CN104963908B - 一种集成变阻尼装置的作动筒 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集成变阻尼装置的作动筒。所述作动筒包括外筒、筒底和端盖；所述外筒内设有一装在活塞杆上的活塞，该活塞将外筒分隔为左右两个缓冲腔；所述端盖上固定有止动套，该止动套与活塞杆外壁面之间形成过油通道；所述止动套与活塞杆之间具有当活塞向止动套方向移动时过油通道的通油截面积逐渐减小的结构；所述筒底上固定有阻尼盘，该阻尼盘具有阻尼盘轴；所述活塞杆的一端伸出所述端盖外，该活塞杆的另一端具有可与所述阻尼盘轴间隙配合的内孔，该活塞杆的内孔用于与阻尼盘轴的外壁面形成过油通道；所述阻尼盘轴与活塞杆之间具有当活塞向阻尼盘方向移动时过油通道的通油截面积逐渐减小的结构。本发明有效的降低了作动筒的载荷冲击。

Description

一种集成变阻尼装置的作动筒

技术领域

本发明属于航空、航天飞机起落架收放作动筒领域，具体涉及一种集成变阻尼装置的作动筒，其可应用于飞机液压或者气动收放作动筒类需要在正常工作时要求较大载荷在末端时需要缓冲功能的产品，同时适用于其它具有类似功能的结构件。

背景技术

近年来航空航天事业的蓬勃发展，高速度、大吨位飞机应用越来越广泛，同时其要求的起落架收放载荷也随之增加。收放作动筒作为提供起落架收放载荷的主要构件，过大的输出载荷会导致其在行程末端产生较大的冲击载荷，这将会对起落架或者飞机机身产生不必要的疲劳伤害，降低飞机使用寿命。为避免这种危害，往往需要在作动筒内设置缓冲装置。

目前国内一般采用类似于图1的小孔阻尼的方式或者类似于图2的集成单向节流阀的方式，如中国专利CN200920063149.9的这些阻尼形式因为孔比较小容易造成堵塞，另一方面，当活塞杆运动到缓冲区域时速度变化比较大，对阻尼腔内造成的缓冲压力大，零件受到载荷很大，为满足强度要求必须加强缓冲区域内零件的结构尺寸，增加了产品重量。

发明内容

本发明旨在提供一种集成变阻尼装置的作动筒，该作动筒可以为大载荷的作动筒在行程末端时提供渐变阻尼，以便有效的降低作动筒的载荷冲击。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种集成变阻尼装置的作动筒，包括外筒、固定在外筒一端的筒底和固定在外筒另一端的端盖；所述外筒内设有一装在活塞杆上的活塞，该活塞将外筒分隔为左右两个缓冲腔，且该活塞可沿着外筒的轴线方向往复移动；其结构特点是：

所述端盖上固定有止动套，套装在活塞杆上的该止动套与活塞杆外壁面之间形成过油通道；所述止动套与活塞杆之间具有当活塞向止动套方向移动时止动套与活塞杆之间的过油通道的通油截面积逐渐减小的结构；

所述筒底上固定有阻尼盘，该阻尼盘具有阻尼盘轴，且该阻尼盘轴的轴线与活塞杆的轴线平行；所述活塞杆的一端伸出所述端盖外，该活塞杆的另一端具有可与所述阻尼盘轴间隙配合的内孔，该活塞杆的内孔用于与阻尼盘轴的外壁面形成过油通道；所述阻尼盘轴与活塞杆之间具有当活塞向阻尼盘方向移动时阻尼盘轴与活塞杆之间的过油通道的通油截面积逐渐减小的结构。

由此，通过在活塞杆和阻尼盘轴在轴线方向上均设置有一段横截面可逐渐变化的结构，当作动筒在压缩末端或者伸长末端时，因为通油截面的减小，作动筒开始阻尼，但是因为通油面积的减小是一个渐变过程，阻尼力也是一个由小变大的渐变过程，当作动筒走完该段变截面行程时，作动筒阻尼力达到最大，同时阻尼力稳定不再变化直至作动筒停止。

