一种适用于飞机冰上起降的可伸缩滑板装置

1.本发明属于船舶与海洋工程装备设计制造技术，具体涉及一种适用于飞机冰上起降的可伸缩滑板装置。

背景技术：

2.迄今为止南极科考站共建有75座，我国共有5座科考站，每座科考站可容纳居住25至40人，随着世界各国对南极地区考察活动日益增多，人员数量也迅速增加，随之而来问题的更加明显。科考队员的生活物资需求量激增，生活垃圾也需要集中运送出南极地区处理，前往南极地区的运输飞机航次愈加频繁。与此同时，随着全球气温升高，北极冰盖逐渐减小，北极开发难度逐步降低，在地缘位置、航道价值和资源储备等方面的战略价值迅速凸显。特别是，在航道价值方面，与传统环球航线相比，北极航道的独特地理位置决定了其巨大的潜在价值，不仅可以缩短航程，还可以避免传统航道的地区不稳定因素。此外，在资源储备方面，北极地区被称为地球最后的宝库，蕴藏着大量的石油、天然气资源以及丰富的矿产资源，北极的冰层内海冻结着世界上大量宝贵的淡水资源。各国在制定北极战略方面均给予了前所未有的重视，试图抢占先机，飞机由于受海洋复杂环境影响较小，是北极资源开发的重要装备之一。
3.现有飞机传统轮式起降装置难以适应极地复杂的冰雪环境，为解决这一难题，本发明对飞机起降装置进行改进，提出一种适用于飞机冰上起降的可伸缩滑板装置，使得飞机在飞行过程中将滑板收缩至起降轮舱内减少飞行阻力，在降落时将其下放，适应冰上起降作业。

技术实现要素：

4.发明目的：针对上述现有技术对于极地冰区运输飞机起降受限制问题，本发明旨在提供一种适用于飞机冰上起降的可伸缩滑板装置。
5.技术方案：在本发明实例中，提供了一种适用于飞机冰上起降的可伸缩滑板装置，包括机架、蜗轮蜗杆传动机构、滚珠丝杠滑块连杆机构和减震滑板机构。所述蜗轮蜗杆传动机构和滚珠丝杠滑块连杆机构通过机架安装支撑；所述蜗轮蜗杆传动机构设置在机架的减速器支架上，用于滚珠丝杠转动迫使滑块产生线性位移以及连杆伸缩变形；所述滚珠丝杠滑块连杆机构设置在机架上的丝杠支架和连杆支架上，用于强迫滑板进行伸缩运动；所述减震滑板机构设置在滚珠丝杠滑块连杆机构上的连杆铰接处，用于飞机在冰上起降以及减缓降落时产生的冲击。本发明设置在飞机的起降轮舱内，可代替机轮在冰上起降，为飞机在冰上起降提供安全保障。其中：所述机架包括主梁、减速器支架、连杆支架，所述主梁设置在起降轮舱内，所述减速器支架设置在主梁的水平横梁的一端，连杆支架设置在主梁的水平横梁的另一端三分之一处。
6.所述蜗轮蜗杆传动机构包括步进电机、电机平键、联轴器套筒、弹性联轴器、蜗轮
蜗杆减速器，所述步进电机通过联轴器套筒与蜗轮蜗杆减速器安装固定，所述电机平键设置在步进电机的输出轴上，所述弹性联轴器连接步进电机输出轴和蜗轮蜗杆减速器输入轴传递扭矩。
7.所述滚珠丝杠滑块连杆机构包括丝杠挡板、丝杠、丝杠支承、导轨、滑块、丝杠平键、主动连杆，从动连杆，所述丝杠挡板设置在连杆支架中间，所述丝杠一端固定在丝杠挡板上，另一端设置在蜗轮蜗杆减速器中，所述丝杠支承设置在导轨两端的支板上，所述导轨设置在主梁的底部，所述滑块安装在丝杠上，顶部滑槽设置在导轨上，所述丝杠平键设置在丝杠轴的输入端。
8.进一步的，所述主动连杆一端设置在滑块底部的支座上，所述从动连杆设置在连杆支架的支座上，所述主动连杆与从动连杆的中间铰接在一起。
