CN114110081B - 一种直升机起落架缓冲器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种直升机起落架缓冲器，包括活塞杆、外筒和内腔，其中：活塞杆的一端通过密封结构活动式装配到外筒一端内，并通过固定套与安装在外筒内的节流阀固定连接，活塞杆内置有第一浮动活塞，用于将活塞杆内部的低压气腔与回油腔分离；内腔置于外筒内，内腔的内部设置有高压气腔，内腔的一端穿过节流阀连接活塞杆，活塞杆的一端活动式装配在内腔的外部，高压气腔通过第二浮动活塞与活塞杆的回油腔分离；外筒与内腔之间的空腔为压油腔，压油腔通过注油嘴注入液压油，其与活塞杆的回油腔之间通过节流阀控制油液流动；外筒端部均布有爆破隔膜，并与内腔的高压气体连通。本发明能有效提高缓冲器的吸能效率，可控制缓冲器的峰值载荷。

Description

一种直升机起落架缓冲器
技术领域
本发明涉及起落架设计领域，具体涉及一种直升机起落架缓冲器。
背景技术
起落架是供飞机在地面滑跑和灵活运动的装置。飞机在着陆接地和地面运动时，会与地面产生不同程度的撞击，起落架应能减缓这种撞击，以减小飞机的受力。其中缓冲吸能的关键部件就是缓冲器。如果缓冲器设计的不合理，将使得飞机承受更大的载荷，导致飞机设计重量增加。同时，在直升机领域，随着直升机技术的发展，对直升机遇险后乘员生存力要求逐渐提高。由于直升机特殊的旋翼结构、飞行高度低等因素制约，空中出现险情时机乘人员难以通过跳伞、弹射救生系统等手段进行逃生。采用抗坠毁技术对提升直升机生存率具有重要意义。目前，直升机抗起落架坠毁设计多采用双腔油气式缓冲器，其技术发展已较为成熟。
传统的双腔油气式缓冲器，既要满足正常着陆载荷控制要求，又要满足全机动特性要求，防止地面共振，同时还要满足坠毁着陆能量吸收，载荷、行程控制要求。这使得高压腔充填气体的压力较高，在大速度着陆时，高压腔基本不工作，使得起落架的吸能效率低。若降低高压腔的压力，缓冲器偏软，又使得直升机在发生坠毁时，起落架无法吸收全部能量，达不到抗坠毁效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种直升机起落架缓冲器，用以适配直升机抗坠毁起落架的设计要求。
为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案：
一种直升机起落架缓冲器，包括活塞杆、外筒和内腔，其中：
所述活塞杆的一端通过密封结构活动式装配到外筒一端内，并通过固定套与安装在外筒内的节流阀固定连接，活塞杆内置有第一浮动活塞，用于将活塞杆内部的低压气腔与回油腔分离；
所述内腔置于外筒内，内腔的内部设置有高压气腔，内腔的一端穿过节流阀连接活塞杆，活塞杆的一端活动式装配在内腔的外部，高压气腔通过第二浮动活塞与活塞杆的回油腔分离；
所述外筒与内腔之间的空腔为压油腔，压油腔通过注油嘴注入液压油，其与活塞杆的回油腔之间通过节流阀控制油液流动；
所述外筒端部均布有爆破隔膜，并与内腔的高压气腔连通。
进一步地，所述外筒上设置有止动器，利用内钢衬套、外钢衬套及剪切销将止动器固定在外筒上。
进一步地，所述活塞杆、外筒、内腔为筒体结构，固定套、节流阀和止动器为中空件。
进一步地，活塞杆另一端设有充气嘴，用于向活塞杆内的低压气腔充入低压气体。
进一步地，所述内腔一端连接高压充气嘴，高压气腔通过高压充气嘴充入高压气体。
进一步地，内钢衬套、外钢衬套及剪切销在周向上均匀分布多组；内钢衬套、外钢衬套分别固定在外筒上的固定孔、环绕内腔上设置的卡箍上的固定孔中，并通过剪切销穿过内钢衬套、外钢衬套。
