CN111645850A

CN111645850A - 一种折叠件展开支撑锁定装置

Info

Publication number: CN111645850A
Application number: CN202010513227.1A
Authority: CN
Inventors: 禹新鹏; 周亮; 路红伟; 张成亮; 关维; 宁晓东; 李兆昕
Original assignee: AVIC Landing Gear Advanced Manufacturing Corp
Current assignee: AVIC Landing Gear Advanced Manufacturing Corp
Priority date: 2020-06-08
Filing date: 2020-06-08
Publication date: 2020-09-11
Anticipated expiration: 2040-06-08
Also published as: CN111645850B

Abstract

本发明公开了一种折叠件展开支撑锁定装置，包括第一撑杆和第二撑杆，第一撑杆和第二撑杆相对的一端通过第一铰接轴铰接相连，第一撑杆的另一端开设有用于与折叠件铰接的第一铰接轴孔，第二撑杆的另一端开设有用于与主体结构铰接的第二铰接轴孔；第一撑杆和第二撑杆之间设有锁定机构，锁定机构包括锁作动筒、活塞杆、第一摇臂、第二铰接轴和连接组件，连接组件包括第一铰接部、第二铰接部、第二摇臂和第三撑杆，第一铰接部设于第一撑杆上，第二铰接部设于第二撑杆上。本发明通过对锁定机构进行协调设计，设置两个偏心及其相应的拉向、压向双向刚性止动，提高了机构的承载能力和上锁工作可靠性。

Description

一种折叠件展开支撑锁定装置

技术领域

本发明涉及飞机结构件设计技术领域，特别是涉及一种折叠件展开支撑锁定装置。

背景技术

起落架支撑功能部件的功用为：a）作为起落架的主要承力部件之一，展开上锁双向刚性止动，将起落架支柱可靠的锁定在放下位置，承受拉向、压向载荷；b）收、放起落架支柱过程中的传动构件，开锁折叠，与起落架支柱协同运动，传递收、放载荷。通常支撑功能部件设置压向承载刚性止动，拉向承载靠弹性件保持，这样会降低机构拉向承载及上锁的可靠性，增加弹性件设计难度，带来结构布局困难、重量增加、可靠性降低等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种提高折叠件在展开位置机械锁定的可靠性且结构简单紧凑的折叠件展开支撑锁定装置。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种折叠件展开支撑锁定装置，包括第一撑杆和第二撑杆，第一撑杆和第二撑杆相对的一端通过第一铰接轴铰接相连，第一撑杆的另一端开设有用于与折叠件铰接的第一铰接轴孔，第二撑杆的另一端开设有用于与主体结构铰接的第二铰接轴孔；

所述第一撑杆与第二撑杆相对的一端设有第一铰接部，第二撑杆与第一撑杆相对的一端设有第二铰接部，第一铰接部和第二铰接部设于第一铰接轴的同一侧；

所述第一撑杆和第二撑杆之间设有锁定机构，所述锁定机构包括锁作动筒、第一摇臂、第二铰接轴、第二摇臂和第三撑杆，所述锁作动筒的外筒铰接于第二撑杆上，锁作动筒的活塞杆与第一摇臂的一端铰接；第一摇臂的另一端固定在第二铰接轴上，所述第二摇臂的一端固定在第二铰接轴上，第二铰接部铰接于第二铰接轴上，第三撑杆的两端分别开设有第三铰接轴孔和第四铰接轴孔，第三撑杆通过第三铰接轴孔与第二摇臂的另一端铰接，第一铰接部上设有偏心轴颈，偏心轴颈可转动连接于第四铰接轴孔中；

当所述折叠件位于展开状态时，所述第一铰接部和第二铰接部抵接，所述第一铰接轴的轴线位于第一铰接轴孔和第二铰接轴孔中心连线的一侧，锁定组件位于第一铰接轴孔和第二铰接轴孔中心连线的另一侧；所述第一摇臂、锁作动筒和第二撑杆之间形成稳定的三角形关系，所述活塞杆随动伸出至最大行程，所述第二铰接轴的中线轴线位于第三铰接轴孔和第四铰接轴孔中心连线靠近第一铰接轴的一侧。

