本發(fā)明涉及一種剎車裝置，特別是關(guān)于一種在航空技術(shù)領(lǐng)域機載液壓系統(tǒng)中機輪剎車作動使用的功率電傳飛機剎車裝置。

背景技術(shù)：

飛機剎車作動系統(tǒng)是飛機的重要組成部分，其主要功能和任務(wù)是縮短飛機的著陸滑跑距離，以及在異常情況時中止起飛，旨在保證飛機的安全。

多電化已經(jīng)成為當前飛機的發(fā)展趨勢，其剎車系統(tǒng)不再采用傳統(tǒng)的液壓剎車系統(tǒng)，而是用泵控與閥控相結(jié)合的方式，將油箱、泵、蓄能器、閥等液壓部件集成在一起，構(gòu)成電靜液剎車系統(tǒng)。其主要優(yōu)勢在于它克服了傳統(tǒng)飛機的剎車系統(tǒng)冗長的油源管路，即減輕了裝機質(zhì)量和體積，提升了剎車的液壓效率，使得剎車系統(tǒng)的性能有了一個整體的提高。

目前，電靜液作動剎車技術(shù)已經(jīng)在a380等客機上開始應(yīng)用，國內(nèi)外的電靜液剎車作動器在液壓輸出的前端是由壓力伺服閥來調(diào)控作動器的輸出壓力，其優(yōu)點是控制比較簡單，輸出壓力與閥的輸入電流線性度高，其缺點也很明顯，就是伺服閥在體積和重量上都相對較大，而且先導(dǎo)級的泄露量一般在0.1l/min上，對于電靜液剎車作動系統(tǒng)來說，這個流量太大，造成了剎車作動系統(tǒng)效率不高。針對無人機來說，裝機設(shè)備在體積和質(zhì)量上就有了更高的需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種功率電傳飛機剎車裝置，該裝置能實現(xiàn)峰值大流量輸出，提高液壓效率，減小裝置的體積和重量，同時減小甚至消除保壓時的泄露流量。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種功率電傳飛機剎車裝置，其特征在于：該剎車裝置包括電機、凸輪、柱塞、蓄能器、增壓裝置、升壓閥、降壓閥和溢流閥；現(xiàn)有機載控制器向所述電機傳輸動作信號，由所述電機帶動所述凸輪進行旋轉(zhuǎn)；凸輪軸兩端分別連接一所述柱塞，通過所述凸輪軸帶動兩所述柱塞進行往復(fù)運動，進而輸出高壓油；兩所述柱塞的排油口并聯(lián)后與所述升壓閥一端連接，兩所述柱塞的吸油口并聯(lián)后與所述降壓閥一端連接，所述升壓閥另一端和降壓閥另一端并聯(lián)后連接至現(xiàn)有剎車作動器；位于并聯(lián)后的兩所述柱塞的吸油口與排油口之間的液壓回路上還并聯(lián)設(shè)置有所述溢流閥和由所述蓄能器與所述增壓裝置連接構(gòu)成的支路，所述溢流閥靠近柱塞一側(cè)；由所述蓄能器與所述增壓裝置連接構(gòu)成的支路靠近所述升壓閥和降壓閥一側(cè)。

進一步，位于兩所述柱塞的排油口分別設(shè)置有一單向閥，位于兩所述柱塞的吸油口分別設(shè)置有一反向單向閥。

進一步，所述升壓閥和降壓閥均采用高速開關(guān)閥。

進一步，所述升壓閥前部和后部分別設(shè)置有壓力傳感器。

進一步，所述增壓裝置進油口還連接有油箱。

進一步，所述增壓裝置包括油箱油腔、油箱活塞和油箱氣體腔；所述油箱腔體與所述油箱連通，所述油箱活塞的小徑處經(jīng)所述油箱氣體腔與所述蓄能器的氣體腔連通；所述蓄能器內(nèi)的高壓氣體經(jīng)所述油箱氣體腔進入所述油箱活塞的小徑處，進行增壓后將氣體傳入所述油箱活塞的大徑處，進而高壓氣體作用在所述油箱腔體上，使油箱腔體內(nèi)的油液增壓，改善泵的吸油特性。

本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點：1、本發(fā)明通過小功率增壓儲能，實現(xiàn)峰值大流量輸出。2、本發(fā)明通過pwm控制一對高速開關(guān)閥實現(xiàn)剎車作動器壓力伺服，減小裝置的體積和重量，同時減小甚至消除保壓時的泄露流量。3、本發(fā)明采用功率電傳方式，通過增壓裝置實現(xiàn)油箱的自增壓，用小功率輸入實現(xiàn)瞬態(tài)大功率作動，去除了常規(guī)飛機剎車系統(tǒng)冗長的液壓管路，提高了剎車系統(tǒng)的液壓效率，將剎車裝置的能量、控制、執(zhí)行部分集成在一起，便于檢修。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的整體原理結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的整體三維結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖2的剖面示意圖；

