一種用于地面氣瓶對飛機機輪輪胎充氣的裝置

白亞玲, 胡阿林, 楊懷忠

（中航飛機起落架有限責(zé)任公司,陜西 漢中723200）

0 引言

為適應(yīng)飛機起飛、著陸滑行、地面滑行過程中支撐飛機質(zhì)量，同時吸收飛機在滑行和著陸時震動和沖擊載荷，并且承受其它的載荷，飛機起落架最下端裝有帶充氣輪胎的機輪。起落架在交付前，完全模擬飛機的各種姿態(tài)做一系列試驗，要求輪胎充氣到額定的壓力范圍[1]。輪胎在飛機起飛和著陸過程中能形成一個空氣保護(hù)墊，幫助吸收撞擊能量或摩擦產(chǎn)生的熱能，所以飛機機輪輪胎的充氣是保證飛機安全性不可缺少的因素。飛機輪胎采用無內(nèi)胎、雙胎面的結(jié)構(gòu)，主要是方便拆卸、維護(hù)，可以直接向輪胎內(nèi)充氣。以前飛機機輪輪胎的充氣，用壓縮空氣替代氮氣，由于壓縮空氣只是安裝在固定位置，只能將輪胎搬運到壓縮空氣安放地進(jìn)行充氣，不能監(jiān)控、調(diào)整充氣過程中的壓力，對于試驗中的飛機機輪就需要增加拆卸工序，效率低。針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，設(shè)計一種用于地面氣瓶方便、安全地對各種機型的起落架輪胎進(jìn)行充氣[1]的裝置，保證胎壓在飛機要求范圍內(nèi)。

1 充氣裝置整體結(jié)構(gòu)及主要部件結(jié)構(gòu)設(shè)計

1.1 充氣裝置整體結(jié)構(gòu)

充氣裝置由圖1、圖2所示的16部分組成（其中充氣開關(guān)1由圖2所示的13個零件組成）。

充氣裝置包括充氣開關(guān)1、軟管2、減壓器3和地面氣瓶。充氣開關(guān)1上設(shè)計一旋轉(zhuǎn)螺母11（用于出氣到輪胎管嘴）和一進(jìn)氣接頭16，旋轉(zhuǎn)螺母11與輪胎充氣管嘴螺紋連接，進(jìn)氣接頭16經(jīng)軟管2連接減壓器3的出氣口，減壓器3的進(jìn)氣口連接地面氣瓶。軟管2兩端有無擴口內(nèi)錐管嘴用于連接充氣開關(guān)1的進(jìn)氣接頭16和減壓器3，其長度依據(jù)現(xiàn)場需要選取[2]。減壓器3上設(shè)計有多個與減壓器氣腔連通的接頭，接頭上安裝有高壓表、低壓表、地面氣瓶和軟管2，減壓器3的背面設(shè)計有氣壓調(diào)節(jié)開關(guān)，用于調(diào)節(jié)地面氣瓶的輸出壓力，使充氣壓力保持在一定范圍內(nèi)。這樣，通過觀察減壓器3的高壓表、低壓表，不僅能隨時監(jiān)控充氣壓力，還可以利用氣壓調(diào)節(jié)開關(guān)根據(jù)需要對充氣壓力進(jìn)行調(diào)解，保證充氣的安全性。地面氣瓶為充氣裝置提供氣源。

圖2 充氣開關(guān)1簡圖

1.2 充氣裝置的充氣開關(guān)設(shè)計

充氣開關(guān)1如圖2所示，由13個零件組成。手柄4焊接于旋轉(zhuǎn)套5上，用于帶動旋轉(zhuǎn)套5旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)套5與推桿9螺紋連接，旋轉(zhuǎn)帶動推桿9在外體7中作直線運動，由旋轉(zhuǎn)套5右端面限位。壓緊螺母6與外體7螺紋連接，用于限制旋轉(zhuǎn)套5受到充氣壓力后的向左移動，保證推桿9始終在正確位置充氣。外體7是整個充氣裝置的基體，用于安裝其它零部件。密封圈8共兩件，起密封作用。推桿9與外體7間隙配合，在外體中直線運動，用于頂開、關(guān)閉輪胎充氣嘴活門。開口壓緊襯套10與旋轉(zhuǎn)螺母11焊接成一體，旋轉(zhuǎn)螺母11與充氣嘴外螺紋擰緊時，開口壓緊襯套10端面頂緊外體7臺肩，防止外體7竄動，外體7右端面頂住圖4所示旋轉(zhuǎn)螺母11的B面；旋轉(zhuǎn)螺母11旋轉(zhuǎn)，擰緊輪胎充氣嘴外螺紋就可進(jìn)行充氣；旋轉(zhuǎn)螺母11反向旋轉(zhuǎn)，則帶動整個充氣裝置后退充氣就斷開。墊片12在充氣時起密封和保護(hù)輪胎充氣嘴端面的作用。密封圈13用于外體7和直角接頭16連接后的密封。塑料墊圈14阻止密封圈13擠入直角接頭16與外體7的裝配間隙內(nèi)[3]，提高密封圈13的使用壽命。六方壓緊螺母15用于固定進(jìn)氣接頭16在外體7中的位置,采用螺紋連接。進(jìn)氣接頭16兩端外螺紋，用于將軟管2和外體7連成一體。

1）充氣開關(guān)外體設(shè)計。充氣開關(guān)外體7結(jié)構(gòu)如圖3所示，左端螺紋連接壓緊螺母6，與旋轉(zhuǎn)套5、手柄4形成充氣裝置的控制端。右端連接旋轉(zhuǎn)螺母11與輪胎充氣管嘴連接形成出氣端。中間螺紋通過進(jìn)氣接頭16連接軟管2形成充氣裝置的進(jìn)氣端。內(nèi)腔與推桿9間隙配合，推桿9一端與外體控制端的旋轉(zhuǎn)套5螺紋固定連接，另一端與輪胎充氣嘴活門抵觸連接；且靠近控制端的推桿9與外體7間設(shè)置密封圈8，靠近輪胎充氣嘴的外體7與推桿9之間設(shè)置有出氣的通道。