由此，通过第三撑杆、第二摇臂、第二铰接轴、第一摇臂、锁作动筒之间的相互协调作用，在机构展开状态，由于活塞杆的伸入行程大于活塞杆的随动伸出行程，机构在展开状态时，第一摇臂、锁作动缸和第二撑杆之间形成三角关系，活塞杆在压缩弹簧力的作用和锁作动筒自身的机械自锁作用下处于随动伸出行程；调整偏心轴颈（偏心轴颈指的是其中心轴线与第一铰接部的耳孔的中心轴线不重合），即可使第二铰接轴相对于第三撑杆两端形成向下的偏心（第二铰接轴的中线轴线至第三铰接轴孔和第四铰接轴孔中心连线之间的垂直距离），第三撑杆和第二铰接轴轴心形成三角关系，因此机构能够抵抗拉向载荷从而稳定在展开状态。

调整第一铰接部和第二铰接部的抵接面，即可是第一铰接轴相对于机构两端形成向下的偏心（第一铰接轴的轴线至第一铰接轴孔和第二铰接轴孔中心连线之间的垂直距离），也即第一、第二撑杆旋转中心与第一第二撑杆两端的铰接孔连线形成三角关系，因此机构能够抵抗压向载荷从而稳定在展开状态。

锁作动筒内腔与活塞杆之间形成与液压或气压系统相连通的液压腔，控制机构的开锁。

在收起折叠件时，管嘴供压，克服压缩弹簧弹力使活塞杆缩入锁作动筒中，活塞杆与外筒的止动脱开，锁作动缸旋转至其与第一摇臂对准（即：活塞杆缩入至开锁最大行程），同时锁作动缸旋转带动通过摇臂轴、第二摇臂、第三撑杆和第一撑杆联动，第一撑杆绕第一铰接轴旋转从而带动折叠件折叠，从而第一撑杆和第二撑杆的抵接止动脱开、且两个偏心同时解除，从而系统处于解锁状态。进而在折叠件收起力的驱动下，第一撑杆、锁定机构和第二撑杆继续联动，第一撑杆和第二撑杆之间的角度不断减小，锁作动筒的活塞杆从外筒伸出至第三撑杆两铰接孔的中心连线与上、下撑杆铰接的第一铰接轴的轴线位于同一平面上（即：活塞杆随动伸出至最大行程，结构还留有剩余行程）时，在折叠件外力的继续作用下，锁作动筒的活塞杆缩入外筒直至完成折叠件的折叠收起。

展开折叠件时，在折叠件时展开力的驱动下，该机构与折叠件协同运动展开，第二撑杆与第一撑杆之间的角度不断增大，锁作动筒的活塞杆从外筒随动伸出至第三撑杆的轴线与第一、第二撑杆铰接的第一铰接轴的轴线位于同一平面，在折叠件外力的继续作用下，锁作动筒的活塞杆开始缩入外筒至锁作动筒与第一摇臂对准，随之在压缩弹簧的共同作用下，使第一撑杆和第二撑杆抵接止动、活塞杆与外筒止动，使得两个偏心同时形成，即实现机构展开上锁，双向刚性止动承载。

作为上述技术方案的进一步改进：

为确保联动顺畅进行，所述第一铰接部、第二铰接部、第二摇臂和第三撑杆均设有两个以形成两套连接组件，两套连接组件分设于第一摇臂沿第二铰接轴中心轴线的两侧。

第二铰接部位于第一摇臂和相应的第二摇臂之间。

其中一个第二摇臂与第二铰接轴一体成型形成摇臂轴。

所述活塞杆伸入外筒中的一端穿设有压缩弹簧，所述外筒靠近活塞杆伸出端的外壁上开设有连通外筒内腔和液压系统或气压系统的管嘴，所述活塞杆的伸入行程大于活塞杆的随动伸出行程。

