CN116812142B - 一种起落架缓冲机构及起落架 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种起落架缓冲机构及起落架，应用在起落架的技术领域，其包括外部套筒和内部套筒，内部套筒滑动安装在外部套筒中，外部套筒的一端设有端板，端板上贯穿设有供内部套筒穿过的滑移孔，内部套筒的一端穿过滑移孔后连接有承力柱，内部套筒远离承力柱的一端设有抵推板，抵推板位于外部套筒中；抵推板与端板之间设有第一缓冲组件，第一缓冲组件在抵推板的驱使下伸缩。本申请具有的效果是：第一缓冲组件、第二缓冲组件和第三缓冲组件配合使用，具有三级缓冲效果，可根据受到的冲击大小自动选择一级或多级缓冲，热耗大，缓冲效率高。
Description
技术领域
本申请涉及起落架的技术领域，尤其是涉及一种起落架缓冲机构及起落架。
背景技术
起落架是飞机起飞、着陆、滑跑、地面移动和停放所必需的支持***，是飞机的主要部件之一。飞机在着陆和起飞时，地面会对飞机产生很大的冲击力和颠簸振动，容易对飞机的结构和安全性能造成影响，因此常常会在起落架上设置缓冲装置来减小飞机受到的冲击和振动荷载。
相关技术中提供一种具有缓冲装置的飞机起落架，例如国家知识产权局于2021年11月公开的公开号为CN113716028A的中国专利公开了一种减震起落架及无人机，无人机着陆时，机轮受到来自地面的冲击，上撑杆和下撑杆共同挤压弹簧套筒中的连接弹簧，连接弹簧产生弹性变形吸收冲击能量、产生热耗，起到减震效果。此外，连接弹簧的上下两端均固定有摩擦垫圈，摩擦垫圈的外壁与弹簧套筒的内壁接触，摩擦垫圈与弹簧套筒相互运动时产生摩擦阻力，从而产生热耗，进一步提升减震效果。
相关技术中的起落架主要是依靠连接弹簧受到压力后产生的弹性变形来吸收冲击能量，将吸收的大部分能量转化成热能耗散掉，但是连接弹簧的热耗作用小，易存在缓冲效率低的问题。
发明内容
为了改善相关技术中的起落架主要依靠连接弹簧的变形来消耗冲击能量，热耗作用小，缓冲效率低的问题，本申请提供一种起落架缓冲机构及起落架。
第一方面，本申请提供一种起落架缓冲机构，采用如下的技术方案：
一种起落架缓冲机构及起落架，包括外部套筒和内部套筒，所述内部套筒滑动安装在所述外部套筒中，所述外部套筒的一端设有端板，所述端板上贯穿设有供所述内部套筒穿过的滑移孔，所述内部套筒的一端穿过所述滑移孔后连接有承力柱，所述内部套筒远离所述承力柱的一端设有抵推板，所述抵推板位于所述外部套筒中；
所述抵推板与所述端板之间设有第一缓冲组件，所述外部套筒内还设有第二缓冲组件和第三缓冲组件，所述第一缓冲组件、所述第二缓冲组件和所述第三缓冲组件在所述抵推板的驱使下伸缩。
通过采用上述技术方案，飞机起飞或着陆过程中，承力柱将受到来自地面的冲击从而带动内部套筒在外部套筒中滑移，第一缓冲组件、第二缓冲组件和第三缓冲组件在抵推板的驱使下伸缩，并于伸缩过程中消耗振动能量，起到缓冲承力柱所接收到的冲击力的作用。并且，三重缓冲相互配合，可根据所受到的冲击大小来自动选择所需要的缓冲级数，实现分级缓冲，既可吸收较大的冲击也可过滤轻微的振动，缓冲效果好。
可选的，所述第一缓冲组件包括套设于所述内部套筒侧壁上的缓冲拉簧，所述缓冲拉簧位于所述抵推板与所述端板之间，所述缓冲拉簧的一端固定在所述抵推板上，另一端固定在所述端板上。
通过采用上述技术方案，抵推板在内部套筒的带动下上移时，抵推板拉动缓冲拉簧，缓冲压簧受力发生弹性形变，始终对抵推板施加一个朝端板方向的拉力，与抵推板受到的冲击力方向相反，相互抵消，起到缓冲作用。
