一种民用飞机双曲段半堵塞式货舱门

摘要

一种民用飞机双曲段半堵塞式货舱门，其构成为：在舱门内部的手柄轴上连接有外手柄机构，通风口机构与手柄轴联动，在手柄轴左右两端设置有锁机构，在锁机构上设置有能够检验手柄轴旋转位置的目视检测机构；手柄轴与闩轴联动，在闩轴的两端设置有闩机构；手柄轴上还联动有打开机构，打开机构中包括有与舱门铰接的曲柄II和与悬挂臂相连的打开机构连杆，联动舱门相对机身结构上下运动。该舱门处于机身收敛段，为双曲段舱门，具有安全性高，可操纵性强，通用性高的优点。

说明书

技术领域

本发明涉及一种民用飞机货舱门，具体地来说为一种应用于民用飞机上，处于机身双曲段的大开口半堵塞式危害型货舱门。

背景技术

民用飞机舱门按堵塞形式可以分为堵塞式舱门和非堵塞式舱门两种类型。其中堵塞式舱门又分为全堵塞式和半堵塞式舱门。

全堵塞式货舱门初始运动方向相对于平局压力平面向内，打开后舱门结构处于机身内部，完全打开后占用舱内空间且对净开口影响较大，在当今民用飞机货舱门设计中已经很少采用。非堵塞式舱门初始运动方向相对于平均压力平面向外，可靠性与安全性不高，另外如果舱门处于机身双曲段位置，舱门结构下部收敛严重，非堵塞式方案的机构布置也无法实现。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明创造提供了一种民用飞机双曲段半堵塞式货舱门，该舱门处于机身双曲段，在舱门内部的手柄轴上连接有外手柄机构，通风口机构与手柄轴联动，在手柄轴上设置有锁机构，在锁机构上设置有能够检验手柄轴旋转位置的目视检测机构；手柄轴与闩轴联动，在闩轴的两端设置有闩机构；手柄轴上还联动有打开机构。解决了现有技术中存在的舱门实用新型低、安全性能低的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种民用飞机双曲段半堵塞式货舱门，其特征在于：在舱门内部的手柄轴上连接有外手柄机构，通风口机构与手柄轴联动，在手柄轴左右两端设置有锁机构，在锁机构上设置有能够检验手柄轴旋转位置的目视检测机构；手柄轴与闩轴联动，在闩轴的两端设置有闩机构；手柄轴上还联动有打开机构，打开机构中包括有与舱门铰接的曲柄II和与悬挂臂相连的打开机构连杆，联动舱门相对机身结构上下运动；

手柄轴与通风口机构、手柄轴与闩轴、手柄轴与打开机构之间均通过凸轮连杆和四杆机构进行联动，从而实现转动运动的传递。

所述的锁机构中包括套在手柄轴上的锁轴锁，和闩轴上固定有闩轴锁。

所述的目视检测机构中包括有弹簧，弹簧的一端连接在锁轴锁上，另一端连接在指示面板上，指示面板的上端通过滚轮压紧在闩轴锁的滚轮槽内，指示面板的位置与设置在舱门结构上的观察窗的位置相对应。

所述的闩机构包括有闩摇臂和闩槽，其中闩摇臂连接在闩轴上，闩槽设置在两侧的舱门上，通过闩轴带动闩摇臂远离或进入闩槽，实现解闩或锁闩。

所述的打开机构中的曲柄II连接在由手柄轴带动的四杆机构上，另一端与舱门结构铰连，曲柄II的中部与打开机构连杆铰连，连杆与两侧的悬挂臂相连，悬挂臂同时与机身结构铰连。

所述的手柄轴上还连接有内部锁机构，内部锁机构中的锁轴挡块与手柄轴相连，内部锁轴与舱门相连，内部锁轴上连接有滚轮摇臂，滚轮摇臂设置在限位槽的内，在内部锁轴上还设置有内部锁挡块，舱门拉起脱离口框后，滚轮摇臂脱离限位槽，内部锁轴带动内部锁挡块与锁轴挡块位置配合，锁定手柄轴的旋转位置。

本发明创造的有益效果在于：

1、安全性高。本发明选用的是半堵塞式舱门的形式，开启舱门的初始运动方向相对于平均压力平面是向内向上。增压载荷及舱门本身重量都不会使舱门有打开的趋势，这极大的保障了舱门的安全性。另外本发明选择了危害门的设计方案，设有增压预防机构等安全机构，可以有效避免舱门空中打开。

