一种密封圈槽及带有其的机轮组件的制作方法

1.本实用新型属于航空刹车机轮技术领域，尤其涉及一种密封圈槽及带有其的机轮组件。


背景技术：

2.航空刹车机轮结构包括机轮组件和刹车装置，刹车装置位于机轮组件内腔，二者协调作用，达到刹车制动的效果。机轮组件作为飞机的主要承力部件，主要由轮毂、轮缘、卡环、密封圈等部件组成。机轮组件与航空轮胎配套使用，轮缘套在轮毂外侧，通过卡环限制轮缘轴向位置并与航空轮胎组成封闭空腔，空腔内充入压缩空气，使用密封圈防止压缩空气泄漏，安装在飞机主起落架轮轴上承受飞机载荷，并随飞机的运动绕主起落架轮轴转动。
3.在进行机轮组件寿命试验过程中，机轮组件中轮毂上装有密封圈的密封圈槽部位容易出现裂纹。出现裂纹的原因是机轮组件在使用过程中密封圈受到活动轮缘的压紧力，最终作用到密封圈槽位置，由于现行轮毂的密封圈槽部位存在应力集中区域，长时间作用，就会导致裂纹的出现，继续使用可能导致轮毂失效，影响机轮组件的使用寿命；随着飞机起落数的增加，裂纹会逐渐加深，最终导致轮毂提前失效，缩短了刹车机轮的使用寿命。统计试验结果表明，随着刹车机轮所承受的载荷不断增大，裂纹问题出现的时间会逐步提前，最早甚至出现在试验仅完成25％时。因此，消除轮毂密封圈槽部位裂纹问题的发生对机轮组件的寿命保障具有现实意义。
4.目前，国内外普遍采用在轮毂密封圈槽应力集中处进行圆弧过渡处理的方法来改善裂纹问题的出现，如通过在轮毂密封圈槽槽底倒圆角的处理方法降低应力集中区域的应力水平，从而保证刹车机轮的使用寿命；通过此方法能够一定程度降低轮毂密封圈槽处应力集中区域的应力水平，减小应力集中，延缓裂纹发生的时间，从而保证刹车机轮的使用寿命。
5.采用圆弧过渡的方法虽然能够降低轮毂密封圈槽处应力集中区域的应力水平，延缓裂纹问题的出现，但在进行机轮寿命试验时发现，在大载荷条件下，圆弧过渡的方法只能在寿命试验的初期有效果，试验后期仍然会有裂纹问题的发生，无法满足大载荷条件下飞机机轮的使用要求。随着飞机制造技术的飞速发展，飞机的能量和载荷越来越大，通过现有技术方法解决裂纹问题，已无法满足飞机的使用要求；
6.一种飞机刹车机轮中的机轮组件(cn207466249u)。该专利就是采用在轮毂密封圈槽应力集中区域倒圆弧的方式来降低应力集中区域的应力水平，改善轮毂密封圈槽位置裂纹问题的发生，而本实用新型提出了一种新结构形式的轮毂密封圈槽结构形式，能够从根本上避免应力集中的发生，该结构相比原结构更有利于进行滚压强化处理，能够从根本上消除轮毂密封圈槽裂纹问题的出现。
7.目前现有专利技术中没有相关结构来消除机轮轮毂密封圈槽裂纹问题的解决方案。


