一种一体化设计的主起落架轻型轮叉结构的制作方法

1.本发明涉及一种一体化设计的主起落架轻型轮叉结构，属于飞机设计技术领域。


背景技术：

2.飞机主起落架上的轮叉是用于传递地面载荷的重要结构，上部连接扭力臂和活塞杆，分别传递扭转载荷和其他载荷，下部连接轮轴和刹车装置。常见的轮叉为圆管式或工字梁截面形式的结构，圆管式对承载有利但内部加工困难，工字梁截面形式较费重量，需考虑设计一种既能加工可行又轻型化的轮叉。起落架的轮叉结构设计中除了要考虑作为主承力结构的传载作用，使尽量达到重量最低化，还需要兼顾管路布置、用料成本、维护便捷性等，将各种需求作一体化设计，以达到上述目的。


技术实现要素：

3.此项发明的目的在于设计一种传力良好、结构轻型化，维护性好，兼多功能一体化设计的主起落架轻型轮叉结构。
4.本发明为了实现上述目的，采用如下技术方案：一种一体化设计的主起落架轻型轮叉结构，该轮叉结构包括上位锁螺栓、轮叉主体、刹车键螺栓、系留环、下导管支架、刹车盘、刹车导管、上导管支架、注油嘴、扭力臂连接结构；轮叉主体上连接有上位锁螺栓，实现在该处起落架的上锁功能，下方斜筋交会处挖孔设计有刹车键螺栓，刹车盘连接在刹车键螺栓上，实现主起落架刹车功能，刹车键螺栓往下开孔设计有系留环，起停机系留作用；刹车导管下方通过下导管支架固定在轮叉主体上，上方通过上导管支架固定在扭力臂连接结构上，扭力臂连接结构通过螺栓连接轮叉主体。
5.进一步的，注油嘴用于活塞杆油腔注油。
6.进一步的，刹车导管含正常刹车和应急刹车管路，上部固定在上导管支架，上导管支架属于扭力臂连接件延伸过来的结构，通过螺钉连接在轮叉主体上，下部固定在下导管支架，下导管支架通过穿孔在轮轴螺栓上紧固。
7.进一步的，活塞杆螺栓伸出的两端一端充当注油口，连接注油嘴，实现在轮叉与活塞杆搭接处注油功能，操作便捷，活塞杆螺栓的另一端连接上位锁支架，通过止动销和止动螺母，配上螺钉紧固该支架，由于远离起落架主转轴，减小了上位锁的载荷。
8.进一步的，轮叉主体设计有系留环，扭力臂连接结构从轮叉主体分离开并采取螺钉和活塞杆螺栓连接。
9.进一步的，刹车盘固定在刹车键螺栓上，刹车时可限制绕轮轴的转动。
10.进一步的，刹车键螺栓通过穿孔固定在轮叉主体上。
11.进一步的，下导管支架侧边折弯90
°
紧贴轮叉主体防止扭动。
12.轮叉主体采用锻件加工一体成型，为了加工方便设计采用开剖面凹形梁结构，中
间使用交叉斜筋支撑，侧边外缘局部加厚，这种结构有效的实现了传递弯矩和扭矩。轮叉下部和上部均通过搭接圆孔加螺栓固定的方式分别连接轮轴和活塞杆，如此装拆便捷，连接可靠；扭力臂连接结构采用从主体结构分离加螺栓连接的方式固定，便于拆卸和节约材料，同时降低加工失误。
13.本发明提供了一种一体化设计的主起落架轻型轮叉结构，从结构上看，轮叉主体采用交叉斜筋式的支撑结构，保证结构强度的同时减轻了重量，实现了轮叉轻型化；巧妙利用螺栓连接和斜筋连接的强度富余处兼顾设计了不同功能的结构，设计合理，减少了零件数量；与扭力臂的连接采取分离块加螺栓固定方式节省了材料加工成本，降低加工失误，方便拆装。从功能上看，实现了集多种功能于一体的轮叉结构设计，满足了起落架正常使用的多种需求，减少了其他功能结构的组件数量，降低了整个起落架系统重量。
附图说明
