CN111623079A - 一种伸缩铝蜂窝缓冲装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种伸缩铝蜂窝缓冲装置，包括伸缩机构和铝蜂窝缓冲器；伸缩机构包括套筒组及安装在套筒组尾端的套筒组尾端盖；套筒组包括至少两节同轴套接的中空套筒；相邻的套筒之间可相对滑动；靠近套筒组尾端盖的套筒的筒壁上开设有高压充气口；远离套筒组尾端盖的套筒内滑动套接有铝蜂窝缓冲器。该伸缩铝蜂窝缓冲装置结构简单紧凑、可伸缩，既可安装于空间狭小的飞行器内，又可获得较大的缓冲行程，有利于飞行器安全着陆；通过设置高压充气口，高压气体可充入伸缩机构内部，飞行器正常着陆时，铝蜂窝被压溃产生吸能作用，当飞行器意外重载着陆时，伸缩机构的内部气腔可被压缩，产生吸能效果，从而可以起到防坠毁作用，增加飞行器着陆的安全性。

Description

一种伸缩铝蜂窝缓冲装置
技术领域
本申请涉及航空航天技术领域，尤其涉及一种伸缩铝蜂窝缓冲装置。
背景技术
近年来，随着月球和火星探测器及可重复使用运载器的快速发展，这类飞行器的着陆也越来越受到关注。铝蜂窝缓冲具有较好的缓冲吸能特性，其蜂窝材料的压溃过程也较为平稳，相比传统油气式缓冲对环境的适应性更强，因此在航空航天领域具有广泛的用途。但由于铝蜂窝缓冲在同等吸能大小和过载下所需的行程较大，导致整个蜂窝缓冲装置尺寸较大。对于更大吨位的着陆器或飞行器，尤其是对于空间狭小的飞行器的着陆问题适应性较差。
发明内容
本申请的目的是针对以上问题，提供一种伸缩铝蜂窝缓冲装置。
本申请提供一种伸缩铝蜂窝缓冲装置，包括伸缩机构和铝蜂窝缓冲器；所述伸缩机构包括套筒组以及安装在所述套筒组尾端的套筒组尾端盖；所述套筒组包括至少两节同轴套接的中空套筒；相邻的所述套筒之间可相对滑动；靠近所述套筒组尾端盖的所述套筒的筒壁上开设有高压充气口；远离所述套筒组尾端盖的所述套筒内滑动套接有所述铝蜂窝缓冲器。
根据本申请某些实施例提供的技术方案，相邻的两个所述套筒相靠近的一端相互套合并设有第一限位结构；所述第一限位结构包括套筒盖和第一限位挡环；所述套筒盖的外径大于所述第一限位挡环的内径；相邻两所述套筒中，内径较大的所述套筒一端内壁上设有一圈所述第一限位挡环，内径较小的所述套筒的一端连接有所述套筒盖；所述套筒盖上开设有通气孔。
根据本申请某些实施例提供的技术方案，所述铝蜂窝缓冲器包括中空的活塞杆和中空的缓冲器外筒；所述活塞杆和所述缓冲器外筒相靠近的一端相互套合并设有第二限位结构；所述第二限位结构包括后端盖和第二限位挡环；所述后端盖的外径大于所述第二限位挡环的内径；所述缓冲器外筒一端内壁上设有一圈所述第二限位挡环；所述活塞杆的一端设有前端盖，另一端设有所述后端盖；所述缓冲器外筒内设有铝蜂窝芯。
根据本申请某些实施例提供的技术方案，所述缓冲器外筒与邻近的所述套筒滑动套接并设有第三限位结构；所述第三限位结构包括导向端盖和第三限位挡环；所述导向端盖的外径大于所述第三限位挡环的内径；所述导向端盖连接在所述缓冲器外筒的一端，其上设有伸向所述缓冲器外筒内部的导向杆；所述活塞杆的所述后端盖上开设有供所述导向杆插入的导向孔；所述第三限位挡环设置在与所述缓冲器外筒相套接的所述套筒的一端内壁上。
根据本申请某些实施例提供的技术方案，所述活塞杆的所述前端盖和所述后端盖上均分布有排气孔。
根据本申请某些实施例提供的技术方案，所述套筒组尾端盖与连接的所述套筒之间、相互套接的所述套筒之间、所述缓冲器外筒与相套接的所述套筒之间以及所述缓冲器外筒与所述导向端盖之间均设有O形密封圈。
