CN103328327B - 起落架组件及对该起落架组件进行转向的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于飞机的起落架组件（10），该起落架组件包括：细长的轮轴架梁（2）；第一轴承（16a），其具有转动地偶联到内部分（16a）的外部分（16a），外部分偶联到轮轴架梁，内部分包括安装孔；以及穿过内部分的安装孔（18a）而设置的细长轴，该细长轴偶联到内部分，其中，该轴以如下结构偶联到第一轴承的内部分，即，使得该轴的纵向轴线（A）与内部分的转动轴线（B）间距开，这样，内部分的转动致使轴相对于轮轴架梁的定向发生变化。

Description

起落架组件及对该起落架组件进行转向的方法

技术领域

本发明涉及用于飞机的起落架组件以及使该起落架组件转向的方法。

背景技术

大型飞机通常设置有多轴起落架。在某些情形中，其中一个轴是可转向的，以在飞机滑行时减小轮胎的磨损和提高可操纵性。如此的可转向轴一般通过垂直轴可枢转地连接到起落架的轮轴架梁上。致动器设置在轮轴架梁(bogiebeam)和轴之间，以控制轴的定向。

本发明人已经明确，对转向飞机起落架的轴，提供替代的方式是值得的。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供有用于飞机的起落架组件。起落架组件可包括细长的轮轴架梁。起落架组件可包括第一轴承，其具有转动地偶联到内部分的外部分。该外部分可偶联到轮轴架梁。内部分可包括安装孔。起落架组件可包括穿过内部分的安装孔而设置的细长轴。该细长轴可偶联到内部分。该轴能以如下结构偶联到第一轴承的内部分，即，使得该轴的纵向轴线与内部分的转动轴线间距开，这样，内部分的转动致使轴相对于轮轴架梁的定向发生变化。

第一轴承可包括设置在内部分和外部分之间的中间部分，该中间部分可转动地偶联到该两部分。第一轴承可布置成使内部分的转动轴线与中间部分的转动轴线间距开，这样，中间部分的转动致使轴相对于轮轴架梁的定向改变。

起落架组件可包括第二轴承，其具有可转动地偶联到内部分的外部分，外部分偶联到轮轴架梁上与第一轴承相对的一侧。内部分可包括安装孔。细长轴可穿过轴承的内部分的安装孔而设置并偶联到安装孔。该轴能以如下结构偶联到第二轴承的内部分，即，使得该轴的纵向轴线与内部分的转动轴线间距开，这样，内部分的转动致使轴相对于轮轴架梁的定向发生变化。

第二轴承可包括设置在内部分和外部分之间的中间部分。中间部分可转动地偶联到内部分和外部分。第二轴承可布置成使内部分的转动轴线与中间部分的转动轴线间距开，这样，中间部分的转动致使轴相对于轮轴架梁的定向改变。

第一和/或第二轴承内部分的安装孔可以是大致圆形的横截面。第一和/或第二轴承的内部分的安装孔可以与轴的纵向轴线同轴。

起落架组件可包括如下致动器，其布置成致使第一轴承的内部分转动。起落架组件可包括如下致动器，其布置成致使第一轴承的中间部分转动。起落架组件可包括如下致动器，其布置成致使第二轴承的内部分转动。起落架组件可包括如下致动器，其布置成致使第二轴承的中间部分转动。

起落架组件可组合设置用于控制致动器或多个致动器的控制***。该控制***可布置成做以下一件或多件事情：

致使第一轴承的内部分相对于轮轴架梁转动；

致使第一和第二轴承的内部分以相同的角速度沿相对方向同时转动；

致使第一和第二轴承中一个轴承的内部分与第一和第二轴承中同一个轴承的中间部分同时转动，以便在大致水平的平面内对轴进行转向；

致使第一和第二轴承中一个轴承的内部分与第一和第二轴承中同一个轴承的中间部分同时转动，以便在大致垂直的平面内对轴进行转向；以及

致使第一和第二轴承中一个轴承的内部分与第一和第二轴承中同一个轴承的中间部分同时转动，以致使轴沿非线性路径移动。

根据本发明的第二方面，提供对根据前述任一权利要求所述的起落架组件进行转向的方法，该方法包括以下步骤：

产生用来控制第一轴承的内部分的角度位置的控制信号；

将控制信号传输到控制第一轴承的内部分的角度位置的致动器，以使第一轴承的内部分转动到一角度位置。

该方法可包括以下步骤：

产生用来控制第一轴承的中间部分的角度位置的第二控制信号。

该方法可包括以下步骤：

将第二控制信号传输到控制第一轴承的中间部分的角度位置的致动器，以使第一轴承的中间部分随第一轴承的内部分的转动同时转动到一角度位置。

该方法可包括以下步骤：

产生用来控制第二轴承的内部分的角度位置的第三控制信号。

该方法可包括以下步骤：

将第三控制信号传输到控制第二轴承的内部分的角度位置的致动器，以使第二轴承内部分随第一轴承的内部分的转动而沿与第一轴承的内部分的转动方向相对的方向且与第一轴承的内部分的转动相同的角速度同时转动。

