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任公司,陜西 漢中723200）

0 引言

為適應飛機起飛、著陸滑行、地面滑行過程中支撐飛機質量，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墊，幫助吸收撞擊能量或摩擦產生的熱能，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。飛機輪胎采用無內胎、雙胎面的結構，主要是方便拆卸、維護，可以直接向輪胎內充氣。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行充氣，不能監控、調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。針對現有技術的不足，設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行充氣[1]的裝置，保證胎壓在飛機要求范圍內。

1 充氣裝置整體結構及主要部件結構設計

1.1 充氣裝置整體結構

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

充氣裝置包括充氣開關1、軟管2、減壓器3和地面氣瓶。充氣開關1上設計一旋轉螺母11（用于出氣到輪胎管嘴）和一進氣接頭16，旋轉螺母11與輪胎充氣管嘴螺紋連接，進氣接頭16經軟管2連接減壓器3的出氣口，減壓器3的進氣口連接地面氣瓶。軟管2兩端有無擴口內錐管嘴用于連接充氣開關1的進氣接頭16和減壓器3，其長度依據現場需要選取[2]。減壓器3上設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的背面設計有氣壓調節開關，用于調節地面氣瓶的輸出壓力，使充氣壓力保持在一定范圍內。這樣，通過觀察減壓器3的高壓表、低壓表，不僅能隨時監控充氣壓力，還可以利用氣壓調節開關根據需要對充氣壓力進行調解，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1簡圖

1.2 充氣裝置的充氣開關設計

充氣開關1如圖2所示，由13個零件組成。手柄4焊接于旋轉套5上，用于帶動旋轉套5旋轉。旋轉套5與推桿9螺紋連接，旋轉帶動推桿9在外體7中作直線運動，由旋轉套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、關閉輪胎充氣嘴活門。開口壓緊襯套10與旋轉螺母11焊接成一體，旋轉螺母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所示旋轉螺母11的B面；旋轉螺母11旋轉，擰緊輪胎充氣嘴外螺紋就可進行充氣；旋轉螺母11反向旋轉，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[3]，提高密封圈13的使用壽命。六方壓緊螺母15用于固定進氣接頭16在外體7中的位置,采用螺紋連接。進氣接頭16兩端外螺紋，用于將軟管2和外體7連成一體。

1）充氣開關外體設計。充氣開關外體7結構如圖3所示，左端螺紋連接壓緊螺母6，與旋轉套5、手柄4形成充氣裝置的控制端。右端連接旋轉螺母11與輪胎充氣管嘴連接形成出氣端。中間螺紋通過進氣接頭16連接軟管2形成充氣裝置的進氣端。內腔與推桿9間隙配合，推桿9一端與外體控制端的旋轉套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間設置密封圈8，靠近輪胎充氣嘴的外體7與推桿9之間設置有出氣的通道。

圖3 外體7簡圖

2）旋轉螺母設計。旋轉螺母11內設置開口壓緊襯套10，右端螺紋與輪胎充氣管嘴外螺紋連接[4]，外圓面設計有4個片狀手柄。旋轉螺母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螺母11的B面，如圖4、圖5所示。

3）旋轉螺母接口尺寸設計。旋轉螺母11右端接口螺紋尺寸設計應符合圖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 充氣裝置設計方案特點

圖4 旋轉螺母二維簡圖

圖5 旋轉螺母三維簡圖

圖6 充氣裝置接口螺紋尺寸

表1 旋轉螺母接口尺寸 mm

1）該裝置的外體7左面設計有控制端，中間部位與地面氣瓶連接形成進氣端口，右端通過旋轉螺母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行充氣。

2）該裝置外體7內腔設計有限制旋轉套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，隨時監控充氣壓力，并可通過調節減壓器上調節開關，將充氣壓力調整到需要的工作值，保證安全充氣。

4）該裝置的推桿9與旋轉套5螺紋連接，在旋轉套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，充氣結束，可退回外體7中受到保護。

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

2 充氣裝置工作原理

如圖1所示，依據飛機機輪放置地點，將充氣裝置放在就近工作臺或地面上，將減壓器3低壓表左側的接頭擰緊到軟管2管嘴中，高壓表右下側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1的進氣接頭16；旋轉螺母11旋轉，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值并調整減壓器開關，使低壓表達到所需工作壓力；旋轉手柄4，旋轉套5與推桿9螺紋擰緊并與推桿9左端臺肩接觸，當旋轉套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，實現充氣。沖氣至規定工作壓力[3]，反向轉動旋轉螺母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；關閉地面氣瓶閥門，壓緊螺母6反轉半圈以上,手柄4帶動旋轉套5后退，推桿9后退到外體7中；將減壓器內的氣體全部排出，充氣結束。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，可監測出此時輪胎內壓力值；如果超壓，去掉軟管2或地面氣瓶，可以對輪胎進行放氣減壓。

3 結語

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行充氣的需要，充氣過程中能隨時監控充氣壓力，并及時調整壓力大小。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權局專利證書，專利號為ZL 2018 2 17623890.2。