部始终伸入推杆的小径段中，支撑环对螺杆的运动起到导向和支撑的作用，支撑环可采用尼龙制作；浮动接头起到连接待运动工件的作用，使得工件在推杆组件的带动下沿螺杆轴向一起运动。

与现有技术相比，本发明的有益效果：将自锁结构设置在电缸内部，减少了电缸对空间的占用；由于电缸将轮胎杆放下时短连杆和长连杆在一条直线上，充分利用了连杆机构处于死点，减少电缸由于受到地面的冲击力而损坏的概率，对电缸起到了保护的作用。

附图说明：

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了本发明起落架收放装置放下时第一个视角的结构示意图。

图2示出了本发明起落架收放装置放下时第二个视角的结构示意图。

图3示出了图2中A处的结构放大图。

图4示出了图3中部分工件的结构示意图。

图5示出了本发明起落架收放装置收回时的结构示意图。

图6示出了图1中电缸的外部结构示意图。

图7示出了图6中电缸在第一个极限位置的结构示意图。

图8示出了图7中B处的结构放大图。

图9示出了图7中推杆组件的内部结构示意图。

图10示出了图9中推杆组件的部分剖视图。

图11示出了图10中C-C处的剖视图。

图12示出了图6中电缸在第二个极限位置的结构示意图。

图13示出了图12中D-D处的剖视图。

图14示出了图12中推杆组件的内部结构示意图。

图15示出了图14中推杆组件的部分剖视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1轮胎杆；

2连杆机构；21铰接轴；22短连杆；221限位钩；

23长连杆；24第一固定轴；25第二固定轴；

3电缸；

31缸体组件；311限位缸套；3111凹槽；

32推杆组件；

321内层组件；3211第一螺母套；3212第二螺母套；3213平键；3214锁紧螺母；

322外层组件；3221推杆；3222防转键；

323卡珠；324浮动接头；

33螺杆；331支撑环；34驱动件；

4机身。

具体实施方式

需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

如图1-图5，一种起落架收放装置，包括轮胎杆1、与轮胎杆1铰接相连的连杆机构2和与连杆机构2连接的电缸3，连杆机构2包括在铰接轴21上铰接相连的短连杆22和长连杆23，短连杆22的另一端铰接在轮胎杆1上，长连杆 23的另一端铰接在机身4上；电缸3也铰接在铰接轴21上，轮胎杆1放下时，短连杆22和长连杆23在一条直线上；所述电缸3具有自动锁止结构，以在轮胎杆1放下和收回的两个状态对所述轮胎杆1形成锁止固定。

具体的，图1为落架收放装置放下时的状态，此时位于轮胎杆1下方的轮胎与地面接触或即将与地面接触；图5为落架收放装置收回时的状态，此处为了使得内部结构清楚，省略了机身4的框架，起落架收回能减少空气阻力，利于飞行。图3为落架收放装置A处的结构放大图，本实施例中，电缸3铰接在铰接轴21上，电缸3在伸出和缩回的两个状态与轮胎杆1放下和收回的状态相对应。图4为短连杆、，短连杆的限位钩抵住第一，此处为刚好为短连杆和长连杆的死点。

优选的，长连杆23有两根且前端对称铰接在铰接轴21的两端，长连杆23 的后端分别铰接在机身4的两侧框架上，两根长连杆23呈八字形分布；电缸3 铰接在铰接轴21的中部。

优选的，靠近长连杆23前端位置设有两根固定轴，固定轴将两根长连杆23 连接起来。

优选的，固定轴中更靠近铰接轴的一根为第一固定轴24，另一根为第二固定轴25；在短连杆22与长连杆23呈一条直线时，短连杆22上伸出的限位钩 221抵住第一固定轴24。