14.图1为本发明轮叉结构装配图；图2为本发明轮叉-刹车键一体化结构分解图；图3为本发明轮叉-注油嘴-上位锁一体化结构分解图；图4为本发明轮叉-管路一体化结构分解图；图5为本发明轮叉主体结构剖面图；图中：1-上位锁螺栓，2-轮叉主体，3-刹车键螺栓，4-系留环，5-下导管支架，6-刹车盘，7-刹车导管，8-上导管支架，9-注油嘴，10-扭力臂连接结构，11-螺母，12-垫片，13-螺钉，14-上位锁支架，15-止动销，16-止动螺母，17-活塞杆螺栓，18-轮轴螺栓。
具体实施方式
15.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
16.轮叉主体从下到上的结构充分利用了螺栓连接件和强度富余结构依次兼顾设计了导管支架、系留环、刹车键、上位锁支架、注油嘴等，其体现的一体化功能结构装配图见图1。
17.1为上位锁螺栓，2为轮叉主体，3为刹车键螺栓，4为系留环，5为下导管支架，6为刹车盘，7为刹车导管，8为上导管支架，9为注油嘴，10为扭力臂连接结构，详见附图1。
18.轮叉主体2上连接有上位锁螺栓1，实现在该处起落架的上锁功能，下方斜筋交会处挖孔设计有刹车键螺栓3，刹车盘6连接在刹车键螺栓3上，实现主起落架刹车功能，刹车键螺栓3往下开孔设计系留环，起停机系留作用，导管7下方通过下导管支架5固定在轮叉主体2上，上方通过上导管支架8固定在扭力臂连接结构10上，扭力臂连接结构10又通过螺栓连接轮叉主体2，实现管路一体化设计，注油嘴9实现在该处给活塞杆油腔注油的功能。
19.一体化设计的主起落架轻型化轮叉结构装配图如图1所示，一体化设计分解图如图2～4所示，剖面图如图5所示。根据结构与功能的一体化设计，本发明发明具体实施如下：1）轮叉-管路一体化设计
刹车导管7含正常刹车和应急刹车管路，上部固定在上导管支架8，该支架8属于扭力臂连接件延伸过来的结构，旁边通过螺钉13连接在轮叉主体2上，下部固定在下导管支架5，支架5通过穿孔在轮轴螺栓18上紧固，支架5侧边折弯90
°
紧贴轮叉主体2防止扭动，通过选择适当位置和其他连接件的综合利用成功实现了轮叉-管路的一体化设计。
20.2）轮叉-刹车键一体化设计刹车盘6固定在刹车键螺栓3上，刹车时可限制绕轮轴的转动，由于最大刹车力矩是一定的，该设计增加了刹车键到轮心轴的力臂，故载荷减少很多，所以刹车键螺栓3不用很强即可满足要求，刹车键螺栓3通过穿孔固定在轮叉主体2上富余强度位置，在高度上也匹配正好，充分实现了刹车键在轮叉上的一体化设计。
21.3）轮叉-注油嘴-上位锁一体化设计活塞杆螺栓17伸出的两端一端充当注油口，连接注油嘴3，实现在轮叉与活塞杆搭接处注油功能，操作便捷，另一端连接上位锁支架14，通过止动销15和止动螺母16，配上螺钉13紧固该支架，由于远离起落架主转轴，减小了上位锁的载荷，充分实现了轮叉-注油嘴-上位锁一体化设计。
22.4）其他设计轮叉主体2下方兼有设计系留环、扭力臂连接结构从轮叉主体2分离开并采取螺钉13和活塞杆螺栓17连接等。
