用于制动的飞行器轮的杆件的制作方法

1.本发明涉及航空领域，并且尤其涉及制动飞行器轮。


背景技术：

2.飞行器轮已知是安装在起落架上的，并设置有相应的制动器。这种制动器通常包括与转子盘交替布置的定子盘，转子盘由固定到轮的轮辋的内周边的合金杆件驱动旋转。杆件接收在转子盘的周边切口中，其延伸的方向与所述轮的旋转轴线基本平行。施加到盘堆叠的受控压力在面对的盘之间产生摩擦，并由此产生使轮的旋转减慢的制动扭矩。
3.杆件可以与轮的轮辋一体制成，或者它们可以装配到其上。参照图1a，某些现有技术的杆件1在一个端部1a处具有圆柱形尾部，用于与轮辋中的盘或“轮辐”中制成的孔口接合，而在相对端1b处具有孔口，该孔口用于接收拧入轮辋中的攻丝孔口的螺钉。钛楔部2插入在杆件1和轮辋之间，首先是为了在平行于轮的旋转轴线的方向上定位杆件1，其次是为了有助于限制制动盘和轮辋之间的热传递，因为热传递可能对安装在所述轮辋上的轮胎有害。
4.如图1b所示，杆件1有时呈现出h形横截面，该横截面广义上是恒定的。这样的横截面用于承受由制动引起的应力，特别是由使转子盘减慢产生的剪切和弯曲应力。
5.举例来说，这种杆件在文件fr-a-2 937 949中是已知的。
6.制动的飞行器轮可以有7到11个杆件1，这取决于轮的尺寸。对于每个起落架有两到六个轮的飞行器并对于重量为500克(g)到800克的杆件1来说，可以看到杆件显著增加了轮-制动器组件的整体重量。
7.然而，减轻飞行器重量已经成为所有飞行器制造商的当务之急，特别是由于法规一直在鼓励他们这样做。具体来说，环境标准要求减少污染物的排放，特别是二氧化碳(co2)的排放。


