一种通用飞机弹簧液压复合型减振器的制作方法

本发明属于轻型通用飞机固定式起落架减振技术，涉及一种通用飞机弹簧液压复合型减振器。

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须的支撑系统，是飞机的重要部件之一，其工作性能的好坏及可靠性直接影响飞机的使用和安全。飞机上安装起落架要达到两个目的：一是吸收并耗散飞机与地面的冲击能量和飞机水平能力；二是保证飞机能够自如而又稳定地完成在地面上的各种动作。为适应飞机在起飞、着陆滑跑和地面滑行的过程中支撑飞机重力，同时吸收飞机在滑行和着陆时震动和冲击载荷，并且承受相应的载荷，起落架的最下端装有轮胎的机轮。承力支柱将机轮和减震器连接在机体上，并将着陆和滑行中的撞击载荷传递给机体。

飞机在着陆和起飞时，地面要对飞机产生很大的冲击力和颠簸振动，对飞机的结构和安全产生很大的影响。飞机上常采用缓冲装置来减小冲击和振动载荷，并吸收撞击能量。减震器的主要作用是吸收冲击能量，使传到机体结构上的冲击载荷不超过允许值，在吸收能量过程中，减震器通过来回振荡，把吸收的能量变成热能耗散掉。

减振器一般有两种类型，一是固体减振器，如弹簧减振器、摩擦块减振器等；常用于低速或轻型小飞机的不可收放起落架，固体减振器效率低，能量耗散能力较小。二是气体、液体或气液混合减振器。油气减振器常用于大型飞机的可收放的起落架。纯油式减振器由于压力过大，密封困难，温度变化对其影响大，目前只有少数飞机使用。目前单一型的减振器存在的缺点是：减振效率低，能量耗撒能力小，压力过大造成密封难度大，温度变化对其影响大。

技术实现要素：

本发明的目的是：提出一种通用飞机弹簧液压复合型减振器，利用三级弹簧压缩变形吸收撞击动能，利用油液通过阻尼孔的摩擦热耗作用耗能，达到提高减振效率，增加能量耗散能力，降低密封难度，减小温度变化对其影响，以满足通用飞机固定式起落架减振技术需求。