进一步地，当缓冲器受到载荷压缩时，活塞杆向外筒内运动，外筒内的压油腔内液压油通过节流阀流向活塞杆内的回油腔，油液通过节流阀产生阻尼力，减缓缓冲器的压缩；液压油推动第一浮动活塞运动，进而压缩低压气腔气体；随着低压气腔气体压力升高至高压气腔的充填压力时，第二浮动活塞启动，低压气腔和高压气腔同时压缩；当气体压力升高到能够平衡缓冲器所受的外部载荷时，达到平衡状态。
进一步地，当载荷解除后，活塞杆内的气体压力使活塞杆向外伸长，将回油腔内的油液压回至压油腔内。
与现有技术相比，本发明具有以下技术特点：
本发明提出的直升机起落架缓冲器，能有效提高缓冲器的吸能效率，可控制缓冲器的峰值载荷。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为爆破隔膜安装剖视图；
图中标号说明：11活塞杆，12外筒，13内腔，101第一浮动活塞，102固定套，103节流阀，104低压气腔，105回油腔，201第二浮动活塞，202外钢衬套，203剪切销，204内钢衬套，205止动器，206爆破隔膜。
具体实施方式
参见附图，本发明提供一种直升机起落架缓冲器，主要包括活塞杆11、外筒12、内腔13、第一浮动活塞101、第二浮动活塞201、固定套102、节流阀103、止动器205、外钢衬套202、内钢衬套204、剪切销203、爆破隔膜206等组成。其中：
活塞杆11、外筒12、内腔13为筒体结构，固定套102、节流阀103和止动器205为中空件，其结构见图1。
所述活塞杆11的一端通过密封结构活动式装配到外筒12一端内，并通过固定套102与安装在外筒12内的节流阀103固定连接，活塞杆11内置有第一浮动活塞101，用于将活塞杆11内部的低压气腔104与回油腔105分离；活塞杆11另一端设有充气嘴，用于向活塞杆11内的低压气腔104充入低压气体。
所述内腔13置于外筒12内，一端连接高压充气嘴，内腔13的内部设置有高压气腔207，通过外筒12上设置的高压充气嘴充入高压气体；内腔13的一端穿过节流阀103连接活塞杆11，活塞杆11的一端活动式装配在内腔13的外部，高压气腔207通过第二浮动活塞201与活塞杆11的回油腔105分离。
所述外筒12与内腔13之间的空腔为压油腔208，压油腔208通过注油嘴注入液压油，其与活塞杆11的回油腔105之间通过节流阀103控制油液流动，以提供必要的阻尼。
所述止动器205利用内钢衬套204、外钢衬套202及剪切销203将止动器205固定在外筒12上，其局部剖视图见图2。内钢衬套204、外钢衬套202及剪切销203在周向上均匀分布多组；具体地，内钢衬套204、外钢衬套202分别固定在外筒12上的固定孔、环绕内腔13上设置的卡箍上的固定孔中，并通过剪切销203穿过内钢衬套204、外钢衬套202。
所述爆破隔膜206均布于外筒12端部，并与内腔13的高压气腔207连通，其局部剖视图见图2。
工作过程：
当缓冲器受到载荷压缩时，活塞杆11向外筒12内运动，外筒12内的压油腔208内液压油通过节流阀103流向活塞杆11内的回油腔105，油液通过节流阀产生阻尼力，减缓缓冲器的压缩；液压油推动第一浮动活塞101运动，进而压缩低压气腔104气体。随着低压气腔104气体压力升高至高压气腔207的充填压力时，第二浮动活塞201启动，低压气腔104和高压气腔207同时压缩。当气体压力升高到能够平衡缓冲器所受的外部载荷时，系统达到平衡。当载荷解除后，活塞杆11内的气体压力使活塞杆11向外伸长，将回油腔105内的油液压回至压油腔208内。
在正常着陆时，缓冲器的高压气腔207可同时参与吸能，提高吸能效率。在发生坠毁时，当活塞杆11压缩至止动器205位置时，止动器205固定用的剪切销203将被活塞杆11顶断，可将缓冲器载荷降低到设计值以下，同时可以产生更长的压缩行程。随着活塞杆11继续压缩，高压气腔207的高压气体将冲破外筒12顶部设置的爆破隔膜206，高压气体排放到大气中，通过这种方式限制传递到机身的载荷，并且不会影响缓冲器的功能。
