DE102010032546A1 - aircraft shock absorber - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Flugzeugstoßdämpfer mit wenigstens zwei rohrförmigen Bauteilen, wobei das erste Bauteil in seinem Inneren eine flüssigkeitsgefüllte Kammer aufweist und wobei das zweite Bauteil entlang einer gemeinsamen Längsachse in dem ersten Bauteil verschiebbar angeordnet ist, wobei der Stoßdämpfer zwischen der Außenoberfläche des zweiten Bauteils und der Innenoberfläche des ersten Bauteils wenigstens zwei in Richtung der gemeinsamen Längsachse in Serie angeordnete Dichtungen und wenigstens eine durch ein Umschaltventil verschließbare Bypassleitung aufweist, die die flüssigkeitsgefüllte Kammer und den Zwischenraum zwischen den Dichtungen verbindet.The present invention relates to an aircraft shock absorber with at least two tubular components, the first component having a liquid-filled chamber in its interior and the second component being arranged displaceably along a common longitudinal axis in the first component, the shock absorber being located between the outer surface of the second component and the inner surface of the first component has at least two seals arranged in series in the direction of the common longitudinal axis and at least one bypass line which can be closed by a changeover valve and connects the liquid-filled chamber and the space between the seals.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Flugzeugstoßdämpfer. Derartige Stoßdämpfer sind beispielsweise in den Bug- und Hauptfahrwerken von Flugzeugen eingebaut.The present invention relates to an aircraft shock absorber. Such shock absorbers are installed, for example, in the bow and main landing gear of aircraft.
Eine Reihe von Flugzeugstoßdämpfern ist im Stand der Technik bekannt. Die
Zwischen dem Außenrohr
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Flugzeugstoßdämpfer mit einem verbesserten Dichtungselement und Ersatzdichtungselement bereitzustellen.The aim of the present invention is to provide an aircraft shock absorber with an improved sealing element and replacement sealing element.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Flugzeugstoßdämpfer gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.This object is achieved with an aircraft shock absorber according to
Demgemäß ist ein Flugzeugstoßdämpfer mit wenigstens zwei rohrförmigen Bauteilen vorgesehen. Ein erstes Bauteil definiert bzw. umschließt eine flüssigkeitsgefüllte Kammer, und ein zweites Bauteil ist innerhalb dieses ersten Bauteils bzw. innerhalb der flüssigkeitsgefüllten Kammer verschieblich angeordnet. Das zweite Bauteil ist entlang einer gemeinsamen Längsachse der beiden Bauteile verschiebbar. Erfindungsgemäß weist der Stoßdämpfer zwischen der Außenoberfläche des zweiten Bauteils und der Innenoberfläche des ersten Bauteils wenigstens zwei entlang der gemeinsamen Längsachse in Serie angeordnete Dichtungen und wenigstens eine, durch ein Umschaltventil verschließbare Bypassleitung für die in der flüssigkeitsgefüllten Kammer befindliche hydraulische Flüssigkeit auf, die die flüssigkeitsgefüllte Kammer und einen zwischen den Dichtungen befindlichen Zwischenraum verbindet.Accordingly, an aircraft shock absorber is provided with at least two tubular components. A first component defines or encloses a liquid-filled chamber, and a second component is arranged displaceably within this first component or within the liquid-filled chamber. The second component is displaceable along a common longitudinal axis of the two components. According to the invention, the shock absorber between the outer surface of the second component and the inner surface of the first component at least two seals arranged in series along the common longitudinal axis and at least one closable by a changeover valve bypass line for the hydraulic fluid in the liquid-filled chamber, the liquid-filled chamber and connects a gap located between the seals.
In einer Ausführungsform sind die Bauteile als konzentrisch angeordnete und gegebenenfalls runde oder im Wesentlichen runde Rohre ausgeführt, wobei das erste Rohr einen Innendurchmesser bzw. Innenumfang aufweist, der geringfügig größer als der Außendurchmesser bzw. Außenumfang des zweiten Rohres ist. Die gemeinsame Längsachse der beiden Bauteile wird in dieser Ausführungsform durch die Längsachse der Rohre definiert.In one embodiment, the components are designed as concentrically arranged and possibly round or substantially round tubes, wherein the first tube has an inner diameter or inner circumference which is slightly larger than the outer diameter or outer circumference of the second tube. The common longitudinal axis of the two components is defined in this embodiment by the longitudinal axis of the tubes.