9.所述减震滑板机构包括降落板、前减震器、后减震器、槽轨，所述降落板设置在整个装置底部，所述前减震器设置在降落板中前端，对主动连杆起到减震作用，所述后减震器设置在降落板中段，对从动连杆起到减震作用，所述槽轨设置在后减震器上，通过降落板底部的限位板滑槽约束槽轨上下平动。
10.所述蜗轮蜗杆减速器包括减速器上盖、蜗轮、蜗轮端盖、蜗轮轴承、轴套、蜗杆端盖、轴承顶圈、圆锥滚子轴承、蜗杆轴、蜗杆轴平键、密封圈、蜗杆前端盖、减速器箱体，所述蜗杆轴设置在减速器箱体蜗杆孔中，所述圆锥滚子轴承设置在蜗杆轴两端的轴承段上，所述轴承顶圈装配在圆锥滚子轴承孔中，所述蜗杆端盖设置在减速器箱体左侧蜗杆孔口，所述密封圈装配在蜗杆前端盖密封槽中，所述蜗杆前端盖设置在减速器箱体右侧蜗杆孔口，所述蜗轮装配在减速器箱体与蜗杆啮合，所述减速器上盖设置在减速器箱体上方，与矩形开口对齐，所述轴套装配蜗轮轴承内圈，轴套挡圈装配在轴承的内侧，所述蜗轮轴承装配在两蜗轮孔中，所述蜗杆端盖装配在涡轮孔口处，所述蜗杆轴平键设置在蜗杆的输出轴端。
11.进一步的，所述滑块包括滑块槽、筋板、连杆支座、滑环孔、滚珠滑环、滑环螺栓，所述滑块槽用于装入导轨起到支撑作用，所述筋板设置在滑块直角处增强滑块刚度，所述连杆支座设置在滑块边板两端底部，所述滚珠滑环装配在滑环孔中，所述滑环螺栓将滚珠滑环固定滑块上。
12.进一步的，所述主动连杆包括主动短杆、主动中心杆、短销、主动连杆花键销，所述主动短杆一端为圆销孔另一端为花键销孔，所述主动中心杆两端为花键销孔，中心为圆销孔，所述主动短杆花键销孔端设置在主动中心杆两端，所述主动中心杆与左端主动短杆夹角为160
°
，与右端主动短杆夹角为-20
°
，所述短销设置在主动短杆的圆销孔端，所述主动连杆花键销设置在主动短杆与主动中心杆连接处的花键销孔中。
13.进一步的，所述槽轨包括销槽、滑槽、减震器安装板，所述销槽为两端半圆的长槽，长销可在槽中左右滑动，所述滑槽为矩形槽，设置在槽轨两端可使槽轨在限位板的约束下上下平动，所述减震器安装板若干设置在槽轨两侧的底部，用于安装在减震器的上方。
14.进一步的，所述降落板包括滑板、前减震器安装孔、限位板，所述滑板前端以及两侧为流线形底部为平面，可增加降落的平稳性，所述前减震器安装孔设置在滑板内部的中前端，用于定位和安装前减震器，所述限位板设置在滑板中部，用于安装槽轨以及约束槽轨上下平动。
15.有益效果：与现有技术手段相比，本发明所提供的一种适用于飞机冰上起降的可
伸缩滑板装置，可以使飞机在飞行过程中将滑板收缩进起降轮舱，减少飞行阻力，从而减少油耗提高续航能力。降落时，可以将滑板伸出，克服冰上安全起降难题。
16.此外该飞机起降装置启动蜗轮蜗杆传动机构来调节滚珠丝杠滑块连杆机构的高度，蜗轮蜗杆传动机构不仅结构紧凑传动平稳，而且具有自锁性，可限制滑块在起降过程中的线性位移，进而限制连杆组件的变形。同时可根据飞机降落的速度、高度，调节整体装置的减震幅度，为飞机提供一个安全可靠的降落装置。
附图说明
17.图1为本发明所述装置结构示意图；图2为本发明所述支架结构示意图；图3为本发明所述蜗轮蜗杆传动机构示意图；图4为本发明所述滚珠丝杠滑块连杆机构示意图；图5为本发明所述减震滑板机构示意图；图6为本发明所述蜗轮蜗杆减速器爆炸图；图7为本发明所述滑块结构示意图；图8为本发明所述连杆结构示意图；图9为本发明所述槽轨结构示意图；图10为本发明所述降落板结构示意图。