根据本申请某些实施例提供的技术方案，所述高压充气口内设有单向阀。
根据本申请某些实施例提供的技术方案，所述套筒盖与对应的所述套筒之间通过螺纹连接。
根据本申请某些实施例提供的技术方案，所述缓冲器外筒与所述导向端盖之间、所述活塞杆与所述后端盖之间均通过螺纹连接。
与现有技术相比，本申请的有益效果：该伸缩铝蜂窝缓冲装置结构简单、紧凑，通过设置套筒组、套筒组尾端盖、高压充气口以及铝蜂窝缓冲器，使得该装置可以伸缩，从而尺寸发生变化，当装置处于全缩回状态时长度变小，所需安装空间小，可以置于空间狭小的飞行器内，当装置处于全伸出状态时缓冲行程大，有利于飞行器安全着陆；通过设置高压充气口，高压气体可充入伸缩机构的内部，飞行器正常着陆时，铝蜂窝被压溃产生吸能作用，当飞行器意外重载着陆时，伸缩机构的内部气腔可被压缩，产生吸能作用，从而可以起到一定的防坠毁作用，增加飞行器着陆的安全性。
附图说明
图1为本申请实施例提供的伸缩铝蜂窝缓冲装置的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的伸缩铝蜂窝缓冲装置处于伸出状态的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的伸缩铝蜂窝缓冲装置处于缩回状态的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的伸缩铝蜂窝缓冲装置的导向端盖的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的伸缩铝蜂窝缓冲装置的活塞杆后端盖的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的伸缩铝蜂窝缓冲装置的活塞杆的结构示意图。
图中所述文字标注表示为：
1、套筒组尾端盖；2、一级套筒；3、二级套筒；4、高压充气口；5、单向阀；6、套筒盖；7、第一限位挡环；8、通气孔；9、活塞杆；10、缓冲器外筒；11、后端盖；12、第二限位挡环；13、铝蜂窝芯；14、导向端盖；15、第三限位挡环；16、导向杆；17、导向孔；18、排气孔；19、O形密封圈。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本申请的保护范围有任何的限制作用。
请参考图1至图3，本实施例提供一种伸缩铝蜂窝缓冲装置，包括伸缩机构和铝蜂窝缓冲器；伸缩机构包括套筒组以及安装在套筒组尾端的套筒组尾端盖1；套筒组包括至少两节同轴套接的中空套筒；相邻的套筒之间可相对滑动；靠近套筒组尾端盖1的套筒的筒壁上开设有高压充气口4；远离套筒组尾端盖1的套筒内滑动套接有铝蜂窝缓冲器。在本实施例中，套筒组包括两节同轴套接的中空套筒，分别记为一级套筒2和二级套筒3，一级套筒2的内径大于二级套筒3的外径，一级套筒2的一端开口，另一端连接有套筒组尾端盖1，二级套筒3经一级套筒2的开口端插入并滑动套设在一级套筒2内，二级套筒3远离一级套筒2的一端开口，其内滑动套接有铝蜂窝缓冲器；一级套筒2的筒壁上开设有高压充气口4，高压充气口4内设有单向阀5。
进一步的，一级套筒2与二级套筒3相靠近的一端相互套合并设有第一限位结构，第一限位结构的作用是防止二级套筒3从一级套筒2内滑出，第一限位结构包括套筒盖6和第一限位挡环7，套筒盖6的外径大于第一限位挡环7的内径并且小于一级套筒2的内径；第一限位挡环7设置在一级套筒2远离套筒组尾端盖1一端内壁上，套筒盖6连接在二级套筒3的端部，套筒盖6上开设有通气孔8，通气孔8将一级套筒2和二级套筒3的空腔连通。
