專利名稱：一種飛機自饋能式剎車裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于飛機剎車系統(tǒng)的技術(shù)領域，具體涉及一種飛機自饋能式剎車裝置。
背景技術(shù)：
飛機剎車系統(tǒng)是重要的機載設備，對飛機正常起飛和著陸起著至關(guān)重要的作用， 剎車系統(tǒng)的性能品質(zhì)決定了飛機和機載人員的安全?，F(xiàn)在的剎車系統(tǒng)又分為液壓剎車系統(tǒng) 和電剎車系統(tǒng)兩種。目前，國際上飛機剎車系統(tǒng)仍然普遍采用液壓動力。系統(tǒng)的能源由機載的多套集 中泵源供給，消耗飛機液壓系統(tǒng)的功率，通過管路傳輸?shù)椒植荚诟鱾€主機輪的剎車裝置，而 且通常采用余度技術(shù)。傳統(tǒng)液壓剎車系統(tǒng)的優(yōu)點是傳動精度高、力矩大，但能源管路分布于 機身內(nèi)部，布局極其復雜，零部件數(shù)目很大，故障率高，系統(tǒng)安全性和可靠性的提升工作難 以取得突破。隨著全電飛機概念的完善，全電成為未來的發(fā)展趨勢，電動剎車(EMA)成為剎車 領域的研究熱點。電剎車系統(tǒng)的能源動力采用全電接口，它采用機電作動器來實現(xiàn)，通過電 機、蝸輪蝸桿或滾珠絲杠構(gòu)成的傳動結(jié)構(gòu)取代原有的液壓剎車系統(tǒng)，不需要遍布機身的管 路。但電剎車系統(tǒng)的電機響應速度和功率密度成為制約性能的瓶頸，更嚴重的是散熱問題 突出。尤其對于大型飛機，電剎車系統(tǒng)的散熱系統(tǒng)的重量甚至超過了抵消的液壓剎車管路 的重量，而且停機剎車工況還需要大功率電機間歇工作來施加剎車力矩，不像液壓剎車直 接保持壓力即可。也有很多研究機構(gòu)將電動靜液一體化作動器(EHA)應用到剎車上，結(jié)合了傳統(tǒng)液 壓剎車的優(yōu)點與全電的能量接口需要，由分布在機輪上的電機帶動液壓泵直接驅(qū)動剎車。 但是同樣因為功率大、功率密度驚人，所以電機的負擔很重，體積、散熱與可靠性問題特別 棘手，往往需要將電機的散熱裝置返回放置在起落架艙內(nèi)，或者將泵與電機都布置在起落 架艙內(nèi)，都仍然需要惱人的管路，相比液壓剎車，只是省去了剎車系統(tǒng)與飛機主液壓源的連 接管路，不夠徹底。面對我國大型飛機的發(fā)展需要，國內(nèi)開展全電接口的剎車系統(tǒng)研究也勢在必行， 但是對于大型飛機所需的大功率全電剎車仍然是難點，開展新的剎車系統(tǒng)研究將有重要意 義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了增加飛機剎車系統(tǒng)的可靠性，減少飛機液壓系統(tǒng)負擔，節(jié)約 飛機液壓系統(tǒng)能量，減少液壓油箱以及冷卻部件的體積和重量，提出一種飛機自饋能式剎 車裝置，采用一體化結(jié)構(gòu)設計和全電接口，不需要飛機液壓系統(tǒng)提供油源，直接利用飛機著 陸后的能量轉(zhuǎn)化為剎車系統(tǒng)所需的能量，進行防滑剎車。本發(fā)明的一種飛機自饋能式剎車裝置，包括液壓泵、輔助電機、減速器、電磁離合 器、單向閥、高壓濾油器、蓄能器、剎車閥、旁通閥、溢流閥和油箱；
液壓泵的輸入軸與機輪的輪軸通過電磁離合器、減速器連接，同時電磁離合器和 減速器連接輔助電機，液壓泵的吸油口連接油箱，液壓泵出油口通過油路依次連接單向閥 和高壓濾油器，然后油路分為并聯(lián)的三條分支油路，第一條分支油路依次連接蓄能器和溢 流閥，第二條分支油路連接旁通閥，第三條分支油路連接剎車閥，最后三條分支油路匯總進 入油箱，其中剎車閥通過油路連接剎車作動器。