CN112339995B - 一种液压收放起落架机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液压收放起落架机构，包括液压泵、液压油箱、第一单向阀、安全阀、蓄压调节阀、蓄压单向节流阀、蓄压器、压力继电器、第二单向阀、第三单向阀、卸荷阀、第四单向阀、第一二位二通电磁阀、第二二位二通电磁阀、第五单向阀、应急放二位二通阀、行程开关、应急放下凸轮盘、主起落架液压作动筒、前起落架液压作动筒和主起落架收放作动筒、三个第六单向阀和三组控制阀组。本发明可以有效降低液压能源功率并具有双重应急放下模式，操作简单，可靠性更高，确保飞机起落架能放下安全着陆。

Description

一种液压收放起落架机构
技术领域
本发明属于飞机液压控制技术领域，具体涉及一种液压收放起落架机构。
背景技术
起落架是飞机在地面停放、滑行、起飞和着陆时用于支撑飞机重量，吸收冲击载荷的装置，是影响飞机起飞着陆安全的关键部件，其中可收放式的起落架可以明显降低飞机的气动阻力，改善气动性能，是现代有人机和无人机的常见配置。飞机设计要求起落架能在收放系统任何合理可能的失效下，起落架能放下，保证飞机安全着陆。
201811634425 .2公开了一种《一种飞机起落架收放液压系统》，采用1台电机驱动的液压泵作为起落架收放的液压动力源，通过三位四通电磁阀（选择活门），实现起落架收上和放下管路油液的切换。起落架收上位置通过收上锁作动筒维持，起落架放下位置通过放下锁作动筒维持。技术缺点在于：1）液压能源功率和流量需求大，重量较重；2）应急放下方式单一，且没有考虑选择活门失效的情况。
ISBN：9787302416210《活塞发动机飞机结构与系统》第12章第3.2节，采用1台电机驱动的大流量双向液压泵作为起落架收放的液压动力源，双向液压泵的两个高压液压油输出方向分别对应起落架收上和放下管路油液，设置应急机械放下阀连通收上管路和放下管路，手动应急放下起落架。起落架收上位置通过收上管路的封闭高压油液形成液锁维持，收上管路压力降低时，液压泵重新工作补充压力；起落架放下位置依靠起落架斜撑杆钩环锁维持。技术缺点在于：1）单个双向液压动力源功率和流量需求大，结构较复杂，重量较重，成本较高；2）起落架收上位置通过封闭管路高压油液维持，若系统元件泄漏，电机泵可能会频繁启动或长时间工作；3）应急放下方式单一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种液压收放起落架机构，解决了起落架液压收放需求功率高和重量重的问题。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种液压收放起落架机构，包括液压泵、液压油箱、第一单向阀、安全阀、蓄压调节阀、蓄压单向节流阀、蓄压器、压力继电器、第二单向阀、第三单向阀、卸荷阀、第四单向阀、第一二位二通电磁阀、第二二位二通电磁阀、第五单向阀、应急放二位二通阀、行程开关、应急放下凸轮盘、主起落架液压作动筒、前起落架液压作动筒和主起落架收放作动筒、三个第六单向阀和三组控制阀组，每组控制阀组包括一个第七单向阀和一个节流阀。
液压油箱一端与液压泵相连，另一端连通回油管路；液压泵出口经过滤网后通过油管分别与安全阀和第一单向阀相连；第二单向阀与卸荷阀和油箱连接，第三单向阀与安全阀和卸荷阀连接；安全阀再分别与回油管路和蓄压调节阀连接，蓄压调节阀分别与蓄压器、压力继电器和蓄压单向节流阀连接；第一单向阀分别与第四单向阀、蓄压单向节流阀连接；第四单向阀分别和卸荷阀、第一二位二通电磁阀和第二二位二通电磁阀连接；其中卸荷阀分别和第二二位二通电磁阀和第七单向阀回油连接；一个第六单向阀分别与主起落架液压作动筒的无杆腔和二位二通阀连接，第二个第六单向阀分别与前起落架液压作动