CN114104272A - 飞机起落架 - Google Patents

Abstract

一种飞机起落架，其结构简单，能量传递直接且不容易产生损失，并且不容易发生损坏。飞机起落架，包括：机轮，所述机轮包括轮毂；起落架支撑轴，插通于所述轮毂，供所述机轮旋转；以及起落架动力装置，所述起落架动力装置驱动所述轮毂旋转，所述起落架动力装置配置在由所述轮毂的轴向一侧的外表面与所述起落架支撑轴的周向侧面围成的空间内，所述起落架动力装置通过动力装置侧齿轮与配置在所述轮毂的内圈的轮毂侧齿轮啮合。

Description

飞机起落架

技术领域

本发明涉及一种飞机起落架。

背景技术

已知，飞机起落架是用于飞机地面移动、起飞滑跑和降落使用的装置。目前市面上运营的飞机，一般只在起落架上安装刹车装置，没有安装动力***，导致飞机在机场地面移动时，需要通过牵引车或开动飞机发动机产生推力来实现移动。随着民航业的蓬勃发展，机场建设越来越大，飞机从航站楼滑行至跑道、以及从跑到滑行至航站楼的距离越来越远，动辄需要20分钟至半个小时的时间，这段时间飞机发动机一直处于工作状态，需要消耗大量的燃油，造成较大的浪费，提高了飞机航线运营成本。

另外，在飞机降落过程中，飞机起落架与地面接触前瞬间，起落架轮子的转动速度为零，而轮胎与地面的相对速度很大，导致起落架轮胎与地面接触瞬间，由于轮子的惯性力作用，轮胎与地面之间产生相对滑动，并对起落架产生的强大冲击力。轮胎与地面间的相对滑动，产生巨大的滑动摩擦力，是轮胎磨损严重，降低了轮胎使用寿命，增加了运营成本；同时，轮胎对起落架产生的强大冲击力，也给飞机带来额外的冲击载荷，加大了着陆情况下的过载系数，加剧了着陆情况对飞机结构损害；另外，强大的冲击对飞机产生的振动，也使乘客感到不适，降低了乘客的舒适性体验。

为此，例如，在专利文献1(中国专利CN101575003B)中提出了一种飞机起落架总成装置，包含一个轮毂电动机/发电机、相对于轮子支柱和轮子安装的交替的各转盘和定子盘。通过轮毂电动机带动轮子转动，在飞机降落前给轮子预加速，使轮胎平顺接地，减少轮胎滑动摩擦和额外冲击，在地面滑行过程中给飞机提供滑行动力，提高飞机的地面机动能力。或者，在刹车时通过轮子转动带动发电机发电，将动能转化为电能进行存储或消耗，以代替刹车片。

然而，在专利文献1中，由于轮毂电动机/发电机安装在轮毂内部相对狭小的空间内，散热效果比较差，持续工作时容易发热，而在高温下永久磁铁的磁性会降低或消磁，电动机/发电机性能会降低。此外，由于取消了刹车装置，飞机降落滑行减速过程中，仅通过各转盘和定子盘之间的电磁感应发电来实现减速，困难较大，容易导致发电机烧坏，影响飞机安全降落。

另一方面，在专利文献2(中国专利CN104411586B)中提出了一种具有双离合器的起落架。在该起落架中，驱动马达被布置在起落架支柱的靠近轮毂的部位，双离合器被配置在起落架与轮毂之间的空间内。布置在双向离合器内圈的超越轨与轮毂固定连接，布置在双向离合器外圈的驱动轨通过齿轮在外侧与驱动齿轮进行啮合连接，双向离合器内圈和外圈之间布置有多个可运动元件。在超越离合器的可运动元器件阻止驱动轨与超越轨之间的运动时，驱动马达与轮毂之间连接，驱动马达可通过驱动齿轮带动双向离合器转动，进而驱动轮毂转动；在超越离合器的可运动元器件允许驱动轨与超越轨之间的运动时，驱动马达与轮毂之间断开连接，轮毂转动时不会带动驱动马达转动，减少轮毂阻力。