以下为本发明的进一步改进的技术方案：

作为一种具体的改变通油截面的结构形式，所述活塞杆具有变截面的台阶，使活塞杆向止动套方向移动时过油通道的通油截面积逐渐减小。更进一步地，所述台阶外壁面上开有多个斜锥面槽，通过台阶和槽的截面变化来改变通油截面积的大小。

作为一种具体的改变通油截面的结构形式，所述阻尼盘轴为锥台轴，使活塞杆向阻尼盘方向移动时过油通道的通油截面积逐渐减小。更进一步地，所述阻尼盘轴的外壁面上开有多个沿着阻尼盘轴轴向布置的变截面槽，通过锥台和变截面槽的截面变化来改变通油截面积的大小。

优选地，所述活塞杆的内孔装有第二限动器，该第二限动器的内槽内装有第二涨环；所述第二涨环可与所述阻尼盘轴间隙配合形成过油通道。更进一步地，为了方便固定第二限动器，所述第二限动器的外壁面上开有半圆环槽，所述活塞杆的内孔的孔壁上开有半环形槽；所述第二限动器的半圆环槽与活塞杆的内孔的半环形槽形成一个圆环槽，使钢丝可穿入该圆环槽而将第二限动器固定在活塞杆的内孔上。

所述止动套具有安装第一限动器的内孔，该第一限动器内装有第一涨环；所述第一涨环与所述活塞杆的外圆间隙配合形成过油通道。更进一步地，为了方便固定第一限动器，所述第一限动器的外壁面上开有半圆环槽，所述止动套的内孔内壁开有半环形槽；所述第一限动器的半圆环槽与所述止动套的内孔形成一个圆环槽，使钢丝可穿过该圆环槽而将第一限动器固定在止动套上。优选地，所述阻尼盘具有凸缘，该阻尼盘的凸缘固定于筒底和外筒之间；所述止动套具有凸缘，该止动套的凸缘固定于端盖和外筒之间。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的作动筒将通油过道设置为渐变结构，通油面积的减小是一个渐变过程，阻尼力也是一个由小变大的渐变过程，当作动筒走完该段变截面行程时，作动筒阻尼力达到最大，同时阻尼力稳定不再变化直至作动筒停止，有效的降低了作动筒的载荷冲击。

以下结合附图和实施例对本发明作进一步阐述。

附图说明

图1为现有小孔阻尼作动筒示意图；

图2为现有集成单向节流阀作动筒示意图；

图3为本发明一种实施例的作动筒全压缩状态示意图；

图4为本发明一种实施例的作动筒全伸长状态示意图；

图5为活塞杆示意图；

图6为阻尼盘示意图；

图7为止动套示意图；

图8为限动器示意图；

图9为涨环示意图；

图10为图6的纵剖面图。

在图中：

1-管接头，2-筒底，3,31,32-活塞杆，4,41,42-外筒，5-端盖，6-弯管接头，7-耳环接头，8-止动套，9-第一限动器，10-第一涨环，11-阻尼盘，12-活塞杆上的台阶，13-斜锥面槽，14-内孔，15-环形槽，16-内孔，17-作动筒伸出时形成的缓冲腔，18-作动筒收回时形成的缓冲腔，19-阻尼盘轴，20-变截面槽，21-半环形槽，22-内孔，23-凸缘，24-凸缘，25-半环形槽，26-第二限动器，27-第二涨环，28-内孔； 29-缓冲装置； 33-活塞； 34-进油口。

具体实施方式

一种集成变阻尼装置的作动筒，如图3所示，主要由由外筒4、活塞杆3、端盖5、耳环接头7、止动套8、第一限动器9和第二限动器26、第一涨环10和第二涨环27、阻尼盘11及密封圈与管接嘴等组成。