18.标示说明：机架（1）、主梁（1-1）、减速器支架（1-2）、连杆支架（1-3）、蜗轮蜗杆传动机构（2）、步进电机（2-1）、电机平键（2-2）、联轴器套筒（2-3）、弹性联轴器（2-4）、蜗轮蜗杆减速器（2-5）、减速器上盖（2-5-1）、蜗轮（2-5-2）、蜗轮端盖（2-5-3）、蜗轮轴承（2-5-4）、轴套（2-5-5）、蜗杆端盖（2-5-6）、轴承顶圈（2-5-7）、圆锥滚子轴承（2-5-8）、蜗杆轴(2-5-9)、蜗杆轴平键（2-5-10）、密封圈（2-5-11）、蜗杆前端盖（2-5-12）、减速器箱体（2-5-13）、滚珠丝杠滑块连杆机构（3）、丝杠挡板（3-1）、丝杠（3-2）、丝杠支承（3-3）、导轨（3-4）、滑块（3-5）、滑块槽（3-5-1）、筋板（3-5-2）、连杆支座（3-5-3）、滑环孔（3-5-4）、滚珠滑环（3-5-5）、滑环螺栓（3-5-6）、丝杠平键（3-6）、主动连杆（3-7）、主动短杆（3-7-1）、主动中心杆(3-7-2)、短销（3-7-3）、主动连杆花键销（3-7-4）、从动连杆（3-8）、长销（3-8-1）、从动短杆(3-8-2)、从动中心杆（3-8-3）、从动连杆花键销（3-8-4）、中心销（3-8-5）、减震滑板机构（4）、降落板（4-1）、滑板（4-1-1）、前减震器安装孔（4-1-2）、限位板（4-1-3）、前减震器（4-2）、后减震器（4-3）、槽轨（4-4）、销槽（4-4-1）、滑槽（4-4-2）、减震器安装板（4-4-3）。
具体实施方式
19.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
20.在本发明所提供的是一种适用于飞机冰上起降的可伸缩滑板装置，可用于解决飞机在往返两极运输人员物资时的冰上起降难题。该装置的结构如图1所示，一种适用于飞机冰上起降的可伸缩滑板装置主要包括机架1、蜗轮蜗杆传动机构2、滚珠丝杠滑块连杆机构3和减震滑板机构4。所示蜗轮蜗杆传动机构2和滚珠丝杠滑块连杆机构3通过机架1安装支撑；所示蜗轮蜗杆传动机构2设置在机架1的减速器支架上，用于滚珠丝杠转动迫使滑块产
5-5固定滑块上。
27.如图8所示的是主动连杆3-7和从动连杆3-8的结构，主动连杆3-7包括主动短杆3-7-1、主动中心杆3-7-2、短销3-7-3、主动连杆花键销3-7-4，所示主动短杆3-7-1一端为圆销孔另一端为花键销孔，所示主动中心杆3-7-2两端为花键销孔，中心为圆销孔，所示主动短杆3-7-1花键销孔端设置在主动中心杆3-7-2两端，所示主动中心杆3-7-2与左端主动短杆3-7-1夹角为160
°
，与右端主动短杆3-7-1夹角为-20
°
，所示短销3-7-3设置在主动短杆3-7-1的圆销孔端，所示主动连杆花键销3-7-4设置在主动短杆3-7-1与主动中心杆3-7-2连接处的花键销孔中；所示从动连杆3-8包括长销3-8-1、从动短杆3-8-2、从动中心杆3-8-3、从动连杆花键销3-8-4、中心销3-8-5，从动短杆3-8-2一端为圆销孔另一端为花键销孔，所示从动中心杆3-8-3两端为花键销孔，中心为圆销孔，所示从动短杆3-8-2花键销孔端设置在从动中心杆3-8-3两端，所示从动中心杆3-8-3与左端从动短杆3-8-2夹角为200