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，在专利文献2记载的起落架中，对于驱动马达通过双向离合器传动进行驱动轮毂这一方式，其结构复杂，在轮毂与起落架间狭小空间内布置相对困难，配合精度要求高，整体成本较高。与此同时，复杂的结构也带来可靠性低、维修困难等问题，降低了费效比；另外通过双向离合器传动的方式，能量传递不直接，传递过程的能量损失较大。

此外，整套装置安装在起落架支撑柱子上而(尤其是双离合器)裸露在外侧，形成较大的撞击面，容易受地面扬起的砂石等外物撞击发生损坏。

本发明是鉴于上述情况而形成的，其目的在于提供一种飞机起落架，其结构简单，能量传递直接且不容易产生损失，并且不容易发生损坏。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明第一观点的飞机起落架机轮包括：

机轮，所述机轮包括轮毂；

起落架支撑轴，插通于所述轮毂，供所述机轮旋转；以及

起落架动力装置，所述起落架动力装置驱动所述轮毂旋转，

其特征在于，

所述起落架动力装置配置在由所述轮毂的轴向一侧的外表面与所述起落架支撑轴的周向侧面围成的空间内，

所述起落架动力装置通过动力装置侧齿轮与配置在所述轮毂的内圈的轮毂侧齿轮啮合。

根据第一观点所述的飞机起落架，通过将起落架动力装置配置在轮毂的轴向一侧的外表面与起落架支撑轴的周向侧面围成的空间内，能够充分地利用轮毂与起落架支撑轴之间的内部空间，使得整个飞机起落架在机轮的轴向上的尺寸变小。此外，由于起落架动力装置配置在轮毂的外部空间，因此，通风和散热条件良好，能避免动力装置在高温环境下性能下降或失效的问题。另外，与采用配置在支柱与轮毂之间的狭小空间内的双离合器这一传动机构的现有技术相比，起落架动力装置设置成通过动力装置侧齿轮与配置在所述轮毂的内圈的齿圈啮合，能够将起落架动力装置产生的动力直接传递至轮毂，能量传递直接且不容易在传递过程中产生能量损失。并且，本发明的起落架动力装置与传动机构充分利用了轮毂与起落架支撑轴之间的内部空间，基本控制在轮毂的圆周范围内，非常紧凑，降低了被跑道路面扬起的砂石撞击的风险。

在第一观点所述的飞机起落架的基础上，在第二观点的飞机起落架中，优选，所述起落架动力装置在所述空间内沿所述轮毂的周向隔开规定的间隔设置有多个。

根据第二观点所述的飞机起落架，通过在轮毂的轴向一侧的外表面与起落架支撑轴的周向侧面围成的空间内沿着轮毂的周向均匀地设置多个起落架动力装置，能够将动力更均匀地传递至轮毂，从而能够更好地带动机轮旋转。

在第一观点所述的飞机起落架的基础上，在第三观点的飞机起落架中，优选，所述起落架动力装置是电动发电一体机。

根据第三观点所述的飞机起落架，在飞机即将降落前，起落架能够作为电动机来驱动轮毂转动，从而带动机轮旋转。另一方面，在飞机减速滑行的过程中，起落架能够作为发电机起作用，被轮毂带动进行发电，并将电能传输至飞机的蓄电***中，在配合刹车装置对飞机进行减速的同时，给蓄电***充电，从而能够为飞机自主滑行时提供能量，减少能量消耗。

在第一观点所述的飞机起落架的基础上，在第四观点的飞机起落架中，优选，所述起落架动力装置是液压动力装置。

根据第四观点所述的飞机起落架，通过将起落架动力装置设置成液压动力装置，能够使该起落架动力装置与飞机上已有的液压***流体连通，从而能够直接利用液压***中的液体压力来驱动轮毂旋转。