圖3 外體7簡圖

2）旋轉(zhuǎn)螺母設(shè)計。旋轉(zhuǎn)螺母11內(nèi)設(shè)置開口壓緊襯套10，右端螺紋與輪胎充氣管嘴外螺紋連接[4]，外圓面設(shè)計有4個片狀手柄。旋轉(zhuǎn)螺母11的擰緊、松開直接控制整個充氣裝置的充氣和斷氣。充氣時外體7右端面一直頂住旋轉(zhuǎn)螺母11的B面，如圖4、圖5所示。

3）旋轉(zhuǎn)螺母接口尺寸設(shè)計。旋轉(zhuǎn)螺母11右端接口螺紋尺寸設(shè)計應(yīng)符合圖6和表1，才能和飛機機輪輪胎充氣嘴緊密配合，完成高壓充氮氣或空氣。

1.3 充氣裝置設(shè)計方案特點

圖4 旋轉(zhuǎn)螺母二維簡圖

圖5 旋轉(zhuǎn)螺母三維簡圖

圖6 充氣裝置接口螺紋尺寸

表1 旋轉(zhuǎn)螺母接口尺寸 mm

1）該裝置的外體7左面設(shè)計有控制端，中間部位與地面氣瓶連接形成進(jìn)氣端口，右端通過旋轉(zhuǎn)螺母11連接輪胎充氣管嘴，形成出氣端。充氣的腔體完全封閉，交付使用前用空氣或氮氣做充壓、保壓氣密試驗，充氣效率高，可保證更安全地對飛機機輪輪胎進(jìn)行充氣。

2）該裝置外體7內(nèi)腔設(shè)計有限制旋轉(zhuǎn)套5移動距離的臺階面，以使推桿9向右移動時，正好頂開輪胎充氣管嘴活門。

3）通過觀察減壓器的高壓表、低壓表，隨時監(jiān)控充氣壓力，并可通過調(diào)節(jié)減壓器上調(diào)節(jié)開關(guān)，將充氣壓力調(diào)整到需要的工作值，保證安全充氣。

4）該裝置的推桿9與旋轉(zhuǎn)套5螺紋連接，在旋轉(zhuǎn)套5和壓緊螺母6的配合作用下，在外體7中做直線運動，充氣過程中可始終保持在頂開輪胎充氣管嘴活門的位置，充氣結(jié)束，可退回外體7中受到保護(hù)。

5）該裝置充氣結(jié)束后，關(guān)閉氣瓶閥門，推桿9輕輕推開輪胎充氣活門，觀察減壓器壓力表，可監(jiān)測出此時輪胎內(nèi)壓力值；如果超壓，去掉軟管，可以對輪胎進(jìn)行放氣減壓。

2 充氣裝置工作原理

如圖1所示，依據(jù)飛機機輪放置地點，將充氣裝置放在就近工作臺或地面上，將減壓器3低壓表左側(cè)的接頭擰緊到軟管2管嘴中，高壓表右下側(cè)的接頭擰緊到地面氣瓶管嘴中；軟管2另一端連接充氣開關(guān)1的進(jìn)氣接頭16；旋轉(zhuǎn)螺母11旋轉(zhuǎn)，與機輪輪胎氣門嘴外螺紋擰緊，此時開口壓緊襯套10端面頂緊外體7臺肩以防竄動；打開地面氣瓶閥門，觀察各連接部位是否正常，觀察減壓器高壓表數(shù)值并調(diào)整減壓器開關(guān)，使低壓表達(dá)到所需工作壓力；旋轉(zhuǎn)手柄4，旋轉(zhuǎn)套5與推桿9螺紋擰緊并與推桿9左端臺肩接觸，當(dāng)旋轉(zhuǎn)套5右端面（如圖2）接觸到圖3所示A面時，推桿9正好頂開輪胎充氣嘴活門；擰緊壓緊螺母6，壓緊螺母6端面頂住旋轉(zhuǎn)套5臺肩，使推桿9保持在頂開輪胎充氣嘴活門的位置，實現(xiàn)充氣。沖氣至規(guī)定工作壓力[3]，反向轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)螺母11，帶動整個充氣裝置后退，機輪充氣嘴活門自動回位，封閉氣源；關(guān)閉地面氣瓶閥門，壓緊螺母6反轉(zhuǎn)半圈以上,手柄4帶動旋轉(zhuǎn)套5后退，推桿9后退到外體7中；將減壓器內(nèi)的氣體全部排出，充氣結(jié)束。讓推桿9輕輕推開機輪輪胎充氣嘴活門，觀察減壓器3上的壓力表，可監(jiān)測出此時輪胎內(nèi)壓力值；如果超壓，去掉軟管2或地面氣瓶，可以對輪胎進(jìn)行放氣減壓。

3 結(jié)語

文中介紹的飛機機輪輪胎充氣裝置，輕便、安全、操作簡單、機動性強，能適用于公司各種機型的飛機機輪輪胎利用地面氣瓶進(jìn)行充氣的需要，充氣過程中能隨時監(jiān)控充氣壓力，并及時調(diào)整壓力大小。對飛機機輪輪胎的各種胎壓及輪胎壓縮試驗、起落架保質(zhì)保量整體按時交付有重要意義。該充氣裝置已獲國家知識產(chǎn)權(quán)局專利證書，專利號為ZL 2018 2 17623890.2。