所述活塞杆和/或外筒的内壁上设有防止活塞杆脱出的防脱部。以确保活塞杆随动伸出至最大行程从而保持止动状态。

所述第一铰接部和第二铰接部均为耳孔座，偏心轴颈安装于所述第一铰接部的耳孔中。

为更稳定地支撑展开状态的折叠件，所述第一铰接部与第二铰接部相对的一端具有第一止动面，所述第二铰接部与第一铰接部相对的一端具有第二止动面，当所述折叠件位于展开状态时，所述第一止动面和第二止动面贴合。

所述压缩弹簧为蝶形弹簧。

通过第三撑杆、第二摇臂、摇臂轴、第一摇臂、锁作动筒之间的相互协调作用，在机构展开状态，通过调整偏心轴颈，即可使摇臂轴相对于第三撑杆两端形成向下的偏心（第二铰接轴的中线轴线至第三铰接轴孔和第四铰接轴孔中心连线之间的垂直距离），通过调整第一、第二撑杆的止动面，即可使一、第二撑杆旋转中心相对于机构两端形成向下的偏心（第一铰接轴的轴线至第一铰接轴孔和第二铰接轴孔中心连线之间的垂直距离），通过一、第二撑杆设置折叠止动及锁作动筒活塞杆伸出止动双重作用，从而实现机构能够承受压向、拉向双向承载功能。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明通过对锁定机构进行协调设计，设置两个偏心及其相应的拉向、压向双向刚性止动，提高了机构的承载能力和上锁工作可靠性，消除了传统单向刚性止动、反向弹性止动情况下意外开锁的可能，简化了折叠件支撑结构，降低了结构件设计难度，减轻重量，节约空间，提高了机构承载的可靠性及安全性。

2、本发明将构成承载偏心和上锁偏心的构件进行协调设计，并设置了双向刚性接触止动，实现机构能够可靠的承受压向和拉向双向载荷，同时在系统压力的作用下，能够开锁折叠，与折叠件协同运动至收入状态。

3、发明可应用于对空间布置、重量控制严格，可靠性要求高，结构紧凑的应用场景，尤其适用于起落架支柱的下放支撑锁定或其它类似功能部件。

附图说明

图1为本发明实施例的折叠件展开支撑锁定装置位于展开上锁状态的主视结构及原理示意图。

图2是图1的局部放大图。

图3为本发明实施例的折叠件展开支撑锁定装置位于展开上锁状态的俯视结构及原理示意图。

图4为锁作动筒的结构示意图。

图5为本发明实施例的折叠件展开支撑锁定装置位于折叠状态的结构及原理示意图。

图6为本发明实施例的折叠件展开支撑锁定装置活塞杆缩入至开锁最大行程示意图。

图7为本发明实施例的折叠件展开支撑锁定装置活塞杆随动伸出至最大行程示意图。

图例说明：1、第一撑杆；110、第一铰接轴孔；120、第一铰接部；2、锁作动筒；3、第二撑杆；31、第二铰接轴孔；32、第二铰接部；4、第一铰接轴；6、偏心轴颈；7、第三撑杆；71、第三铰接轴孔；72、第四铰接轴孔；9、第二摇臂； 12、第二铰接轴；13、第一摇臂；15、活塞杆； 17、压缩弹簧。

具体实施方式

以下结合具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。

实施例：

如图1-图5所示，本实施例的折叠件展开支撑锁定装置，包括第一撑杆1和第二撑杆3，第一撑杆1和第二撑杆3相对的一端通过第一铰接轴4铰接相连，第一撑杆1的另一端开设有用于与折叠件铰接的第一铰接轴孔110，第二撑杆3的另一端开设有用于与主体结构铰接的第二铰接轴孔31。

第一撑杆1和第二撑杆3之间设有锁定机构，锁定机构包括锁作动筒2、活塞杆15、第一摇臂13、第二铰接轴12和两套连接组件，两套连接组件分设于第一摇臂13沿第二铰接轴12中心轴线的两侧。