优选的，电缸3包括缸体组件31、可在缸体组件31内进行轴向移动的推杆组件32和位于推杆组件32内的螺杆33；推杆组件32和缸体组件31间设有第一防转结构，推杆组件32包括与螺杆33螺纹连接的内层组件321，和套在内层组件321外的外层组件322；内层组件321和外层组件322之间设有第二防转结构，且内层组件321可在外层组件322中进行轴向移动；外层组件322上开有通孔并装有球形的卡珠323，缸体组件31内设有可容纳卡珠323的一部分的弧形凹槽3111；卡珠323被内层组件321推入凹槽3111中时，卡珠323一部分嵌在外层组件中322，另一部分嵌在缸体组件31中。

优选的，外层组件322包括套在内层组件321外周的推杆3221和沿轴向固定在推杆3221外表面的防转键3222，缸体组件31内壁沿轴向开设有供防转键 3222进行轴向移动的第一键槽，防转键3222和第一键槽构成第一防转结构。

优选的，内层组件321包括内层与螺杆33螺纹连接的第一螺母套3211和外层的第二螺母套3212，第一螺母套3211和第二螺母套3212之间设有第三防转结构；第二螺母套3212上设有贯穿壁厚的第二键槽，第二键槽内装有能够突出第二螺母套3212外表面的平键3213，推杆3221内壁开有与平键3213配合的第三键槽，推杆3221和平键3213构成第二防转结构。

优选的，第三防转结构由花键配合结构构成；第一螺母套3211通过多个周向凸起形成花键轴结构；第二螺母套3212通过与凸起相配合的花键槽形成花键套结构；推杆3221设有大径段和小径段，第二螺母套3212位于大径段内，螺杆33头部能够伸入小径段内；大径段的轴向两端均装有卡珠323，缸体组件31 内部两端分别固定有一个限位缸套311，凹槽3111设在限位缸套311上。

优选的，推杆3221两端的卡珠323均分别在推杆3221的两端呈周向均匀排列，每端的卡珠323数量均为8个；第二螺母套3212远离螺杆33头部的一端螺纹连接有锁紧螺母3214。

优选的，螺杆33头部套有支撑环331，支撑环331与小径段的内孔间隙配合；推杆3221小径段的末端螺纹连接有浮动接头324。

具体地，图6示出了本发明电缸外部结构示意图的一个实施例，驱动件34 可以采取使用电缸带动皮带传动的方式带动螺杆33转动。

图7和图12，分别示出了图6中电缸在两端的两个极限位置时的结构示意图。

图7为该电缸在第一个极限位置的结构示意图；图8则示出了图7中B处的结构放大图,该位置即卡珠323在内层组件321的推动下，进入限位缸套311 的凹槽中，此时卡珠323同时位于外层组件322和缸体组件31中，实现缸体组件31和推杆3221地卡死，是推杆组件32的一个极限位置，即为电缸3的一个工作位置。此处可以通过控制驱动件34旋转得圈数，从而控制螺杆33旋转得圈数，进而控制内层组件321与卡珠323的相对位置；驱动件34旋转得圈数一般设为，内层组件321运动至将卡珠323推进凹槽中，且内层组件321在径向能盖住外层组件322的卡珠323孔即可，此时内层组件321与外层组件322之间留有运动余量，便于螺杆33的反向转动。

图9为该处推杆组件32的内部结构示意图；图10为该处推杆组件32的部分剖视图；图11为图10的剖视图，展示了推杆组件32的内部结构示意图。

图12为该电缸在第二个极限位置的结构示意图，位于该处时，卡珠323同样卡进限位缸套11中；图13为图12的剖视图，展示了防转键3222的安装位置，防转键3222沿螺杆33的轴向进行运动，缸体组件31内为防转键3222设有沿螺杆33轴向分布的第一键槽；图14为该处推杆组件32的结构内部结构示意图；图15为该处推杆组件32的部分剖视图。