本发明的至少一些实施例提供了以下的一个或多个优点：

·不同于已知方法的轴进行转向的方式。

·可转向又能被轮轴架梁很好地支承的轴。

·在转向过程中不倾斜的轴。

·在转向的情况下以特殊方式倾斜的轴，以提升一个或多个轮子组件离开地面，从而减小轮轴架梁内的扭转力。

附图说明

仅是为了举例而已，现将参照附图来描述本发明有些实施例，附图中：

图1是现有技术起落架组件的局部示意图；

图2是根据本发明第一实施例的起落架组件的示意性俯视剖视图；

图3是图2的起落架组件的局部示意图；

图4a是图2的起落架组件的局部示意图，显示处于第一角度位置的第一轴承的内部分；

图4b是图2的起落架组件的局部示意图，显示处于第二角度位置的第一轴承的内部分；

图5是图2的起落架组件的局部示意图，其处于这样的结构中，其中，第一和第二轴承的内部分沿彼此相对的方向移动等量的运动，以对该轴进行转向；

图6a是根据本发明第二实施例的起落架组件的局部示意图，其包括具有用于对轴进行转向的可移动的内部分和中间部分的轴承；

图7是根据本发明第三实施例的起落架组件的局部示意图，其包括用于控制第一轴承的内部分的角度位置的线性致动器；

图8是用于控制根据本发明第二实施例的起落架组件的轴承移动部分的角度位置的控制***的示意图。

具体实施方式

图1示出现有技术的起落架组件100。该起落架组件100包括细长的轮轴架梁12，其布置成通过减震支杆(未示出)偶联到飞机上。轮轴架梁12是中空的，其包括侧向地从轮轴架梁相对侧突出的管状台肩部分14。该管状台肩部分14是中空的，从而形成一对轮轴架插座14。该对轮轴架插座14各设置有大致圆柱形的轴套102，其包括大致圆形横截面的安装孔18，用于接纳细长的、大致圆柱形的轴(未示出)，其以传统的偶联方式接纳圆柱形的轴，例如，在其接纳该轴之前，先加热轴套102，此后，让轴套102冷却和收缩，以提供与轴的过盈配合。该轴具有沿着轴的中心延伸的纵向轴线A。轴套102具有沿着轴套102中心延伸的轴套轴线B。轴套102内的安装孔位置是使轴的轴线A与轴套的轴线B同轴。

图2示出根据本发明第一实施例的起落架组件10的示意性剖视图。起落架组件10包括传统的细长轮轴架梁2，其具有第一端E1、第二端E2、纵向轴线L以及侧向轴线M，在使用中，轮轴架梁12可围绕该侧向轴线M枢转。轮轴架梁2包括第一对插座14a、14b，它们各容纳有轴承16a、16b。第一轴承16a设置在与轮轴架梁12的纵向轴线L相交的平面的第一侧上的第一个轮轴架梁插座14a内。第二轴承16b设置在与轮轴架梁12的纵向轴线L相交的平面的第二侧上的第二个轮轴架梁插座14b内。轴承16a、16b将在下文中详细描述。

起落架组件10包括可转向的轴19a，其由轴承16a、16b支承。可转向的轴19a布置成携带一个或多个轮子组件(未示出)。

起落架组件10还包括第二可转向的轴19b，其以与轴19a相类似的方式构造，这样，为简化起见，将不再详细描述了。然而，应该注意的是，在某些实施例中，除了可转向的轴19a之外，起落架组件10还可包括一个或多个传统的固定轴和/或可转向的轴。

还参照图3，图中详细地示出了第一轴承16a。第一轴承16a的包括以传统方式偶联到轮轴架插座14a内面的外部分16a’，例如过盈配合来偶联。内部分16a”可转动地偶联到外部分16a’，以围绕内部分的轴承轴线B转动。提供传统的转动致动器(未示出)，用来响应于控制信号来转动地驱动内部分16”。内部分16”包括大致为圆形横截面的安装孔18a，其延伸通过内部分16”并具有孔轴线(未示出)，该孔轴线大致平行于轮轴架梁12的侧向轴线M。