°
，与右端从动短杆3-8-2夹角为20
°
，所示长销3-8-1设置在从动短杆3-8-2的圆销孔端，所示从动连杆花键销3-8-4设置在从动短杆3-8-2与从动中心杆3-8-3连接处的花键销孔中，所示从动连杆3-8设置在主动连杆3-7中组合成x形，所示从动中心杆3-8-3与主动中心杆3-7-2的中心圆销孔对齐，所示中心销3-8-5装配在圆销孔中。
28.如图9所示的是槽轨4-4的结构，包括销槽4-4-1、滑槽4-4-2、减震器安装板4-4-3，所示销槽4-4-1为两端半圆的长槽，长销可在槽中左右滑动，所示滑槽4-4-2为矩形槽，设置在槽轨4-4两端可使槽轨4-4在限位板的约束下上下平动，所示减震器安装板4-4-3若干设置在槽轨4-4两侧的底部，用于安装在减震器的上方。
29.如图10所示的是降落板4-1的结构，包括滑板4-1-1、前减震器安装孔4-1-2、限位板4-1-3，所示滑板4-1-1前端以及两侧为流线形底部为平面，可增加降落的平稳性，所示前减震器安装孔4-1-2设置在滑板4-1-1内部的中前端，用于定位和安装前减震器，所示限位板4-1-3设置在滑板4-1-1中部，用于安装槽轨以及约束槽轨上下平动。

技术特征：

1.一种适用于飞机冰上起降的可伸缩滑板装置，其特征在于：包括机架（1）、蜗轮蜗杆传动机构（2）、滚珠丝杠滑块连杆机构（3）和减震滑板机构（4）；所述蜗轮蜗杆传动机构（2）和滚珠丝杠滑块连杆机构（3）通过机架（1）安装支撑；所述蜗轮蜗杆传动机构（2）设置在机架（1）的减速器支架上，用于滚珠丝杠转动迫使滑块产生线性位移以及连杆伸缩变形；所述滚珠丝杠滑块连杆机构（3）设置在机架（1）上的丝杠支架和连杆支架上，用于使滑板进行伸缩运动；所述减震滑板机构（4）设置在滚珠丝杠滑块连杆机构（3）上的连杆铰接处，用于飞机在冰上起降以及减缓降落时产生的冲击。2.根据权利要求1所述的一种适用于飞机冰上起降的可伸缩滑板装置，其特征在于：所述机架（1）包括主梁(1-1)、减速器支架（1-2）、连杆支架（1-3），所述主梁（1-1）设置在起降轮舱内，所述减速器支架（1-2）设置在主梁(1-1)的水平横梁的一端，连杆支架（1-3）设置在主梁（1-1）的水平横梁的另一端三分之一处。3.根据权利要求1所述的一种适用于飞机冰上起降的可伸缩滑板装置，其特征在于：所述蜗轮蜗杆传动机构（2）包括步进电机（2-1）、电机平键（2-2）、联轴器套筒（2-3）、弹性联轴器（2-4）、蜗轮蜗杆减速器（2-5），所述步进电机（2-1）通过联轴器套筒(2-3)与蜗轮蜗杆减速器（2-5）安装固定，所述电机平键（2-2）设置在步进电机（2-1）的输出轴上，所述弹性联轴器（2-4）连接步进电机（2-1）输出轴和蜗轮蜗杆减速器（2-5）输入轴。4.