本发明的技术方案是：一种通用飞机弹簧液压复合型减振器，其特征在于，包括：球头轴承1、外壳体2、第一圆柱形弹簧3、液压油4、套筒5、第二圆柱形弹簧6、第三圆柱形弹簧7、罩盖8、第一密封圈9、非金属防震平垫圈10、金属平垫圈11、第二密封圈12、芯体13、限位螺母14和关节轴承 15；外壳体2是圆柱形筒体，上端部分经过机械加工形成扁平状的安装耳片 2c，安装耳片2c中间有圆柱形通孔，圆柱形筒体外圆柱面是二级台阶式圆柱面，下部外圆柱面的直径小于上部圆柱面的直径，在上部外圆柱面的下部位有一段外螺纹2d，外螺纹2d的小径大于下部外圆柱面的直径，在上部外圆柱面的上部位切削出了一个平面，在平面中间有第一通孔2b，第一通孔2b靠近油口2a的一端有一段内螺纹，圆柱筒体的内部是二级台阶式圆柱体空腔，下部圆柱体空腔直径大于上部圆柱体空腔的直径，上部圆柱体空腔内安装第一圆柱形弹簧3，第一圆柱形弹簧3上端面与上部圆柱体空腔上底面接触，第一通孔2b的另一端与外壳体2上部圆柱体空腔连通；球头轴承1是成品件，球头轴承1的内外安装面均为圆柱面，球头轴承1外圆柱面通过过盈配合安装在安装耳片2c中间的圆柱形通孔内，球头轴承1内圆柱面通过间隙配合于飞机主体上的轴连接；套筒5是薄壁圆柱形铜质筒体，套筒5通过小间隙配合压入外壳体2二级台阶式圆柱体空腔下部空腔内，套筒5的上端面接触到外壳体2下部空腔的上底面，套筒5的下端面通过二次加工保证与外壳体2的下端面平齐，套筒5内圆柱面下部位经过二次加工具有较高的表面粗糙度；第一密封圈9和第二密封圈12均为成品件；芯体13是二级台阶式圆柱体，上部圆柱体外圆柱面直径大于下部圆柱体外圆柱面直径，芯体13上部圆柱体外圆柱面上有一环形密封槽，密封槽内装有第一密封圈9，芯体13上部圆柱体从上端面开口向下有一圆柱体空腔，圆柱体空腔内安装第三圆柱形弹簧7，第三圆柱形弹簧7的下端面与芯体13上部圆柱体的圆柱体空腔下底面接触，芯体13上部圆柱体的圆柱体空腔下底面中心位置有圆形盲孔13d，盲孔下端位置进入芯体13下部圆柱体内，从芯体13下部圆柱体外圆柱面上起始部位在圆周部位均布4个水平方向的第二通孔13e，第二通孔13e朝向外面的水平端口13a，第二通孔13e与圆形盲孔13d相互交汇，形成阻尼孔13c，第二通孔13e圆孔直径小于圆形盲孔13d的直径，芯体13下部圆柱体下端面中心位置向上有一未通的内螺纹孔；罩盖8是圆柱形筒体，圆柱形筒体内部是三级台阶式圆柱形通孔，下部通孔直径小于中部通孔直径，中部通孔直径小于上部通孔直径，在下部通孔内圆柱面上有一环形密封槽，环形密封槽内装有第二密封圈12，在上部通孔上攻有内螺纹，罩盖8中部通孔内圆柱面与外壳体 2下部外圆柱面是接触面形成间隙配合；金属平垫圈11是具有弹性的金属材质圆筒状平垫，其圆筒内径与罩盖8下部通孔直径大小一致，其圆筒外径与外壳体2圆柱筒体下部外圆柱面的直径大小一致，金属平垫圈11装入罩盖8 三级台阶式圆柱形通孔中部通孔的底端，落在下部通孔上端面上；非金属防震平垫圈10是非金属材质的圆筒状平垫，其圆筒内径与金属平垫圈11圆筒内径大小一致，其圆筒外径略小于套筒5内圆柱面直径，非金属防震平垫圈 10外圆柱面与套筒5内圆柱面形成间隙配合；第一圆柱形弹簧3、第二圆柱形弹簧6和第三圆柱形弹簧7均为成品件；第二圆柱形弹簧6是两端面平整圆柱形弹簧，其弹簧外径略小于套筒5内圆柱面直径，其弹簧内径分别小于第一圆柱形弹簧3的外径、第三圆柱形弹簧7的外径，第二圆柱形弹簧6自由伸长的长度分别大于第一圆柱形弹簧3的自由伸长的长度和第三圆柱形弹簧7的自由伸长的长度；第二圆柱形弹簧6装入外壳体2与套筒5形成一体的圆柱形空腔内，第二圆柱形弹簧6的上端面与第一圆柱形弹簧3下端面接触，第二圆柱形弹簧6的下端面与第三圆柱形弹簧7的上端面接触；芯体13 上端圆柱体装入套筒5圆柱形空腔内，芯体13上端圆柱体外圆柱面与套筒5 内圆柱面形成间隙配合；非金属防震平垫圈10装在芯体13下端圆柱体上，非金属防震平垫圈10位于芯体13上端圆柱体下平面与金属平垫圈11上平面之间；芯体13下端圆柱体与罩盖8三级台阶式圆柱形通孔下部通孔形成间隙配合；罩盖8上部通孔上内螺纹与外壳体2的外螺纹2d形成螺纹连接；金属平垫圈11受压形成端面液密封；第一密封圈9和第二密封圈12受压形成轴向液密封；限位螺母14和关节轴承15均是成品件，限位螺母14装入关节轴承15外螺纹尾部，关节轴承15外螺纹与芯体13下部分圆柱体中内螺纹形成螺纹连接，关节轴承15的安装环与连接机轮的承力支柱连接；芯体13上部圆柱体将形成的空腔分割成上腔A和下腔B，油口2a通过第一通孔2b与上腔 A连通，上腔A通过端口13b与圆形盲孔13d连通，圆形盲孔13d与阻尼孔 13c连通，阻尼孔13c与第二通孔13e连通，第二通孔13e通过水平端口13a 与下腔B连通；液压油4是成品油，液压油4通过油口2a注入上腔A和下腔 B内，考虑温升对液压油4体积的影响，注入液压油4的体积量以芯体13向上运行到最大行程时上腔A和下腔B被液压油4充满为准，通过螺钉和密封垫片将油口2a密封。