轴19a设置在安装孔18a内，并用传统方法、例如借助于过盈配合偶联到内部分16”。轴19a的纵向轴线A偏离于内部分轴承轴线B。术语“偏离”用来意指两个轴线不同轴，而是彼此间距开。内部分16”的转动致使轴承16a区域内的轴19a部分呈弧形移动。如上指出的，轴19a被一对轴承16a、16b约束住，因此，可转动内部分16”，从而既可对轴19a进行转向(在大致水平平面内转动轴19a)又可倾斜轴19a(在大致垂直平面内转动轴19a)，这将在下文中详细描述。

在所示实施例中，轴19a填充安装孔18a，使得轴的轴线A与安装孔18a的轴线B同轴。因此，由于如下位置的缘故，即，在此位置，安装孔18a延伸通过内部分16”，且内部分的转动致使安装孔18a的中心沿以内部分轴承轴线B为中心的圆弧移动，所以，轴的轴线A与内部分轴承轴线B间距开。然而，在其它实施例中，例如由于间隔件设置在轴19a和形成安装孔18a的内部分16”***内壁之间，使轴的轴线A可与安装孔18a的轴线间距开。

内部分16”布置成允许轴19a围绕其枢转，同时仍保持与其偶联。在某些实施例中，形成安装孔18a的内圆周面具有倒圆的或倾斜的外形，以适应轴19a相对于轮轴架梁12的角度位置的变化。例如，内圆周面可以是大致环形，即，具有凸出的外形，使得安装孔18a朝向其中心比朝向其边缘更窄。然而，在其它的实施例中，形成安装孔18a的内圆周面可包括可弹性变形的区域，以提供类似的功能。例如，它可包括可变形的区域，该区域布置成在整个转向和/或倾斜过程中保持与轴19a接触。

第二轴承16b具有与第一轴承16a相同的构造，这样，为简化起见，将不再作详细描述。

参照图4a，令第一轴承16a的内部分16a”处于第一角度位置，其中，安装孔18a处于最上位置，令第二轴承16b的内部分16b”处于对应的角度位置，轴的轴线A定位在上方，并平行于内部分轴承的轴线B。因此，轴(未示出)相对于轮轴架梁12的纵向轴线L大致正交，并略微高于轮轴架梁12的纵向轴线L定位。

现参照图4b，第二轴承16b的内部分16b”保持在与图4a中所示相同的位置中。然而，第一轴承16a的内部分16a”逆时针方向转过四分之一全圆，使得安装孔18a现处于最左位置。内部分16a”的该转动致使轴19a的局部区域呈弧形移动，这导致轴的轴线A不再平行于内部分的轴承轴线B。具体来说，内部分16a”的逆时针转动已经造成第一轴承16a侧上的轴19a的部分移向轮轴架梁12的第一端E1，且第二轴承16b侧上的轴19a的部分移向轮轴架梁12的第二端E2，导致对轴19a的转向。第一轴承16a侧上的轴19a的部分也向下移动，导致轴19a倾斜。

参照图5，通过沿相对方向(“相对方向”用来意指，当从轮轴架梁12的同一侧观看各个轴承16a、16b时相反的方向)转动第一轴承16a的内部分16a”和第二轴承16b的内部分16b”，便可增加轴19a的转向位移。当从位置V观察时，第一轴承16a的内部分16a”围绕内部分轴承的轴线B沿逆时针方向转过四分之一的全圆，导致轴线A的局部部分移动通过弧形C1。第二轴承16b的内部分16b”围绕内部分轴承的轴线B沿顺时针方向转过四分之一的全圆，导致轴线A的局部部分移动通过弧形C2。如果运动方向是朝向轮轴架梁12的第一端E1，则这可导致起落架组件10转向到右手侧。应该指出的是，以此方式操作轴承16a、16b还抵偿了轴16a的倾斜，因为弧C1、C2的垂直分量对于各个轴承16a、16b是相同的。然而，当从其中心的、正交的位置移动到左或右的操纵位置时，轴19a整体提升或下降。

参照图6a，图中示出根据本发明第二实施例的起落架组件20的局部示意图。根据所示实施例的起落架组件20大致上与根据第一实施例的起落架组件10相同，但包括嵌套的轮子轴承，其能以相对于根据第一实施例的起落架组件10改进过的方式，使轴倾斜和轴的高度受到控制。

