本发明专利技术公开了一种飞机起落架车架稳定缓冲装置及其控制方法，其包括连接起落架缓冲支柱和车架的作动筒组件及液压控制阀组件，其中作动筒组件的活塞杆套设在外筒内，芯杆套设在缸盖与活塞杆的内腔中，使外筒的内腔分隔成作为气腔的第Ⅰ腔和作为油液腔的第Ⅱ、Ⅲ腔；液压控制阀组件的空腔被液控活塞分隔为对称的第一腔和第二腔，第一、二腔内分别设置台阶面和第一、二单向节流阀；所述作动筒组件的第Ⅰ腔内充填有压缩气体，第Ⅱ腔与第Ⅲ腔经具有Y型中位机能的三位四通电磁阀连接，飞机液压油路P与三位四通电磁阀的进油口连接，系统回油路T与三位四通电磁阀的回油口连接。本发明专利技术实现了车架的收放、缓冲阻尼，同时具有备份放下功能。
【技术实现步骤摘要】
一种飞机起落架车架稳定缓冲装置及其控制方法
本专利技术涉及大型飞机采用的车架式起落架，特别是一种用于飞机起落架小车架收放和缓冲阻尼的稳定缓冲装置及其控制方法。
技术介绍
目前，大型飞机的起落架一般采用前三点式布局，其主起落架多采用单支柱上具有沿纵向布置的多轮系车架的构型，为了减少飞行阻力，起落架通常设计成可收放形式：飞机起飞后将起落架收入机身或机翼内，着陆时再将起落架放下。如图1所示，起落架收放机构的运动多为航向S和垂向H平面内的平面运动，如果起落架以离地时的姿态收起，即车架横梁与起落架缓冲支柱的角度接近于90°，机身或机翼需要为起落架提供较大的垂向收藏空间，这不利于机身内部的布局设计，如果在起落架收起之前调整车架1的横梁相对于起落架缓冲支柱2的角度，使车架1的姿态与起落架缓冲支柱2近乎平行，则起落架垂向的收藏空间（起落架舱3）大大减小，只需增大机身或机翼内航向的起落架收藏空间，这对于大型飞机很容易实现。当飞机着陆和通过不平道面时，车架上前后轮组中的某个轮组受到垂向很大的冲击或扰动，车架将相对于悬挂轴作俯仰振动，当俯仰振动相当大时，作用其上的载荷可能超出允许值，并引起车架、机轮等起落架结构的破坏；另外，不平道面以车架的固有频率激起车架俯仰振动时，车架高频的摆动将造成车架悬挂轴处结构过早地疲劳损伤。因此，最好能为起落架设计具有以下功能的装置：（1）可实现车架的收放功能：飞机起飞时，在起落架收入机身或机翼之前，该装置将车架置于预定的收上位置，使起落架以最优的姿态收入机身或机翼；飞机准备着陆时，起落架放下后或在放下的过程中，该装置将车架置于预定的放下位置，使起落架机轮以合理的姿态接地着陆；（2）阻尼车架在飞机着陆和通过不平道面时的俯仰振动。为实现以上功能，目前，国外较先进的大型飞机所采用的装置一般称为车架稳定缓冲器（BogieTrimmerActuator）或位置控制作动器（TruckPositioner），而国内类似的装置较少见，且存在可靠性和安全性等方面的不足。专利技术专利CN103032403中介绍了一种可以对主起落架车架大角度收放的车架位置控制作动器，可实现车架横梁姿态的调整和与地面负载的随动，但未考虑液压系统失效的情况下车架无法放下，飞机以车架收起姿态着陆将非常危险，从而使其飞机起落架整体可靠性和安全性降低。此外，其作动筒内实现收上和放下的两腔所对应的压油面积存在较大差异，在地面随动时，活塞杆的伸缩导致作动筒需要向系统回油路排出油液或从系统油路中输入油液，该专利对此未提出相应的解决方案。目前，国产的装备车架式起落架的飞机，所采用的车架稳定缓冲器均为与飞机液压系统不连接的被动式缓冲器。