[发明专利]一种客机起落架锥形阻尼孔式缓冲器

说明书

技术领域

本发明属于航空机械技术领域，具体涉及一种客机起落架锥形阻尼孔式缓冲器。

背景技术

在大型飞机起落的设计中，均是使用油气式减震器设计形式，利用气体的压缩变形来吸收能量，油气分离处设有简单阻尼孔，利用液体高速流过阻尼孔的摩擦来消耗能量。随着飞机起飞重量的增大，特别是在大型民用客机中，为了保证飞机地面着陆、滑跑平稳性的要求，通常需要采用变阻尼孔的设计形式。总的原则看来，缓冲器在压缩过程中阻尼孔等效面积相比于伸展过程中的阻尼孔等效面积要大，在缓冲器压缩行程中，阻尼速度缓慢，阻尼孔等效面积逐渐减小；伸展行程中，阻尼孔面积较小，使得油液反流速度不至于太快，这样其能耗散更多的能量，且保证伸展过程中，气体体积较为均匀地增大。

目前应用于大型客机的油气式缓冲器多采用变截面油针或者单向节流活门来改变油孔截面，进而改变油孔流阻。但是近代减震器的压缩行程阻尼孔面积一般仅为缓冲器压气面积的1％～2％，一般其等效截面直径仅为1cm～2cm，伸展行程阻尼孔面积为压缩行程面积的30％～50％，这个比例是很小的，采用油针的设计形式时，油针和柱塞上阻尼孔的间隙可能仅为毫米级，这对加工工艺和装配要求较高，且在着陆或者起飞时，起落架受到侧向力作用时，很可能会出现油针与阻尼孔相碰或者剧烈摩擦情况，结构较易受到损坏。

如图1所示为常见的双腔式缓冲器的工作原理图，该缓冲器有两个气室，常规的缓冲器中有独立出来的主气室(1)和第二气室(3)，第二气室(3)内压力较高，当压缩主气室到一定程度后才开始工作，这样以保证飞机在粗糙和未修彻的道面上滑跑。此种常规的双腔式油气缓冲器仅在行程柱塞上开一定截面的阻尼孔(7)，且油孔分布集中在缓冲器中央部位，这样会造成较为严重的油液摩擦应力集中。虽然在采用油针(9)结构实现了压缩行程变阻尼，但是油针(9)的结构设计受到压气压油截面积制约较大，油针截面太小，强度较差，受油液作用变形较大，容易与油孔内壁发生摩擦、碰撞等；油针截面太大，油针外表面与油孔内壁距离太小，同样在受到侧向撞击力时，容易发生摩擦、碰撞等结构损伤，并且，此种双腔式缓冲器的两个气室分别位于油室的上下两端，不易地面维护，且在外部撞击力作用下，气室的承力不连续，对大型民用客机而言，严重影响乘客乘坐的舒适感。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提出一种客机起落架锥形阻尼孔式缓冲器，目的在于解决传统油气式缓冲器的弊端，对现有的双腔式缓冲器整体结构进行一定改进。本发明的缓冲器主体结构依然沿用经典式的油气缓冲器形式，不同的是本发明中主气室(又称为压缩阻尼腔或者初始气室)与第二气室(又称高压气室)串联作用，并采用了分布式锥形阻尼孔的阻尼活塞头，同时配合阻尼制动活门来实现缓冲器压缩和伸展变阻尼作动。内部油液流动控制以实现阻尼制动活门的开合，缓冲器内作动筒内截面(即是缓冲器压油截面)与外作动筒内截面(即是缓冲器压气截面)面积比值一般在0.6～0.7之间。

本发明提出一种客机起落架锥形阻尼孔式缓冲器，包括外部固连组件、内部运动组件和分离部件；所述的外部固连组件包括外作动筒、行程柱塞和密封装置结构，内部运动组件包括内作动筒和阻尼活塞头，分离部件包括阻尼制动活门和气室隔板活塞；外作动筒内部空腔的下部设置有内作动筒，在内作动筒的外壁和外作动筒的内壁之间设置有密封装置结构；在内作动筒的顶部连接有阻尼活塞头，且内作动筒的外侧壁上设置有缓冲器行程限制卡槽，在该缓冲器行程限制卡槽上方的内作动筒外侧套连有阻尼制动活门；阻尼活塞头的内径与内作动筒的内径相等，阻尼活塞头的外径大于内作动筒的外径，且在大于内作动筒的阻尼活塞头的外边缘处，沿轴向方向均匀设置有多个锥形阻尼孔B，该锥形阻尼孔B朝向内作动筒的方向是收缩的，朝向外作动筒顶部方向是扩张的；在阻尼活塞头与内作动筒内部套接有行程柱塞，内作动筒下部为缓冲器油腔，油液与气体交界面大致在阻尼活塞头上方10cm～15cm处，行程柱塞的顶部与外作动筒的顶部固定连接；行程柱塞顶部的设置有隔板活塞行程限制卡槽，并在隔板活塞行程限制卡槽的上方的行程柱塞上设置气室隔板活塞，将缓冲器外部作动筒的内腔分为上下串联的主气室和第二气室；行程柱塞的底部中心位置设置有锥形阻尼孔A，且该锥形阻尼孔A的方向布置为朝向主气室方向为收缩孔，朝向内作动筒底部为扩张孔。

本发明具有的优点在于：