以上实施例仅用于说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种直升机起落架缓冲器，其特征在于，包括活塞杆(11)、外筒(12)和内腔(13)，其中：
所述活塞杆(11)的一端通过密封结构活动式装配到外筒(12)一端内，并通过固定套(102)与安装在外筒(12)内的节流阀(103)固定连接，活塞杆(11)内置有第一浮动活塞(101)，用于将活塞杆(11)内部的低压气腔(104)与回油腔(105)分离；
所述内腔(13)置于外筒(12)内，内腔(13)的内部设置有高压气腔(207)，内腔(13)的一端穿过节流阀(103)连接活塞杆(11)，活塞杆(11)的一端活动式装配在内腔(13)的外部，高压气腔(207)通过第二浮动活塞(201)与活塞杆(11)的回油腔(105)分离；
所述外筒(12)与内腔(13)之间的空腔为压油腔(208)，压油腔(208)通过注油嘴注入液压油，其与活塞杆(11)的回油腔(105)之间通过节流阀(103)控制油液流动；
所述外筒(12)端部均布有爆破隔膜(206)，并与内腔(13)的高压气腔(207)连通；
所述外筒(12)上设置有止动器(205)，利用内钢衬套(204)、外钢衬套(202)及剪切销(203)将止动器(205)固定在外筒(12)上；
内钢衬套(204)、外钢衬套(202)及剪切销(203)在周向上均匀分布多组；内钢衬套(204)、外钢衬套(202)分别固定在外筒(12)上的固定孔、环绕内腔(13)上设置的卡箍上的固定孔中，并通过剪切销(203)穿过内钢衬套(204)、外钢衬套(202)；
当缓冲器受到载荷压缩时，活塞杆(11)向外筒(12)内运动，外筒(12)内的压油腔(208)内液压油通过节流阀(103)流向活塞杆(11)内的回油腔(105)，油液通过节流阀产生阻尼力，减缓缓冲器的压缩；液压油推动第一浮动活塞(101)运动，进而压缩低压气腔(104)气体；随着低压气腔(104)气体压力升高至高压气腔(207)的充填压力时，第二浮动活塞(201)启动，低压气腔(104)和高压气腔(207)同时压缩；当气体压力升高到能够平衡缓冲器所受的外部载荷时，达到平衡状态；
在正常着陆时，缓冲器的高压气腔(207)同时参与吸能；在发生坠毁时，当活塞杆(11)压缩至止动器(205)位置时，止动器(205)固定用的剪切销(203)将被活塞杆(11)顶断，将缓冲器载荷降低到设计值以下，同时可以产生更长的压缩行程；随着活塞杆(11)继续压缩，高压气腔(207)的高压气体将冲破外筒(12)顶部设置的爆破隔膜(206)，高压气体排放到大气中。
2.根据权利要求1所述的直升机起落架缓冲器，其特征在于，所述活塞杆(11)、外筒(12)、内腔(13)为筒体结构，固定套(102)、节流阀(103)和止动器(205)为中空件。
3.根据权利要求1所述的直升机起落架缓冲器，其特征在于，活塞杆(11)另一端设有充气嘴，用于向活塞杆(11)内的低压气腔(104)充入低压气体。
4.根据权利要求1所述的直升机起落架缓冲器，其特征在于，所述内腔(13)一端连接高压充气嘴，高压气腔(207)通过高压充气嘴充入高压气体。
5.根据权利要求1所述的直升机起落架缓冲器，其特征在于，当载荷解除后，活塞杆(11)内的气体压力使活塞杆(11)向外伸长，将回油腔(105)内的油液压回至压油腔(208)内。
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