进一步的，铝蜂窝缓冲器包括中空的活塞杆9和中空的缓冲器外筒10；活塞杆9和缓冲器外筒10相靠近的一端相互套合并设有第二限位结构，第二限位结构的作用是防止活塞杆9从缓冲器外筒10内滑出；第二限位结构包括后端盖11和第二限位挡环12；后端盖11的外径大于第二限位挡环12的内径，小于二级套筒3的内径；缓冲器外筒10靠近二级套筒3的一端内壁上设有一圈第二限位挡环12；活塞杆9远离缓冲器外筒10的一端设有前端盖，另一端设有后端盖11；缓冲器外筒10内设有铝蜂窝芯13。
请参考图4，进一步的，缓冲器外筒10与二级套筒3滑动套接并设有第三限位结构，第三限位结构的作用是防止缓冲器外筒10从二级套筒3内滑出；第三限位结构包括导向端盖14和第三限位挡环15；导向端盖14的外径大于第三限位挡环15的内径，小于二级套筒3的内径；导向端盖14连接在缓冲器外筒10的一端，其上设有伸向缓冲器外筒10内部的导向杆16；活塞杆9的后端盖11上开设有可供导向杆16插入的导向孔17；第三限位挡环15设置在二级套筒3靠近缓冲器外筒10一端的内壁上。
请参考图5和图6，进一步的，活塞杆9的前端盖和后端盖11上均分布有排气孔18，有利于铝蜂窝芯13在压溃时铝蜂窝缓冲器内部气体的排泄，使得铝蜂窝芯13充分被压溃。
进一步的，套筒组尾端盖1与一级套筒2之间、一级套筒2与二级套筒3之间、缓冲器外筒10与二级套筒3之间以及缓冲器外筒10与导向端盖14之间均设有O形密封圈19，以确保伸缩机构使用过程中的气密性。
进一步的，套筒盖6与对应的套筒之间、缓冲器外筒10与导向端盖14之间、活塞杆9与后端盖11之间均通过螺纹连接，便于安装与拆卸。
本实施例提供的伸缩铝蜂窝缓冲装置的工作原理：
在飞行器起飞发射阶段，整个装置置于飞行器的内部空间并处于全缩回状态，如图3所示，铝蜂窝缓冲器收纳在二级套筒3内，二级套筒3收纳在一级套筒2内，此时铝蜂窝芯13完好未被压溃；当飞行器着陆过程接收到相关指令之后，控制单向阀5开启，高压气体经高压充气口4充入伸缩机构的空腔内，二级套筒3与铝蜂窝缓冲器开始在气压的作用下逐级滑动伸出，即二级套筒3在一级套筒2内滑动伸出，缓冲器外筒10和活塞杆9整体在二级套筒3内同步滑动伸出，当到达一定的行程和气压时，停止充入高压气体，单向阀5关闭，此时，伸缩机构的内部气压处于保持状态，整个伸缩机构处于全伸出状态，如图2所示；当飞行器触地之后，由于伸缩机构内部的压力大于铝蜂窝芯13的压溃载荷，正常着陆时，活塞杆后端盖11挤压内部的铝蜂窝芯13，铝蜂窝芯13的另一端开始挤压导向端盖14，在上述挤压作用下铝蜂窝芯13开始变形被压溃，吸收飞行器着陆的冲击能量，导向端盖14、导向杆16以及导向孔17的设置，可以确保在压溃的过程中，导向杆16穿过导向孔17，从而可以确保铝蜂窝芯13被压溃的方向，缓冲器外筒10内的气体依次通过活塞杆后端盖11上的排气孔18、活塞杆空腔、活塞杆前端盖的排气孔18泄出；当飞行器意外重载着陆时，铝蜂窝芯13被完全压溃之后，伸缩机构的内部气腔开始压缩，并吸收一定着陆能量，从而可以起到一定的防坠毁作用，增加飞行器着陆的安全性；该伸缩铝蜂窝缓冲装置可重复使用，当飞行器安全着陆之后，先整体将该装置从飞行器上拆除，然后拆除单向阀5，将伸缩机构内部的压力泄出，将伸缩机构压缩到全缩回状态，采用专用工装依次拆除套筒组尾端盖1、套筒盖6以及导向端盖14，取出被压溃的铝蜂窝芯13，替换成的全新的铝蜂窝芯13，再将各个部分用专用工装装配好即可。
