CN111348182B - 飞行器起落架和桨距修整器组件 - Google Patents

Abstract

一种飞行器起落架组件，包括：转向架梁，转向架梁枢转地联接到支承部件；桨距修整器组件，桨距修整器组件包括构造成沿第一方向施加偏置力的桨距修整器致动器；以及偏置力传递组件，偏置力传递组件构造成在第一方向上接收偏置力，并且将转向架梁朝着相对于支承构件的预先确定的中间位置偏置，而与转向架梁的初始位置无关。

Description

飞行器起落架和桨距修整器组件

技术领域

本发明涉及一种飞行器起落架组件。

背景技术

大型飞行器的主起落架通常在转向架梁(或轮轴转向架(axle truck))上有多个轮轴，并且转向架梁大约在中点处枢转地联接至起落架组件的支承构件，通常是油-气动减震支柱。这种起落架组件通常还包括桨距修整器(pitch trimmer)组件，该桨距修整器组件通常为如下的形式，即，联接在转向架梁与减震支柱的下部部分之间的伸缩式致动器。桨距修整器组件具有许多可能的功能，包括在着陆和起飞期间控制转向架梁相对于减震支柱的位置，在该位置处，在着陆阶段的初始部分期间，例如经常需要使转向架梁的前部部分，并且因此使前桥和轮组向上倾斜，即朝向飞行器的底侧倾斜。桨距修整器组件的其它功能包括将转向架梁相对于减震支柱沿所需的定向放置，便于将起落架组件存放在飞行器的起落架舱内，并且也为桨距修整器提供当飞行器在不平坦的地面上移动的同时转向架梁枢转运动的阻尼程度。

大多数转向架桨距修整器需要充当弹簧，以将转向架梁转动或偏置到两个极限行程之间的所期望的中间位置。这通常要求桨距修整器致动器能够沿其行进的两个方向被驱动，即，朝着伸出位置和缩回位置两者被驱动。这通常需要至少两个动态密封件或压盖，以在致动流体与桨距修整器的外部之间提供密封，该致动流体通常是液压流体，该致动流体在压力下保持在桨距修整器致动器内，以及，在液压致动的桨距修整器致动器的情况下，该致动流体要求在致动器内附接到液压活塞两侧的液压管线，以及至少一根液压返回管线。

这种液压桨距修整器致动器通常遇到的问题是致动流体在每个动态密封件处的泄漏。初步近似地，该泄漏与动态密封件的数量(及其直径，即动态密封件的总周长)成正比。因此，提供一种所需求的动态密封件的数量减少和尺寸减小的寻找中心的桨距修整器组件的能力将是有益的。

EP 2896517 A1描述了一种飞行器起落架，飞行器起落架具有两个液压气动减震器支柱，支柱中的至少一个的长度可以被主动控制。GB 2510412 A描述了一种用于飞行器起落架的桨距修整器，起落架具有取决于起落架各元件的相对位置的可变的阻尼。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种飞行器起落架组件，飞行器起落架组件包括：转向架梁，转向架梁枢转地联接至支承构件，转向架梁相对于支承构件具有预先确定的中间位置；桨距修整器组件，桨距修整器组件包括构造成沿第一方向施加偏置力的桨距修整器致动器；以及偏置力传递组件，偏置力传递组件构造成接收偏置力，其中，偏置力传递组件包括在桨距修整器致动器的自由端处的偏置力传递头部和在转向架梁的枢转轴线的任一侧在转向架梁上的一对接触点，接触点构造成接收来自偏置力传递头部的偏置力并且限定转向架梁的预先确定的中间位置，其中，当转向架梁处于预先确定的中间位置时，两个接触点与偏置力传递头部接触。

通过提供如下的布置：即在一个方向上作用的偏置力仅将转向架梁偏置到中间位置而与转向架梁的起始位置无关，可以使用简化的致动器。偏置力传递组件具有的优点是：相对简单且坚固，以及如果转向架梁不在中间位置，偏置力会施加到接触点中的一个，并且该一对接触点在到达中间位置时限制致动器的运动。

桨距修整器致动器可包括单个压盖线性致动器。这减少了从致动器损失流体的可能性。优选地，桨距修整器致动器包括液压致动器。

桨距修整器组件可包括液压蓄能器。这允许组件成为自包含的，因而实现了潜在的重量和包装益处。

接触点可以相对于转向架梁的枢转轴线不对称地成形和/或定位。这允许将转向架梁的定向设定在中间位置。

偏置力传递组件的接触点可替代地包括凸轮轮廓，偏置力传递头部构造成接触凸轮轮廓并向其传递偏置力，凸轮轮廓限定转向架梁的预先确定的中间位置。凸轮轮廓的优点在于，凸轮轮廓和力传递头部之间的接触可以被控制为非滑动接触，因而减少磨损。凸轮轮廓还可提供的优点在于，独立于桨距修整器致动器的运动速率而控制转向架梁位置的变化率。