技术实现要素：

8.本发明的目的由此是提出一种用于制动的飞行器轮的杆件，该杆件尤其使其能够在不降低所述杆件的机械强度的情况下减轻飞行器的轮和制动器组件的重量。
9.为此，本发明提供了一种用于制动的飞行器轮的杆，该杆用于配装到轮的轮辋，以便驱动转子制动盘旋转。杆件包括基本为直线的主体，该主体具有至少一个部段，该部段包括由芯部连接在一起并意图与转子盘协配的两个翼部。
10.根据本发明，杆件包括至少一个支架元件，支架元件将每个翼部的自由边缘连接到芯部的中央部分。
11.这种支架元件能使翼部和芯部的厚度得到最佳确定，由此使杆件的总重量减少而不降低其机械强度。
12.在特定的实施例中，支架元件是在所述自由边缘与芯部的中央部分之间的杆件的
纵向方向上延伸的壁。
13.根据特定的特征，主体的一部分形成用于将杆件固定到轮辋的紧固件楔部。
14.因此，不再需要提供在将杆件放置就位的同时添加楔部的操作，由此限制了将杆件放置就位在轮辋上所需的操作的数量。
15.有利的是，楔部包括凹部，由此使杆件的整体重量受到限制，并且也限制热量向轮辋的传递。
16.根据另外的特定特征，主体的一部分包括格栅结构。
17.本发明还提供了一种制动的飞行器轮，该轮包括轮辋，该轮辋具有内周边，该内周边限定用于接收转子制动盘的空间，还包括紧固到轮辋的这种杆件，以便约束转子制动盘与轮辋一起旋转。
18.本发明还提供了包括至少一个这样的轮的起落架和包括这种起落架的飞行器。
19.本发明还提供了一种制造这种杆件的方法，该方法包括通过增材制造来制造杆件主体的至少一项操作。
20.在特定的实施方案中，增材制造操作以获得处于垂直位置的杆件的方式进行。
21.替代地，增材制造操作以获得处于水平位置的杆件的方式进行，并且其包括制成支承杆件的主体的壁的格栅结构的步骤。
22.优选地，增材制造操作利用激光束在粉末床上熔化。
23.在特定情况下，该粉末是合金粉末。
附图说明
24.根据下面的描述能更好地理解本发明，这些描述纯粹是说明性的而非限制性的，并且应该参考附图来阅读，附图中：
[0025]-图1a是现有技术的杆件的立体图；
[0026]-图1b是图1a所示杆件在平面a-a上的横剖视图；
[0027]-图2是飞行器的侧视图，包括设置有制动轮的起落架；
[0028]-图3是图2所示飞行器的制动轮之一的轴向剖视图，在本发明的特定实施例中，该轮的轮辋配装有杆件；
[0029]-图4a是图3所示制动轮的杆件的立体图；
[0030]-图4b是图4a所示杆件在平面a
’‑
a’上的横剖视图；
[0031]-图4c是图4a中所示的杆件的一部分的详细面视图；
[0032]-图4d是图4a所示杆件的一部分的详细后视图；以及
[0033]-图5是图4a所示杆件的变型的横剖视图，包括具有格栅结构的一部分。
具体实施方式
[0034]
参照图2和3，本发明的飞行器100包括设有起落架101的结构。每个起落架101包括腿部，其一端与飞行器100的结构铰接，而相对端承载有轮轴102，轮轴102上可旋转地安装有轮103。
[0035]
轮103包括轮辋104和将轮辋104连接到轮毂的轮辐105，该轮毂可旋转地接收在轮轴102上，使轮辋104的内表面面向轮毂的外表面延伸，并与轮毂协配以限定用于接收成叠
的制动盘的空间。该堆叠包括防止相对于起落架的腿部旋转的定子盘106a和包括接收杆件的周边切口的转子盘106b，杆件整体参考10，这些杆件紧固到轮辋104的内表面。
[0036]
参照图4a，每个杆件10包括沿纵向轴线x延伸的主体11。主体11具有圆柱形尾部形式的第一端11a，该圆柱形尾部将接收在平行于轮103的旋转轴线延伸的轮辋104的孔口中，第二端11b包括在径向方向中的孔12，用于接收用于将杆件10紧固到轮辋104的紧固件螺钉。
[0037]
主体11还具有平行于轴线x延伸的两个侧向轴承面13，用于与布置在转子制动盘106b的周边槽口中的夹具协配。两个轴承面13形成非零角α，使得在使用中它们相对于轮辋104在径向上延伸。超音速火焰喷涂(hvof)的表面处理应用于轴承面13，以获得杆件10和夹具之间适当的摩擦学行为。所有这些都是众所周知的，此处仅为提供信息而回顾。
[0038]
在第一端和第二端之间，且如图4b所示，主体11包括部段14，该部段的横截面大致恒定，并关于主体11的中平面对称。该横截面基本上为h形，并且部段14由此包括两个翼部15，其内部面由芯部16连接在一起，而外部面则形成轴承面13。每个翼部15具有底部分15a和顶部分15b，这些部分在芯部16的相对两侧上延伸。在该示例中，翼部15的顶部分15b呈现的高度大于底部分15a的高度。在该示例中，翼部15的顶部分15b的高度基本上等于翼部15的底部分15a的高度的四倍。翼部15的顶部分15b的自由边缘之间的距离比翼部15的底部分15a的自由边缘之间的距离略大。
[0039]
此外，支架元件17将翼部15的顶部分15b的自由边缘连接到芯部16的中央部分。每个支架元件17具有壁，该壁具有平面区域17a和倒圆区域17b，平面区域17a在芯部16的中央部分之间延伸，倒圆区域17b将平面区域17a连接到翼部15之一的顶部分15b的自由边缘。相对于芯部16，每个支架元件17的平面区域17a形成角度β，在该示例中基本等于45
°
。支架元件17用作在杆件10使用的同时阻挠翼部15变形或翻转的任何趋势，从而能够优化翼部15和芯部16的厚度。
[0040]
主体11的端部11b的一部分成形为构成紧固件楔部18，用于将杆件10紧固到轮辋104。因此，楔部18与杆件10一体制成，并且孔12穿过其中心，以便能够通过用于将杆件10紧固到轮辋104的紧固件螺钉。在其顶部部分处，楔部18具有在同一平面中延伸的两个平面轴承面18a，以便与轮辋104的平面表面配合。两个轴承面18a对称地布置在孔12的任一侧上。
[0041]
参照图4c和4d，通过制作两个通道18b来挖空楔部18，通道18b基本上在相对于杆件的纵向方向上在孔12的任一侧上延伸。通道18b具有几个功能：它们能使空气在楔部18内部流动，特别是在由制动冷却风扇给予的强制流动的作用下，其存在限制了楔部18的材料量，使热量能通过传导从转子制动盘106b传递到轮辋104。
[0042]
因此，通道18b明显降低了楔部18的热传导率，从而有助于显著限制轮辋104的温升，特别是在楔部18的轴承面18a承抵轮辋104的地方，同时保持楔部18将制动扭矩传递到轮辋104的能力。
[0043]
杆件10沿其轴线x在垂直方向上通过增材制造、特别是通过激光束熔化(lbm)在金属粉末床上制成。然后在垂直位置上获得杆件10。这种方法使杆件10能够在单次操作中基于所述杆件10的三维(3d)数字文件进行制造。通过在受控气氛下选择性地熔化合金粉末来构造杆件10。合金粉末被刮刀摊开，形成厚度在30微米(μm)到90μm之间的范围中的床。光纤激光束由镜子操纵以扫描该床，以便有选择地在3d数字文件限定的区
域上游熔化粉末。举例来说，激光束可以是钇铝石榴石(yag)激光束。
[0044]
与杆件1相比，对于相同的紧固件接口，杆件10能够使杆件和楔部组件的重量减轻达到15％至20％的范围。此外，杆件的机械强度、特别是弯曲强度被提高。
[0045]
当然，本发明不限于所描述的实施方式，而是涵盖落入由权利要求限定的本发明范围内的任何变型。
[0046]
杆体10的主体11不必须与楔部一体，而是可以具有轴承面，该轴承面布置成接收配装在杆件上的楔部。
[0047]
为了提高杆件10的刚度，同时也为了使杆件10能够以水平地获得杆件的方式由粉末增材制造，所述杆件10的主体11的一部分可以包括格架结构19，如图5所示，换句话说，具有单元图案的挖空的格栅结构，该单元图案可以例如是四面体，并用作支承杆件的壁。
[0048]
支架元件17可以是图4b中所示的以外的形状。
[0049]
尽管在该示例中，杆件10通过增材制造制成，其也可以通过其它方法制成，例如通过失蜡铸造。
[0050]
除合金粉末外，还可以使用其它粉末制造杆件10，特别是取决于对所述杆件的操作要求(例如，钢粉
……
)。