本实施例给出的是套筒组包含两节套筒的情况，在本申请的其他实施例中，也可以根据行程需要或飞行器空间大小的实际需要，将套筒组设置成包括其他数量的多个中空套筒，相邻的套筒之间的连接关系以及工作方式与本实施例提供的一级套筒2和二级套筒3情况相同，故此处不再赘述。
本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均应视为本申请的保护范围。

Claims (9)

1.一种伸缩铝蜂窝缓冲装置，其特征在于，包括伸缩机构和铝蜂窝缓冲器；所述伸缩机构包括套筒组以及安装在所述套筒组尾端的套筒组尾端盖(1)；所述套筒组包括至少两节同轴套接的中空套筒；相邻的所述套筒之间可相对滑动；靠近所述套筒组尾端盖(1)的所述套筒的筒壁上开设有高压充气口(4)；远离所述套筒组尾端盖(1)的所述套筒内滑动套接有所述铝蜂窝缓冲器。
2.根据权利要求1所述的伸缩铝蜂窝缓冲装置，其特征在于，相邻的两个所述套筒相靠近的一端相互套合并设有第一限位结构；所述第一限位结构包括套筒盖(6)和第一限位挡环(7)；所述套筒盖(6)的外径大于所述第一限位挡环(7)的内径；相邻两所述套筒中，内径较大的所述套筒一端内壁上设有一圈所述第一限位挡环(7)，内径较小的所述套筒的一端连接有所述套筒盖(6)；所述套筒盖(6)上开设有通气孔(8)。
3.根据权利要求1所述的伸缩铝蜂窝缓冲装置，其特征在于，所述铝蜂窝缓冲器包括中空的活塞杆(9)和中空的缓冲器外筒(10)；所述活塞杆(9)和所述缓冲器外筒(10)相靠近的一端相互套合并设有第二限位结构；所述第二限位结构包括后端盖(11)和第二限位挡环(12)；所述后端盖(11)的外径大于所述第二限位挡环(12)的内径；所述缓冲器外筒(10)一端内壁上设有一圈所述第二限位挡环(12)；所述活塞杆(9)的一端设有前端盖，另一端设有所述后端盖(11)；所述缓冲器外筒(10)内设有铝蜂窝芯(13)。
4.根据权利要求3所述的伸缩铝蜂窝缓冲装置，其特征在于，所述缓冲器外筒(10)与邻近的所述套筒滑动套接并设有第三限位结构；所述第三限位结构包括导向端盖(14)和第三限位挡环(15)；所述导向端盖(14)的外径大于所述第三限位挡环(15)的内径；所述导向端盖(14)连接在所述缓冲器外筒(10)的一端，其上设有伸向所述缓冲器外筒(10)内部的导向杆(16)；所述活塞杆(9)的所述后端盖(11)上开设有供所述导向杆(16)插入的导向孔(17)；所述第三限位挡环(15)设置在与所述缓冲器外筒(10)相套接的所述套筒的一端内壁上。
5.根据权利要求3所述的伸缩铝蜂窝缓冲装置，其特征在于，所述活塞杆(9)的所述前端盖和所述后端盖(11)上均分布有排气孔(18)。
6.根据权利要求4所述的伸缩铝蜂窝缓冲装置，其特征在于，所述套筒组尾端盖(1)与连接的所述套筒之间、相互套接的所述套筒之间、所述缓冲器外筒(10)与相套接的所述套筒之间以及所述缓冲器外筒(10)与所述导向端盖(14)之间均设有O形密封圈(19)。
7.根据权利要求1所述的伸缩铝蜂窝缓冲装置，其特征在于，所述高压充气口(4)内设有单向阀(5)。
8.根据权利要求2所述的伸缩铝蜂窝缓冲装置，其特征在于，所述套筒盖(6)与对应的所述套筒之间通过螺纹连接。
9.根据权利要求4所述的伸缩铝蜂窝缓冲装置，其特征在于，所述缓冲器外筒(10)与所述导向端盖(14)之间、所述活塞杆(9)与所述后端盖(11)之间均通过螺纹连接。
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