根据权利要求1所述的一种适用于飞机冰上起降的可伸缩滑板装置，其特征在于：所述滚珠丝杠滑块连杆机构（3）包括丝杠挡板（3-1）、丝杠（3-2）、丝杠支承（3-3）、导轨（3-4）、滑块（3-5）、丝杠平键（3-6）、主动连杆（3-7）、从动连杆（3-8），所述丝杠挡板（3-1）设置在连杆支架（1-3）中间，所述丝杠（3-2）一端固定在丝杠挡板（3-1）上，另一端设置在蜗轮蜗杆减速器（2-5）中，所述丝杠支承(3-3)设置在导轨（3-4）两端支板上，所述导轨（3-4）设置在主梁（1-1）的底部，所述滑块（3-5）安装在丝杠上，顶部滑槽设置在导轨（3-4）上，所述丝杠平键（3-6）设置在丝杠（3-2）轴的输入端，所述主动连杆（3-7）一端设置在滑块（3-5）底部的支座上，所述从动连杆（3-8）设置在连杆支架（1-3）的支座上，所述主动连杆（3-7）与从动连杆（3-8）的中间铰接在一起。5.根据权利要求1所述的一种适用于飞机冰上起降的可伸缩滑板装置，其特征在于：所述减震滑板机构（4）包括降落板（4-1）、前减震器（4-2）、后减震器（4-3）、槽轨（4-4），所述降落板（4-1）设置在整个装置底部，所述前减震器（4-2）设置在降落板（4-1）中前端，对主动连杆（3-7）起到减震作用，所述若干后减震器（4-3）设置在降落板（4-1）中段，对从动连杆（3-8）起到减震作用，所述槽轨（4-4）设置在后减震器（4-4）上，通过降落板底部的限位板滑槽约束槽轨（4-4）上下移动。6.根据权利要求3所述一种适用于飞机冰上起降的可伸缩滑板装置，其特征在于：所述蜗轮蜗杆减速器（2-5）包括减速器上盖（2-5-1）、蜗轮（2-5-2）、蜗轮端盖（2-5-3）、蜗轮轴承（2-5-4）、轴套（2-5-5）、蜗杆端盖（2-5-6）、轴承顶圈（2-5-7）、圆锥滚子轴承（2-5-8）、蜗杆轴(2-5-9)、蜗杆轴平键（2-5-10）、密封圈（2-5-11）、蜗杆前端盖（2-5-12）、减速器箱体（2-5-13），所述蜗杆轴（2-5-9）设置在减速器箱体（2-5-13）蜗杆孔中，所述圆锥滚子轴承（2-5-8）设置在蜗杆轴（2-5-9）两端的轴承段上，所述轴承顶圈（2-5-7）装配在圆锥滚子轴承（2-5-8）孔中，所述蜗杆端盖（2-5-6）设置在减速器箱体（2-5-13）左侧蜗杆孔口，所述密封圈（2-5-11）装配在蜗杆前端盖（2-5-12）密封槽中，所述蜗杆前端盖（2-5-12）设置在减速器箱
体（2-5-13）右侧蜗杆孔口，所述蜗轮装配在减速器箱体（2-5-13）与蜗杆啮合，所述减速器上盖（2-5-1）设置在减速器箱体（2-5-13）上方，与矩形开口对齐，所述轴套（2-5-5）装配蜗轮轴承（2-5-4）内圈，轴套挡圈装配在轴承的内侧，所述蜗轮轴承（2-5-4）装配在两蜗轮孔中，所述蜗杆端盖（2-5-6）装配在涡轮孔口处，所述蜗杆轴平键（2-5-10）设置在蜗杆的输出轴端。7.根据权利要求4所述的一种适用于飞机冰上起降的可伸缩滑板装置，其特征在于：所述滑块（3-5）包括滑块槽（3-5-1）、筋板（3-5-2）、连杆支座（3-5-3）、滑环孔（3-5-4）、滚珠滑环（3-5-5）、滑环螺栓（3-5-6），所述滑块槽（3-5-1）用于装入导轨起到支撑作用，所述筋板（3-5-2）设置在滑块直角处增强滑块的刚度，所述连杆支座（3-5-3）设置在滑块(3-5)边板两端底部，所述滚珠滑环（3-5-5）装配在滑环孔（3-5-4）中，所述滑环螺栓（3-5-6）将滚珠滑环（3-5-5）固定滑块上。8.根据权利要求4所述的一种适用于飞机冰上起降的可伸缩滑板装置，其特征在于：所述主动连杆（3-7）包括主动短杆（3-7-1）、主动中心杆(3-7-2)、短销（3-7-3）、主动连杆花键销（3-7-4），所述主动短杆（3-7-1）一端为圆销孔另一端为花键销孔，所述主动中心杆（3-7-2）两端为花键销孔，中心为圆销孔，所述主动短杆（3-7-1）花键销孔端设置在主动中心杆（3-7-2）两端，所述主动中心杆（3-7-2）与左端主动短杆（3-7-1）夹角为160