所述活塞杆3安装于所述外筒4内；所述限动器10安装于所述活塞杆的内孔；所述第一涨环10安装于所述限动器与所述活塞杆之间的环形腔内；所述止动套8安装于所述外筒内，同时止动套的凸缘被所述端盖5压在外筒上，止动套与所述活塞杆的杆头在伸出位置构成缓冲腔，如图4所示；所述第二限动器26安装于所述止动套的内孔；所述第二涨环27安装于所述限动器与所述止动套之间的环形腔内，并与所述活塞杆配合；所述端盖5通过螺纹连接在所述外筒上；所述阻尼盘11安装在外筒的另一侧，并通过所述筒底压在外筒端面，阻尼盘的轴与所述涨环配合，限动器与所述活塞杆的杆头之间形成缓冲腔，如图3所示；所述筒底通过螺纹与所述外筒连接。

为不阻碍作动筒正常工作，所述活塞杆3的杆上设置有一台阶12，台阶12外圆与所述第一涨环10的内孔28为间隙配合，为了在作动筒伸出末端实现渐变节流的功能，活塞杆台阶12上沿周向切出数个斜锥面槽，使得沿轴向上台阶12的截面积呈渐变关系。为了在收回末端实现渐变节流的功能，阻尼盘11的阻尼盘轴19的外圆直径与第二涨环27的内孔28为间隙配合，同时在阻尼盘轴19的柱面上设置有数个截面沿轴向变化的光滑细槽。为将所述第一限动器9安装在所述活塞杆3上，在所述活塞杆上设置一个内孔14，为将所述第二限动器26固定在所述活塞杆内孔14内，所述活塞杆内孔14内开有一半环形槽15，与第二限动器26的圆柱面上的半圆环槽21组成一个完整的环形槽以便安装钢丝固定第二限动器26。所述第二涨环27装于所述第二限动器26的内槽22上。

为将所述阻尼盘11安装在所述外筒4上，通过所述筒底2通过螺纹与所述外筒4连接，并将所述阻尼盘11的凸缘23压紧在所述外筒端面。为将所述止动套8安装在所述外筒4上，所述止动套8上设置有一凸缘24，所述端盖5通过螺纹与所述外筒4连接，同时将所述止动套凸缘24压在所述外筒端面。

如图7所示，为将所述第一限动器9安装在所述止动套8上，止动套8开有一内孔28。为将所述第一限动器9固定在所述止动套8的内孔28内，所述止动套8的内孔28内开有一半环形槽25，与第一限动器9的圆柱面上的半圆环槽21组成一个完整的环形槽以便安装钢丝固定第一限动器9。所述第一涨环10装于所述第一限动器9的内槽22上。

本发明的工作原理是：活塞杆3杆径靠近活塞头处设置有一段台阶12，台阶轴上倒有数个斜锥面槽13，活塞杆伸出时，当活塞杆台阶12进入安装在止动套内的第一涨环10时，两者之间的缝隙很小，液压油只能沿着小缝隙流至回油腔，由于油液的过流面积忽然变小，在活塞杆和端盖之间压力升高，形成缓冲腔17（如图4所示），活塞杆的运动速度降低。进一步地，因为活塞杆的台阶上设置的斜锥面槽，使得活塞杆经过涨环时缝隙的面积与行程呈指数关系，该缝隙产生的阻尼力也呈从小到大逐渐变化的趋势。当活塞杆收回时，当安装于活塞杆上的涨环开始进入阻尼盘的轴19时，阻尼盘的轴19与涨环之间的间隙很小，液压油只能通过该小缝隙流至回油腔，阻尼盘轴19上沿轴向开有变截面的斜槽20，与全伸出原理相同，阻尼盘的轴与涨环之间的缝隙截面积从大到小变化，阻尼力呈从小到大变化。

上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims (9)