In einer Ausführungsform ist die Bypassleitung durch das Umschaltventil reversibel verschließbar.In one embodiment, the bypass line is reversibly closed by the switching valve.
Bei der Flüssigkeit handelt es sich vorzugsweise um eine hydraulische Flüssigkeit, beispielsweise Hydrauliköl.The liquid is preferably a hydraulic fluid, for example hydraulic oil.
In einer Ausführungsform handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Flugzeugstoßdämpfer um einen Stoßdämpfer für ein Bugfahrwerk. In einer anderen Ausführungsform handelt es sich um einen Stoßdämpfer für das Hauptfahrwerk.In one embodiment, the aircraft shock absorber according to the invention is a shock absorber for a nose landing gear. In another embodiment, it is a shock absorber for the main landing gear.
In einer Ausführungsform ist das erste oder das zweite Bauteil des Flugzeugstoßdämpfers geeignet und bestimmt, um unmittelbar oder mittelbar mit der Radachse des Flugzeugs verbunden zu werden, und das jeweils andere Bauteil um unmittelbar oder mittelbar mit der Flugzeugkarosserie verbunden zu werden.In one embodiment, the first or the second component of the aircraft shock absorber is suitable and intended to be connected directly or indirectly to the wheel axle of the aircraft, and the respective other component to be directly or indirectly connected to the aircraft body.
In einer Ausführungsform weist der Stoßdämpfer zwischen der Außenoberfläche des zweiten Bauteils und der Innenoberfläche des ersten Bauteils genau zwei in Richtung der gemeinsamen Längsachse in Serie angeordnete Dichtungen und/oder genau eine durch ein Umschaltventil verschließbare Bypassleitung auf.In one embodiment, the shock absorber has between the outer surface of the second component and the inner surface of the first component exactly two seals arranged in series in the direction of the common longitudinal axis and / or exactly one bypass line which can be closed by a reversing valve.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste und/oder die zweite Dichtung im Zwischenraum zwischen der Außenoberfläche des zweiten Bauteils und der Innenoberfläche des ersten Bauteils angeordnet und umgibt das zweite Bauteil vollumfänglich. Vorzugsweise dichtet dabei die erste und/oder die zweite Dichtung den Zwischenraum zwischen der Außenoberfläche des zweiten Bauteils und der Innenoberfläche des ersten Bauteils vollständig ab.In a preferred embodiment, the first and / or the second seal is arranged in the intermediate space between the outer surface of the second component and the inner surface of the first component and surrounds the second component in full. Preferably, the first and / or the second seal completely seals the intermediate space between the outer surface of the second component and the inner surface of the first component.
In einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform ist die erste und/oder die zweite Dichtung als die Außenoberfläche des zweiten Bauteils umschließender bzw. als ein die Innenoberfläche des ersten Bauteils vollständig ummantelnder Dichtungsring ausgeführt. In a further, preferred embodiment, the first and / or the second seal is designed as the outer surface of the second component enclosing or as a completely surrounding the inner surface of the first component sealing ring.
In einer Ausführungsform ist die erste und/oder die zweite Dichtung an der Außenoberfläche des zweiten Bauteils angeordnet bzw. fixiert. In einer anderen Ausführungsform ist die erste und/oder die zweite Dichtung an der Innenoberfläche des ersten Bauteils angeordnet bzw. fixiert.In one embodiment, the first and / or the second seal is arranged or fixed on the outer surface of the second component. In another embodiment, the first and / or the second seal is arranged or fixed on the inner surface of the first component.
In einer Ausführungsform handelt es sich bei den beiden Dichtungen um gleichwertige Dichtungen. Vorzugsweise sind die beiden Dichtungen baugleich ausgeführt.In one embodiment, the two seals are equivalent seals. Preferably, the two seals are designed identical.
In einer Ausführungsform ist die äußere Dichtung bei geöffneter Bypassleitung druckbeaufschlagt. Eine geöffnete Bypassleitung bedeutet eine geöffnete Stellung des Umschaltventil, sodass Flüssigkeit über die Bypassleitung von der flüssigkeitsgefüllten Kammer in den Zwischenraum zwischen den Dichtungen und zurück fließen kann. Die Druckbeaufschlagung erfolgt in dieser Ausführungsform durch die Flüssigkeit aus der flüssigkeitsgefüllten Kammer und aus dem Zwischenraum zwischen den Dichtungen.In one embodiment, the outer seal is pressurized with open bypass line. An open bypass line means an open position of the switching valve so that fluid can flow from the fluid-filled chamber into the space between the seals and back via the bypass line. The pressurization takes place in this embodiment by the liquid from the liquid-filled chamber and from the space between the seals.
