一种飞机起落架轮载信号装置和判断方法与流程

本发明涉及起落架设备技术领域，具体为一种飞机起落架轮载信号装置和判断方法。

背景技术：

起落架是飞机起飞或降落时支撑飞机水平移动的装置，为了判断飞机的空地状态，起落架上通常设置有轮载开关，是飞行员判断飞机离地和着地的重要依据。

轮载开关通常安装在扭力臂或缓冲支柱上，通过飞机起飞或降落时的压力变化带来的起落架的压缩或伸长变化来判断飞机时处于离地还是着地的状态，一方面，为了减少误判，轮载开关的触发结构需要合理的运动间距，这样会降低轮载开关的灵敏度，另一方面，在飞机起飞时，随着飞机升力的增加，当升力和重力接近时，即使飞机未离地，也会触发轮载开关，发出错误的信号。

其次，由于轮载开关通常是利用起落架伸缩带来的角度变化作为判断依据，因此，对于不同的飞机起落架，轮载开关通常是不通用的，特别对于无人机来说，不同大小、功能的无人机起落架均不相同，因此起落架轮载信号装置设计安装也不尽相同，可靠性和通用性较差，并且，由于轮载开关需要承在较多的飞机重力并随着起落架变形而移动，也降低了轮载开关的使用寿命。

技术实现要素：

针对上述背景技术的不足，本发明提供了一种飞机起落架轮载信号装置的技术方案，具有灵敏度高、通用性高和使用寿命久等优点，解决了背景技术提出的问题。

本发明提供如下技术方案：一种飞机起落架轮载信号装置，包括轮叉和转轴，所述转轴活动连接有随着飞机轮一同旋转的同步盘，所述同步盘上设有至少三组斜向的滑槽，所述同步盘的每一个滑槽均活动连接有信号盘，所述同步盘和信号盘之间设有光滑耐磨的垫环，所述信号盘可拼出直径与机轮外径相同的圆，所述同步盘和信号盘之间设有预拉紧的预紧弹簧，所述霍尔元件组上设有霍尔元件组，其中一个所述信号盘上设有与霍尔元件组对应的标记信号件。

优选的，所述转轴通过单向轴承与同步盘活动连接，方向为机轮前进带动同步盘前进。

优选的，所述信号盘包括扇形盘，所述扇形盘上开设有导向槽，且导向槽的延长方向过同步盘的圆心和信号盘边线的中点，所述导向槽的延长线位置设有第一弹簧挂柱，所述同步盘包括与转轴活动连接的内盘，所述内盘的外周活动连接有外盘，所述外盘上设有与第一弹簧挂柱对应的第二弹簧挂柱，所述第二弹簧挂柱固定连接有与导向槽配合的限位块。

优选的，所述信号盘由非磁性材料制成，所述标记信号件为强磁铁，所述霍尔元件组包括固定安装在轮叉上的安装架，所述安装架的两端分别安装有第一霍尔元件和第二霍尔元件，所述第二霍尔元件与初始状态下的标记信号件对齐，所述第一霍尔元件与滑行到末端位置的标记信号件对齐。

一种飞机起落架轮载信号装置的判断方法，使用上述任一种起落架轮载信号装置对空天状态进行判断，包括以下步骤：

(1)、飞行启动前标记为初始着地状态；

(2)、获取霍尔元件组采集的信息，通过第二霍尔元件的电势变化周期判断信号盘的转速信息，通过比对第一霍尔元件和第二霍尔元件的电压信息判断信号盘展开信息，第一霍尔元件电压增大，第二霍尔元件电压减小(增大，减小指大于或小于设定值或初始值，非动态的比较)，判断信号盘在展开过程，反之则判断为回缩过程；

(3)、若此时飞机标记为着地状态，在判断信号盘处于展开过程时，判断飞机离地，将飞机状态标记的空中状态；若飞机标记为空中状态时，在信号盘突然急剧增大或信号盘处于回缩过程，判断飞机着地，标记飞机为着地状态；信号盘转速增大对应飞机第一次落地，回缩过程判断用于判断飞机降落不顺反复弹起的状态。

本发明具备以下有益效果：

1、该飞机起落架轮载信号装置，通过霍尔元件组获取信号盘的状态，并通过信号盘的展开和信号盘的转速判断飞机的空地状态，一方面，由于信号盘的展开与飞机轮离地是同步的，同时霍尔元件组对信号盘的移动具有较高的灵敏度，因此判断飞机空天状态也具有较高的灵敏度，另一方面，机轮离地或着地必然会同步驱动信号盘动作，以机轮作为参照可保证信号的准确性。

2、该飞机起落架轮载信号装置，由于该信号状态安装在现有飞机轮上，机轮的轮径种类相比较起落架的种类要少，因此通用性得到明显的提高，其次，信号状态是不接触的，受到压力、震动的影响较少，提高了该信号装置的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的初始结构示意图；