圖4是本發(fā)明的增壓裝置剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細的描述。

如圖1～圖3所示，本發(fā)明提供一種功率電傳飛機剎車裝置，其包括電機1、凸輪2、柱塞3、升壓閥4、降壓閥5、溢流閥6、蓄能器7和增壓裝置8。現(xiàn)有機載控制器采集油路中閥前和閥后的油壓信號，進而向電機1傳輸動作信號，由電機1帶動凸輪2進行旋轉(zhuǎn)；凸輪2軸兩端分別連接一柱塞3，通過凸輪2軸帶動兩柱塞3進行往復(fù)運動，進而輸出高壓油。兩柱塞3的排油口并聯(lián)后與升壓閥4一端連接，兩柱塞3的吸油口并聯(lián)后與降壓閥5一端連接，升壓閥4另一端和降壓閥5另一端并聯(lián)后連接至現(xiàn)有剎車作動器。位于并聯(lián)后的兩柱塞3的吸油口與排油口之間的液壓回路上還并聯(lián)設(shè)置有溢流閥6和由蓄能器7與增壓裝置8連接構(gòu)成的支路，溢流閥6靠近柱塞3一側(cè)，由于某些異常狀態(tài)可能導(dǎo)致油壓突然升高，對整個剎車裝置的機械結(jié)構(gòu)造成破壞，因此通過溢流閥6調(diào)定溢流壓力在工作范圍之上，在機械強度安全限度內(nèi)，保證系統(tǒng)正常工作，即使系統(tǒng)出了問題也不會造成嚴重后果；由蓄能器7與增壓裝置8連接構(gòu)成的支路靠近升壓閥4和降壓閥5一側(cè)。使用時，由兩柱塞3輸出的高壓油液進入蓄能器7，來儲備剎車作動的峰值流量。剎車作動時，降壓閥5是關(guān)閉的，此時開啟升壓閥4，高壓油經(jīng)升壓閥4流入剎車作動器，使剎車作動器內(nèi)油壓升高，剎車動靜盤相互抱緊，機輪減速，完成剎車動作。在整個過程中，現(xiàn)有機載控制器實時采集閥前和閥后油壓信號，形成閉環(huán)系統(tǒng)，保證剎車作動器內(nèi)油壓與控制信號的同步。整個過程中，蓄能器7的增壓過程是小連續(xù)功率，高壓油液填充剎車作動器的過程是大瞬態(tài)功率。

上述實施例中，位于兩柱塞3的排油口分別設(shè)置有一單向閥9，位于兩柱塞3的吸油口分別設(shè)置有一反向單向閥10。

上述各實施例中，升壓閥4和降壓閥5均采用高速開關(guān)閥。高速開關(guān)閥可以再極短的時間內(nèi)完成開啟和關(guān)閉狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換，其在pwm波控制下閥口開度與pwm占空比大致呈線性關(guān)系，利用此特點可以將高速開關(guān)閥控制在某一開度，較為精確地調(diào)控剎車作動器內(nèi)油液壓力。與伺服閥相比，高速開關(guān)閥體積小，重量輕，零位無泄漏，因而效率高。

上述各實施例中，電機1由現(xiàn)有機載控制器控制動作，限于整個裝置的目標體積，機載控制器僅控制電機1轉(zhuǎn)或不轉(zhuǎn)，并不進行調(diào)速處理?，F(xiàn)有機載控制器檢測到蓄能器7油壓不足時，電機1工作，為下一次的剎車作動儲備能量；當檢測到蓄能器7油壓充足時，電機1不工作，避免了不必要的高壓油液從溢流閥6溢出回油箱12，減少了不必要的能量消耗。

上述各實施例中，在升壓閥4前部和后部分別設(shè)置有壓力傳感器11。

上述各實施例中，增壓裝置8進油口還連接有油箱12。

上述實施例中，如圖4所示，增壓裝置8包括油箱腔體81、油箱活塞82和油箱氣體腔83。油箱腔體81與油箱12連通，油箱活塞82的小徑處經(jīng)油箱氣體腔83與蓄能器7的氣體腔連通。蓄能器7內(nèi)的高壓氣體經(jīng)油箱氣體腔83進入油箱活塞82的小徑處，進行增壓后將氣體傳入油箱活塞82的大徑處，進而高壓氣體作用在油箱腔體81上，使油箱腔體81內(nèi)的油液增壓，進而改善泵的吸油特性，提高系統(tǒng)的液壓效率。

綜上所述，本發(fā)明在使用時，具有增壓儲能過程、剎車作動器作動過程和剎車作動器松剎過程，每一過程的具體實現(xiàn)方法如下：

1)增壓儲能過程：升壓閥4關(guān)閉，電機1工作，柱塞3泵輸出高壓油，高壓油液經(jīng)過單向閥9，存儲到蓄能器7中。在升壓閥4前的壓力傳感器11檢測到高壓狀態(tài)之前，電機1保持工作狀態(tài)，當壓力傳感器11檢測到油液壓力過高時，電機1停轉(zhuǎn)，靠油路的密封保證蓄能器7壓力短期內(nèi)不衰減。電機1停轉(zhuǎn)時也減少了不必要的能量損耗。

2)剎車作動器作動過程：由于剎車作動時，剎車作動器內(nèi)的柱塞3桿有伸出，需要填充一個空腔，所以有較大的流量需求，這時開啟升壓閥4，蓄能器7中的油液瞬間釋放，保證了這一瞬間的流量需求，然后系統(tǒng)閥前壓力下降，電機1起轉(zhuǎn)，繼續(xù)增壓過程。

3)剎車作動器松剎過程：剎車作動器內(nèi)填充有大量的高壓油液，剎車作動器的動靜盤也處于抱緊狀態(tài)，需要松剎時，關(guān)閉升壓閥4，打開降壓閥5，在高壓油液的共同作用下，剎車作動器柱塞3被彈回到初始位置，至此，剎車作動器松剎過程完成。

上述各實施例僅用于說明本發(fā)明，各部件的結(jié)構(gòu)、尺寸、設(shè)置位置及形狀都是可以有所變化的，在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，凡根據(jù)本發(fā)明原理對個別部件進行的改進和等同變換，均不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護范圍之外。