1.一种集成变阻尼装置的作动筒，包括外筒（4）、固定在外筒（4）一端的筒底（2）和固定在外筒（4）另一端的端盖（5）；所述外筒（4）内设有一装在活塞杆（3）上的活塞，该活塞将外筒（4）分隔为左右两个缓冲腔（17,18），且该活塞可沿着外筒（4）的轴线方向往复移动；其特征在于：

所述端盖（5）上固定有止动套（7），套装在活塞杆（3）上的该止动套（7）与活塞杆（3）外壁面之间形成过油通道；所述止动套（7）与活塞杆（3）之间具有当活塞向止动套（7）方向移动时止动套（7）与活塞杆（3）之间的过油通道的通油截面积逐渐减小的结构；

所述筒底（2）上固定有阻尼盘（11），该阻尼盘（11）具有阻尼盘轴（19），且该阻尼盘轴（19）的轴线与活塞杆（3）的轴线平行；所述活塞杆（3）的一端伸出所述端盖（5）外，该活塞杆（3）的另一端具有可与所述阻尼盘轴（19）间隙配合的内孔（14），该活塞杆（3）的内孔（14）用于与阻尼盘轴（19）的外壁面形成过油通道；所述阻尼盘轴（19）与活塞杆（3）之间具有当活塞向阻尼盘（11）方向移动时阻尼盘轴（19）与活塞杆（3）之间的过油通道的通油截面积逐渐减小的结构；所述活塞杆（3）的内孔（14）装有第二限动器（26），该第二限动器（26）的内槽（22）内装有第二涨环（27）；所述第二涨环（27）可与所述阻尼盘轴（19）间隙配合形成过油通道。

2.根据权利要求1所述的集成变阻尼装置的作动筒，其特征在于，所述活塞杆（3）具有变截面的台阶（12），使活塞杆（3）向止动套（7）方向移动时过油通道的通油截面积逐渐减小。

3.根据权利要求2所述的集成变阻尼装置的作动筒，其特征在于，所述台阶（12）外壁面上开有多个斜锥面槽（13）。

4.根据权利要求1所述的集成变阻尼装置的作动筒，其特征在于，所述阻尼盘轴（19）为锥台轴，使活塞杆（3）向阻尼盘（11）方向移动时过油通道的通油截面积逐渐减小。

5.根据权利要求4所述的集成变阻尼装置的作动筒，其特征在于，所述阻尼盘轴（19）的外壁面上开有多个沿着阻尼盘轴（19）轴向布置的变截面槽（20）。

6.根据权利要求1所述的集成变阻尼装置的作动筒，其特征在于，所述第二限动器（26）的外壁面上开有半圆环槽（21），所述活塞杆（3）的内孔（14）的孔壁上开有半环形槽（15）；所述第二限动器（26）的半圆环槽（21）与活塞杆（3）的内孔（14）的半环形槽（15）形成一个圆环槽，使钢丝可穿入该圆环槽而将第二限动器（26）固定在活塞杆（3）的内孔（14）上。

7.根据权利要求1至5之一所述的集成变阻尼装置的作动筒，其特征在于，所述止动套（7）具有安装第一限动器（9）的内孔（22），该第一限动器（9）内装有第一涨环（10）；所述第一涨环（10）与所述活塞杆（3）的外圆间隙配合形成过油通道。

8.根据权利要求7所述的集成变阻尼装置的作动筒，其特征在于，所述第一限动器（9）的外壁面上开有半圆环槽（21），所述止动套（7）的内孔内壁开有半环形槽（25）；所述第一限动器（9）的半圆环槽（21）与所述止动套（7）的内孔形成一个圆环槽，使钢丝可穿入该圆环槽而将第一限动器（9）固定在止动套（7）上。

9.根据权利要求1至5之一所述的集成变阻尼装置的作动筒，其特征在于，所述阻尼盘（11）具有凸缘（23），该阻尼盘（11）的凸缘（23）固定于筒底（2）和外筒（4）之间；所述止动套（7）具有凸缘（24），该止动套（7）的凸缘（24）固定于端盖（5）和外筒（4）之间。