优选地，偏置力传递头部相对于凸轮轮廓是可转动的。这进一步减少了可能的磨损。

替代地，偏置力传递组件可包括：带齿小齿轮，其构造成将转动力传递到转向架梁；以及至少一个齿条，齿条与小齿轮啮合，齿条具有构造成与桨距修整器致动器的力传递头部接合的接触点。还提供的优点在于，通过选择齿轮的尺寸和/或比率，使磨损最小化并且允许由致动器施加的力的机械倍增。

替代地，支承构件包括具有至少一个流体腔室的油-气动减震器，其中，桨距修整器致动器与油-气动减震器一体地形成并且与流体腔室流体连通。这也具有的优点是，不需要用于桨距修整器组件的单独的压力蓄能器。

替代地，偏置力传递组件可包括：安装托架，安装托架位于支承构件上，桨距修整器致动器的第一端在第一枢转点处枢转地联接至安装托架；以及位于转向架梁上的附接点，桨距修整器致动器的第二端在第二枢转点处枢转地联接到该附接点，其中，转向架梁围绕第一枢转点、第二枢转点和第三枢转点枢转地联接到支承构件，第一枢转点、第二枢转点和第三枢转点构造成使得它们在一条直线上共线。

这种布置的几何形状使得桨距修整器致动器在单个方向上的伸展驱使转向架梁朝着中间位置驱动，而不管转向架梁的初始位置如何。

附图说明

仅作为示例，现在将参考附图描述本发明的某些实施例，在附图中：

图1示意性地示出了具有已知的桨距修整器布置的飞行器起落架；

图2示意性地示出了根据本发明的实施例的桨距修整器组件；

图3示意性地示出了根据本发明的实施例的桨距修整器组件的一部分；

图4示意性地示出了本发明的桨距修整器组件的另一实施例；

图5示意性地示出了根据本发明的桨距修整器组件的另一实施例；

图6示意性地示出了根据本发明的实施例的飞行器起落架的一部分，其具有结合在减震支柱内的桨距修整器组件；以及

图7示意性地示出了根据本发明的飞行器起落架的另一实施例。

具体实施方式

图1示意性地示出了飞行器主起落架的通常布置，主起落架包括本领域技术人员将容易理解的桨距修整器组件。起落架组件2包括具有上部部分6和下部部分8的支承构件4，上部部分6布置成枢转地联接至飞行器主体(未示出)，下部部分8可滑动地接纳在上部部分6内。支承构件4通常但非必需地包括伸缩式油-气动减震支柱。支承构件的下部部分8借助于转向架梁枢转销12枢转地联接至转向架梁10。在图1中所示的特定示例中，转向架梁10具有可转动地安装在任一端处的第一轮轴和第二轮轴，在第一和第二轮轴上分别安装有成对的轮14。为了清楚起见，在图1中仅示出了每对轮14中的单个。桨距修整器组件16联接在支承构件4的下部部分8与转向架梁10之间。桨距修整器组件16包括具有第一端和第二端的伸缩式桨距修整器致动器18，第一端枢转地联接至支承构件4的下部部分8，第二端也枢转地朝着转向架梁10的一端联接。因此，应当理解的是，通过控制桨距修整器致动器18的伸出或缩回，转向架梁10可以围绕转向架梁枢转销12转动，从而如期望地使转向架梁10相对于支承构件4定向。

图2示意性地示出了根据本发明的实施例的飞行器起落架组件的一些元件。为了清楚起见，未示出所有元件。着陆组件包括如上面参考图1中所示的已知飞行器起落架组件所描述的转向架梁20，转向架梁20被构造成借助于转向架梁枢转销(未示出)枢转地联接至支承构件(未示出)。在图2中，出于指示转向架梁的枢转点/轴线的目的，示出了布置成接纳转向架枢转销的轴承壳体22。起落架组件还包括桨距修整器组件26。在所示的特定实施例中，桨距修整器组件包括具有致动器活塞30的线性的桨距修整器致动器28，致动器活塞30可滑动地接纳在活塞腔室32中，该活塞腔室32填充有诸如液压油的工作流体。活塞腔室32与液压蓄能器34流体连通。液压蓄能器具有本领域中通常已知的形式，但是在所示的特定实施例中包括第一腔室36和第二腔室38，第一腔室36与桨距修整器致动器28的活塞腔室32流体连通，第二腔室38通过可滑动的密封件40、或者替代地通过气密且不能渗透的膜与第一腔室36分离。第二腔室38包含诸如氮气的可压缩流体，由此提供弹性介质。单个动态密封件或压盖42在桨距修整器致动器的注油活塞腔室32与活塞30之间提供密封，从而阻止油从桨距修整器致动器28泄漏。