可选的，所述抵推板上套设并固定有导向套筒，所述导向套筒滑动安装在所述外部套筒中，所述导向套筒的外圈上设有嵌装槽，所述嵌装槽沿所述抵推板的周向设置，所述嵌装槽内嵌装有密封圈，所述密封圈抵紧在所述外部套筒的内壁上。
通过采用上述技术方案，导向套筒套接并固定在抵推板上，对抵推板的滑移过程起到了导向作用，使得抵推板始终沿着外部套筒的长度方向滑移。导向套筒的外圈上嵌装密封圈，密封圈抵紧在外部套筒的内壁上，起到密封作用，使得外部套筒内部处于密封状态。
可选的，所述外部套筒中设有分隔板，所述分隔板将所述外部套筒内部划分为储气空间和储油空间，所述储油空间中灌注有液压油，所述分隔板上贯穿设有阻尼孔，所述阻尼孔连通所述储气空间与所述储油空间，所述内部套筒位于所述储油空间中。
通过采用上述技术方案，承力柱受到冲击滑移，带动内部套筒、抵推板和导向套筒滑移，储油空间被压缩，储油空间中储存的液压油通过阻尼孔被挤压到储气空间中，在挤压过程中产生热耗，消耗冲击能量。
可选的，所述第二缓冲组件设于所述储油空间中，所述第二缓冲组件包括缓冲压簧，所述缓冲压簧的一端固定在所述分隔板上，另一端固定在所述抵推板上；
所述储油空间内设有导向杆，所述导向杆沿所述缓冲压簧的伸缩方向设置，所述缓冲压簧套设于所述导向杆的侧壁上，所述导向杆的一端穿过所述分隔板后连接有限位板，所述分隔板背向所述缓冲压簧的面上设有供所述限位板嵌入的容纳槽，所述限位板适配嵌入所述容纳槽后与所述分隔板固定，所述导向杆背向所述限位板的一端适配***所述内部套筒中。
通过采用上述技术方案，承力柱受到冲击向分隔板方向移动，抵推板压缩缓冲压簧，缓冲压簧受力压缩并对抵推板施加一个朝承力柱方向的压力，与承力柱受到的冲击力相互抵消，起到缓冲作用。
在储油空间中设置导向杆，缓冲压簧套设于导向杆的侧壁上，对缓冲压簧起到导向作用，使得缓冲压簧在受力时，始终沿自身长度方向伸缩，不易出现弯折以致影响缓冲效果的情况。
可选的，所述第三缓冲组件设于所述储气空间中，所述第三缓冲组件包括活塞片，所述活塞片的周缘与所述储气空间的内壁抵贴，所述活塞片背向所述分隔板的一侧设有复位弹簧，所述复位弹簧的一端固定在所述活塞片上，另一端固定在所述外部套筒的内壁上。
通过采用上述技术方案，液压油被挤压到储气空间中，推动活塞片滑移，压缩复位弹簧，复位弹簧同时对活塞片施加向分隔板方向的压力，推动活塞片移动，在活塞片的往复移动过程中产生热耗，起到缓冲效果。
可选的，所述端板上于所述滑移孔处设有摩擦垫圈，所述摩擦垫圈沿所述滑移孔的周向设置并套接在所述内部套筒的侧壁上，所述摩擦垫圈适配封堵所述内部套筒的侧壁与所述滑移孔孔壁之间的间隙。
通过采用上述技术方案，摩擦垫圈的内圈与内部套筒的侧壁抵接，内部套筒滑移过程中与摩擦垫圈相对运动、产生摩擦阻力，从而产生热耗，进一步提升了缓冲效率。
可选的，所述内部套筒与所述外部套筒之间设有防扭转组件，所述防扭转组件包括相互铰接的一对连杆，其中一所述连杆固定在所述外部套筒上，另一所述连杆固定在所述内部套筒上。
通过采用上述技术方案，缓冲过程中，连杆固定在外部套筒或内部套筒上，使得内部套筒在滑移过程中不易在外部套筒中发生偏转，减少内部套筒偏转以致飞机滑移过程受阻的情况。