具体装配时，先装配推杆组件32：先将平键3213卡在第二螺母套3212的第二键槽上，并使平键3213不凸出第二螺母套3212的外表面；将第二螺母套 3212装进推杆3221内使得平键3213对准第三键槽；将平键3213推入第三键槽内，此时平键3213同时位于第三键槽和第二螺母套3212的外壁内，且平键3213 没有伸进第二螺母套3212的内壁；将螺杆33拧入第一螺母套3211内，再在螺杆33的头部将支撑环331装上；将第一螺母套3211装进第二螺母套3212内，二者通过防转结构进行周向固定；将锁紧螺母3214与第一螺母套3211通过螺纹连接拧紧；将卡珠323和防转键3222装在推杆组件32的对应位置上

再将推杆组件32装进缸体组件31中，将上述装好的推杆组件32从一端伸入缸体组件31中后，再将缸体组件31伸入端的限位缸套311装在缸体组件31 上，之后再将端部的其余密封组件装上。最后将浮动接头324装上推杆组件32，其余部件再依次进行装配。

装配完成后，第一螺母套3211和第二螺母套3212通过第三防转结构连接在一起，后通过锁紧螺母3214将二者固定，因而整个内层组件321内无相对转动；内层组件321通过平键3213卡在推杆3221的第三键槽中，而推杆3221的第三键槽为沿轴向排列的长槽，因此内层组件321在外层组件322中无法转动，即整个推杆组件32内部无相对转动，但内层组件321可在外层组件322中进行轴向运动，而在运动到极限位置时，即卡珠323可进入限位缸套311的凹槽3111 中时，需要的推力也由内层组件321提供；由于推杆组件32和缸体组件31之间有第一防转结构，使得推杆组件32和缸体组件31之间也无相对转动，因而整个推杆组件32将随着螺杆33的转动而沿螺杆33的轴向进行运动。

内层组件321运动至抵住卡珠323时将带动推杆3221一起沿轴向运动，当运动至限位缸套311的位置，卡珠323被内层组件321推进凹槽3111中，推杆组件32和缸体组件31的轴向位置被固定，推杆3221无法继续沿轴向进行运动，此时推杆3221运动到该方向的死点，实现推杆3221在极限位置时电缸的锁死，此处为电缸3的一个工作位置。

本实施例中，由于第一防转结构使得外层组件322和缸体组件31之间不发生相对转动，第二防转结构使得外层组件322和内层组件321之间不发生相对转动，第三防转结构使得内层组件321中的第一螺母套3211和第二螺母套3212 不发生相对转动，因此使第一螺母套3211与缸体组件31间保持不转动；从而当螺杆33在进行转动时，第一螺母套3211能带动第二螺母套3212一起进行轴向的运动。

具体地，当防转键3222的根数为两根，关于推杆3221周向所装卡珠323 的分布：当卡珠323个数为两个时，卡珠323在周向的分布角度不能与防转键相同，否则两颗卡珠323易部分或者全部进入第一键槽中，使得卡珠323无法进入限位缸套311的凹槽3111中；当卡珠323的个数超过两个时，根据具体情况，可将卡珠323采取均匀分布的方式。

具体地，卡珠323可选用钢珠。卡珠323具体使用的材质可根据受力大小或其他情况进行选择。

本实施例中，螺杆为滚珠丝杠结构。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种起落架收放装置，包括轮胎杆(1)、与所述轮胎杆(1)铰接相连的连杆机构(2)和与所述连杆机构(2)连接的电缸(3)，其特征在于，所述连杆机构(2)包括在铰接轴(21)上铰接相连的短连杆(22)和长连杆(23)，所述短连杆(22)的另一端铰接在所述轮胎杆(1)上，所述长连杆(23)的另一端铰接在机身(4)上；所述电缸(3)也铰接在铰接轴(21)上，所述轮胎杆(1)放下时，所述短连杆(22)和所述长连杆(23)在一条直线上；所述电缸(3)具有自动锁止结构，以在轮胎杆(1)放下和收回的两个状态对所述轮胎杆(1)形成锁止固定。