图2为本发明展开后的结构示意图；

图3为本发明中图1的侧视示意图；

图4为本发明中同步盘和信号盘的结构示意图；

图5为本发明中霍尔元件组的结构示意图；

图6为本发明中判断方法的流程图。

图中：1、轮叉；2、转轴；3、霍尔元件组；31、安装架；32、第一霍尔元件；33、第二霍尔元件；4、同步盘；41、内盘；42、外盘；43、第二弹簧挂柱；44、限位块；5、信号盘；51、扇形盘；52、导向槽；53、第一弹簧挂柱；6、预紧弹簧；7、标记信号件；8、垫环。

具体实施方式

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。

请参阅图1-3，一种飞机起落架轮载信号装置，包括轮叉1和转轴2，转轴2安装在轮叉1上，转轴2活动连接有随着飞机轮一同旋转的同步盘4，同步盘4上设有至少三组斜向的滑槽，同步盘4的每一个滑槽均活动连接有信号盘5，同步盘4和信号盘5之间设有光滑耐磨的垫环8，信号盘5可拼出直径与机轮外径相同的圆，当信号盘5随着同步盘4旋转时，受到离心力的作用，向外部滑行，同步盘4保证信号盘5同步运动，在信号盘5与地面有一个接触点时，保证所有的信号盘5均处于内圈位置，同步盘4和信号盘5之间设有预拉紧的预紧弹簧6，在预紧弹簧6的拉力下，信号盘5在不受力或受力较小时维持个整圆，霍尔元件组3上设有霍尔元件组3，其中一个信号盘5上设有与霍尔元件组3对应的标记信号件7，在信号盘5位于最内部时，标记信号件7小部分可伸入霍尔元件组3中并与霍尔元件组3发生感应，通过标记信号件7穿越过霍尔元件组3的频率检测机轮的转速，随着信号盘5向外部滑动，标记信号件7穿入霍尔元件组3中的面积增加，判断起飞离地状态。

其中，转轴2通过单向轴承与同步盘4活动连接，机轮可以带动同步盘4加速旋转，在机轮离地，信号盘5未离地时，信号盘5和同步盘4的转动时不会带动机轮旋转，通过机轮的转速信息和霍尔元件组3采集的转速信息比对，辅助判断机轮是否离地。

请参阅图4，其中，信号盘5包括扇形盘51，扇形盘51上开设有导向槽52，且导向槽52的延长方向过同步盘4的圆心和信号盘5边线的中点，导向槽52的延长线位置设有第一弹簧挂柱53，同步盘4包括与转轴2活动连接的内盘41，内盘41的外周活动连接有外盘42，外盘42可相对于内盘41转动，外盘42上设有与第一弹簧挂柱53对应的第二弹簧挂柱43，第二弹簧挂柱43固定连接有与导向槽52配合的限位块44，外盘42的转动实现随铰接点位置改变而调整第二弹簧挂柱43和限位块44的位置，使信号盘5的圆心位置始终保持不变。

请参阅图5，信号盘5由非磁性材料制成，标记信号件7为强磁铁，霍尔元件组3包括固定安装在轮叉1上的安装架31，安装架31的两端分别安装有第一霍尔元件32和第二霍尔元件33，第二霍尔元件33与初始状态下的标记信号件7对齐，第一霍尔元件32与滑行到末端位置的标记信号件7对齐，由于标记信号件7随着转动，位置在不停的变化，磁场变化较为复杂，本实施例通过比对第一霍尔元件32和第二霍尔元件33的电势大小关系，判断信号盘5的移动距离，有效减少转动带来的干扰。

请参阅图6，一种飞机起落架轮载信号判断方法，使用该飞机起落架轮载信号装置，包括以下步骤：

(1)、飞行启动前标记为初始着地状态；

(2)、获取霍尔元件组3采集的信息，通过第二霍尔元件33的电势变化周期判断信号盘5的转速信息，通过比对第一霍尔元件32和第二霍尔元件33的电压信息判断信号盘5展开信息，第一霍尔元件32电压增大，第二霍尔元件33电压减小(增大，减小指大于或小于设定值或初始值，非动态的比较)，判断信号盘5在展开过程，反之则判断为回缩过程；

(3)、若此时飞机标记为着地状态，在判断信号盘5处于展开过程时，判断飞机离地，将飞机状态标记的空中状态；若飞机标记为空中状态时，在信号盘5突然急剧增大或信号盘5处于回缩过程，判断飞机着地，标记飞机为着地状态；信号盘5转速增大对应飞机第一次落地，回缩过程判断用于判断飞机降落不顺反复弹起的状态。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

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。

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