此类型的车架稳定缓冲装置虽然结构形式简单，但在功能上仅实现了在飞机地面滑跑时对车架的动态缓冲阻尼功能，无法实现车架横梁位置的主动调整。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种集多种功能于一体的飞机车架稳定缓冲装置及其控制方法，其可实现单支柱多轮系小车架式主起落架车架的收放；将车架调整到相对于起落架缓冲支柱的确定位置，并阻尼车架在飞机着陆和通过不平道面时的俯仰振动；同时具有车架备份放下功能，并且满足易维护、高工作效率、高可靠性等使用要求。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种飞机起落架车架稳定缓冲装置，包括用于连接起落架缓冲支柱外筒和车架的作动筒组件及固定在作动筒组件上的液压控制阀组件，其中：所述作动筒组件包括外筒、活塞杆、芯杆、导向轴套、缸盖、液压管嘴、充气活门，所述外筒的左端装有所述缸盖，右端装有所述导向轴套，所述活塞杆套设在所述外筒和所述导向轴套内，所述芯杆套设在缸盖与活塞杆的内腔中，并使所述外筒的内腔分隔成三个腔体：所述外筒内壁、活塞杆内壁与芯杆外壁之间形成作为气腔的第Ⅰ腔，所述芯杆的内部中空，芯体内壁、活塞杆内腔壁以及缸盖内腔形成作为油液腔的第Ⅱ腔，所述活塞杆的外壁与外筒内壁之间形成作为油液腔的第Ⅲ腔；第Ⅰ腔上设置充气活门，第Ⅱ腔、第Ⅲ腔上分别设置液压管嘴；所述液压控制阀组件包括壳体，壳体内的空腔被液控活塞分隔为对称的第一腔和第二腔，第一腔内设置第一台阶面和第一单向节流阀，第二腔内设置第二台阶面和第二单向节流阀，第一、二单向节流阀的阀体内设有节流孔，阀体外壁分别设有圆锥面，且阀体的一端与壳体之间分别设有第一弹簧，在第一弹簧的预紧力作用下，阀体的圆锥面与第一、二台阶面之间分别构成锥面密封，位于锥面密封两侧的第一腔上分别设置管嘴A、C，位于锥面密封两侧的第二腔上分别设置管嘴B、D，第一单向节流阀的阀体外壁与第一台阶面形成锥面密封时，管嘴A、C经第一单向节流阀的节流孔连通，第二单向节流阀的阀体外壁与第二台阶面形成锥面密封时，管嘴B、D经第二单向节流阀的节流孔连通；；所述作动筒组件的第Ⅰ腔内充填有预定压力的压缩气体，所述作动筒组件的第Ⅱ腔与所述液压控制阀组件第二腔的管嘴B连通，所述作动筒组件的第Ⅲ腔与所述液压控制阀组件第一腔的管嘴C连通，第一腔的管嘴A和第二腔的管嘴D分别与具有Y型中位机能的三位四通电磁阀的两个工作口连通，飞机液压油路P与三位四通电磁阀的进油口连接，系统回油路T与三位四通电磁阀的回油口连接。上述方案的进一步改进为，所述液压控制阀组件的第一、二腔之间对称设置两个安全阀。上述方案的进一步改进为，所述作动筒组件的第Ⅱ腔和第Ⅲ腔中作用于活塞杆上的液压作用面F和液压作用面G的面积相等。当所述作动筒第Ⅱ腔和第Ⅲ腔之间的油路连通后，车架稳定缓冲器对外载进行缓冲阻尼或应急放下车架过程中，所述作动筒第Ⅱ腔与第Ⅲ腔之间交换的油液体积相等，因此可断开与飞机液压系统的连接，不依赖于飞机液压系统而对外载实现缓冲阻尼。上述方案的进一步改进为，所述系统回油路T中设有蓄能器，当所述车架获得较大外部冲击能量时，所述车架稳定缓冲装置中油液阻尼过程中产生大量热量，使油温升高而膨胀，所述蓄能器可缓和液压冲击，使车架稳定缓冲装置回油路保持在预定的压力范围内，保证车架稳定缓冲装置工作的可靠性。上述方案的进一步改进为，所述液控活塞的两端与第一、二腔内的第一、二台阶面之间设置第二弹簧。