可选的，所述连杆包括一对活动杆、连接弹簧和连接套筒，所述连接弹簧设于所述连接套筒中，其中一所述活动杆的一端伸入所述连接套筒中并与所述连接弹簧连接，另一端与另一所述连杆上的所述活动杆铰接；另一所述活动杆的一端由所述连接套筒的另一端伸入所述连接套筒中并与所述连接弹簧连接，另一端铰接在对应的所述外部套筒或所述内部套筒上。
通过采用上述技术方案，缓冲过程中，一对活动杆共同挤压连接弹簧，连接弹簧受力压缩，产生热耗，起到缓冲作用。
第二方面，本申请提供一种应用起落架缓冲机构的起落架，采用如下的技术方案：一种应用起落架缓冲机构的起落架，包括用于连接飞机的连接座，所述连接座固定在所述外部套筒远离所述承力柱的一端上，所述承力柱远离所述内部套筒的一端安装有机轮。
通过采用上述技术方案，缓冲机构通过连接座安装在飞机上，机轮安装在承力柱上，飞机起飞和着陆过程中机轮受到来自地面的冲击，缓冲机构对接收到的冲击进行缓冲。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1、飞机起飞或着陆过程中，承力柱将受到来自地面的冲击从而带动内部套筒在外部套筒中滑移，第一缓冲组件、第二缓冲组件和第三缓冲组件在抵推板的驱使下伸缩，并于伸缩过程中消耗振动能量，起到缓冲承力柱所接收到的冲击力的作用，三重缓冲相互配合，可根据所受到的冲击大小来自动选择所需要的缓冲级数，实现分级缓冲，既可吸收较大的冲击也可过滤轻微的振动；
2、承力柱受到冲击滑移，带动内部套筒、抵推板和导向套筒滑移，储油空间被压缩，储油空间中储存的液压油通过阻尼孔被挤压到储气空间中，在挤压过程中产生热耗，消耗冲击能量；
3、在储油空间中设置导向杆，缓冲压簧套设于导向杆的侧壁上，对缓冲压簧起到导向作用，使得缓冲压簧在受力时，始终沿自身长度方向伸缩，不易出现弯折以致影响缓冲效果的情况。
附图说明
图1是本申请实施例中起落架缓冲机构的示意图。
图2是本申请实施例中起落架缓冲机构的剖视图。
图3是图2中A部分的放大图。
图4是图2中B部分的放大图。
附图标记：1、外部套筒；2、内部套筒；3、端板；31、滑移孔；4、承力柱；5、抵推板；6、第一缓冲组件；61、缓冲拉簧；7、第二缓冲组件；71、缓冲压簧；8、第三缓冲组件；81、活塞片；82、复位弹簧；9、导向套筒；91、嵌装槽；10、密封圈；11、分隔板；111、阻尼孔；112、容纳槽；12、储气空间；13、储油空间；14、导向杆；15、限位板；16、摩擦垫圈；17、防扭转组件；171、连杆；1711、活动杆；1712、连接弹簧；1713、连接套筒；18、连接座；19、机轮。
具体实施方式
以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种起落架缓冲机构。
参照图1和图2，一种起落架缓冲机构包括沿竖直方向设置的外部套筒1，外部套筒1采用底端开口的圆筒状结构。
外部套筒1内滑动安装有内部套筒2，内部套筒2的一端一体成型有抵推板5，抵推板5位于外部套筒1中。外部套筒1的开口处一体成型有端板3，端板3与抵推板5之间设有第一缓冲组件6，内部套筒2滑移过程中，第一缓冲组件6不断伸缩，实现缓冲。
参照图2和图3，端板3的中心处贯穿设有供内部套筒2穿过的滑移孔31，内部套筒2远离抵推板5的一端穿过滑移孔31后同轴焊接有承力柱4。
具体地，第一缓冲组件6包括缓冲拉簧61，缓冲拉簧61的一端焊接在抵推板5上，另一端焊接在端板3上。飞机起飞或着陆过程中，承力柱4受到来自地面的冲击并在外部套筒1中滑移，带动内部套筒2和抵推板5移动，缓冲拉簧61受力拉伸，产生形变。缓冲拉簧61在不断的伸缩过程中消耗冲击能量，产生热耗，起到初步缓冲效果，即第一重缓冲。