本發(fā)明的優(yōu)點在于(1)本發(fā)明具有集成一體化結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)優(yōu)于目前廣泛使用的液壓剎車與在研的電 動剎車，主要能量來自主機輪，獨立于主機之外，不需要機載集中液壓系統(tǒng)提供能源，無傳 輸管路，無大型散熱裝置，主要部件位于機輪附近，對整機剎車系統(tǒng)布局有很大好處，尤其 對于多主機輪的大飛機；(2)本發(fā)明具有更高的可靠性與維修性。因為無管路與大的散熱部件，零部件個數(shù) 減少，元件的余度配置易于設計，提高了可靠性和生存率，同時高度集成的模塊化特點還大 大改善了維修性，對于提高軍機出勤率、降低客機的維修時間成本具有很大意義；(3)本發(fā)明與飛機電剎車系統(tǒng)相比，具有更好的性能。該剎車系統(tǒng)仍采用液壓驅(qū)動 方式，在性能上優(yōu)于EMA電動剎車系統(tǒng)，相比采用EMA與EHA的剎車方式，不必面對電機功 率與體積限制，無笨重的散熱裝置與散熱管路，為了低速剎車與余度備份需要，僅采用很小 的輔助電機即可，熱平衡設計相對容易；(4)本發(fā)明主要能量來自飛機著陸動能，整體封裝成全電接口，對多電飛機的發(fā)展 做出推動，而且能量來自機輪，特別適合無動力的應急工況，具有直接應用價值。同時能夠 降低整個剎車系統(tǒng)重量，提高整機的推重比，為飛機總體性能指標和費效比的提高作出貢 獻，具有突出應用前景。


圖1是本發(fā)明的一 種飛機自饋能式剎車裝置的結(jié)構(gòu)原理示意圖2是本發(fā)明的實施例中飛機自想 能式剎車裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中
1-液壓泵2-機輪3-輔助電機 4-減速器
5-電磁離合器6-單向閥7-高壓濾油器 8-蓄能器
9-剎車閥10-剎車作動器11-旁通閥 12-溢流閥
13-油箱 14_-起落架 15--飛機自饋能式剎車裝置
具體實施例方式下面將結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。本發(fā)明是一種飛機自饋能式剎車裝置，連接于機載設備上，所述的機載設備包括 機輪2、和剎車作動器10，如圖1所示，一種飛機自饋能式剎車裝置包括液壓泵1、輔助電機 3、減速器4、電磁離合器5、單向閥6、高壓濾油器7、蓄能器8、剎車閥9、旁通閥11、溢流閥 12和油箱13。液壓泵1的輸入軸與機輪2的輪軸通過減速器4和電磁離合器5機械連接，同時 減速器4和電磁離合器5還機械連接輔助電機3，液壓泵1的吸油口通過油路連接油箱13，液壓泵1出油口通過油路依次連接單向閥6和高壓濾油器7，然后油路分為并聯(lián)的三條分支 油路，第一條分支油路依次連接連接蓄能器8和溢流閥12，第二條分支油路連接旁通閥11， 最后一條分支油路連接剎車閥9，然后三條分支油路匯總進入油箱13，其中剎車閥9通過油 路連接剎車作動器10。所述的液壓泵1將機輪轉(zhuǎn)動的動能轉(zhuǎn)換為液壓能供給給剎車作動器10和蓄能器 8 ；所述的輔助電機3在飛機處于異于正常著陸剎車，并且回收能量不足時，通過電 磁離合器5和減速器4，對剎車裝置進行能量補充，使得飛機順利剎車。本發(fā)明的工作過程為當飛機著陸時，飛機具有初始速度，對應于機輪2具有轉(zhuǎn)速，通過減速器4和電磁 離合器5將機輪2與液壓泵1的輸入軸相連(對于不同型號的飛機，如果機輪的轉(zhuǎn)速合適也 可省略減速器4而只通過電磁離合器5連接)，形成具有一定輸出壓力和流量的油源。也就 是將飛機著陸時的動能，通過液壓泵1轉(zhuǎn)換為液壓能，通過剎車閥9調(diào)節(jié)到適當?shù)膲毫Γ?給剎車作動器10實現(xiàn)飛機剎車。輔助電機3用于解決飛機在地面低速滑行剎車、起飛線剎 車、起落架收上剎車等異于著陸剎車工況下的能量補充問題，由于在主要剎車工況下(著 陸剎車)并不依靠此電機工作，所以與EHA剎車作動器中的電機相比，該輔助電機工作負擔 明顯降低，功率和重量也要小得多。電磁離合器5用于實現(xiàn)液壓泵1的動力輸入在機輪2 和輔助電機3之間的切換控制。