上述方案的进一步改进为，所述活塞杆由杆体以及固连在其上的耳环螺栓组成，所述耳环螺栓和所述缸盖上均设有自对准调心关节轴承。为了实现上述目的，本专利技术还提供了一种飞机起落架车架稳定缓冲装置控制方法，其包括：(1)三位四通阀处于左位时，飞机液压油路P由管嘴A向所述液压控制阀组件的第一腔输入压力油液，管嘴D接系统回油路T，进入所述液压控制阀组件第一腔内的压力油液作用在第一单向节流阀的阀体上，进而将第一单向节流阀打开，同时压力油液作用在液控活塞上，推动其向左移动将第二单向节流阀打开，压力油液经第一单向节流阀流过管嘴C，然后进入作动筒的第Ⅲ腔，使作动筒的活塞杆收缩，实现车架的收上，同时，所述作动筒活塞杆推动第Ⅱ腔内的低压油液，使其进入所述液压控制阀组件的第二腔内，然后经打开的第二单向节流阀、管嘴D排出到系统回油路T；（2）三位四通阀处于右位时，飞机液压油路P由管嘴D向所述液压控制阀输入压力油液，管嘴A接系统回油路T，进入所述液压控制阀内的压力油液将第二单向节流阀打开，同时压力油液推动液控活塞向右移动而将第一单向节流阀打开，压力油液经第二单向节流阀流过管嘴B后进入所述作动筒的第Ⅱ腔，使活塞杆伸本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种飞机起落架车架稳定缓冲装置，包括用于连接起落架缓冲支柱外筒和车架的作动筒组件（110）及固定在作动筒组件上的液压控制阀组件（120），其特征在于：所述作动筒组件（110）包括外筒（111）、活塞杆（1120）、芯杆（113）、导向轴套（114）、缸盖（115）、液压管嘴（21）、充气活门（22），所述外筒的左端装有所述缸盖，右端装有所述导向轴套，所述活塞杆套设在所述外筒和所述导向轴套内，所述芯杆套设在缸盖与活塞杆的内腔中，并使所述外筒的内腔分隔成三个腔体：所述外筒内壁、活塞杆内壁与芯杆外壁之间形成作为气腔的第Ⅰ腔，所述芯杆的内部中空，芯体内壁、活塞杆内腔壁以及缸盖内腔形成作为油液腔的第Ⅱ腔，所述活塞杆的外壁与外筒内壁之间形成作为油液腔的第Ⅲ腔；第Ⅰ腔上设置充气活门（22），第Ⅱ腔、第Ⅲ腔上分别设置液压管嘴（21）；所述液压控制阀组件（120）包括壳体（121），壳体内的空腔被液控活塞（124）分隔为对称的第一腔和第二腔，第一腔内设置第一台阶面和第一单向节流阀（1220‑1），第二腔内设置第二台阶面和第二单向节流阀（1220‑2），第一、二单向节流阀的阀体内设有节流孔（31），阀体外壁分别设有圆锥面，且阀体的一端与壳体之间分别设有第一弹簧（1222），在第一弹簧的预紧力作用下，阀体的圆锥面与第一、二台阶面之间分别构成锥面密封，位于锥面密封两侧的第一腔上分别设置管嘴A、C，位于锥面密封两侧的第二腔上分别设置管嘴B、D，第一单向节流阀的阀体外壁与第一台阶面形成锥面密封时，管嘴A、C经第一单向节流阀的节流孔连通，第二单向节流阀的阀体外壁与第二台阶面形成锥面密封时，管嘴B、D经第二单向节流阀的节流孔连通；所述作动筒组件的第Ⅰ腔内充填有预定压力的压缩气体，所述作动筒组件的第Ⅱ腔与所述液压控制阀组件第二腔的管嘴B连通，所述作动筒组件的第Ⅲ腔与所述液压控制阀组件第一腔的管嘴C连通，第一腔的管嘴A和第二腔的管嘴D分别与具有Y型中位机能的三位四通电磁阀（30）的两个工作口连通，飞机液压油路P与三位四通电磁阀的进油口连接，系统回油路T与三位四通电磁阀的回油口连接。...