连接组件包括第一铰接部120、第二铰接部32、第二摇臂9和第三撑杆7，第一铰接部120设于第一撑杆1上，第二铰接部32设于第二撑杆3上。

如图4所示，锁作动筒2包括活塞杆15、外筒16和位于外筒15中的压缩弹簧17，压缩弹簧17为蝶形弹簧。外筒16铰接于第二撑杆3上，活塞杆15的一端轴向密封滑动于外筒16中，压缩弹簧17穿设在活塞杆15上，活塞杆15的另一端伸出外筒16外并与第一摇臂13的一端铰接，活塞杆15的伸入行程大于活塞杆15的随动伸出行程，外筒16靠近活塞杆15伸出端的外壁上开设有连通外筒16内腔和液压系统或气压系统的管嘴I。

第一摇臂13的另一端固定在第二铰接轴12上，第二摇臂9的一端固定在第二铰接轴12上，其中一个第二摇臂9与第二铰接轴12一体成型形成摇臂轴。第二铰接部32穿设于第二铰接轴12上且位于第一摇臂13和第二摇臂9之间，第三撑杆7的两端分别开设有第三铰接轴孔71和第四铰接轴孔72，第三撑杆7通过第三铰接轴孔71与第二摇臂9的另一端铰接，第三撑杆7通过第四铰接轴孔72与第一铰接部120铰接。第一铰接部120和第二铰接部32均为耳孔座，第一铰接部120的耳孔中穿设有偏心轴颈6，第一铰接部120和第一撑杆1通过偏心轴颈6铰接。

第一铰接部120与第二铰接部32相对的一端具有第一止动面A，第二铰接部32与第一铰接部120相对的一端具有第二止动面B，当折叠件位于展开状态时，第一止动面A和第二止动面B贴合。且第一铰接轴4的轴线位于第一铰接轴孔110和第二铰接轴孔31中心连线的一侧，锁定组件位于第一铰接轴孔110和第二铰接轴孔31中心连线的另一侧。第一摇臂13、锁作动筒2和第二撑杆3之间形成稳定的三角形关系，活塞杆15处于随动伸出行程，第二铰接轴12的中线轴线位于第三铰接轴孔71和第四铰接轴孔72中心连线靠近第一铰接轴4的一侧。

活塞杆15和/或外筒16的内壁上设有防止活塞杆15处于随动伸出行程时脱出的防脱部。本实施例中，防脱部包括开设于外筒16的内壁上的止动台阶槽以及设于活塞杆15上且与止动台阶槽配合的止动台阶。

本实施例的折叠件展开支撑锁定装置用于起落架支柱的下放支撑锁定，第一撑杆1即下撑杆，第二撑杆2即上撑杆。如图1所示，下撑杆设有三组耳座孔，一组耳座孔与起落架支柱铰接，一组耳座孔通过大螺栓（即第一铰接轴4）与上撑杆铰接，一组耳座孔安装两个偏心轴颈6与两侧的小撑杆（即第三撑杆7）铰接，并设有第一止动面A；上撑杆设有四组耳座孔及中空槽，一组耳座孔与机身铰接，一组耳座孔与下撑杆铰接，一组耳座孔与摇臂轴（即第二铰接轴12）铰接，一组耳座孔与锁作动筒2的外筒16铰接，并设有第二止动面B；小摇臂（即第一摇臂13）一端通过止动销14固定在摇臂轴的中部，另一端通过小螺栓11与锁作动筒2的活塞杆15铰接。第二摇臂9一端通过锥形销8固定在摇臂轴12上，两侧小撑杆（即第三撑杆7）的另一端分别与摇臂9和摇臂轴12的另一端铰接，与起落架支柱协同运动实现机构的展开上锁和开锁折叠。

锁作动筒2的外筒16设有中空的内腔，依次安装有活塞杆15和碟形弹簧（即复位弹簧17），外筒16内腔与活塞杆15之间形成与液压系统相连通的液压密封腔，并设有管嘴Ⅰ，管嘴Ⅰ接液压系统，控制机构的开锁。