本发明的优点是：提出了一种通用飞机弹簧液压复合型减振器，利用了三级弹簧压缩变形吸收撞击动能，利用了油液通过阻尼孔的摩擦热耗作用耗能，提高了减振效率，增加了能量耗散能力，降低了密封难度，减小了温度变化对其影响，满足了通用飞机固定式起落架减振技术需求。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面对本发明做进一步详细说明。参见图1，一种通用飞机弹簧液压复合型减振器，其特征在于，包括：球头轴承1、外壳体2、第一圆柱形弹簧3、液压油4、套筒5、第二圆柱形弹簧6、第三圆柱形弹簧7、罩盖8、第一密封圈9、非金属防震平垫圈10、金属平垫圈11、第二密封圈12、芯体13、限位螺母14和关节轴承15；外壳体2是圆柱形筒体，上端部分经过机械加工形成扁平状的安装耳片2c，安装耳片2c中间有圆柱形通孔，圆柱形筒体外圆柱面是二级台阶式圆柱面，下部外圆柱面的直径小于上部圆柱面的直径，在上部外圆柱面的下部位有一段外螺纹2d，外螺纹2d的小径大于下部外圆柱面的直径，在上部外圆柱面的上部位切削出了一个平面，在平面中间有第一通孔2b，第一通孔2b靠近油口2a的一端有一段内螺纹，圆柱筒体的内部是二级台阶式圆柱体空腔，下部圆柱体空腔直径大于上部圆柱体空腔的直径，上部圆柱体空腔内安装第一圆柱形弹簧3，第一圆柱形弹簧3上端面与上部圆柱体空腔上底面接触，第一通孔2b的另一端与外壳体2上部圆柱体空腔连通；球头轴承1是成品件，球头轴承1的内外安装面均为圆柱面，球头轴承1外圆柱面通过过盈配合安装在安装耳片2c中间的圆柱形通孔内，球头轴承1内圆柱面通过间隙配合于飞机主体上的轴连接；套筒5是薄壁圆柱形铜质筒体，套筒5 通过小间隙配合压入外壳体2二级台阶式圆柱体空腔下部空腔内，套筒5的上端面接触到外壳体2下部空腔的上底面，套筒5的下端面通过二次加工保证与外壳体2的下端面平齐，套筒5内圆柱面下部位经过二次加工具有较高的表面粗糙度；第一密封圈9和第二密封圈12均为成品件；芯体13是二级台阶式圆柱体，上部圆柱体外圆柱面直径大于下部圆柱体外圆柱面直径，芯体13上部圆柱体外圆柱面上有一环形密封槽，密封槽内装有第一密封圈9，芯体13上部圆柱体从上端面开口向下有一圆柱体空腔，圆柱体空腔内安装第三圆柱形弹簧7，第三圆柱形弹簧7的下端面与芯体13上部圆柱体的圆柱体空腔下底面接触，芯体13上部圆柱体的圆柱体空腔下底面中心位置有圆形盲孔13d，盲孔下端位置进入芯体13下部圆柱体内，从芯体13下部圆柱体外圆柱面上起始部位在圆周部位均布4个水平方向的第二通孔13e，第二通孔13e 朝向外面的水平端口13a，第二通孔13e与圆形盲孔13d相互交汇，形成阻尼孔13c，第二通孔13e圆孔直径小于圆形盲孔13d的直径，芯体13下部圆柱体下端面中心位置向上有一未通的内螺纹孔；罩盖8是圆柱形筒体，圆柱形筒体内部是三级台阶式圆柱形通孔，下部通孔直径小于中部通孔直径，中部通孔直径小于上部通孔直径，在下部通孔内圆柱面上有一环形密封槽，环形密封槽内装有第二密封圈12，在上部通孔上攻有内螺纹，罩盖8中部通孔内圆柱面与外壳体2下部外圆柱面是接触面形成间隙配合；金属平垫圈11是具有弹性的金属材质圆筒状平垫，其圆筒内径与罩盖8下部通孔直径大小一致，其圆筒外径与外壳体2圆柱筒体下部外圆柱面的直径大小一致，金属平垫圈 11装入罩盖8三级台阶式圆柱形通孔中部通孔的底端，落在下部通孔上端面上；非金属防震平垫圈10是非金属材质的圆筒状平垫，其圆筒内径与金属平垫圈11圆筒内径大小一致，其圆筒外径略小于套筒5内圆柱面直径，非金属防震平垫圈10外圆柱面与套筒5内圆柱面形成间隙配合；第一圆柱形弹簧3、第二圆柱形弹簧6和第三圆柱形弹簧7均为成品件；第二圆柱形弹簧6是两端面平整圆柱形弹簧，其弹簧外径略小于套筒5内圆柱面直径，其弹簧内径分别小于第一圆柱形弹簧3的外径、第三圆柱形弹簧7的外径，第二圆柱形弹簧6自由伸长的长度分别大于第一圆柱形弹簧3的自由伸长的长度和第三圆柱形弹簧7的自由伸长的长度；第二圆柱形弹簧6装入外壳体2与套筒5 形成一体的圆柱形空腔内，第二圆柱形弹簧6的上端面与第一圆柱形弹簧3 下端面接触，第二圆柱形弹簧6的下端面与第三圆柱形弹簧7的上端面接触；芯体13上端圆柱体装入套筒5圆柱形空腔内，芯体13上端圆柱体外圆柱面与套筒5内圆柱面形成间隙配合；非金属防震平垫圈10装在芯体13下端圆柱体上，非金属防震平垫圈10位于芯体13上端圆柱体下平面与金属平垫圈 11上平面之间；芯体13下端圆柱体与罩盖8三级台阶式圆柱形通孔下部通孔形成间隙配合；罩盖8上部通孔上内螺纹与外壳体2的外螺纹2d形成螺纹连接；金属平垫圈11受压形成端面液密封；第一密封圈9和第二密封圈12受压形成轴向液密封；限位螺母14和关节轴承15均是成品件，限位螺母14装入关节轴承15外螺纹尾部，关节轴承15外螺纹与芯体13下部分圆柱体中内螺纹形成螺纹连接，关节轴承15的安装环与连接机轮的承力支柱连接；芯体 13上部圆柱体将形成的空腔分割成上腔A和下腔B，油口2a通过第一通孔2b 与上腔A连通，上腔A通过端口13b与圆形盲孔13d连通，圆形盲孔13d与阻尼孔13c连通，阻尼孔13c与第二通孔13e连通，第二通孔13e通过水平端口13a与下腔B连通；液压油4是成品油，液压油4通过油口2a注入上腔 A和下腔B内，考虑温升对液压油4体积的影响，注入液压油4的体积量以芯体13向上运行到最大行程时上腔A和下腔B被液压油4充满为准，通过螺钉和密封垫片将油口2a密封。