桨距修整器致动器的活塞30在其自由端处具有力传递头部44，该力传递头部44在图2中所示的实施例中包括基本上平坦的板。蓄能器34的第二腔室38内的气压(可以通过已知手段预设)提供预先限定的弹力，该预定的弹力经由蓄能器的第一腔室36和致动器的活塞腔室32中的液压流体传递至致动器活塞30作为偏置力。该偏置力通过力传递头部44传递到安装在转向架梁20上的一对接触点46。接触点46位于转向架梁的枢转中心的任一侧，使得桨距修整器活塞30沿第一单一方向施加的偏置力推动转向架梁转动，直到两个接触点46都与活塞30的力传递头部44接触，因而将转向架梁偏置为预先确定的中间位置(相对于起落架组件的支承部件)。

应当理解，不管转向架梁相对于支承构件沿相同的第一方向施加偏置力的初始位置如何，都将使得转向架梁朝着期望的中间位置被偏置或被推动。可以通过接触点46(也可以称为接触垫或接触节)的物理构造来预先确定转向架梁的期望的中间位置。例如，如果接触垫46相对于转向架梁的表面具有相同的高度，则当两个接触点46都与致动器活塞30的力传递头部44接触时，中间位置相对于致动器活塞的纵向轴线大致成90°。例如，如果接触点46中的一个相对于另一个接触点具有减小的高度，则当两个接触点46都与致动器活塞的传递头部44接触时，转向架梁的中间位置相对于致动器的活塞30的纵向轴线成小于或大于90°的角度。通过例如将桨距修整器致动器相对于支承部件以一定角度安装，或者将力传递头部44的表面相对于活塞30的纵向轴线成角度或倾斜，可以实现相同的效果。

在其它实施例中可以省略图2中所示的液压/气体蓄能器34，而将液压致动器28简单地连接至加压液压管线。然而，包括了蓄能器34允许桨距修整器组件为自包含的，这在维护和系统的整体重量方面具有益处。

图3示意性地示出了偏置力传递组件的替代布置。为了清楚起见，在图3中省略了转向架梁和桨距修整器致动器的主要部件。在图3中，相对于图2，接触垫46被单个凸轮元件50代替，单个凸轮元件50构造成具有与转向架梁的转动中心重合的转动中心52。凸轮元件可以例如构造成安装在转向架梁枢转销上，或者可以连接至转向架梁本身或与之一体地形成。在两个替代方案中，凸轮元件50被构造成相对于转向架梁固定在适当的位置。凸轮元件50具有两个单独的凸轮凸角54，凸轮凸角54位于转动中心52的任一侧。凸轮凸角54执行与图2中所示实施例的各个接触垫46相同的功能。然而，凸轮凸角的轮廓使得在桨距修整器致动器的伸出期间在凸轮凸角与力传递头部44之间仅存在滚动接触面。在图3中，凸轮元件50示出为在转向架梁的中间位置，并且因此两个凸轮凸角54与桨距修整器致动器活塞30的力传递头部44接触。因此，应当理解，以与图2中所示的实施例类似的方式，在图3中所示实施例中，转向架梁的所期望的中间位置可以通过凸轮元件相对于转向架梁的相对转动安装来明确，或者替代地通过各个凸轮凸角54的适当差动成形来明确。

图4示意性地示出了另一实施例，其中，在转向架梁20上提供了在转向架梁枢转点的任一侧的单独的凸轮元件66，但桨距修整器活塞30终止于圆柱形或球形的力传递头部64。凸轮元件66构造成形成凹部或谷部，力传递头部64接纳在其中，并且其有效地限定了转向架梁20的中间位置。因此，可以通过凸轮元件66的相对定位来实现对所期望的中间位置的调节，使得在转向架梁的枢转点的一侧或另一侧形成凹部或谷部。圆柱形或球形的力传递头64优选地可转动地安装至桨距修整器致动器的活塞30，以使其能够在凸轮元件66的表面上滚动而不是滑动，由此减小力传递头部64和凸轮元件66上的机械磨损。