本申请实施例中的外部套筒1和内部套筒2均采用超高强度钢配合真空热处理技术锻造而成，具有较强的承力能力。
参照图2，此外，抵推板5上套设有导向套筒9，导向套筒9的侧壁与外部套筒1的内壁相抵贴，使得抵推板5和内部套筒2在受到冲击时始终沿着外部套筒1的延伸方向滑移，起到导向作用，提升了内部套筒2在滑移过程中的平稳度。
参照图2和图4，进一步地，外部套筒1中设有分隔板11，分隔板11将外部套筒1内部划分为储气空间12和储油空间13，储气空间12中储存有氮气，储油空间13中注满液压油。分隔板11上贯穿设有若干阻尼孔111，阻尼孔111连通储油空间13和储气空间12。
飞机起飞或着陆时，支承柱受到来自地面的冲击，带动内部套筒2、抵推板5和导向套筒9向分隔板11移动，压缩储油空间13，储油空间13中的液压油通过阻尼孔111挤压到储气空间12中，起到缓冲作用。
参照图2和图4，为了进一步提升缓冲效果，本申请实施例中在储油空间13中设有第二缓冲组件7，第二缓冲组件7包括缓冲压簧71，缓冲压簧71的一端焊接在分隔板11上，另一端焊接在抵推板5上，抵推板5移动过程中压缩缓冲压簧71，起到缓冲作用。另外，由于缓冲压簧71长度较长，在压缩过程中可能会出现弯折现象，而缓冲压簧71一旦弯折，缓冲效果便会受到影响。
因此，本申请实施例中在储油空间13中设有导向杆14，导向杆14沿着外部套筒1的延伸方向设置，导向杆14的一端贯穿分隔板11后一体成型有限位板15，分隔板11背向抵推板5的面上设有供限位板15嵌入的容纳槽112，限位板15适配嵌入到容纳槽112中后螺栓固定在分隔板11上，完成对导向杆14的固定。并且，本申请中导向杆14远离限位板15的一端适配***到内部套筒2中，提升了导向杆14在储油空间13中安装的稳定性。
参照图2和图4，更进一步的，本申请中在储气空间12中设有第三缓冲组件8，第三缓冲组件8包括活塞片81，活塞片81的周缘与外部套筒1的内壁抵贴。活塞片81背向分隔板11的一侧设有若干复位弹簧82，复位弹簧82的一端焊接在外部套筒1的内壁上，另一端焊接在活塞片81上。
飞机飞行(即承力柱4未受到来自地面的冲击力)时，复位弹簧82将活塞片81抵紧在分隔板11上，使得液压油被封锁在储油空间13中；飞机起飞或着陆时，承力柱4受到冲击力影响向上滑移，抵推板5和导向套筒9向上滑移压缩储油空间13，储油空间13中的液压油被挤压到储气空间12中，活塞片81再将液压油压回储油空间13，使得液压油通过阻尼孔111在储油空间13和储气空间12之间流动，从而进一步提升缓冲效果。
参照图2和图3，另外，由于储油空间13中灌满液压油，而缓冲过程中储油空间13又会不断受到挤压。因此本申请实施例中为了减少液压油渗漏的情况，导向套筒9的侧壁上间隔设有若干个嵌装槽91，嵌装槽91沿着导向套筒9的周向设置。嵌装槽91中嵌装有密封圈10，本申请中的密封圈10采用橡胶材质制成，密封圈10抵紧在外部套筒1的侧壁上，使得外部套筒1内部形成密闭的空间。
参照图2和图3，进一步的，端板3上于滑移孔31处粘接有摩擦垫圈16，摩擦垫圈16套设在内部套筒2的侧壁上并适配封堵内部套筒2与滑移孔31孔壁之间的间隙。缓冲过程中，内部套筒2的侧壁与摩擦垫圈16的内圈之间相互摩擦，产生热耗，从而进一步的提升缓冲效果。
