CN115556918A - 飞机舱门增压预防装置 - Google Patents

Abstract

一种飞机舱门增压预防装置，包括通风板、具有弹力构件的通风板施力构件、第一动力传输机构及第二动力传输机构，通风板包括驱动端，其以从通风板朝向机舱内侧突出的方式设置，第二动力输出机构包括保持件，其以从从动轴朝向通风板的方式突出，随着从动轴的旋转，能与驱动端接触或远离驱动端，弹力构件一端安装于通风板，另一端安装于门体，扭力设计成保持通风板趋向打开，当压力差大于规定值时，提供的扭力小于作用在通风板上的压力。可靠性高、通用性强。能够防止任何承压的危险舱门在未完全关闭、锁闩和锁定的情况下将飞机增压到不安全的水平，在客舱残余压力超过规定值时无法正常打开舱门。

Description

飞机舱门增压预防装置

技术领域

本发明专利涉及一种飞机舱门增压预防装置。

背景技术

对于客机舱门，根据适航条例AC25.783-1A对现行有效的《运输类飞机适航标准》CCAR-25-R4 25.783(c)(1)条款解读为：

(1)预防加压的条款必须监控舱门的关闭、锁闩和锁定条件。如果使用多于一个锁定系统，必须监控每个锁定系统。这些条款的例子包括通风孔盖板和增压阻通电路。当舱内外压差保持在低于0.5psi要防止增压到不安全水平。一旦关闭、锁闩和锁紧条件和增压完全起动，这些系统将不应给飞机泄压。

(2)如果使用通风孔盖板，应设计成，在正常操作或操作连接单一失效条件下，通风孔盖板在舱门锁闩和锁紧前不能关闭。通风孔盖板联动装置应监控每个舱门锁的位置。

因此，通风孔盖板方案是符合CCAR-25-R4 25.783(c)(1)条款的成功应用示例之一。

在现有的增压预防方案研究中，存在多种通风孔盖板设计方案。

在科技论文《民用飞机舱门压力锁定机构设计研究》、专利CN104443350B中公开了客机舱门压力锁定机构，在该舱门压力锁定机构中采用了凸轮方案，凸轮外形面设计要求较高，制造难度较大，存在较大的卡滞风险。

在《波音B777飞机舱门通风口打开延迟时间计算方法》、《民用飞机舱门通风口机构的设计与研究》、CN 106347627 B中公开了采用凸轮控制的多功能舱门通风口装置。在所涉及的增压预防机构方案中采用了凸轮、连杆方案，通过凸轮实现分时操作，通过连杆驱动通风板。由于驱动端距离通风板较远，重量成本较高，此外，凸轮外形面设计要求较高，制造难度较大，存在较大的卡滞风险。

在CN108349582B中公开了具有集成机构的飞机紧急逃出门及用于开启/关闭逃出门的方法。所提出的方案有弹簧、凸轮、止动件等。但是，机构较为复杂，制造难度较大，该方案适用于翼上应急出口舱门，需要手柄预留较大转动角度以操纵通风板开启和关闭，对手柄转动时序的设计要求较高。

现有技术

《民用飞机舱门压力锁定机构设计研究》

《波音B777飞机舱门通风口打开延迟时间计算方法》

《民用飞机舱门通风口机构的设计与研究》

现有专利文献

专利文献1：CN104443350B

专利文献2：CN108349582B

发明内容

本发明涉及一种飞机舱门增压预防装置，适用于飞机应急出口舱门，能够防止任何承压的危险舱门在未完全关闭、锁闩和锁定的情况下将飞机增压到不安全的水平，且在客舱残余压力超过设计规定值时无法正常打开舱门。