图5中示出了另一种替代布置。在图5中，桨距修整器致动器活塞30和偏置力传递头部44与图2中所示的实施例的大致相同。转向架梁20具有围绕转向架梁的枢转点为中心而形成在其上或附接到其的齿轮50。两个齿条可滑动地安装在齿轮50的任一侧，并且每个齿条52均与齿轮50啮合。每个齿条52随着转向架梁、以及因此齿轮50的转动而在基本上平行于桨距修整器致动器的活塞30的纵向轴线方向上自由移动。每个齿条52的第一端部56构造成适于与桨距修整器致动器活塞的力传递头部44接触。在使用中，桨距修整器致动器活塞将偏置力施加到齿条52中相应的一个齿条的端面56的一个或另一个，并施加线性偏置力以使齿条线性移动，由此使齿轮50转动并因此使转向架梁转动。这还将沿相反的线性方向传递相对的齿条52的线性运动。当齿条52的两个端面56与桨距修整器活塞的偏置力传递头部44接触时，则转向架梁20将被保持在所期望的中间位置。转向架梁相对于起落架组件的其它元件的相对定向可以通过两个相对的齿条52的相对位置预先确定。齿条和齿轮50的使用避免了由于不同表面之间的滑动或滚动接触而引起的潜在磨损，并且还提供了由例如通过选择齿圈的桨距修整器施加的偏置力引入某些机械放大作用，以及其它中间齿轮元件的可能性。

图6示意性地示出了根据本发明的另一实施例的飞行器起落架组件，其中，桨距修整器致动器被结合到起落架的滑动管(减震支柱)中。减震支柱64具有其它通常常规的构造，具有上部圆柱形部分66和下部部分68，上部圆柱形部分66所具有的第一端布置成与飞行器结构的一部分(未示出)联接，下部部分68可滑动地容接纳在上部部分66内。上部部分和下部部分内包含液压油62和气体63(诸如氮气)。桨距修整器致动器76在通常没有附加结构的区域中结合到减震支柱的下部部分68的一部分中。桨距修整器致动器如参考图2所描述的那样，具有活塞80、内部活塞头部82和偏置力传递头部84，内部活塞头82位于充油腔室83内，偏置力传递头部84布置成与在转向架梁20上形成的多个接触垫或接触节84接触。桨距修整器致动器76的充油腔室83与主减震支柱64内的液压油流体连通。结果是，主要为伸缩式减震支柱提供了弹簧功能的减震支柱内的可压缩气体63还在桨距修整器致动器内提供了所期望的弹力，由此去除了对独立的蓄能器的需求(如图2所示)。将桨距修整器致动器结合在减震支柱内提供了许多优势，包括由于减震支柱的更大容量而降低了对液压流体或弹簧气体泄漏的敏感性，以及可以根据需要而只有单个装置监视和补充流体液位。而且，主减震支柱中的流体的损失将更容易识别，因为它将使得在地面载荷下减震支柱的下部部分68的暴露部分减少(即，减震支柱的上部部分和下部部分将比正常情况更压缩)。然而，在替代实施例中，桨距修整器致动器76也可能与减震支柱64流体隔离，在这种情况下，需要与独立的加压流体供应源或单独的压力蓄能器的附加连接。

顺便说一句，在图6中将注意到，桨距修整器致动器的偏置力传递头部84所抵接的两个接触垫86的尺寸不同。如先前关于图2所描述的，这产生了转向架梁20的期望的中间位置，在该位置中，转向架梁的纵轴线和桨距修整器致动器彼此不正交。

图7示意性地示出了根据本发明的另一实施例的起落架组件。与前述实施例一样，转向架梁20枢转地联接至支承构件或减震支柱94的下部部分。转向架梁相对于支承部件的枢转轴线在图7中标记为P1。伸缩式桨距修整器致动器96在第一端处枢转地联接至转向架梁20，并且在第二端处枢转地联接至桨距修整器安装托架98，在图7中以虚线示出。安装托架98和供桨距修整器致动器96枢转地联接至转向架梁的附接点被定位成使得：桨距修整器致动器到转向架梁的附接点(图7中标记为P2)在几何上布置成使得：供桨距修整器致动器96枢转地联接到安装托架98的枢转点P3位于转向架梁20以及支承腿部94的枢转点P1与桨距修整器致动器96以及转向架梁的附接点P2之间。附接托架98和桨距修整器致动器到转向架梁的附接点被构造成使得：如图7所示，当转向架梁处于所需的中间位置时，桨距修整器致动器的分别与转向架梁和安装托架98附接的两个附接点P2和P3，以及转向架梁和支承构件的枢转点P1基本上在同一轴线上对齐，如图7中的点划线所示。由于这种几何形状，转向架梁沿任一方向远离所需的中件位置的转动都会使桨距修整器致动器到转向架梁20的附接点P2移动经过图7中虚线所示的弧线，使得将桨距修整器致动器与转向架梁之间的枢转点(P2)放置在沿该弧的任何位置，例如在点P2'或P2”处，都会使得桨距修整器致动器96被压缩放置。加压的桨距修整器致动器内的固有弹力将使致动器施加偏置力，推动致动器脱离压缩状态，并且由此将转向架梁推回中间位置。