2、不占用机舱内空间。相比于堵塞式舱门，本发明选用的半堵塞式方案，舱门完全打开时处于机身外部，这有效节约了机舱内部空间，这点对于货舱门尤其重要。

3、通用性高。本发明可应用于机身双曲段，特别是收敛比较严重的区域，相比于非堵塞式舱门，具有更广泛的适用范围。

附图说明

图1：为本发明舱门正视图。

图2：为本发明机构示意图。

图3：为本发明外手柄机构示意图。

图4：为本发明通风口机构示意图。

图5：为本发明锁机构示意图。

图6：为本发明目视检测机构示意图。

图7：为本发明闩机构示意图。

图8：为本发明手柄轴与闩轴连接状态示意图。

图9：为本发明打开机构示意图。

图10：为本发明导向机构示意图。

图11：为本发明打开机构助力部分示意图。

图12：为本发明内部锁机构示意图。

图13：为本发明完全打开状态示意图。

图14：为本发明阵风锁示意图。

1、挡块；2、密封条；3、纵框；4、辅梁；5、横梁；6、气动密封件；7、外蒙皮；8、角片；9、外手柄盒；10、阵风锁；11、驱动机构；12、打开机构；13、提升机构；14、锁机构；15、目视检测机构；16、闩机构；17、外手柄机构；18、通风口机构；19、内部锁机构；20、手柄轴；21、闩轴；22、安全弹簧；23、提升助力弹簧；24、手柄盖板；25、外手柄；26、通风口盖板；27、锁轴锁；28、闩轴锁；33、观察窗；29、驱动滚轮；30、指示面板；31、弹簧；32、曲柄I；34、闩摇臂；35、闩槽；36、曲柄II；37、导向机构；38、导轮；39、导向槽；40、打开机构连杆；41、悬挂臂；42、限位槽；43、滚轮摇臂；44、内部锁挡块；45、锁轴挡块；46、压缩弹簧组件；47、内部锁轴；48、气弹簧；49、撑杆；50、机身支座。

具体实施方式

一种民用飞机双曲段半堵塞式货舱门，其特征在于：在舱门内部的手柄轴20上连接有外手柄机构17，通风口机构18与手柄轴20联动，在手柄轴20左右两端设置有锁机构14，在锁机构14上设置有能够检验旋转位置的目视检测机构15；手柄轴20与闩轴21联动，在闩轴21的两端设置有闩机构16；手柄轴20上还联动有打开机构12，打开机构12中包括有与舱门结构铰接的曲柄II36和与悬挂臂41相连的打开机构连杆40，联动舱门相对机身结构上下运动；

手柄轴20与通风口机构18、手柄轴20与闩轴21、手柄轴20与打开机构12之间均通过凸轮连杆和四杆机构进行联动，从而实现转动运动的传递。

所述的锁机构14中包括套在手柄轴20上的锁轴锁27，和闩轴21上固定的闩轴锁28。

所述的目视检测机构15中包括有弹簧31，弹簧31的一端连接在锁轴锁27上，另一端连接在指示面板30上，指示面板30的上端通过滚轮29压紧在闩轴锁28的滚轮槽内，指示面板30的位置与设置在舱门上的观察窗33的位置相对应。

所述的闩机构16包括有闩摇臂34和闩槽35，其中闩摇臂34连接在闩轴21上，闩槽35设置在机身口框结构上，通过闩轴21带动闩摇臂34远离或进入闩槽35，实现解闩或上闩。

所述的打开机构12中的曲柄II36连接在由手柄轴20带动的四杆机构上，另一端与舱门结构铰接连接，曲柄II36的中部与打开机构连杆40铰接，连杆40与两侧的悬挂臂41相连，悬挂臂41同时与机身结构铰接连接。

所述的手柄轴20上还连接有内部锁机构19，内部锁机构19中的锁轴挡块45与手柄轴20相连，内部锁轴47与舱门结构相连，内部锁轴47上连接有滚轮摇臂43，滚轮摇臂43设置在限位槽42内，在内部锁轴47上还设置有内部锁挡块44，舱门拉起脱离口框后，滚轮摇臂43脱离限位槽42，内部锁轴47带动内部锁挡块44与锁轴挡块45位置配合，锁定手柄轴20的旋转位置。

具体使用时：

如图1所示，本发明舱门结构包括：与机身外形相匹配的外蒙皮7，支撑蒙皮的横梁5，辅梁4及纵框3，连接框梁的角片8，保障舱门密封性能密封条2及其配合结构，保证舱门气动外形的气动密封件6，承担增压载荷的五组挡块1以及保证外手柄密封的外手柄盒9。

舱门的开启分为两个步骤：

第一步骤为躲避挡块，提升舱门。此阶段需要人力开启，由开门人员通过外手柄机构17驱动舱门向上提升。舱门的提升过程进一步分为开通风口，解锁，解闩，提升四个步骤。外手柄机构17（如图3所示）由手柄盖板24和固定连接在手柄轴20上的外手柄25构成。操作者按下手柄盖板24，向上搬动外手柄25，外手柄25带动手柄轴20旋转。手柄轴20通过一套凸轮连杆机构和一套四杆机构联动通风口盖板26翻转打开。“凸轮—连杆”机构、四杆机构以及通风口盖板共同构成通风口机构18（如图4所示）。