本发明一实施方式的飞机舱门增压预防装置包括：通风板，该通风板用于关闭或打开飞机舱门的通风口；通风板施力构件，该通风板施力构件用于对所述通风板施力；第一动力传输机构，该第一动力传输机构接收来自舱门关闭机构或舱门开启机构的动力；以及第二动力传输机构，该第二动力传输机构接收来自所述第一动力传输机构的动力，所述通风板包括：轴，所述轴与飞机舱门的门体连接，所述通风板能绕所述轴旋转；以及杆状的驱动端，该驱动端以从所述通风板朝向机舱内侧突出的方式设置，所述第二动力输出机构包括：从动轴，该从动轴的两端安装在飞机舱门的门体上，相对于门体能定轴转动；从动件，该从动件套设于所述从动轴，接收来自所述第一动力传输机构的主动件的动力；以及保持件，该保持件与所述从动轴连接，且以从所述从动轴朝向所述通风板的方式突出，随着所述从动轴的旋转，能与所述驱动端接触或远离所述驱动端，所述通风板施力构件包括弹力构件，该弹力构件设于所述轴，一端安装于所述通风板，另一端安装于飞机舱门的门体，所述弹力构件的扭力设计成保持所述通风板趋向打开，当飞机座舱的内部与外部的压力差大于规定值时，所述弹力构件提供的扭力小于作用在所述通风板上的压力。

根据上述结构的飞机舱门增压预防装置，能够通过简单的结构实现在锁系统未锁定时通风板保持设计要求角度打开，在锁系统锁定以后仅需转动舱门手柄较小角度即能够完成通风板的关闭。在客舱压力大于设计要求值时，操作舱门手柄一定角度以后，通风板仍处于关闭位置，保证在客舱压力大于设计要求值时舱门不能够开启或需要大于300lb的力才能开启，即在客舱残余压力超过设计规定值时无法正常打开舱门。

附图说明

图1是表示本发明实施方式的飞机舱门增压预防装置的结构的图(舱门完全关闭状态)。

图2是表示本发明实施方式的飞机舱门增压预防装置的结构的图(舱门完全关闭状态)。

图3是表示本发明实施方式的飞机舱门增压预防装置处于完全打开状态的图。

图4是表示本发明实施方式的飞机舱门增压预防装置处于正常打开至舱门解锁临界状态(舱门关闭时的上锁临界状态)的图。

图5是表示本发明实施方式的飞机舱门增压预防装置对开门机构的锁定状态的图。

图6是表示本发明实施方式的飞机舱门增压预防装置的通风板的结构的图。

(符号说明)

1 飞机舱门增压预防装置

1a 第一支座

1b 第二支座

2 通风板

2a 止动端

2b 驱动端

2c 锁定端

2d 本体

2e 加强筋

2f 突出部

2g 贯穿孔

3a 第一止动件

3b 第二止动件

4a 第一扭簧

4b 第二扭簧

5 第一底座

6 横梁

7 叉耳

8 锁轴

9a 第一齿轮

9b 第二齿轮

10 限位器

11 第三止动件

12 第二底座

13 轴

14a 第一套筒

14b 第二套筒

15 锁钩

16 从动轴

17 摇臂

18 滚轮

具体实施方式

以下，参照附图，对用于实施本公开的多个方式进行说明。在各方式中，有时对与在先前的方式中说明的事项对应的部分标注相同的附图标记，并省略重复的说明。在各方式中对结构的仅一部分进行说明的情况下，对于结构的其他部分能应用在先说明的其他方式。

能够将各实施方式中明示为能具体组合的部分彼此进行组合。此外，只要组合并不产生阻碍，即使未明示为能组合，也能够将实施方式彼此、实施方式与变形例和变形例彼此部分组合。

本发明的飞机舱门增压预防装置1安装于飞机舱门的门体(未图示)，通过操作手柄驱动该飞机舱门增压预防装置1，能打开或关闭在飞机舱门的门体上设置的通风口，可以防止飞机舱门未完全关闭的情况下，将飞机舱内增压至不安全水平。

如图1所示，本发明的飞机舱门增压预防装置1主要包括：作为承接体的第一支座1a、第二支座1b，该第一支座1a、第二支座1b安装于飞机舱门的门体(未图示)，用于承接关闭状态的通风板2；通风板2，该通风板2用于关闭或打开飞机舱门的通风口(未图示)；通风板施力构件4；第一动力传输机构20；以及第二动力传输机构30。