In einer Ausführungsform ist bei geöffneter Bypassleitung die innere Dichtung druckausgeglichen. Druckausgeglichen bedeutet in diesem Zusammenhang, dass diese nicht einseitig mit einem von der Flüssigkeit ausgeübten Druck beaufschlagt ist. Dies kann dadurch bewirkt werden, dass der von der flüssigkeitsgefüllten Kammer direkt auf die innere Dichtung wirkende Druck dem Druck entspricht, welcher vom Zwischenraum zwischen den Dichtungen wirkt. Der Flüssigkeitsdruck erstreckt sich in dieser Ausführungsform bei geöffneter Bypassleitung von der flüssigkeitsgefüllten Kammer in diesen Zwischenraum.In one embodiment, when the bypass line is open, the inner seal is pressure-balanced. Pressure compensated in this context means that it is not unilaterally acted upon by a pressure exerted by the liquid. This can be effected by the pressure acting from the liquid-filled chamber directly on the inner seal corresponding to the pressure acting from the space between the seals. The liquid pressure extends in this embodiment, with open bypass line from the liquid-filled chamber in this space.
Unter der äußeren Dichtung ist die Dichtung zu verstehen, welche in der Richtung der gemeinsamen Längsachse im Vergleich mit der anderen, inneren Dichtung von der flüssigkeitsgefüllten Kammer abgewandt bzw. weiter entfernt vom Kopf des zweiten Bauteils angeordnet ist. Unter der inneren Dichtung ist die Dichtung zu verstehen, welche in der Richtung der gemeinsamen Längsachse im Vergleich mit der anderen, äußeren Dichtung der flüssigkeitsgefüllten Kammer zugewandt bzw. näher am Kopf des zweiten Bauteils angeordnet ist. Eine andere Definition ergibt sich aus der Lage der beiden Dichtungen im Betriebszustand, d. h. im am Flugzeug montierten Zustand. Im Falle dass das erste Bauteil unmittelbar oder mittelbar mit der Flugzeugkarosserie verbunden ist und das zweite Bauteil unmittelbar oder mittelbar mit der Radachse verbunden ist, stellt die innere Dichtung die obere Dichtung und die äußere Dichtung die untere Dichtung dar.The outer seal is to be understood as meaning the seal which, in the direction of the common longitudinal axis, is situated away from the liquid-filled chamber or farther from the head of the second component in comparison with the other, inner seal. The inner seal is to be understood as meaning the seal facing in the direction of the common longitudinal axis in comparison with the other, outer seal of the liquid-filled chamber or closer to the head of the second component. Another definition results from the position of the two seals in the operating state, d. H. in the state mounted on the aircraft. In the event that the first component is directly or indirectly connected to the aircraft body and the second component is directly or indirectly connected to the wheel axle, the inner seal is the upper seal and the outer seal is the lower seal.
In einer Ausführungsform ist bei geschlossener Bypassleitung die innere Dichtung druckbeaufschlagt. Bei geschlossener Bypassleitung erstreckt sich in dieser Ausführungsform der Flüssigkeitsdruck in der flüssigkeitsgefüllten Kammer nicht in den Zwischenraum zwischen den Dichtungen. Daher ist die innere Dichtung einseitig von der flüssigkeitsgefüllten Kammer mit Druck beaufschlagt.In one embodiment, when the bypass line is closed, the inner seal is pressurized. With the bypass line closed, in this embodiment, the fluid pressure in the fluid-filled chamber does not extend into the space between the seals. Therefore, the inner seal is pressurized on one side of the liquid-filled chamber with pressure.
In einer Ausführungsform ist bei geschlossener Bypassleitung die äußere Dichtung nicht druckbeaufschlagt. Die äußere Dichtung steht in dieser Ausführungsform ausschließlich über den Zwischenraum zwischen den Dichtungen und somit über die Bypassleitung mit der Hydraulikflüssigkeit in Verbindung. Durch ein Schließen der Bypassleitung kann daher der Druck von der äußeren Dichtung genommen werden.In one embodiment, when the bypass line is closed, the outer seal is not pressurized. In this embodiment, the outer seal communicates exclusively with the hydraulic fluid via the intermediate space between the seals and thus via the bypass line. By closing the bypass line, therefore, the pressure can be taken from the outer seal.