本发明为将可折叠机构的构件进行协调设计，通过下撑杆一端、上撑杆一端分别与起落架支柱及机身铰接，在下撑杆与上撑杆上分别设置了第一止动面A、第二止动面B及相应的第一偏心e₁（第一铰接轴4的轴线位于第一铰接轴孔110和第二铰接轴孔31中心连线的一侧，即第一铰接轴的轴线至第一铰接轴孔110和第二铰接轴孔31中心连线之间存在垂直距离e₁，第一、第二撑杆旋转中心与第一第二撑杆两端的铰接孔连线形成三角关系，通过调整上、下撑杆的止动面即可实现），在小撑杆、摇臂轴、第二摇臂、锁作动筒2之间设置了第二偏心e₂（第二铰接轴12的中线轴线位于第三铰接轴孔71和第四铰接轴孔72中心连线靠近第一铰接轴4的一侧，第二铰接轴12的中线轴线至第三铰接轴孔71和第四铰接轴孔72中心连线之间存在垂直距离e₂，以使第三撑杆7和第二铰接轴12轴心形成三角关系，通过旋转偏心轴颈6即可实现），在锁作动筒2的外筒16与活塞杆15上分别设置了第三止动面C（台阶槽的底壁）、第四止动面D（台阶与台阶槽底壁抵接的面），以实现机构能够承受压向、拉向双向承载功能。

本发明的工作原理为：

参见图6，在收起落架支柱时，管嘴Ⅰ供压，克服碟形弹簧使锁作动筒2的活塞杆15缩入外筒16至活塞杆15的轴线与第一摇臂13的轴线重合时（即：活塞杆15缩入至开锁最大行程S），同时通过第一摇臂13、摇臂轴12、第二摇臂9、第三撑杆7、偏心轴颈6，带动下撑杆1绕第一铰接轴4旋转，使得下撑杆1的第一止动面A与上撑杆3的第二止动面B脱开、活塞杆15的第三止动面C与外筒的第四止动面D脱开，第一偏心e₁、第二偏心e₂同时解除，进而在起落架支柱收起力的驱动下，下撑杆1、上撑杆3之间的角度θ不断减小，锁作动筒2的活塞杆15从外筒16伸出至小撑杆7的轴线与上、下撑杆铰接第一铰接轴4的轴线重合（即：活塞杆15随动伸出至最大行程，结构还留有剩余行程S1）时，继续与起落架支柱协同运动，锁作动筒2的活塞杆15缩入外筒16直至折叠状态收入起落架舱。

参见图7，放起落架支柱时，在起落架支柱放下力的驱动下，该机构与起落架支柱协同运动展开，上撑杆3与下撑杆1之间的角度θ不断增大，锁作动筒2的活塞杆15从外筒16随动伸出至第三撑杆7的轴线与上、下撑杆铰接第一铰接轴4的轴线重合时，随后锁作动筒2的活塞杆15开始缩入外筒16至活塞杆15的轴线与第一摇臂13的轴线重合，随之在碟形弹簧17的共同作用下，使下撑杆1的第一止动面A与上撑杆3的第二止动面B贴合、活塞杆15的第三止动面C与外筒16的第四止动面D贴合，使得第一偏心e₁、第二偏心e₂同时形成，即实现机构展开上锁，双向刚性止动承载。

本发明是一种双向刚性止动可折叠承载机构，通过结构件合理布局、协调设计，设置两个同向偏心（承载偏心及上锁偏心），实现机构在上锁状态双向刚性接触止动，承受拉向、压向载荷。在起落架收上液压力的驱动下，能够开锁折叠，与起落架支柱协同运动收入起落架舱；在起落架放下力的驱动下，能够与起落架支柱协同运动，展开自动形成偏心，刚性止动上锁，将起落架支柱可靠的锁定在放下位置，承受拉向、压向载荷。降低了结构件设计难度，减轻了重量，节约了空间，提高了起落架承载可靠性及安全性。

以上所述，仅是本申请的较佳实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。

Claims

1.一种折叠件展开支撑锁定装置，包括第一撑杆（1）和第二撑杆（3），第一撑杆（1）和第二撑杆（3）相对的一端通过第一铰接轴（4）铰接相连，第一撑杆（1）的另一端开设有用于与折叠件铰接的第一铰接轴孔（110），第二撑杆（3）的另一端开设有用于与主体结构铰接的第二铰接轴孔（31）；其特征在于，