如图6所示，上述通风板2包括：本体2d，该本体2d形成为与通风口对应的形状，例如形成为带圆角的四边形板状；加强筋2e，该加强筋2e设于本体2d的内表面；至少两个突出部2f，该突出部2f从上述本体2d的下端缘突出，在该突出部2f设置有沿左右方向贯穿的贯穿孔2g；至少两个止动端2a，该止动端2a对应于第一支座1a、第二支座1b，以从本体2d向上突出的方式设置于本体2d的内表面中的上端缘拐角处，在该止动端2a设置有分别供第一止动件3a、第二止动件3b贯穿的通孔；驱动端2b，该驱动端2b以从本体2d向内侧突出的方式设置于本体2d的下端缘的大致中间位置，驱动端2b形成为长条形的杆状；以及锁定端2c，该锁定端2c形成为从机舱内侧观察为大致z字状，从驱动端2b的内侧端向右侧突出设置。此外，在该通风板2的打开状态下成为最内侧的位置设置有第三止动件11。

此外，上述通风板2还包括：轴13，该轴13穿过上述通风板2的突出部2f的贯穿孔2g，并且该轴13穿过后述的第一底座5和第二底座12的插通孔(未图示)而获得双臂支撑；以及第一套筒14a、第二套筒14b，该第一套筒14a、第二套筒14b夹着通风板2的驱动端2b而套设于上述轴13的左右两侧，第一套筒14a、第二套筒14b的一端分别与突出部2f接触，另一端分别与通风板2的驱动端2b接触。

作为通风板2的固定部件，包括：第二底座12，该第二底座12固定在横梁6上，横梁6与飞机舱门的门体固定连接；以及第一底座5，该第一底座5设置在相对于轴13与第二底座12相反一侧的位置且固定在横梁6上。

此外，作为通风板2的限位部件，除了上述的第三止动件11以外，还包括限位器10，该限位器10安装于第二底座12的内侧面，用于与第三止动件11接触。

如图2所示，通风板施力构件4大致包括第一扭簧4a、第二扭簧4b以作为弹力构件，该第一扭簧4a、第二扭簧4b套设于上述轴13的左右两侧，一端安装在通风板2的突出部2f上，另一端安装在飞机舱门的门体上，第一扭簧4a、第二扭簧4b的扭力设计成保持通风板2趋向打开，即通风板2趋向于绕上述轴13向舱门内部转动，当座舱内部与外部的压力差大于规定值(即设计标准值)时，第一扭簧4a、第二扭簧4b提供的扭力小于作用在通风板2的本体的压力，通风板2仍保持在关闭位置。

此外，如图2所示，第一动力传输机构20大致包括：锁轴8，该锁轴8的两端安装在飞机舱门的门体上，相对门体可以定轴转动；作为动力输入端的叉耳7，该叉耳7与锁轴8同轴安装；作为主动件的第一齿轮9a，该第一齿轮9a与锁轴8同轴安装。

如图2、图5所示，第二动力传输机构30大致包括：从动轴16，该从动轴16的两端安装在飞机舱门的门体上，相对门体可以定轴转动；锁钩15，该锁钩15套设于从动轴16，随着从动轴16的转动能够与通风板2的锁定端2c接触；作为保持件的摇臂17，该摇臂17与从动轴16固定连接，以从该从动轴16朝向通风板2的方式突出；作为保持件的滚轮18，该滚轮18安装在摇臂17的前端；以及作为从动件的第二齿轮9b，该第二齿轮9b套设于从动轴16，用于与第一齿轮9a啮合。

图1和图2示出了本发明实施方式的飞机舱门增压预防装置处于舱门完全关闭位置的状态。此时，滚轮18与通风板2的驱动端2b接触，将通风板2保持在关闭位置，安装在通风板2的止动端2a处的第一止动件3a和第二止动件3b与第一支座1a、第二支座1b分别接触。即、增压预防装置保持在关闭位置。

当正常开启舱门时，操作舱门开启机构来驱动叉耳7运动，叉耳7带动锁轴8转动，随着锁轴8的转动，第一齿轮9a转动，并带动与之啮合的第二齿轮9b转动，藉此从动轴16转动。接着，从动轴16带动摇臂17转动，安装在摇臂17上的滚轮18向下逐渐远离通风板2的驱动端2b。在第一扭簧4a、第二扭簧4b的扭力作用下，通风板2做打开运动。在此过程中，通风板2的驱动端2b保持与滚轮18接触，直到第三止动件11与限位器10接触。此时，通风板2打开到最大角度。在第一扭簧4a、第二扭簧4b以及第三止动件11与限位器10的共同作用下，通风板2保持在打开位置。图3示出了本实施方式的增压预防装置保持在完全打开位置的状态。接着，锁轴8继续转动，在此过程中，滚轮18与通风板2的驱动端2b脱离。