然而，在图7中所示的实施例中，桨距修整器致动器96，如先前附图中所示的其它实施例的情况一样，仅在第一单个方向上施加偏置力，并且因此仅需要单个动态密封件或压盖。

Claims (10)

1.一种飞行器起落架组件，包括：

转向架梁(20)，所述转向架梁枢转地联接至支承构件(64)，所述转向架梁相对于所述支承构件具有预先确定的中间位置；

桨距修整器组件(26)，所述桨距修整器组件包括构造成沿第一方向施加偏置力的桨距修整器致动器(28、76)；以及偏置力传递组件，所述偏置力传递组件构造成接收所述偏置力，其中，所述偏置力传递组件包括在所述桨距修整器致动器的自由端处的偏置力传递头部(44、64、84)和在所述转向架梁的枢转轴线的任一侧在所述转向架梁上的一对接触点(46、56、66、86)，所述接触点构造成接收来自所述偏置力传递头部的所述偏置力并且限定所述转向架梁的预先确定的中间位置，其中，当所述转向架梁处于所述预先确定的中间位置时，两个所述接触点与所述偏置力传递头部接触。

2.根据权利要求1所述的飞行器起落架组件，其特征在于，所述桨距修整器致动器(28、76)包括单个压盖线性致动器。

3.根据权利要求2所述的飞行器起落架组件，其特征在于，所述桨距修整器致动器(28、76)包括液压致动器。

4.根据权利要求3所述的飞行器起落架组件，其特征在于，所述桨距修整器组件(26)包括液压蓄能器(34)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的飞行器起落架组件，其特征在于，所述接触点(46、56、66、86)是形状不对称的。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的飞行器起落架组件，其特征在于，所述偏置力传递组件的所述接触点包括凸轮轮廓(54、66)，所述偏置力传递头部(44、64)构造成接触所述凸轮轮廓并向其传递所述偏置力，所述凸轮轮廓限定所述转向架梁的所述预先确定的中间位置。

7.根据权利要求6所述的飞行器起落架组件，其特征在于，所述偏置力传递头部(64)相对于所述凸轮轮廓(66)是可转动的。

8.根据权利要求1所述的飞行器起落架组件，其特征在于，所述偏置力传递组件包括：带齿小齿轮，所述小齿轮构造成将转动力传递到所述转向架梁；以及至少一个齿条，所述齿条与所述小齿轮啮合，所述齿条具有构造成与所述桨距修整器致动器的所述力传递头部接合的接触点。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的飞行器起落架组件，其特征在于，所述支承构件(64)包括具有至少一个流体腔室(62)的油-气动减震器(66、68)，其中，所述桨距修整器致动器(76)与所述油-气动减震器一体地形成并且与所述流体腔室流体连通。

10.一种飞行器起落架组件，包括：

转向架梁(20)，所述转向架梁枢转地联接到支承部件(94)；

桨距修整器组件，所述桨距修整器组件包括桨距修整器致动器(96)，所述桨距修整器致动器构造成在第一方向上施加偏置力，以将所述转向架梁朝着相对于所述支承构件的预先确定的中间位置偏置；

安装托架(98)，所述安装托架位于所述支承构件上，所述桨距修整器致动器的第一端在第一枢转点(P3)处枢转地联接至所述安装托架；以及

位于所述转向架梁上的附接点，所述桨距修整器致动器的第二端在第二枢转点(P2)处枢转地联接到所述附接点，

其中，所述转向架梁围绕所述第一枢转点、所述第二枢转点和第三枢转点(P1)枢转地联接到所述支承构件，所述第一枢转点、所述第二枢转点和所述第三枢转点构造成当所述转向架梁处于所述中间位置时基本上对齐，使得所述转向架梁远离所述中间位置的转动导致所述桨距修整器致动器沿与所述偏置力相反的方向压缩。

Images