参照图1和图2，另外，为了保证缓冲过程中各部件滑移的流畅程度，本申请中的外部套筒1、内部套筒2、端板3、抵推板5均采用截面为圆形的结构，而采用截面为圆形的结构又会使得外部套筒1与内部套筒2在缓冲过程中容易受到外力影响，相互之间出现偏转现象，从而影响到飞机的滑行。
因此，本申请中在外部套筒1和内部套筒2之间设有防扭转组件17，防扭转组件17包括一对连杆171，一对连杆171彼此靠近的一端相铰接，一对连杆171相互背离的一端分别铰接在相对应的外部套筒1和内部套筒2的侧壁上，使得外部套筒1与内部套筒2之间在周向上不易发生偏转。
参照图2，具体地，连杆171包括连接套筒1713，连接套筒1713的两端各插设有一活动杆1711，一对活动杆1711之间设有连接弹簧1712，连接弹簧1712与活动杆1711焊接，连接弹簧1712位于连接套筒1713中，伴随着内部套筒2的升降移动，一对滑动杆不断挤压连接弹簧1712，同样起到了缓冲作用。
本申请实施例还公开一种应用起落架缓冲机构的起落架。
参照图1和图2，一种起落架包括用于连接飞机的连接座18，连接座18一体成型在外部套筒1的顶端，支承柱的远离内部套筒2的一端安装有机轮19，飞机起飞和着陆过程中机轮19支撑着飞机在地面滑行。本申请中的机轮19采用无内胎、双胎面的轮胎结构，同样具有缓冲功能。
本申请实施例一种起落架缓冲机构及起落架的实施原理为：飞机起飞或着陆过程中，机轮19将受到来自地面的冲击并将冲击传递给承力柱4，从而带动内部套筒2在外部套筒1中滑移。第一缓冲组件6、第二缓冲组件7和第三缓冲组件8在抵推板5的驱使下伸缩，并于伸缩过程中消耗振动能量，起到缓冲承力柱4所接收到的冲击力的作用。并且，三重缓冲相互配合，可根据所受到的冲击大小来自动选择所需要的缓冲级数，实现分级缓冲，既可吸收较大的冲击也可过滤轻微的振动，缓冲效果好。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种起落架缓冲机构，其特征在于：包括外部套筒(1)和内部套筒(2)，所述内部套筒(2)滑动安装在所述外部套筒(1)中，所述外部套筒(1)的一端设有端板(3)，所述端板(3)上贯穿设有供所述内部套筒(2)穿过的滑移孔(31)，所述内部套筒(2)的一端穿过所述滑移孔(31)后连接有承力柱(4)，所述内部套筒(2)远离所述承力柱(4)的一端设有抵推板(5)，所述抵推板(5)位于所述外部套筒(1)中；
所述抵推板(5)与所述端板(3)之间设有第一缓冲组件(6)，所述外部套筒(1)内还设有第二缓冲组件(7)和第三缓冲组件(8)，所述第一缓冲组件(6)、所述第二缓冲组件(7)和所述第三缓冲组件(8)在所述抵推板(5)的驱使下伸缩；
所述第一缓冲组件(6)包括套设于所述内部套筒(2)侧壁上的缓冲拉簧(61)，所述缓冲拉簧(61)位于所述抵推板(5)与所述端板(3)之间，所述缓冲拉簧(61)的一端固定在所述抵推板(5)上，另一端固定在所述端板(3)上；
所述外部套筒(1)中设有分隔板(11)，所述分隔板(11)将所述外部套筒(1)内部划分为储气空间(12)和储油空间(13)，所述储油空间(13)中灌注有液压油，所述分隔板(11)上贯穿设有阻尼孔(111)，所述阻尼孔(111)连通所述储气空间(12)与所述储油空间(13)，所述内部套筒(2)位于所述储油空间(13)中；
所述第二缓冲组件(7)设于所述储油空间(13)中，所述第二缓冲组件(7)包括缓冲压簧(71)，所述缓冲压簧(71)的一端固定在所述分隔板(11)上，另一端固定在所述抵推板(5)上；