根据上述结构的飞机舱门增压预防装置1，可以通过调节第一齿轮9a和第二齿轮9b的传动比，保证在舱门解锁(上锁)临界状态，通风板2向打开方向转动的角度足够大，以符合增压预防要求。图4示出了正常打开至解锁临界状态。

当正常关闭舱门时，操作舱门关闭机构来驱动叉耳7运动。叉耳7带动锁轴8转动，随着锁轴8的转动，第一齿轮9a转动，并带动与之啮合的第二齿轮9b转动，藉此从动轴16转动。从动轴16带动摇臂17运动，安装于摇臂17的滚轮18向上逐渐靠近通风板2的驱动端2b，直到滚轮18与通风板2的驱动端2b接触。此后，锁轴8继续转动，滚轮18继续驱动通风板2的驱动端2b，通风板2继续绕轴13转动。此过程的运动直到舱门关闭运动结束位置。即、增压预防装置保持在图1和图2所示的状态。

当座舱内部与外部的压力差大于规定值(即设计标准值)时，在操作舱门开启机构以后，滚轮18逐渐远离通风板2的驱动端2b，但是第一扭簧4a、第二扭簧4b提供的扭力小于作用在通风板2的本体的压力，通风板2仍保持在关闭位置。在锁系统解锁之前，锁钩15与通风板2的锁定端2c接触，开启机构被锁止，在规定的操作力下无法开启舱门。

根据上述结构的飞机舱门增压预防装置，具有可靠性高、通用性强的优点。此外，通过调节通风板2的驱动端2b的长度、保持件的长度，能使通风板转动角度占用舱门手柄角度行程小以及锁系统上锁(解锁)临界点通风板打开角度大等，以保证门在未完全关闭、锁闩和锁定的情况下将飞机增压到不安全的水平。

虽然基于实施例对本公开进行了记述，但是应当理解，本公开并不限定于上述实施例、结构。本公开也包含各种各样的变形例、等同范围内的变形。除此之外，各种各样的组合、方式、进一步在此基础上包含有仅单个要素、其以上或以下的其他组合、方式也属于本公开的范畴、思想范围。

例如，在上述实施方式中，作为保持件示出了摇臂17和滚轮18的结构。但是，本发明并不限定于此，只要能与通风板2的驱动端2b接触以打开或关闭通风板即可。此外，也可以省略滚轮18。

此外，在上述实施方式中，示出了通过第二齿轮9b与第一齿轮9a啮合来传输动力的结构。但是，本发明并不限定于此，只要能将来自舱门开启机构的动力传递到保持件即可，并不限定于齿轮啮合的结构。

另外，在上述实施方式中，作为弹力构件，示出了第一扭簧4a、第二扭簧4b。但是，本发明并不限定于此，只要弹力设计成保持通风板趋向打开即可，可以采用扭簧以外的任何弹力机构，也可以省略第一扭簧4a、第二扭簧4b中的任一个。

此外，在上述实施方式中，作为一例，示出了锁定端2c形成为从机舱内侧观察为大致z字状。但是，本发明并不限定于此，只要是能与锁钩接触的形状即可。

Claims (10)

1.一种飞机舱门增压预防装置(1)，包括：

通风板(2)，该通风板用于关闭或打开飞机舱门的通风口；

通风板施力构件(4)，该通风板施力构件用于对所述通风板施力；

第一动力传输机构(20)，该第一动力传输机构接收来自舱门关闭机构或舱门开启机构的动力；以及

第二动力传输机构(30)，该第二动力传输机构接收来自所述第一动力传输机构的动力，

所述通风板包括：轴(13)，所述轴与飞机舱门的门体连接，所述通风板能绕所述轴旋转；以及驱动端(2b)，该驱动端以从所述通风板朝向机舱内侧突出的方式设置，

所述第二动力输出机构包括：从动轴(16)，该从动轴的两端安装在飞机舱门的门体上，相对于门体能定轴转动；从动件(9b)，该从动件套设于所述从动轴，接收来自所述第一动力传输机构的主动件的动力；以及保持件，该保持件与所述从动轴连接，且以从所述从动轴朝向所述通风板的方式突出，随着所述从动轴的旋转，能与所述驱动端接触或远离所述驱动端，