在第一观点所述的飞机起落架的基础上，在第五观点的飞机起落架中，优选，还包括刹车装置，所述刹车装置安装在所述轮毂的内部。

在第五观点所述的飞机起落架的基础上，在第六观点所述的飞机起落架中，优选，所述刹车装置是圆盘式刹车装置，包括固定圆盘和旋转圆盘，所述固定圆盘固定于所述起落架支撑轴，所述旋转圆盘固定于所述轮毂的、与所述固定圆盘相对的内表面。

根据第五观点或第六观点所述的飞机起落架，由于在设置有起落架动力装置的同时保留了刹车装置，因此，与在设置了起落架动力装置的情况下取消了刹车装置的现有起落架相比，能够使起落架动力装置与刹车装置协同工作，能够在减少轮胎磨损的同时保证滑行的安全性。

附图说明

图1是本发明一实施方式的飞机起落架的结构的水平剖切示意图。

符号说明

U飞机起落架

1轮毂

2起落架支撑轴

3起落架动力装置

4刹车装置

5固定件

6轴孔

21大径部

22小径部

7齿轮

具体实施方式

下面，将结合图1，对本发明一实施方式的飞机起落架的结构进行说明。

图1示出了本发明一实施方式的飞机起落架U的水平剖切示意图。如图1所示，飞机起落架U包括具有轮毂1的机轮、起落架支撑轴2、起落架动力装置3、刹车装置4、固定件5。

机轮具有轮毂1和安装在轮毂1的外周面上的轮胎(未示出)。轮毂1的中央处形成有沿轴向延伸且贯穿该轮毂1的轴孔6，所述轴孔6供起落架支撑轴2插通。起落架支撑轴2是带动机轮旋转的轮轴，具有大径部21和小径部22。在起落架支撑轴2与轮毂1之间夹设有将起落架支撑轴2支承为能够旋转的未图示的轴承。在将起落架支撑轴2的小径部2***轮毂1的轴孔7后，在小径部2的从轮毂1的轴孔6露出的部分处，通过固定件(也称为轮毂外侧安装固定件)5将起落架支撑轴2与轮毂1固定在一起。

此外，如图1所示，在起落架支撑轴2的大径部21的周向外表面配置有起落架动力装置3，所述起落架动力装置3是向轮毂1提供动力使其旋转以及/或者被轮毂1带动转动的装置，起落架动力装置3通过齿轮7与形成于轮毂1的内圈的齿圈啮合，从而驱动轮毂1进行转动或者被轮毂1带动进行转动。在本实施方式中，在起落架支撑轴2的周向上配置有两个起落架动力装置3，但配置个数和方式不限于此。例如，也可仅配置一个起落架动力装置3，还可在起落架支撑轴2的周向上隔开规定的间隔均匀地配置三个以上的起落架动力装置3。在本实施方式中，作为起落架动力装置3，采用的是电动发电一体机。具体而言，在飞机即将降落之前，起落架动力装置3作为电动机起作用，在飞机减速滑行过程中，起落架动力装置3作为发电机起作用。更具体而言，在飞机将降落之前，起落架动力装置3切换成电动机形态，通过齿轮7向轮毂1传递动能而驱动轮毂1旋转，以使机轮的切向速度与飞机降落时的速度的前方行进方向上的水平风量基本一致或接近，从而让机轮与地面平稳接触，减少轮胎的磨损，并消除额外的冲击载荷，缩小飞机载荷包线，实现降载减重。另一方面，在飞机减速滑行过程中，起落架动力装置从电动机形态切换至发电机形态，被轮毂1带动进行转动，从而吸收并回收轮毂1转动时产生的动能，并且将动能转化为电能后，将转化后的电能传输至飞机的蓄电***中。也就是说，在飞行减速滑行过程中，在配合后述刹车装置4的制动动作对飞机进行减速的同时，对蓄电***进行充电。向蓄电***供给的电能可以用于飞机的自主运动。具体而言，在飞机无牵引的情况下，利用蓄电***中储存的电能，驱动飞机自主运动，从而能够推迟飞机发动机开机时间或使关机时间提前，减少发动机怠速状态下的燃油损耗，提高飞机运营效益。不过，起落架动力装置3的类型不限于此，也可以是不具备发电机功能的液压动力装置。在该情况下，优选，作为起落架动力装置3的液压动力***与飞机上已有的液压***流体连通，由此，能够直接利用已有的液压***提供液压能。