所述储油空间(13)内设有导向杆(14)，所述导向杆(14)沿所述缓冲压簧(71)的伸缩方向设置，所述缓冲压簧(71)套设于所述导向杆(14)的侧壁上，所述导向杆(14)的一端穿过所述分隔板(11)后连接有限位板(15)，所述分隔板(11)背向所述缓冲压簧(71)的面上设有供所述限位板(15)嵌入的容纳槽(112)，所述限位板(15)适配嵌入所述容纳槽(112)后与所述分隔板(11)固定，所述导向杆(14)背向所述限位板(15)的一端适配***所述内部套筒(2)中；
所述第三缓冲组件(8)设于所述储气空间(12)中，所述第三缓冲组件(8)包括活塞片(81)，所述活塞片(81)的周缘与所述储气空间(12)的内壁抵贴，所述活塞片(81)背向所述分隔板(11)的一侧设有复位弹簧(82)，所述复位弹簧(82)的一端固定在所述活塞片(81)上，另一端固定在所述外部套筒(1)的内壁上；
第一缓冲组件(6)、第二缓冲组件(7)和第三缓冲组件(8)在抵推板(5)的驱使下伸缩，缓冲承力柱(4)所接收到的冲击力且第一缓冲组件(6)、第二缓冲组件(7)和第三缓冲组件(8)相互配合，根据冲击力的大小承力柱(4)驱动第一缓冲组件(6)、第二缓冲组件(7)和/或第三缓冲组件(8)，实现分级缓冲。
2.根据权利要求1所述的一种起落架缓冲机构，其特征在于：所述抵推板(5)上套设并固定有导向套筒(9)，所述导向套筒(9)滑动安装在所述外部套筒(1)中，所述导向套筒(9)的外圈上设有嵌装槽(91)，所述嵌装槽(91)沿所述抵推板(5)的周向设置，所述嵌装槽(91)内嵌装有密封圈(10)，所述密封圈(10)抵紧在所述外部套筒(1)的内壁上。
3.根据权利要求1所述的一种起落架缓冲机构，其特征在于：所述端板(3)上于所述滑移孔(31)处设有摩擦垫圈(16)，所述摩擦垫圈(16)沿所述滑移孔(31)的周向设置并套接在所述内部套筒(2)的侧壁上，所述摩擦垫圈(16)适配封堵所述内部套筒(2)的侧壁与所述滑移孔(31)孔壁之间的间隙。
4.根据权利要求1所述的一种起落架缓冲机构，其特征在于：所述内部套筒(2)与所述外部套筒(1)之间设有防扭转组件(17)，所述防扭转组件(17)包括相互铰接的一对连杆(171)，其中一所述连杆(171)固定在所述外部套筒(1)上，另一所述连杆(171)固定在所述内部套筒(2)上。
5.根据权利要求4所述的一种起落架缓冲机构，其特征在于：所述连杆(171)包括一对活动杆(1711)、连接弹簧(1712)和连接套筒(1713)，所述连接弹簧(1712)设于所述连接套筒(1713)中，其中一所述活动杆(1711)的一端伸入所述连接套筒(1713)中并与所述连接弹簧(1712)连接，另一端与另一所述连杆(171)上的所述活动杆(1711)铰接；
另一所述活动杆(1711)的一端由所述连接套筒(1713)的另一端伸入所述连接套筒(1713)中并与所述连接弹簧(1712)连接，另一端铰接在对应的所述外部套筒(1)或所述内部套筒(2)上。
6.一种应用上述权利要求1所述的起落架缓冲机构的起落架，其特征在于：包括用于连接飞机的连接座(18)，所述连接座(18)固定在所述外部套筒(1)远离所述承力柱(4)的一端上，所述承力柱(4)远离所述内部套筒(2)的一端安装有机轮(19)。
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