第一轴承16a包括以传统方式偶联到轮轴架插座14a的外部分26a’、相对于外部分26a’可转动地安装的内部分26a”、以及可转动地偶联到外部分26a’和内部分26a”的中间部分26a”’。内部分26a”嵌套在中间部分26a”’内，中间部分26a”’又嵌套在外部分26a’内。中间部分26a”’可围绕中间部分轴承轴线B2转动。提供传统的旋转致动器(未示出)，用来响应于控制信号以转动地驱动中间部分26a”’。内部分26a”围绕内部分轴承轴线B转动，并且，与第一实施例那样，内部分26a”包括布置成接纳轴(未示出)并与轴偶联的安装孔28a。提供传统的旋转致动器(未示出)，用来响应于控制信号而转动地驱动内部分26a”。第一轴承26a布置成：中间部分轴承轴线B2相对于内部分轴承轴线B偏离，且轴的纵向轴线A相对于内部分轴承轴线B偏离。因此，通过转动内部分26a”或中间部分26a”’，使轴的局部部分呈圆弧移动，便可改变轴的转向角和倾斜角。然而，内部分26a”和中间部分26a”’的同时转动一起可导致轴的线性的或接近线性的转向和/或倾斜运动。

第二轴承26b具有与第一轴承26a相同的构造，这样，为简化起见，将不再作详细描述。

如图6a所示，内部分26a”、26b”角度定位成使得各自的安装孔28a、28b处于最上的位置。中间部分26a”’、26b”’角度定位成使得各自的内部分26a”、26b”处于最下的位置。

参照图6b，第二轴承26b的内部分16b”和中间部分26b”’处于与图6a中所示相同的角度位置。然而，第一轴承26a的外部分26a”沿顺时针方向近似地转过五分之一的全圆，中间部分26a”’沿逆时针方向近似地转过四分之一的全圆，导致轴的轴线A在大致水平平面内线性地被转向，而呈现由轴的轴线A’所示的转向角。因此，通过提供嵌套的内部分和中间部分，轴19a就可以非致动的方式移动，由此消除了倾斜。有了该种说法，将会认识到，内部分26a”、26b”和中间部分26a”’、26b”’可以各种方式控制，例如，致使带有特定倾斜量地来使轴转向，在某些情形中，该倾斜量可在滑行期间减小拖曳力或改变垂直力，并由此减小轮轴架梁内的扭转力。技术人员将会明白到许多合适的构造。

图7示出根据本发明第三实施例的起落架组件30的局部示意图。根据该实施例的起落架组件30类似于根据第一实施例的起落架组件10。然而，该实施例的第一轴承36a的内部分36a”由液压致动器34致动，而不是第一轴承16a的内部分16a”由例如步进电动机的旋转致动器驱动。液压致动器34的缸可枢转地安装在轮轴架梁上，致动器杆偶联到从内部分36a”突出的杠杆臂32。因此，液压致动器34的伸出和缩回产生可使内部分36a”转动的扭矩。

图8示出控制***40的示意图，该控制***适于控制根据本发明第二实施例的起落架组件20的轴承26a、26b运动部件的角度位置。控制***40是业内传统的控制***，为简化起见，将不再详细描述。控制***40包括诸如微控制器的处理装置42，其运行控制程序。处理装置42接收来自输入装置I的控制输入信号，输入装置I诸如是设置在飞机驾驶员座舱内的操纵杆，处理装置42将控制输入信号转换为控制输出信号，控制输出信号被传输到四个旋转致动器46a至46d，各个旋转致动器布置成控制第一和第二轴承26a、26b的内部分和中间部分之一的角度位置。根据本发明实施例的起落架组件可由任何合适的控制***控制。

所述轴承的任何运动部件可由合适装置致动，诸如是液压的或电气的线性或转动致动器。

根据本发明实施例的起落架组件可以是主起落架组件。

应该注意的是，上述实施例说明本发明而不是限制本发明，本技术领域内技术人员将能够设计成许多替代的实施例，而不会脱离如附后权利要求书所定义的本发明的范围。在权利要求书中，放在括弧内的任何附图标记不应认为是限制权利要求书。词语“包括”不排斥罗列在任何权利要求书或作为整体的说明书内所述之外的元件或步骤的存在。元件的单数形式不排斥如此元件的复数形式，且反之亦然。本发明的各部分可借助于包括若干个不同元件的硬件，和/或借助于合适编程的计算机来实施。在列举若干个部分的装置中，若干个这些部分可用一个和同一个硬件物项来实施。在互相不同的从属权利要求书中叙述过某些措施，这唯一的事实不表明这些措施的组合不能优点突出地被使用。

Claims (13)