本发明的工作原理是：飞机在着陆和起飞时，地面要对飞机产生很大的冲击力和颠簸振动。这时，飞机机轮最先感受到地面对飞机的冲击力和颠簸振动，机轮减振能力很弱，将大部分的冲击力和颠簸振动经过承力支柱传给减振器，减振器来减小冲击和振动载荷，吸收撞击能量并将能量变成热能耗散掉。当关节轴承15感受到从下向上的冲击力和振动载荷时，将推动芯体13 向上运动，第三圆柱形弹簧7最先受力压缩，与此同时，第三圆柱形弹簧7 将力传递给第二圆柱形弹簧6，第二圆柱形弹簧6将力传递给第一圆柱形弹簧 3；当第三圆柱形弹簧7受压缩，压缩后的弹簧长度小于或等于芯体13上部圆柱体内空腔高度时，第三圆柱形弹簧7将不再压缩，此为第一级弹簧压缩吸收撞击动能；与此同时，芯体13上部圆柱体上端面将力传递给第二圆柱形弹簧6，第二圆柱形弹簧6将进一步受压缩，与此同时，第二圆柱形弹簧6将力传递给第一圆柱形弹簧3，当第一圆柱形弹簧3受到的压缩，压缩后的第一圆柱形弹簧3长度小于或等于外壳体2上部圆柱体空腔高度，第一圆柱形弹簧3将不再压缩，此为第二级弹簧压缩吸收撞击动能；此时，只有第二圆柱形弹簧6继续加载受压缩，当芯体13向上运动到最大极限，此为第三级弹簧压缩吸收撞击动能；在整个三级弹簧吸收撞击动能过程中，A腔的液压油受到芯体13的挤压，A腔的液压油从端口13b流入圆形盲孔13d，流向阻尼孔13c，再通过第二通孔13e，流出水平端口13a，进入B腔，整个过程利用油液通过阻尼孔的摩擦热耗作用耗能。以上过程是三级弹簧吸收撞击动能过程，并且也是利用油液通过阻尼孔的摩擦热耗作用耗能的过程。当冲击力和颠簸振动减缓时，三级弹簧开始回弹，芯体13向下运动，B腔的液压油受到芯体13的向下挤压，B腔的液压油从水平端口13a流入第二通孔13e，流向阻尼孔13c，再通过圆形盲孔13d，端口13b流出，进入A腔，整个过程利用油液通过阻尼孔的摩擦热耗作用耗能。这是减振器一个来回震荡的过程，实现减震器的主要作用是吸收冲击能量，使传到飞机机体上的冲击载荷不超过允许值，在吸收能量过程中，减震器通过来回振荡，把吸收的能量变成热能耗散掉。

本发明的一个实施例，球头轴承采用成品件，型号为PNY-GE12E/GE12C；第一圆柱形弹簧采用成品件，型号为TB22*11*25；第二圆柱形弹簧采用成品件，型号为TM30*15*55；第三圆柱形弹簧采用成品件，型号为TL22*11*25；液压油采用成品油，型号为10号航空液压油；第一密封圈采用成品件，型号为YL-2.5*10；第二密封圈采用成品件，型号为DH-20*27*4*5；限位螺母采用成品件，型号为GB6172-M10*1.5；关节轴承采用成品件，型号为SA10T/K。