In einer Ausführungsform ist die innere Dichtung eine sekundäre Dichtung bzw. eine Ersatzdichtung, während die äußere Dichtung die primäre Dichtungsfunktion übernimmt.In one embodiment, the inner seal is a secondary seal or substitute seal, while the outer seal performs the primary seal function.
In einer Ausführungsform ist im Normalbetrieb des Flugzeugdämpfers, in dem beide Dämpfungen intakt sind, die Bypassleitung geöffnet. Die innere Dichtung ist druckausgeglichen und erfüllt keine Dichtungsfunktion. Die äußere Dichtung übernimmt diese Funktion vollständig. Sollte die äußere Dichtung undicht werden, kann durch Schließen des Umschaltventils in der Bypassleitung der Druck von der äußeren Dichtung genommen werden. Die intakte, bislang nicht beanspruchte innere Dichtung übernimmt nun die Dichtungsfunktion, bis die äußere Dichtung gewartet bzw. ausgetauscht wird.In one embodiment, during normal operation of the aircraft damper, where both dampings are intact, the bypass line is open. The inner seal is pressure balanced and does not fulfill a sealing function. The outer seal takes over this function completely. Should the outer seal become leaky, closing the diverter valve in the bypass line can relieve pressure from the outer seal. The intact, as yet unclaimed inner seal now takes over the sealing function until the outer seal is serviced or replaced.
Es ist im Rahmen der Erfindung auch denkbar, dass die innere Dichtung als Primärdichtung und die äußere Dichtung als Ersatzdichtung dient. Dann ist im Normalbetrieb die Bypassleitung bzw. das Umschaltventil geschlossen und der gesamte Hydraulikdruck wirkt auf die innere Dichtung. Sollte diese undicht werden, kann die Hydraulikleitung geöffnet werden, wodurch die innere Dichtung druckausgeglichen wird. Dann übernimmt die äußere Ersatzdichtung die Dichtungsfunktion.It is within the scope of the invention also conceivable that the inner seal serves as a primary seal and the outer seal as a replacement seal. Then, in normal operation, the bypass line or the switching valve is closed and the entire hydraulic pressure acts on the inner seal. Should this be leaking, the hydraulic line can be opened, whereby the inner seal is pressure balanced. Then, the outer replacement seal takes over the sealing function.
In einer Ausführungsform sind die Bypassleitung und das Umschaltventil im oder am Außenbauteil angeordnet. Das Umschaltventil kann von der Außenoberfläche des Flugzeugstoßdämpfers erkennbar bzw. zugänglich sein. Vorzugsweise ist die Stellung des Umschaltventils von außen erkennbar. Dazu kann eine farbliche oder topographische Positionsmarkierung, beispielsweise eine Kerbe vorgesehen sein.In one embodiment, the bypass line and the switching valve are arranged in or on the outer component. The switching valve may be recognizable or accessible from the outer surface of the aircraft shock absorber. Preferably, the position of the switching valve is visible from the outside. This can be a color or topographical Position marking, for example, a notch be provided.
In einer Ausführungsform sitzt das Umschaltventil an einem Ventilgehäuse, welches an der Außenoberfläche des ersten Bauteils angebracht ist. Vorzugsweise verläuft in dieser Ausführungsform auch zumindest ein Teil der Bypassleitung in diesem Ventilgehäuse.In one embodiment, the switching valve is seated on a valve housing which is attached to the outer surface of the first component. Preferably, in this embodiment, at least a portion of the bypass line extends in this valve housing.
Das Umschaltventil umfasst vorzugsweise eine Ventilhülse, einen Betätigungsstift sowie einen Ventilschieber. In einer Ausführungsform kann das Umschaltventil mit einem handelsüblichen Werkzeug geöffnet und geschlossen werden. Bevorzugt ist dabei, dass das Umschaltventil, vorzugsweise am Betätigungsstift einen Anschluss für einen handelsüblichen Sechskantschlüssel, Imbusschlüssel und ähnliches aufweist.The switching valve preferably comprises a valve sleeve, an actuating pin and a valve slide. In one embodiment, the switching valve can be opened and closed with a commercially available tool. It is preferred that the switching valve, preferably on the actuating pin has a connection for a standard hexagonal wrench, Allen key and the like.