刹车装置4如图1所示的那样配置在轮毂1的内部空间。虽然省略了细节，但本实施方式的刹车装置4采用的是圆盘式刹车装置，包括固定圆盘和旋转圆盘，其中，固定圆盘通过刹车装置的壳体(未图示)固定在起落架支撑轴2上，不能转动，而旋转圆盘组装在轮毂1上，可以与机轮一起转动。刹车时，气体或液体进入刹车***4中的工作室(未图示)，推动活塞，将固定圆盘与旋转圆盘紧紧地压在一起。由此进行刹车制动。解除刹车时，压力小时，活塞在弹簧张力的作用下恢复到初始位置，各圆盘彼此松开。不过，刹车装置4的类型不限于此，例如，也可以是图1所示的类型的刹车装置4，其安装在起落架支撑轴2的小径部22上，通过与轮毂1贴合摩擦生热进行刹车。

根据本实施方式的飞机起落架，通过将起落架动力装置3配置在轮毂1的轴向一侧的外表面与起落架支撑轴2的周向侧面围成的空间内，能够充分地利用轮毂1与起落架支撑轴2之间的内部空间，使得整个飞机起落架U在机轮的轴向上的尺寸变小。此外，由于起落架动力装置2配置在轮毂1的外部空间，因此，通风和散热条件良好，能避免动力装置在高温环境下性能下降或失效的问题。另外，与采用配置在支柱与轮毂之间的狭小空间内的双离合器这一传动机构的现有技术相比，起落架动力装置3设置成通过动力装置侧齿轮7与配置在所述轮毂1的内圈的齿圈啮合，能够将起落架动力装置产生的动力直接传递至轮毂，能量传递直接且不容易在传递过程中产生能量损失。并且，本发明的起落架动力装置3与传动机构充分利用了轮毂1与起落架支撑轴2之间的内部空间，基本控制在轮毂1的圆周范围内，非常紧凑，降低了被跑道路面扬起的砂石撞击的风险。

此外，本发明在其范围内，能将各实施方式自由组合，或是将各实施方式适当变形、省略。

Claims (6)

1.一种飞机起落架，包括：

机轮，所述机轮包括轮毂；

起落架支撑轴，插通于所述轮毂，供所述机轮旋转；以及

起落架动力装置，所述起落架动力装置驱动所述轮毂旋转，

其特征在于，

所述起落架动力装置配置在由所述轮毂的轴向一侧的外表面与所述起落架支撑轴的周向侧面围成的空间内，

所述起落架动力装置通过动力装置侧齿轮与配置在所述轮毂的内圈的轮毂侧齿轮啮合。

2.如权利要求1所述的飞机起落架，其特征在于，

所述起落架动力装置在所述空间内沿所述轮毂的周向隔开规定的间隔设置有多个。

3.如权利要求1所述的飞机起落架，其特征在于，

所述起落架动力装置是电动发电一体机。

4.如权利要求1所述的飞机起落架，其特征在于，

所述起落架动力装置是液压动力装置。

5.如权利要求1所述的飞机起落架，其特征在于，

还包括刹车装置，所述刹车装置安装在所述轮毂的内部。

6.如权利要求5所述的飞机起落架，其特征在于，

所述刹车装置是圆盘式刹车装置，包括固定圆盘和旋转圆盘。

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