1.一种用于飞机的起落架组件，该起落架组件包括：

细长的轮轴架梁；

第一轴承，所述第一轴承具有转动地偶联到内部分的外部分，第一轴承的外部分偶联到轮轴架梁，第一轴承的内部分包括安装孔；以及

穿过第一轴承的内部分的安装孔而设置的细长轴，该细长轴偶联到内部分，

其中，该轴以如下结构偶联到第一轴承的内部分，即，当第一轴承的内部分相对于第一轴承的外部分处于第一角度位置时，使得该轴的纵向轴线相对于第一轴承的内部分的转动轴线平行，而且，该轴的纵向轴线与内部分的转动轴线间距开，这样，内部分的转动致使轴相对于轮轴架梁的定向发生变化。

2.如权利要求1所述的起落架组件，其特征在于，所述第一轴承包括设置在内部分和外部分之间的中间部分，该中间部分可转动地偶联到内部分和外部分，其中，第一轴承布置成使内部分的转动轴线与中间部分的转动轴线间距开，这样，中间部分的转动致使轴相对于轮轴架梁的定向改变。

3.如权利要求1所述的起落架组件，其特征在于，起落架组件包括第二轴承，该第二轴承具有可转动地偶联到内部分的外部分，外部分偶联到轮轴架梁上与第一轴承相对的一侧，内部分包括安装孔，其中，细长轴穿过轴承的内部分的安装孔而设置并偶联到内部分，且其中，该轴以如下结构偶联到第二轴承的内部分，即，使得该轴的纵向轴线与内部分的转动轴线间距开，这样，内部分的转动致使轴相对于轮轴架梁的定向发生变化。

4.如权利要求3所述的起落架组件，其特征在于，所述第二轴承包括设置在内部分和外部分之间的中间部分，该中间部分可转动地偶联到内部分和外部分，且其中，第二轴承布置成使内部分的转动轴线与中间部分的转动轴线间距开，这样，中间部分的转动致使轴相对于轮轴架梁的定向改变。

5.如上述任一权利要求所述的起落架组件，其特征在于，所述第一和/或第二轴承的内部分的安装孔是大致圆形的横截面，并与轴的纵向轴线同轴。

6.如权利要求1所述的起落架组件，其特征在于，起落架组件包括布置成致使第一轴承的内部分转动的致动器。

7.如权利要求2所述的起落架组件，其特征在于，起落架组件包括布置成致使第一轴承的内部分转动的致动器和布置成致使第一轴承的中间部分转动的致动器。

8.如权利要求3所述的起落架组件，其特征在于，起落架组件包括布置成致使第一轴承的内部分转动的致动器和布置成致使第二轴承的内部分转动的致动器。

9.如权利要求4所述的起落架组件，其特征在于，起落架组件包括布置成致使第一轴承的内部分转动的致动器和布置成致使第二轴承的中间部分转动的致动器。

10.如权利要求6～9中的任一项所述的起落架组件，其特征在于，起落架组件与用于控制致动器或多个致动器的控制***相组合，该控制***布置成做以下一件或多件事情：

致使第一轴承的内部分相对于轮轴架梁转动；

致使第一和第二轴承的内部分以相同的角速度沿相对方向同时转动；

致使第一和第二轴承中一个轴承的内部分与第一和第二轴承中同一个轴承的中间部分同时转动，以便在大致水平的平面内对轴进行转向；

致使第一和第二轴承中一个轴承的内部分与第一和第二轴承中同一个轴承的中间部分同时转动，以便在大致垂直的平面内对轴进行转向；以及

致使第一和第二轴承中一个轴承的内部分与第一和第二轴承中同一个轴承的中间部分同时转动，以致使轴沿非线性路径移动。

11.一种对根据前述任一权利要求所述的起落架组件进行转向的方法，该方法包括以下步骤：

产生用来控制第一轴承的内部分的角度位置的控制信号；

将控制信号传输到控制第一轴承的内部分的角度位置的致动器，以使第一轴承的内部分转动到一个角度位置。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，当对如权利要求2所述的起落架组件进行转向时，该方法包括以下步骤：

产生用来控制第一轴承的中间部分的角度位置的第二控制信号；

将第二控制信号传输到控制第一轴承的中间部分的角度位置的致动器，以使第一轴承的中间部分随第一轴承的内部分的转动同时转动到一个角度位置。

13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，当对如权利要求3所述的起落架组件进行转向时，该方法包括以下步骤：

产生用来控制第二轴承的内部分的角度位置的第三控制信号；

将第三控制信号传输到控制第二轴承的内部分的角度位置的致动器，以使第二轴承的内部分随第一轴承的内部分的转动，沿与第一轴承的内部分的转动相对的方向，以与第一轴承的内部分的转动相同的角速度同时转动。