本發(fā)明屬于起落架設(shè)計，尤其涉及一種可變氣塞式的緩沖支柱及支柱式起落架。

背景技術(shù)：

1、起落架系統(tǒng)是直升機(jī)的重要系統(tǒng)之一，主要功能為吸收直升機(jī)著陸和地面機(jī)動時的撞擊能量，起落架的關(guān)鍵部件為緩沖支柱。直升機(jī)起落架主要分為支柱式起落架、搖臂式起落架和半搖臂式起落架，其中支柱式起落架因為結(jié)構(gòu)相對簡單、收放機(jī)構(gòu)靈活和重量輕等優(yōu)點廣泛應(yīng)用于直升機(jī)起落架設(shè)計領(lǐng)域，而支柱式起落架的缺點在于緩沖支柱需承受彎曲載荷、支承部位的摩擦力大以及密封設(shè)計困難。

2、當(dāng)前窄機(jī)身的直升機(jī)支柱式起落架多采用外撇式設(shè)計，以保證直升機(jī)兩側(cè)主起落架之間具備足夠的橫向輪距來降低機(jī)體側(cè)翻風(fēng)險，而外撇角的存在進(jìn)一步惡化了支柱式起落架緩沖支柱的工作環(huán)境，附加彎矩會造成緩沖支柱運動卡滯，導(dǎo)致緩沖支柱壓縮量不一致甚至緩沖支柱不壓縮等現(xiàn)象，影響直升機(jī)完成任務(wù)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中支柱式起落架采用外撇式設(shè)計導(dǎo)致緩沖支柱壓縮量不一致甚至緩沖支柱不壓縮等現(xiàn)象的技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種可變氣塞式的緩沖支柱及支柱式起落架，可改善外撇支柱式起落架緩沖支柱的卡滯現(xiàn)象，用以適配外撇支柱式起落架的設(shè)計要求。所述技術(shù)方案如下：

2、第一方面，提供一種可變氣塞式的緩沖支柱，包括：內(nèi)筒3、節(jié)流閥5、活塞桿6、伸長限制筒8、支撐套10、外筒12、支撐環(huán)16，

3、其中，內(nèi)筒3安裝在外筒12內(nèi)；節(jié)流閥5固定在內(nèi)筒3上；外筒12和內(nèi)筒3內(nèi)部腔體為氣腔4；

4、活塞桿6通過自上而下的支撐套10、伸長限制筒8、支撐環(huán)16裝配在外筒12內(nèi)，支撐環(huán)16為球形關(guān)節(jié)軸承，伸長限制筒8對支撐套10進(jìn)行支撐,支撐套10和支撐環(huán)16對活塞桿6進(jìn)行上、下兩處支撐，對活塞桿6起到導(dǎo)向作用；支撐套10通過限位螺母(11)對活塞桿6進(jìn)行限位，裝配后的各組件通過固定螺母14進(jìn)行整體固定和限位；

5、活塞桿6設(shè)有凸臺61，在緩沖支柱壓縮一段行程后，凸臺61與支撐套10的下端面接觸，活塞桿6帶動支撐套10一起運動。

6、其中，在緩沖支柱靜壓縮過程中，

7、對于前段行程，緩沖支柱運動過程為：活塞桿6運動并壓縮氣腔4，活塞桿6上的凸臺61未接觸支撐套10的下端面，支撐套10保持靜止，氣體阻力作用在活塞桿6上，此時有效氣塞直徑為活塞桿6外徑，由于氣塞面積較小，所以緩沖支柱啟動載荷較小且氣體阻力增速較緩，在較小的外部載荷作用下即可實現(xiàn)啟動緩沖支柱的目的，減輕緩沖支柱在啟動階段容易卡滯的現(xiàn)象。

8、其中，在緩沖支柱靜壓縮過程中，

9、對于后段行程，緩沖支柱運動過程為：當(dāng)活塞桿6運動至凸臺61接觸支撐套10下端面時，氣體阻力作用在支撐套10和活塞桿6上，此時有效氣塞直徑為支撐套10外徑，由于氣塞面積增加，導(dǎo)致氣體阻力發(fā)生突變，當(dāng)載荷繼續(xù)增大，活塞桿6帶動支撐套10一起運動并繼續(xù)壓縮氣腔4，氣體阻力持續(xù)作用在支撐套10和活塞桿6上，相對起始階段增大了氣塞面積，氣體阻力以較快速率增加，通過增大氣體載荷縮短緩沖支柱吸能所需的使用行程，滿足緩沖支柱吸收著陸能量的性能要求。

10、其中，當(dāng)緩沖支柱受載發(fā)生變形時，支撐環(huán)16處的外環(huán)和內(nèi)環(huán)之間發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，釋放掉外筒12與活塞桿6之間剛度差形成的內(nèi)力，外環(huán)和內(nèi)環(huán)的面接觸能保證足夠的支撐面積，大幅降低剛度差帶來的緩沖支柱附加摩擦力，減輕緩沖支柱在啟動階段易卡滯的現(xiàn)象。

11、可選地，外筒12下端外側(cè)且靠近支撐環(huán)16的位置安裝有多個潤滑嘴13，用于注入潤滑脂以對支撐環(huán)16進(jìn)行潤滑，這樣可改善支撐環(huán)16的使用環(huán)境，進(jìn)而提高支撐環(huán)16的使用壽命。