技术实现要素：

8.本实用新型的目的是：现有机轮结构无法满足飞机长寿命的使用要求，无法避免使用后期轮毂密封圈槽裂纹问题的发生，为消除使用过程中轮毂密封圈槽位置的裂纹，本实用新型提出了一种能够消除机轮轮毂密封圈槽裂纹问题方便进行滚压强化处理的弧形密封圈槽式机轮组件结构。
9.本实用新型的技术方案是：
10.一种密封圈槽，所述密封圈槽的横截面为勺型。
11.本实用新型技术方案的特点和进一步的改进为：
12.(1)所述密封圈槽的勺型由两段圆弧相切而成。
13.(2)所述两段圆弧分别为r20与r4，单位为mm。
14.一种机轮组件，所述机轮组件包括：轮毂1、轮缘2、卡环3；
15.所述轮缘2套在轮毂1外侧，通过卡环3限制轮缘2的轴向位置，形成机轮组件，与轮胎配合；轮毂1上设计有所述的密封圈槽，用于安装密封圈。
16.本实用新型技术方案的特点和进一步的改进为：
17.(1)所述轮毂1为单辐板式锻造铝合金轮毂。
18.(2)所述轮毂1为对开式轮毂。
19.本实用新型所设计的机轮组件具有以下特点：
20.一是消除了轮毂密封圈槽处的应力，避免了轮毂密封圈槽裂纹问题的发生。通过设计两段相切的圆弧结构，提出了一种新型的勺型轮毂密封圈槽结构，整个结构没有应力集中区域，不会发生轮毂密封圈槽裂纹问题，进而保证机轮的使用寿命。
21.二是新型勺型轮毂密封圈槽更加方便进行滚压强化处理。通过改进现有结构，轮毂密封圈槽有两段圆弧相切设计，滚压强化更加方便，彻底，不存在强化死角，能够全面提高轮毂密封圈槽处的强度和疲劳应力。
22.三是新型勺型轮毂密封圈槽解决了密封圈露出被挤压断裂的问题。现状态的u型密封圈槽在使用过程中，存在密封圈露出，被轮缘挤压断裂的情况，改进后的勺型密封圈槽，可将密封圈完全限制在密封圈槽内，解决了密封圈露出被挤压断裂的问题。
附图说明
23.图1是现有机轮组件结构示意图；
24.图2是现有的u型轮毂密封圈槽示意图；
25.图3是新型勺型轮毂密封圈槽示意图；
26.其中：1.轮毂；2.轮缘；3.卡环；4.密封圈。
具体实施方式
27.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。
28.现有机轮结构无法满足飞机长寿命的使用要求，无法避免使用后期轮毂密封圈槽裂纹问题的发生，为消除使用过程中轮毂密封圈槽位置的裂纹，本实用新型提出了一种能够消除机轮轮毂密封圈槽裂纹问题方便进行滚压强化处理的弧形密封圈槽式机轮组件结构。
29.本实用新型设计的机轮组件主要包括轮毂、轮缘、卡环、密封圈等结构(如图1所示)，现有轮毂密封圈槽结构为u字型(如图2所示)，在u型密封圈槽底容易出现裂纹，为了避免应力集中的出现，本实用新型提出了一种勺型密封圈槽结构(如图3所示)，整个轮毂密封圈槽采用圆弧相切设计，避免了应力集中的出现，且更加有利于滚压强化处理，从根本上消除了轮毂密封圈槽槽底裂纹问题的发生。
30.该结构中的机轮组件主要包括轮毂、轮缘、卡环、密封圈等，轮缘套在轮毂外侧，通过卡环限制轮缘的轴向位置，形成一个完整的机轮结构后，与轮胎配合；轮毂上设计有密封圈槽，用于安装密封圈，起到密封作用，保证轮胎与机轮组成的封闭空间内的高压空气不会泄露，保证机轮组件的正常使用。
31.整个机轮组件装配时，先将轮胎从轮毂小端套上轮毂，用压胎器压轮胎直至露出密封圈槽，将密封圈装入轮毂上的密封圈槽内，然后将轮缘套入轮毂小端，向大端推进，直至露出轮毂上的卡环槽为止，再将卡环装入到卡环槽中，安装好联接片，整个机轮组件就安装完成了。
32.本实施例适用于某型飞机的单腹板式刹车机轮。如图1所示，该型飞机的单腹板式刹车机轮组件主要包括轮毂1、轮缘2、卡环3、密封圈4。轮缘2套装在轮毂1上，安装在轮毂1卡环槽内的卡环3用来防止轮缘2沿轴向脱落，密封圈4安装在轮毂1上的密封圈槽内与轮缘2一起起到密封作用。
33.所述轮毂1为单辐板式锻造铝合金轮毂，为消除轮毂密封圈槽部位的应力集中问题，采用勺型设计，密封圈槽位置为两段圆弧r20与r4相切而成，整段密封圈槽处没有应力集中，且两段圆弧相切设计的结构更加有利于对其进行滚压强化处理，不存在滚压强化死角，从根本上消除了轮毂密封圈槽槽底裂纹问题的发生。
34.本实用新型所设计的机轮组件具有以下特点：
35.一是消除了轮毂密封圈槽处的应力，避免了轮毂密封圈槽裂纹问题的发生。通过设计两段相切的圆弧结构，提出了一种新型的勺型轮毂密封圈槽结构，整个结构没有应力集中区域，不会发生轮毂密封圈槽裂纹问题，进而保证机轮的使用寿命。
36.二是新型勺型轮毂密封圈槽更加方便进行滚压强化处理。通过改进现有结构，轮毂密封圈槽有两段圆弧相切设计，滚压强化更加方便，彻底，不存在强化死角，能够全面提高轮毂密封圈槽处的强度和疲劳应力。
37.三是新型勺型轮毂密封圈槽解决了密封圈露出被挤压断裂的问题。现状态的u型密封圈槽在使用过程中，存在密封圈露出，被轮缘挤压断裂的情况，改进后的勺型密封圈槽，可将密封圈完全限制在密封圈槽内，解决了密封圈露出被挤压断裂的问题。

技术特征：
1.一种密封圈槽，其特征在于，所述密封圈槽的横截面为勺型；所述密封圈槽的勺型由两段圆弧相切而成；所述两段圆弧分别为半径为20mm的圆弧和半径为4mm的圆弧相切而成。2.一种机轮组件，其特征在于，所述机轮组件包括：轮毂(1)、轮缘(2)、卡环(3)；所述轮缘(2)套在轮毂(1)外侧，通过卡环(3)限制轮缘(2)的轴向位置，形成机轮组件，与轮胎配合；轮毂(1)上设计有如权利要求1所述的密封圈槽，用于安装密封圈。3.根据权利要求2所述的一种机轮组件，其特征在于，所述轮毂(1)为单辐板式锻造铝合金轮毂。4.根据权利要求2所述的一种机轮组件，其特征在于，所述轮毂(1)为对开式轮毂。

技术总结
本实用新型属于航空刹车机轮技术领域，尤其涉及一种密封圈槽及带有其的机轮组件，所述密封圈槽的横截面为勺型。消除了轮毂密封圈槽处的应力，避免了轮毂密封圈槽裂纹问题的发生。勺型轮毂密封圈槽更加方便进行滚压强化处理，解决了密封圈露出被挤压断裂的问题。解决了密封圈露出被挤压断裂的问题。解决了密封圈露出被挤压断裂的问题。


技术研发人员：孟帅 张万顺 娄金涛 赵博鑫 夏孟聪 刘钊 吕欣
受保护的技术使用者：西安航空制动科技有限公司
技术研发日：2022.11.25
技术公布日：2023/5/24