In einer weiteren Ausführungsform weist ein erfindungsgemäßer Flugzeugstoßdämpfer ferner eine Füllleitung und/oder ein Füllventil auf, welches vorzugsweise vom Umschaltventil unabhängig ist. Das Füllventil und/oder die Füllleitung dienen dabei zum Entleeren und Befüllen der füssigkeitsgefüllten Kammer, beispielsweise zur Wartung des Federbeins durch einen Austausch des Hydraulikmediums oder eine Veränderung des Flüssigkeitsdruckes in der Kammer.In a further embodiment, an inventive aircraft shock absorber further comprises a filling line and / or a filling valve, which is preferably independent of the switching valve. The filling valve and / or the filling line serve to empty and fill the liquid-filled chamber, for example for maintenance of the shock absorber by replacing the hydraulic fluid or a change in the fluid pressure in the chamber.
In einer Ausführungsform ist das Füllventil am selben Ventilgehäuse wie das Umschaltventil angebracht. In einer Ausführungsform stellen das Füllventil und/oder die Fülleitung und das Umschaltventil und/oder die Bypassleitung eine bauliche Einheit dar.In one embodiment, the fill valve is attached to the same valve body as the changeover valve. In one embodiment, the filling valve and / or the filling line and the switching valve and / or the bypass line constitute a structural unit.
In einer Ausführungsform kann die Füllleitung unabhängig von der Stellung des Umschaltventils genutzt werden und/oder das Füllventil unabhängig von der Stellung des Umschaltventils betätigt werden. Mit anderen Worten können in dieser Ausführungsform die Füllleitung und/oder das Füllventil sowohl im aktivierten als auch im nicht aktivierten Zustand des Umschaltventils, also im offenen und geschlossenen Zustand der Bypassleitung funktionieren.In one embodiment, the filling line can be used independently of the position of the switching valve and / or the filling valve can be actuated independently of the position of the switching valve. In other words, in this embodiment, the filling line and / or the filling valve can function both in the activated and in the non-activated state of the switching valve, ie in the open and closed state of the bypass line.
In einer weiteren Ausführungsform entspricht zumindest ein Abschnitt der Bypassleitung zumindest einem Abschnitt der Füllleitung. Ein weiterer Abschnitt der Bypassleitung und/oder ein weiterer Abschnitt der Füllleitung, vorzugsweise jeweils ein weiterer Abschnitt beider Leitungen verlaufen getrennt voneinander. Die Mündung der Bypassleitung und der Füllleitung in den gemeinsamen Abschnitt ist vorzugsweise T-förmig ausgeführt. Der gemeinsame Abschnitt umfasst vorzugsweise den vom Umschaltventil ausgehend der flüssigkeitsgefüllten Kammer zugewandten Abschnitt der Bypassleitung, oder mit anderen Worten den Abschnitt zwischen dem Umschaltventil und der flüssigkeitsgefüllten Kammer.In a further embodiment, at least a portion of the bypass line corresponds to at least a portion of the filling line. A further section of the bypass line and / or a further section of the filling line, preferably in each case a further section of the two lines run separately from one another. The mouth of the bypass line and the filling line in the common portion is preferably designed T-shaped. The common section preferably comprises the section of the bypass line facing the fluid-filled chamber from the switching valve, or in other words the section between the switching valve and the fluid-filled chamber.
In einer Ausführungsform verläuft wenigstens ein Teilbereich der Füllleitung innerhalb des Umschaltventils, gegebenenfalls innerhalb des Betätigungsstiftes des Umschaltventils. In einer weiteren Ausführungsform münden die Bypassleitung und die Füllleitung am Sitz des Umschaltventils ineinander. Unter dem Ventilsitz soll in diesem Zusammenhang die Stelle verstanden werden, an der die Bypassleitung durch das Umschaltventil verschließbar ist.In one embodiment, at least a portion of the filling line extends within the switching valve, optionally within the actuating pin of the switching valve. In a further embodiment, the bypass line and the filling line open into one another at the seat of the changeover valve. Under the valve seat should be understood in this context, the point at which the bypass line is closed by the switching valve.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand eines in den Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:Further details and advantages of the invention will be explained in more detail with reference to an embodiment shown in the figures. Show it:
Das zweite Bauteil
Zur Abdichtung des Kontaktbereiches zwischen dem Innenrohr
Die Anordnung weist ferner ein Ventilgehäuse
In
Im Normalbetrieb herrscht im Zwischenraum
Die in
In der Zeichnung ist das Füllventil
Durch den Verschluss der Bypassleitung
Im Normalbetrieb (
Die in Zusammenhang mit
Das Umschaltventil
Der Betätigungsstift
Das Umschaltventil
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