筒的无杆腔和二位二通阀连接，第三个第六单向阀分别与主起落架收放作动筒的无杆腔和二位二通阀连接，第一二位二通电磁阀分别和主起落架液压作动筒、前起落架液压作动筒和主起落架收放作动筒的有杆腔连接；第二二位二通电磁阀通过三组控制阀组分别和主起落架液压作动筒、前起落架液压作动筒和主起落架收放作动筒的无杆腔连接，应急放二位二通阀一端通过三个第六单向阀旁通无杆腔连接第二单向阀回油管路，另一端连接第五单向阀，并在第一二位二通电磁阀得电激励时，连接第二单向阀回油管路；应急放下凸轮盘带动二位二通阀阀芯运动的同时，改变行程开关的通断状态。
本发明与现有技术相比，其显著优点在于：
（1）可以有效降低液压能源的用电功率，起落架收、放过程的液压流量接近相等，避免了使用大流量液压泵或双向液压泵，系统简单节能和低成本。
（2）本发明的液压回路和控制，具有双重应急放下模式，操作简单，可靠性更高，确保飞机起落架放下安全着陆。
附图说明
图1为本发明所述的液压收放起落架机构的原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
结合图1，本发明所述的一种液压收放起落架机构，包括液压泵1、液压油箱2、第一单向阀3、安全阀4、蓄压调节阀5、蓄压单向节流阀6、蓄压器7、压力继电器8、第二单向阀9、第三单向阀10、卸荷阀11、第四单向阀12、第一二位二通电磁阀13、第二二位二通电磁阀14、第五单向阀15、应急放二位二通阀16、行程开关17、应急放下凸轮盘18、主起落架液压作动筒22、前起落架液压作动筒23和主起落架收放作动筒24、三个第六单向阀19和三组控制阀组，每组控制阀组包括一个第七单向阀20和一个节流阀21。
液压油箱2一端与液压泵1相连，另一端连通回油管路；液压泵1出口经过滤网后通过油管分别与安全阀4和第一单向阀3相连；第二单向阀9与卸荷阀11和油箱连接，第三单向阀10与安全阀4和卸荷阀11连接。安全阀4再分别与回油管路和蓄压调节阀5连接，蓄压调节阀5分别与蓄压器7、压力继电器8和蓄压单向节流阀6连接；第一单向阀3分别与第四单向阀12、蓄压单向节流阀6连接；第四单向阀12分别和卸荷阀11、第一二位二通电磁阀13和第二二位二通电磁阀14连接；其中卸荷阀11分别和第二二位二通电磁阀14和第七单向阀20回油连接；一个第六单向阀19分别与主起落架液压作动筒22的无杆腔和二位二通阀16连接，第二个第六单向阀19分别与前起落架液压作动筒23的无杆腔和二位二通阀16连接，第三个第六单向阀19分别与主起落架收放作动筒24的无杆腔和二位二通阀16连接，第一二位二通电磁阀13分别和主起落架液压作动筒22、前起落架液压作动筒23和主起落架收放作动筒24的有杆腔连接；第二二位二通电磁阀14通过三组控制阀组分别和主起落架液压作动筒22、前起落架液压作动筒23和主起落架收放作动筒24的无杆腔连接，应急放二位二通阀16一端通过三个第六单向阀19旁通无杆腔连接第二单向阀9回油管路，另一端连接第五单向阀15，并在第一二位二通电磁阀13得电激励（起落架完全收回）时，连接第二单向阀9回油管路。应急放下凸轮盘18带动二位二通阀16阀芯运动的同时，改变行程开关17的通断状态。
所述安全阀4压力为系统设计工作压力，卸荷阀11压力为1.5倍的设计工作压力。
工作原理：
正常收回：液压泵上电启动，第一二位二通电磁阀13不激励，第二二位二通电磁阀14得电激励，液压油同时作用于主起落架液压作动筒22、前起落架液压作动筒23和主起落架收放作动筒24的无杆腔和有杆腔，利用其容积差起落架快速收上，同时蓄压器7持续充压。