所述第一撑杆（1）与第二撑杆（3）相对的一端设有第一铰接部（120），第二撑杆（3）与第一撑杆（1）相对的一端设有第二铰接部（32），第一铰接部（120）和第二铰接部（32）设于第一铰接轴（4）的同一侧；

所述第一撑杆（1）和第二撑杆（3）之间设有锁定机构，所述锁定机构包括锁作动筒（2）、第一摇臂（13）、第二铰接轴（12）、第二摇臂（9）和第三撑杆（7），所述锁作动筒（2）的外筒（16）铰接于第二撑杆（3）上，锁作动筒（2）的活塞杆（15）与第一摇臂（13）的一端铰接；第一摇臂（13）的另一端固定在第二铰接轴（12）上，所述第二摇臂（9）的一端固定在第二铰接轴（12）上，第二铰接部（32）铰接于第二铰接轴（12）上，第三撑杆（7）的两端分别开设有第三铰接轴孔（71）和第四铰接轴孔（72），第三撑杆（7）通过第三铰接轴孔（71）与第二摇臂（9）的另一端铰接，第一铰接部（120）上设有偏心轴颈（6），偏心轴颈（6）可转动连接于第四铰接轴孔（72）中；

当所述折叠件位于展开状态时，所述第一铰接部（120）和第二铰接部（32）抵接，所述第一铰接轴（4）的轴线位于第一铰接轴孔（110）和第二铰接轴孔（31）中心连线的一侧，锁定组件位于第一铰接轴孔（110）和第二铰接轴孔（31）中心连线的另一侧；所述第一摇臂（13）、锁作动筒（2）和第二撑杆（3）之间形成稳定的三角形关系，所述活塞杆（15）随动伸出至最大行程，所述第二铰接轴（12）的中线轴线位于第三铰接轴孔（71）和第四铰接轴孔（72）中心连线靠近第一铰接轴（4）的一侧。

2.根据权利要求1所述的折叠件展开支撑锁定装置，其特征在于，所述第一铰接部（120）、第二铰接部（32）、第二摇臂（9）和第三撑杆（7）均设有两个以形成两套连接组件，两套连接组件分设于第一摇臂（13）沿第二铰接轴（12）中心轴线的两侧。

3.根据权利要求2所述的折叠件展开支撑锁定装置，其特征在于，第二铰接部（32）位于第一摇臂（13）和相应的第二摇臂（9）之间。

4.根据权利要求2所述的折叠件展开支撑锁定机构，其特征在于，其中一个第二摇臂（9）与第二铰接轴（12）一体成型形成摇臂轴。

5.根据权利要求1-4任一项所述的折叠件展开支撑锁定装置，其特征在于，所述活塞杆（15）伸入外筒（16）中的一端穿设有压缩弹簧（17），所述外筒（16）靠近活塞杆（15）伸出端的外壁上开设有连通外筒（16）内腔和液压系统或气压系统的管嘴（I），所述活塞杆（15）的伸入行程大于活塞杆（15）的随动伸出行程。

6.根据权利要求1-4任一项所述的折叠件展开支撑锁定装置，其特征在于，所述活塞杆（15）和/或外筒（16）的内壁上设有防止活塞杆（15）脱出的防脱部。

7.根据权利要求1-4任一项所述的折叠件展开支撑锁定装置，其特征在于，所述第一铰接部（120）和第二铰接部（32）均为耳孔座，偏心轴颈（6）安装于所述第一铰接部（120）的耳孔中。

8.根据权利要求1-4任一项所述的折叠件展开支撑锁定装置，其特征在于，所述第一铰接部（120）与第二铰接部（32）相对的一端具有第一止动面（A），所述第二铰接部（32）与第一铰接部（120）相对的一端具有第二止动面（B），当所述折叠件位于展开状态时，所述第一止动面（A）和第二止动面（B）贴合。

9.根据权利要求1-4任一项所述的折叠件展开支撑锁定装置，其特征在于，所述压缩弹簧（17）为蝶形弹簧。