°
，与右端主动短杆（3-7-1）夹角为-20
°
，所述短销（3-7-3）设置在主动短杆（3-7-1）的圆销孔端，所述主动连杆花键销（3-7-4）设置在主动短杆（3-7-1）与主动中心杆（3-7-2）连接处的花键销孔中；所述从动连杆（3-8）包括长销（3-8-1）、从动短杆(3-8-2)、从动中心杆（3-8-3）、从动连杆花键销（3-8-4）、中心销（3-8-5），所述从动短杆（3-8-2）一端为圆销孔另一端为花键销孔，所述从动中心杆（3-8-3）两端为花键销孔，中心为圆销孔，所述从动短杆（3-8-2）花键销孔端设置在从动中心杆（3-8-3）两端，所述从动中心杆（3-8-3）与左端从动短杆（3-8-2）夹角为200
°
，与右端从动短杆（3-8-2）夹角为20
°
，所述长销（3-8-1）设置在从动短杆（3-8-2）的圆销孔端，所述从动连杆花键销（3-8-4）设置在从动短杆（3-8-2）与从动中心杆（3-8-3）连接处的花键销孔中，所述从动连杆（3-8）设置在主动连杆（3-7）中组合成x形，所述从动中心杆（3-8-3）与主动中心杆（3-7-2）的中心圆销孔对齐，所述中心销（3-8-5）装配在圆销孔中。9.根据权利要求5所述的一种适用于飞机冰上起降的可伸缩滑板装置，其特征在于：所述槽轨（4-4）包括销槽（4-4-1）、滑槽（4-4-2）、减震器安装板（4-4-3），所述销槽（4-4-1）为两端半圆的长槽，长销可在槽中左右滑动，所述滑槽（4-4-2）为矩形槽，设置在槽轨（4-4）两端可使槽轨（4-4）在限位板的约束下上下平动，所述减震器安装板（4-4-3）若干设置在槽轨（4-4）两侧的底部，用于安装在减震器的上方。10.根据权利要求5所述的一种适用于飞机冰上起降的可伸缩滑板装置，其特征在于：所述降落板（4-1）包括滑板（4-1-1）、前减震器安装孔（4-1-2）、限位板（4-1-3），所述滑板（4-1-1）前端以及两侧为流线形底部为平面，可增加降落的平稳性，所述前减震器安装孔（4-1-2）设置在滑板(4-1-1)内部的中前端，用于定位和安装前减震器，所述限位板（4-1-3）设置在滑板（4-1-1）中部，用于安装槽轨以及约束槽轨上下平动。

技术总结

本发明公开了一种适用于飞机冰上起降的可伸缩滑板装置，该装置包括：机架、蜗轮蜗杆传动机构、滚珠丝杠滑块连杆机构和减震滑板机构。装置通过机架安装支撑；蜗轮蜗杆传动机构用于滚珠丝杠转动迫使滑块产生线性位移以及连杆伸缩变形；滚珠丝杠滑块连杆机构用于强迫滑板进行伸缩运动；减震滑板机构用于飞机在冰上起降以及减缓降落产生的冲击。本发明设置在飞机的起降轮舱内，减少飞行阻力，从而减少油耗提高续航能力，同时可代替机轮在冰上起降，为飞机在冰上起降提供安全保障。为飞机在冰上起降提供安全保障。为飞机在冰上起降提供安全保障。