完全收回：当主起落架液压作动筒22、前起落架液压作动筒23和主起落架收放作动筒24工作到最大行程时，第一二位二通电磁阀13得电激励，系统压力继续升高，收上管路压力为当压力继电器8检测的压力超过0.95倍的设计工作压力时，切断液压泵1工作，蓄压器7维持起落架完全收上位置，若系统内泄漏，压力继电器8检测的压力低于0.8倍的设计工作压力时，液压泵1重新工作，补充系统压力；正常情况下，蓄压器7维持系统压力0.8～0.95倍的设计工作压力，无需液压泵1工作。蓄压调节阀5用于地面维护时，快速卸掉蓄压器7压力。
动力源失效或手动拉起断路器-起落架放下：第一二位二通电磁阀13和第二二位二通电磁阀14断电归零位，主起落架液压作动筒22、前起落架液压作动筒23和主起落架收放作动筒24的收上原高压腔连通回油管路，起落架随惯性矩放下，起落架斜撑杆钩环锁锁定放下位置。
手动应急放下：手动拉动应急放凸轮盘18，带动应急放二位二通阀16阀芯运动同时行程开关17断开使液压泵1电路断开，主起落架液压作动筒22、前起落架液压作动筒23和主起落架收放作动筒24的无杆高压腔旁通而直接连接第二单向阀9回油油箱，第二单向阀9提供背压，起落架随惯性矩平稳放下，斜撑杆钩环锁锁定放下位置。
正常放下：液压泵1上电启动，第一二位二通电磁阀13断电不激励，第二二位二通电磁阀14断电不激励，高压液压油作用于主起落架液压作动筒22、前起落架液压作动筒23和主起落架收放作动筒24，主起落架液压作动筒22、前起落架液压作动筒23和主起落架收放作动筒24无杆腔连通油箱，主起落架液压作动筒22、前起落架液压作动筒23和主起落架收放作动筒24连接的节流阀21保证起落架同步放下，斜撑杆钩环锁锁定放下位置，液压泵断电关闭。
起落架液压收上时，液压油同时作用于主起落架液压作动筒22、前起落架液压作动筒23和主起落架收放作动筒24无杆腔和有杆腔即节能回路，利用其容积差产生的载荷和流量使起落架快速收上；起落架液压放下时，液压油仅作用于有杆腔，使起落架快速放下，使用一台直流电机驱动的普通小流量液压泵即可满足上述功率和流量需求，结构简单，低能耗。
所有电磁阀和电机泵等用电元件通过断路器与飞机主汇流条连接，主起落架液压作动筒22、前起落架液压作动筒23和主起落架收放作动筒24的无杆腔的上游管路设置第二二位二通电磁阀14，有杆腔的上游管路设置第一二位二通电磁阀13，起落架完全收回时两个电磁阀均处于得电激励状态，当收放系统电源故障或手动拉起断路器，所有电磁阀归零位，主起落架液压作动筒22、前起落架液压作动筒23和主起落架收放作动筒24的无杆高压腔连通回油管路，起落架随惯性矩放下；当电磁阀元件出现故障时，手动拉起应急放下二位二通阀，将收放作动筒的无杆高压腔旁通电磁阀14从而直接连通油箱，起落架随惯性矩放下；上述液压收放起落架可通过机械拉起应急放下阀和拉起断路器两种方式，在所有合理可能的失效模式下均能实现起落架的应急放下，可靠性更高，确保飞机起落架放下安全着陆。

Claims (8)

1.一种液压收放起落架机构，其特征在于：包括液压泵（1）、液压油箱（2）、第一单向阀（3）、安全阀（4）、蓄压调节阀（5）、蓄压单向节流阀（6）、蓄压器（7）、压力继电器（8）、第二单向阀（9）、第三单向阀（10）、卸荷阀（11）、第四单向阀（12）、第一二位二通电磁阀（13）、第二二位二通电磁阀（14）、第五单向阀（15）、应急放二位二通阀（16）、行程开关（17）、应急放下凸轮盘（18）、主起落架液压作动筒（22）、前起落架液压作动筒（23）和主起落架收放作动筒（24）、三个第六单向阀（19）和三组控制阀组，每组控制阀组包括一个第七单向阀（20）和一个节流阀（21）；