12、可選地，支撐套10內(nèi)部設(shè)置有塑料支撐環(huán)和橡膠密封圈；支撐環(huán)16的外環(huán)材料為合金結(jié)構(gòu)鋼、內(nèi)環(huán)材料為銅合金，這樣可對活塞桿6起到更好的導(dǎo)向作用。

13、可選地，活塞桿(6)內(nèi)為油腔7，緩沖支柱工作時，活塞桿6在支撐套10和支撐環(huán)16的支撐作用下沿內(nèi)筒3運動，油液經(jīng)過節(jié)流閥5進(jìn)入氣腔4，產(chǎn)生油液阻尼力的同時壓縮氣腔4。

14、可選地，外筒12上端安裝有充氣嘴2，用于向油腔7注入液壓油和向氣腔4內(nèi)充入氮氣。

15、可選地，內(nèi)筒3通過螺栓1安裝在外筒12內(nèi)；節(jié)流閥5通過銷9固定在內(nèi)筒3上。

16、第二方面，提供一種支柱式起落架，包括第一方面任一所述的可變氣塞式的緩沖支柱。

17、本發(fā)明的有益效果至少在于：

18、本發(fā)明可變氣塞式的緩沖支柱，采用油氣混合式構(gòu)型，通過球形關(guān)節(jié)軸承式的支撐環(huán)的支撐設(shè)計降低了由于活塞桿和外筒剛度差帶來的緩沖支柱附加摩擦力，通過可變氣塞設(shè)計在降低緩沖支柱啟動載荷的同時優(yōu)化使用行程，滿足直升機(jī)使用要求。本發(fā)明的可變氣塞式的緩沖支柱可改善外撇支柱式起落架緩沖支柱的卡滯現(xiàn)象，適配外撇支柱式起落架的設(shè)計要求。

技術(shù)特征：

1.一種可變氣塞式的緩沖支柱，其特征在于，包括：內(nèi)筒(3)、節(jié)流閥(5)、活塞桿(6)、伸長限制筒(8)、支撐套(10)、外筒(12)、支撐環(huán)(16)，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩沖支柱，其特征在于，在緩沖支柱靜壓縮過程中，

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的緩沖支柱，其特征在于，在緩沖支柱靜壓縮過程中，

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的緩沖支柱，其特征在于，當(dāng)緩沖支柱受載發(fā)生變形時，支撐環(huán)(16)處的外環(huán)和內(nèi)環(huán)之間發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，釋放掉外筒(12)與活塞桿(6)之間剛度差形成的內(nèi)力，外環(huán)和內(nèi)環(huán)的面接觸能保證足夠的支撐面積。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩沖支柱，其特征在于，外筒(12)下端外側(cè)且靠近支撐環(huán)(16)的位置安裝有多個潤滑嘴(13)，用于注入潤滑脂以對支撐環(huán)(16)進(jìn)行潤滑。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩沖支柱，其特征在于，支撐套(10)內(nèi)部設(shè)置有塑料支撐環(huán)和橡膠密封圈；支撐環(huán)(16)的外環(huán)材料為合金結(jié)構(gòu)鋼、內(nèi)環(huán)材料為銅合金。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩沖支柱，其特征在于，活塞桿(6)內(nèi)為油腔(7)，緩沖支柱工作時，活塞桿(6)在支撐套(10)和支撐環(huán)(16)的支撐作用下沿內(nèi)筒(3)運動，油液經(jīng)過節(jié)流閥(5)進(jìn)入氣腔(4)，產(chǎn)生油液阻尼力的同時壓縮氣腔(4)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩沖支柱，其特征在于，外筒(12)上端安裝有充氣嘴(2)，用于向油腔(7)注入液壓油和向氣腔(4)內(nèi)充入氮氣。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩沖支柱，其特征在于，內(nèi)筒(3)通過螺栓(1)安裝在外筒(12)內(nèi)；節(jié)流閥(5)通過銷(9)固定在內(nèi)筒(3)上。

10.一種支柱式起落架，其特征在于，包括權(quán)利要求1至9任一所述的可變氣塞式的緩沖支柱。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種可變氣塞式的緩沖支柱及支柱式起落架，屬于起落架設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，該可變氣塞式的緩沖支柱中內(nèi)筒安裝在外筒內(nèi)；節(jié)流閥固定在內(nèi)筒上；外筒和內(nèi)筒內(nèi)部腔體為氣腔；活塞桿通過自上而下的支撐套、伸長限制筒、支撐環(huán)裝配在外筒內(nèi)，支撐環(huán)為球形關(guān)節(jié)軸承，伸長限制筒對支撐套進(jìn)行支撐,支撐套和支撐環(huán)對活塞桿進(jìn)行上、下兩處支撐；支撐套通過限位螺母對活塞桿進(jìn)行限位，裝配后的各組件通過固定螺母進(jìn)行整體固定和限位；活塞桿設(shè)有凸臺，在緩沖支柱壓縮一段行程后，凸臺與支撐套的下端面接觸，活塞桿帶動支撐套一起運動。本發(fā)明可改善外撇支柱式起落架緩沖支柱的卡滯現(xiàn)象，適配外撇支柱式起落架的設(shè)計要求。

技術(shù)研發(fā)人員：解小平,郭亞鵬,杜進(jìn),黨明光
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國直升機(jī)設(shè)計研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6