所述通风板施力构件包括弹力构件(4a、4b)，该弹力构件设于所述轴，一端安装于所述通风板，另一端安装于飞机舱门的门体，所述弹力构件的扭力设计成保持所述通风板趋向打开，当飞机座舱的内部与外部的压力差大于规定值时，所述弹力构件提供的扭力小于作用在所述通风板上的压力。

2.如权利要求1所述的飞机舱门增压预防装置，其特征在于，

所述飞机舱门增压预防装置还包括限位器(10)，该限位器安装于飞机舱门的门体，

在所述通风板的打开状态下成为最内侧的位置设置有第三止动件(11)，在所述通风板打开到最大角度时，该第三止动件与所述限位器接触，

在所述弹力构件、所述第三止动件及所述限位器的共同作用下，将所述通风板保持在打开位置。

3.如权利要求1或2所述的飞机舱门增压预防装置，其特征在于，

所述弹力构件包括第一扭簧、第二扭簧，该第一扭簧、第二扭簧套设于所述轴的左右两侧，

所述第一动力传输机构的主动件是第一齿轮(9a)，

所述第二动力输出机构的从动件是第二齿轮(9b)，

通过所述第一齿轮与第二齿轮的啮合，将来自舱门关闭机构或舱门开启机构的动力传输到所述第二动力输出机构。

4.如权利要求1或2所述的飞机舱门增压预防装置，其特征在于，

所述保持件包括：摇臂(17)，该摇臂与所述从动轴固定连接，以从该从动轴朝向通风板的方式突出；以及滚轮(18)，该滚轮安装在所述摇臂的前端。

5.如权利要求1或2所述的飞机舱门增压预防装置，其特征在于，

所述第一动力传输机构还包括：锁轴(8)，该锁轴的两端安装在飞机舱门的门体上，相对门体能定轴转动；以及叉耳(7)，该叉耳与所述锁轴同轴安装，通过所述叉耳接收来自舱门关闭机构或舱门开启机构的动力

所述第一齿轮与所述锁轴同轴安装。

6.如权利要求1或2所述的飞机舱门增压预防装置，其特征在于，

所述通风板包括：本体(2d)，该本体形成为与所述通风口对应的形状；至少两个突出部(2f)，该突出部从所述本体的下端缘突出，在该突出部设置有沿左右方向贯穿的贯穿孔(2g)，所述轴穿过该贯穿孔。

7.如权利要求6所述的飞机舱门增压预防装置，其特征在于，

所述通风板还包括：至少两个止动端(2a)，该止动端对应于在飞机舱门的门体上设置第一支座(1a)、第二支座(1b)，以从所述本体向上突出的方式设置于所述本体的上端缘；以及锁定端(2c)，该锁定端设置于所述驱动端。

8.如权利要求7所述的飞机舱门增压预防装置，其特征在于，

所述第二动力传输机构还包括锁钩(15)，该锁钩套设于所述从动轴，随着所述从动轴的转动能够与所述通风板的所述锁定端接触。

9.如权利要求6所述的飞机舱门增压预防装置，其特征在于，

在所述止动端设置有分别供第一止动件、第二止动件贯穿的通孔，所述第一止动件和第二止动件与所述第一支座、第二支座分别接触。

10.如权利要求1或2所述的飞机舱门增压预防装置，其特征在于，包括：

第一底座(5)，该第一底座固定在飞机舱门的门体的横梁(6)上；以及

第二底座(12)，该第二底座设置在相对于所述轴与所述第一底座相反一侧的位置且固定在所述横梁上，

所述限位器安装于所述第二底座，所述轴穿过所述第一底座和所述第二底座的插通孔。

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