2.根据权利要求1所述的起落架收放装置，其特征在于，所述长连杆(23)有两根且前端对称铰接在所述铰接轴(21)的两端，所述长连杆(23)的后端分别铰接在所述机身(4)的两侧框架上，两根所述长连杆(23)呈八字形分布；所述电缸(3)铰接在所述铰接轴(21)的中部。

3.根据权利要求2所述的起落架收放装置，其特征在于，靠近所述长连杆(23)前端位置设有两根固定轴，所述固定轴将两根所述长连杆(23)连接起来。

4.根据权利要求3所述的起落架收放装置，其特征在于，所述固定轴中更靠近所述铰接轴的一根为第一固定轴(24)，另一根为第二固定轴(25)；在所述短连杆(22)与所述长连杆(23)呈一条直线时，所述短连杆(22)上伸出的限位钩(221)抵住所述第一固定轴(24)。

5.根据权利要求1所述的起落架收放装置，其特征在于，所述电缸(3)包括缸体组件(31)、可在所述缸体组件(31)内进行轴向移动的推杆组件(32)和位于所述推杆组件(32)内的螺杆(33)；所述推杆组件(32)和所述缸体组件(31)间设有第一防转结构，所述推杆组件(32)包括与所述螺杆(33)螺纹连接的内层组件(321)，和套在所述内层组件(321)外的外层组件(322)；所述内层组件(321)和所述外层组件(322)之间设有第二防转结构，且所述内层组件(321)可在所述外层组件(322)中进行轴向移动；所述外层组件(322)上开有通孔并装有球形的卡珠(323)，所述缸体组件(31)内设有可容纳所述卡珠(323)的一部分的弧形凹槽(3111)；所述卡珠(323)被所述内层组件(321)推入所述凹槽(3111)中时，所述卡珠(323)一部分嵌在所述外层组件中(322)，另一部分嵌在所述缸体组件(31)中。

6.根据权利要求5所述的起落架收放装置，其特征在于，所述外层组件(322)包括套在所述内层组件(321)外周的推杆(3221)和沿轴向固定在所述推杆(3221)外表面的防转键(3222)，所述缸体组件(31)内壁沿轴向开设有供所述防转键(3222)进行轴向移动的第一键槽，所述防转键(3222)和所述第一键槽构成所述第一防转结构。

7.根据权利要求6所述的起落架收放装置，其特征在于，所述内层组件(321)包括内层与螺杆(33)螺纹连接的第一螺母套(3211)和外层的第二螺母套(3212)，所述第一螺母套(3211)和所述第二螺母套(3212)之间设有第三防转结构；第二螺母套(3212)上设有贯穿壁厚的第二键槽，第二键槽内装有能够突出第二螺母套(3212)外表面的平键(3213)，推杆(3221)内壁开有与平键(3213)配合的第三键槽，所述推杆(3221)和所述平键(3213)构成所述第二防转结构。

8.根据权利要求7所述的起落架收放装置，其特征在于，所述第三防转结构由花键配合结构构成；所述第一螺母套(3211)通过多个周向凸起形成花键轴结构；所述第二螺母套(3212)通过与凸起相配合的花键槽形成花键套结构；所述推杆(3221)设有大径段和小径段，所述第二螺母套(3212)位于所述大径段内，所述螺杆(33)头部能够伸入所述小径段内；所述大径段的轴向两端均装有卡珠(323)，所述缸体组件(31)内部两端分别固定有一个限位缸套(311)，所述凹槽(3111)设在所述限位缸套(311)上。

9.根据权利要求8所述的起落架收放装置，其特征在于，所述推杆(3221)两端的所述卡珠(323)均分别在所述推杆(3221)的两端呈周向均匀排列，每端的所述卡珠(323)数量均为8个；所述第二螺母套(3212)远离所述螺杆(33)头部的一端螺纹连接有锁紧螺母(3214)。

10.根据权利要求9所述的起落架收放装置，其特征在于，所述螺杆(33)头部套有支撑环(331)，所述支撑环(331)与所述小径段的内孔间隙配合；所述推杆(3221)小径段的末端螺纹连接有浮动接头(324)。

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