【技术特征摘要】
1.一种飞机起落架车架稳定缓冲装置，包括用于连接起落架缓冲支柱外筒和车架的作动筒组件（110）及固定在作动筒组件上的液压控制阀组件（120），其特征在于：所述作动筒组件（110）包括外筒（111）、活塞杆（1120）、芯杆（113）、导向轴套（114）、缸盖（115）、液压管嘴（21）、充气活门（22），所述外筒的左端装有所述缸盖，右端装有所述导向轴套，所述活塞杆套设在所述外筒和所述导向轴套内，所述芯杆套设在缸盖与活塞杆的内腔中，并使所述外筒的内腔分隔成三个腔体：所述外筒内壁、活塞杆内壁与芯杆外壁之间形成作为气腔的第Ⅰ腔，所述芯杆的内部中空，芯体内壁、活塞杆内腔壁以及缸盖内腔形成作为油液腔的第Ⅱ腔，所述活塞杆的外壁与外筒内壁之间形成作为油液腔的第Ⅲ腔；第Ⅰ腔上设置充气活门（22），第Ⅱ腔、第Ⅲ腔上分别设置液压管嘴（21）；所述液压控制阀组件（120）包括壳体（121），壳体内的空腔被液控活塞（124）分隔为对称的第一腔和第二腔，第一腔内设置第一台阶面和第一单向节流阀（1220-1），第二腔内设置第二台阶面和第二单向节流阀（1220-2），第一、二单向节流阀的阀体内设有节流孔（31），阀体外壁分别设有圆锥面，且阀体的一端与壳体之间分别设有第一弹簧（1222），在第一弹簧的预紧力作用下，阀体的圆锥面与第一、二台阶面之间分别构成锥面密封，位于锥面密封两侧的第一腔上分别设置管嘴A、C，位于锥面密封两侧的第二腔上分别设置管嘴B、D，第一单向节流阀的阀体外壁与第一台阶面形成锥面密封时，管嘴A、C经第一单向节流阀的节流孔连通，第二单向节流阀的阀体外壁与第二台阶面形成锥面密封时，管嘴B、D经第二单向节流阀的节流孔连通；所述作动筒组件的第Ⅰ腔内充填有预定压力的压缩气体，所述作动筒组件的第Ⅱ腔与所述液压控制阀组件第二腔的管嘴B连通，所述作动筒组件的第Ⅲ腔与所述液压控制阀组件第一腔的管嘴C连通，第一腔的管嘴A和第二腔的管嘴D分别与具有Y型中位机能的三位四通电磁阀（30）的两个工作口连通，飞机液压油路P与三位四通电磁阀的进油口连接，系统回油路T与三位四通电磁阀的回油口连接。2.根据权利要求1所述的一种飞机起落架车架稳定缓冲装置，其特征在于，所述液压控制阀组件的第一、二腔之间对称设置两个安全阀（1230）。3.根据权利要求1所述的一种飞机起落架车架稳定缓冲装置，其特征在于，所述作动筒组件的第Ⅱ腔和第Ⅲ腔中作用于活塞杆上的液压作用面F和液压作用面G的面积相等。4.根据权利要求1所述的一种飞机起落架车架稳定缓冲装置，其特征在于，所述系统回...
【专利技术属性】
技术研发人员：张航舟，邓晓山，路红伟，慕建全，金军，刘庞轮，陈永卿，黄海清，宁晓东，李志愿，樊建，徐达生，韩伟佳，
申请(专利权)人：中航飞机起落架有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43
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