23.上文中提到的全部方案中，涉及两个部件之间连接的可以根据实际情况选择焊接、螺栓和螺母配合连接、螺栓或螺钉连接或者其它公知的连接方式，在此不一一赘述，上文中凡是涉及有写固定连接的，优选考虑是焊接，尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种一体化设计的主起落架轻型轮叉结构，其特征在于：该轮叉结构包括上位锁螺栓（1）、轮叉主体（2）、刹车键螺栓（3）、系留环（4）、下导管支架（5）、刹车盘（6）、刹车导管（7）、上导管支架（8）、注油嘴（9）、扭力臂连接结构（10）；轮叉主体（2）上连接有上位锁螺栓（1），实现在该处起落架的上锁功能，下方斜筋交会处挖孔设计有刹车键螺栓（3），刹车盘（6）连接在刹车键螺栓（3）上，实现主起落架刹车功能，刹车键螺栓（3）往下开孔设计有系留环（4），起停机系留作用；刹车导管（7）下方通过下导管支架（5）固定在轮叉主体（2）上，上方通过上导管支架（8）固定在扭力臂连接结构（10）上，扭力臂连接结构（10）通过螺栓连接轮叉主体（2）。2.根据权利要求1所述的一体化设计的主起落架轻型轮叉结构，其特征在于：注油嘴（9）用于活塞杆油腔注油。3.根据权利要求1所述的一体化设计的主起落架轻型轮叉结构，其特征在于：刹车导管（7）含正常刹车和应急刹车管路，上部固定在上导管支架（8），上导管支架（8）属于扭力臂连接件延伸过来的结构，通过螺钉（13）连接在轮叉主体（2）上，下部固定在下导管支架（5），下导管支架（5）通过穿孔在轮轴螺栓（18）上紧固。4.根据权利要求1所述的一体化设计的主起落架轻型轮叉结构，其特征在于：活塞杆螺栓（17）伸出的两端一端充当注油口，连接注油嘴（3），实现在轮叉与活塞杆搭接处注油功能，操作便捷，活塞杆螺栓（17）的另一端连接上位锁支架（14），通过止动销（15）和止动螺母（16），配上螺钉（13）紧固该支架，由于远离起落架主转轴，减小了上位锁的载荷。5.根据权利要求1所述的一体化设计的主起落架轻型轮叉结构，其特征在于：轮叉主体（2）设计有系留环（4），扭力臂连接结构（10）从轮叉主体（2）分离开并采取螺钉（13）和活塞杆螺栓（17）连接。6.根据权利要求1所述的一体化设计的主起落架轻型轮叉结构，其特征在于：刹车盘（6）固定在刹车键螺栓（3）上，刹车时可限制绕轮轴的转动。7.根据权利要求1所述的一体化设计的主起落架轻型轮叉结构，其特征在于：刹车键螺栓（3）通过穿孔固定在轮叉主体（2）上。8.根据权利要求3所述的一体化设计的主起落架轻型轮叉结构，其特征在于：下导管支架（5）侧边折弯90
°
紧贴轮叉主体（2）防止扭动。

技术总结
本发明涉及一种一体化设计的主起落架轻型轮叉结构，属于飞机设计技术领域。该轮叉结构包括上位锁螺栓、轮叉主体、刹车键螺栓、系留环、下导管支架、刹车盘、刹车导管、上导管支架、注油嘴、扭力臂连接结构；轮叉主体上连接有上位锁螺栓，实现在该处起落架的上锁功能，下方斜筋交会处挖孔设计有刹车键螺栓，刹车盘连接在刹车键螺栓上，实现主起落架刹车功能，刹车键螺栓往下开孔设计有系留环，起停机系留作用；刹车导管下方通过下导管支架固定在轮叉主体上，上方通过上导管支架固定在扭力臂连接结构上，扭力臂连接结构通过螺栓连接轮叉主体。扭力臂连接结构通过螺栓连接轮叉主体。扭力臂连接结构通过螺栓连接轮叉主体。


技术研发人员：徐世华 王进剑 龙思海 石飞 丁伟杰 黎永平 沈文静 胡昕宇 黄海斌
受保护的技术使用者：江西洪都航空工业集团有限责任公司
技术研发日：2022.12.26
技术公布日：2023/6/27