在手柄轴20上固定连接锁轴锁27，在闩轴21上固定连接有闩轴锁28，它们共同构成锁机构14（如图5所示）。锁机构14共两套，分别布置在舱门左右两侧。驱动外手柄25开启通风口盖板26的同时，锁轴锁27在手柄轴20的带动下转动，此时闩轴锁28静止，这就实现了解锁操作。目视检测机构15附着于锁机构14上，由驱动滚轮29、指示面板30、弹簧31、曲柄I32和观察窗33共同组成。在弹簧31的作用下，驱动滚轮29压紧在闩轴锁28上设计的滚轮槽中。当手柄轴20带动锁轴锁27旋转时，指示面板30在弹簧31的带动下，相对锁轴锁27产生一定的旋转，通过驱动滚轮29和闩轴锁28上滚轮槽的配合，控制指示面板30的旋转角度。舱门处于关闭状态时，透过位于舱门结构上的观察窗33观察舱门状态，窗口显示指示面板30的颜色，为绿色；当手柄转动8°时，指示面板30转动远离观察窗33，透过观察窗33看到观察窗自身底色，显示为红色。继续操纵手柄，驱动滚轮脱离闩轴锁28，指示面板30旋转至与曲柄I32相接处，目视检测机构15与手柄轴20不再产生相对运动。

如图2所示，闩轴21两端分别布置有闩机构16。闩机构16包括闩摇臂34和闩槽35两部分（如图7所示）。驱动外手柄25，手柄轴20通过一套凸轮连杆机构和一套四杆机构联动闩轴21（如图8所示），从而带动闩摇臂34旋转，使闩摇臂远离闩槽35，实现解闩操作。在闩轴21和手柄轴20上分别布置有两对安全弹簧22和提升助力弹簧23。安全弹簧22安装在闩轴21与舱门结构之间，采用过中心设计，在舱门处于完全关闭状态时，安全弹簧22将闩轴压紧在完全上闩位置，以确保舱门关闭时闩处于正确的位置。提升助力弹簧23安装在手柄轴20与舱门结构之间，用于控制舱门提升过程中的手柄力。提升助力弹簧23同样采用过中心设计，在操纵手柄开启舱门初期，提升助力弹簧23起增大手柄力的作用，机构过中心后，弹簧力辅助舱门提升，以减小开门手柄力，最终将开门全过程的手柄力控制在一定范围内，不产生突变。

如图9-11所示，手柄轴20通过一套凸轮连杆机构和三套四杆机构与打开机构12相连，它们构成舱门的提升机构13。驱动外手柄25，手柄轴20联动凸轮连杆机构转动，进一步带动三套四杆机构旋转。最上面四杆机构上的曲柄II36另一端与舱门结构铰接，中间段与打开机构连杆40铰接。连杆40与悬挂臂41在提升过程中相对固定，悬挂臂41与机身结构铰接。通过外手柄25联动提升四杆机构旋转，曲柄II36的转动带动舱门结构相对于打开机构悬挂臂41运动，从而联动整个舱门相对于机身结构向上运动。舱门结构向上运动的轨迹由曲柄II36的转动和导向机构37共同控制，导向机构37如图10所示，由导轮38和导向槽39构成，导轮38设置在导向槽39内，当舱门结构向上运动时，导轮38在导向槽39中运动，从而限定舱门的运动轨迹。四个导向机构37分布在舱门左右两侧，上下成对布置。其中导轮38与舱门结构相连，导向槽39与口框结构相连。

开启舱门第二步骤为向外翻转打开舱门。舱门提升结束后，外手柄25被操纵至极限位置，通过内部锁机构19锁定外手柄25的位置。

如图12所示的内部锁机构19由限位槽42，滚轮摇臂43，内部锁挡块44，与手柄轴20固定连接的锁轴挡块45，压缩弹簧组件46和与舱门结构铰接的内部锁轴47共同构成。压缩弹簧组件46一端连接在内部锁轴47上，另一端连接在舱门结构上。向外拉起舱门，当舱门脱离口框时，滚轮摇臂43脱离限位槽42，内部锁轴47在弹簧组件46的作用下旋转，带动其上固定连接的内部锁挡块44，内部锁挡块44与锁轴挡块45配合，共同锁定手柄轴20的旋转，即锁定外手柄25的位置。

继续向外拉起舱门，超过一定位置后，由驱动机构11驱动舱门自动打开，该机构末端与机身结构铰接连接。舱门的打开机构12采用双四杆机构铰接构成，驱动机构11由四根气弹簧48和一套四杆机构构成。舱门开启时，气弹簧48通过四杆机构带动打开机构12的悬挂臂41旋转，从而实现舱门的翻转打开。舱门打开到极限位置后，操作者解开固定于舱门结构上的阵风锁10，阵风锁10由撑杆49，机身支座50组成。操作人员将撑杆49的末端插入支座50中，即完成了上锁过程，舱门开启完成。