液压油箱（2）一端与液压泵（1）相连，另一端连通回油管路；液压泵（1）出口经过滤网后通过油管分别与安全阀（4）和第一单向阀（3）相连；第二单向阀（9）与卸荷阀（11）和液压油箱（2）连接，第三单向阀（10）与安全阀（4）和卸荷阀（11）连接；安全阀（4）再分别与回油管路和蓄压调节阀（5）连接，蓄压调节阀（5）分别与蓄压器（7）、压力继电器（8）和蓄压单向节流阀（6）连接；第一单向阀（3）分别与第四单向阀（12）、蓄压单向节流阀（6）连接；第四单向阀（12）分别和卸荷阀（11）、第一二位二通电磁阀（13）和第二二位二通电磁阀（14）连接；其中卸荷阀（11）分别和第二二位二通电磁阀（14）和第七单向阀（20）回油连接；一个第六单向阀（19）分别与主起落架液压作动筒（22）的无杆腔和应急放二位二通阀（16）连接，第二个第六单向阀（19）分别与前起落架液压作动筒（23）的无杆腔和应急放二位二通阀（16）连接，第三个第六单向阀（19）分别与主起落架收放作动筒（24）的无杆腔和应急放二位二通阀（16）连接，第一二位二通电磁阀（13）分别和主起落架液压作动筒（22）、前起落架液压作动筒（23）和主起落架收放作动筒（24）的有杆腔连接；第二二位二通电磁阀（14）通过三组控制阀组分别和主起落架液压作动筒（22）、前起落架液压作动筒（23）和主起落架收放作动筒（24）的无杆腔连接，应急放二位二通阀（16）一端通过三个第六单向阀（19）旁通无杆腔连接第二单向阀（9）回油管路，另一端连接第五单向阀（15），并在第一二位二通电磁阀（13）得电激励时，连接第二单向阀（9）回油管路；应急放下凸轮盘（18）带动应急放二位二通阀（16）阀芯运动的同时，改变行程开关（17）的通断状态。
2.根据权利要求1所述的液压收放起落架机构，其特征在于：所述安全阀（4）压力为系统设计工作压力。
3.根据权利要求1所述的液压收放起落架机构，其特征在于：所述卸荷阀（11）压力为1.5倍的设计工作压力。
4.根据权利要求1所述的液压收放起落架机构，其特征在于：正常收回时，液压泵上电启动，第一二位二通电磁阀（13）不激励，第二二位二通电磁阀（14）得电激励，液压油同时作用于主起落架液压作动筒（22）、前起落架液压作动筒（23）和主起落架收放作动筒（24）的无杆腔和有杆腔，利用其容积差起落架快速收上，同时蓄压器（7）持续充压。
5.根据权利要求1所述的液压收放起落架机构，其特征在于：完全收回时，当主起落架液压作动筒（22）、前起落架液压作动筒（23）和主起落架收放作动筒（24）工作到最大行程时，第一二位二通电磁阀（13）得电激励，系统压力继续升高，收上管路压力为当压力继电器（8）检测的压力超过0.95倍的设计工作压力时，切断液压泵（1）工作，蓄压器（7）维持起落架完全收上位置，若系统内泄漏，压力继电器（8）检测的压力低于0.8倍的设计工作压力时，液压泵（1）重新工作，补充系统压力；正常情况下，蓄压器（7）维持系统压力0.8～0.95倍的设计工作压力，无需液压泵（1）工作。
6.根据权利要求1或5所述的液压收放起落架机构，其特征在于：蓄压调节阀（5）用于地面维护时，快速卸掉蓄压器（7）压力。
7.根据权利要求1所述的液压收放起落架机构，其特征在于：动力源失效或手动拉起断路器-起落架放下：第一二位二通电磁阀（13）和第二二位二通电磁阀（14）断电归零位，主起落架液压作动筒（22）、前起落架液压作动筒（23）和主起落架收放作动筒（24）的收上原高压腔连通回油管路，起落架随惯性矩放下，起落架斜撑杆钩环锁锁定放下位置。
8.根据权利要求1所述的液压收放起落架机构，其特征在于：手动应急放下时，手动拉动应急放凸轮盘（18），带动应急放二位二通阀（16）阀芯运动同时行程开关（17）断开使液压泵（1）电路断开，主起落架液压作动筒（22）、前起落架液压作动筒（23）和主起落架收放作动筒（24）的无杆高压腔旁通而直接连接第二单向阀（9）回油液压油箱（2），第二单向阀（9）提供背压，起落架随惯性矩平稳放下，斜撑杆钩环锁锁定放下位置。
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