單向閥6用于防止油液倒灌，高壓濾油器7用于過濾油液 中的雜質(zhì)，匹配設計的蓄能器8用于解決機輪2低速旋轉(zhuǎn)時的系統(tǒng)壓力問題，旁通閥11用 于液壓油路維修調(diào)整或者特殊情況下的壓力卸荷，溢流閥12用于設定該裝置的最高安全 使用壓力，油箱13根據(jù)實際情況可采用增壓油箱。實施例如圖2所示，為本發(fā)明所述的飛機自饋能式剎車裝置實際安裝示意圖，液壓泵1采 用恒壓變量泵，恒壓變量泵輸入軸通過減速器4和離合器5然后經(jīng)齒輪與機輪2連接，蓄能 器8采用隔膜蓄能器，油箱13采用增壓油箱。飛機自饋能式剎車裝置15設有一體化的集 成塊，所有部件(包括液壓泵1、輔助電機3、減速器4、電磁離合器5、單向閥6、高壓濾油器 7、蓄能器8、剎車閥9、旁通閥11、溢流閥12和油箱13)都安裝在集成塊上，自饋能剎車裝置 15安裝在飛機起落架14上，當飛機著陸時，飛機機輪2開始旋轉(zhuǎn)，該裝置就由機輪2驅(qū)動， 形成恒壓油源，并通過管路將適當壓力的油液供給剎車作動器10。
權(quán)利要求
1.一種飛機自饋能式剎車裝置，連接于機載設備上，所述的機載設備包括機輪和剎車 作動器，其特征在于，所述裝置包括液壓泵、輔助電機、減速器、電磁離合器、單向閥、高壓濾 油器、蓄能器、剎車閥、旁通閥、溢流閥和油箱；液壓泵的輸入軸與機輪的輪軸通過電磁離合器、減速器連接，電磁離合器和減速器連 接輔助電機，液壓泵的吸油口連接油箱，液壓泵出油口通過油路依次連接單向閥和高壓濾 油器，然后油路分為并聯(lián)的三條分支油路，第一條分支油路依次連接蓄能器和溢流閥，第二 條分支油路連接旁通閥，第三條分支油路連接剎車閥，最后三條分支油路匯總進入油箱，其 中剎車閥通過油路連接剎車作動器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種飛機自饋能式剎車裝置，其特征在于，所述的液壓泵將 機輪轉(zhuǎn)動的動能轉(zhuǎn)換為液壓能供給剎車作動器和蓄能器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種飛機自饋能式剎車裝置，其特征在于，所述的輔助電機 在飛機處于異于正常著陸剎車，并且回收能量不足時，通過電磁離合器和減速器，對剎車裝 置進行能量補充。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的一種飛機自饋能式剎車裝置，其特征在于，所 述的飛機自饋能式剎車裝置設有一體化的集成塊，液壓泵、輔助電機、減速器、電磁離合器、 單向閥、高壓濾油器、蓄能器、剎車壓力伺服閥、旁通閥、溢流閥和油箱都安裝在集成塊上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種飛機自饋能式剎車裝置，屬于飛機剎車系統(tǒng)技術(shù)領域，包括液壓泵、輔助電機、減速器、電磁離合器、單向閥、高壓濾油器、蓄能器、剎車閥、旁通閥、溢流閥和油箱；液壓泵輸入軸與機輪的輪軸通過電磁離合器、減速器連接，同時電磁離合器和減速器連接輔助電機，液壓泵的吸油口連接油箱，液壓泵出油口依次連接單向閥和高壓濾油器，然后油路分為并聯(lián)的三條分支油路，第一條分支油路依次連接蓄能器和溢流閥，第二條分支油路連接旁通閥，第三條分支油路連接剎車壓力伺服閥，三條分支油路匯總進入油箱，剎車閥通過油路連接剎車作動器。本發(fā)明采用一體化結(jié)構(gòu)設計和全電接口，直接利用飛機著陸后的能量轉(zhuǎn)化為剎車裝置所需能量，進行防滑剎車。
文檔編號B64C25/42GK102092472SQ20111002310
公開日2011年6月15日 申請日期2011年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月20日
發(fā)明者尚耀星, 李豐羽, 焦宗夏, 黃澄 申請人:北京航空航天大學