基于開關(guān)閥的自饋能式剎車裝置和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)涉及一種飛機(jī)剎車系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于開關(guān)閥的自饋能式剎車裝置和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]飛機(jī)剎車系統(tǒng)是保障飛機(jī)安全的重要系統(tǒng)。主要用于耗散飛機(jī)在地面滑跑時(shí)的動(dòng)能，保證飛機(jī)制動(dòng)停止，縮短飛機(jī)滑跑距離，防止機(jī)輪過(guò)度磨損，并且能協(xié)同其它機(jī)載系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)飛機(jī)的轉(zhuǎn)彎和停駐功能，是保障飛機(jī)安全起飛、著陸的重要系統(tǒng)，是現(xiàn)代飛機(jī)的一個(gè)重要組成部分。
[0003]目前，液壓剎車系統(tǒng)因其功率質(zhì)量比大、技術(shù)成熟度高等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種型號(hào)飛機(jī)。但是，液壓系統(tǒng)存在的泄露、管路振動(dòng)、液壓管路重量等問(wèn)題阻礙了其在飛機(jī)應(yīng)用中的進(jìn)一步發(fā)展，因此傳統(tǒng)機(jī)載液壓系統(tǒng)的替代方案成為了研究的熱點(diǎn)。
[0004]—種新型的基于自饋能式一體化剎車裝置的飛機(jī)液壓剎車系統(tǒng)，因其高度集成的一體化結(jié)構(gòu)、不依賴主機(jī)能源、減輕飛機(jī)重量等優(yōu)點(diǎn)也逐漸被人們認(rèn)可。該系統(tǒng)的基本思路是回收飛機(jī)在地面滑跑時(shí)的動(dòng)能，并將其直接轉(zhuǎn)化成液壓能源，為剎車閥和作動(dòng)活塞提供高壓油，實(shí)現(xiàn)剎車。
[0005]然而該種自饋能式一體化剎車裝置也有其自身的缺點(diǎn)。該裝置主要依賴伺服閥來(lái)實(shí)現(xiàn)油壓控制，伺服閥雖然易實(shí)現(xiàn)精密控制，但因其先導(dǎo)級(jí)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，不可避免地具有抗污染性差，油液泄漏較嚴(yán)重等問(wèn)題。該種自饋能式剎車裝置依靠回收的飛機(jī)滑跑動(dòng)能帶動(dòng)液壓栗提供液壓能源，所提供的流量遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)液壓剎車系統(tǒng)，使得伺服閥的油液泄漏問(wèn)題變得不可忽視。當(dāng)飛機(jī)滑跑速度下降到一定程度后，甚至整個(gè)自饋能剎車裝置失效，無(wú)法繼續(xù)完成剎車功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在下文中給出關(guān)于本申請(qǐng)的簡(jiǎn)要概述，以便提供關(guān)于本申請(qǐng)的某些方面的基本理解。應(yīng)當(dāng)理解，這個(gè)概述并不是關(guān)于本申請(qǐng)的窮舉性概述。它并不是意圖確定本申請(qǐng)的關(guān)鍵或重要部分，也不是意圖限定本申請(qǐng)的范圍。其目的僅僅是以簡(jiǎn)化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細(xì)描述的前序。
[0007]本申請(qǐng)的一個(gè)主要目的在于提供一種新的基于開關(guān)閥的自饋能式剎車裝置和系統(tǒng)，旨在解決如上所述的技術(shù)問(wèn)題。
[0008]根據(jù)本申請(qǐng)的一方面，一種基于開關(guān)閥的自饋能式剎車裝置，包括傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、液壓栗、開關(guān)閥以及剎車組件；其中，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)接收外部動(dòng)能輸入，并將動(dòng)能傳輸至液壓栗；液壓栗的進(jìn)油口連接至傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端；開關(guān)閥包括進(jìn)油口、回油口、出油口和控制端；開關(guān)閥的進(jìn)油口連接至液壓栗的出油口，開關(guān)閥的回油口連接至液壓栗的進(jìn)油口，開關(guān)閥的控制端接收外部控制指令，并基于外部控制指令打開或關(guān)閉開關(guān)閥的出油口 ；剎車組件與開關(guān)閥的出油口連接，用于基于開關(guān)閥的出油口輸出的流量生成剎車作動(dòng)信號(hào)。
[0009]在一些實(shí)施例中，基于開關(guān)閥的自饋能式剎車裝置，還包括蓄能器和溢流閥；其中，蓄能器與液壓栗的出油口連接；溢流閥連接在蓄能器和液壓栗的進(jìn)油口之間。
[0010]在一些實(shí)施例中，基于開關(guān)閥的自饋能式剎車裝置還包括卸荷閥；卸荷閥的進(jìn)油口與液壓栗的出油口連接，且卸荷閥的出油口與液壓栗的進(jìn)油口連接。
[0011 ] 在一些實(shí)施例中，基于開關(guān)閥的自饋能式剎車裝置還包括連接在液壓栗的出油口和開關(guān)閥的進(jìn)油口之間的單向閥；其中，單向閥的進(jìn)油口與液壓栗的出油口連接，且單向閥的出油口與開關(guān)閥的進(jìn)油口連接。
[0012]在一些實(shí)施例中，基于開關(guān)閥的自饋能式剎車裝置的剎車組件包括剎車作動(dòng)器和剎車片；其中，剎車作動(dòng)器包括閥體、柱塞以及設(shè)置在閥體上的進(jìn)油口 ；剎車作動(dòng)器的進(jìn)油口與開關(guān)閥的出油口連接，剎車作動(dòng)器的柱塞與剎車片連接。
[0013]在一些實(shí)施例中，基于開關(guān)閥的自饋能式剎車裝置還包括高壓油濾芯；高壓油濾芯連接在單向閥的出油口與蓄能器之間。
[0014]在一些實(shí)施例中，基于開關(guān)閥的自饋能式剎車裝置還包括油箱；油箱與液壓栗的進(jìn)油口連接。
[0015]根據(jù)本申請(qǐng)的第二方面，一種基于開關(guān)閥的自饋能式剎車系統(tǒng)，包括至少一個(gè)如上所述的基于開關(guān)閥的自饋能式剎車裝置；其中，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與飛機(jī)機(jī)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接。
[0016]在一些實(shí)施例中，基于開關(guān)閥的自饋能式剎車系統(tǒng)還包括控制裝置；控制裝置用于向開關(guān)閥的控制端輸出脈寬調(diào)制控制信號(hào)，以控制開關(guān)閥的出油口的打開或關(guān)閉。
[0017]在一些實(shí)施例中，當(dāng)基于開關(guān)閥的自饋能式剎車系統(tǒng)的控制裝置輸出的脈寬調(diào)制控制信號(hào)為第一電平時(shí)，開關(guān)閥的出油口打開；以及當(dāng)控制裝置輸出的脈寬調(diào)制控制信號(hào)為第二電平時(shí)，開關(guān)閥的出油口關(guān)閉；其中，第一電平大于第二電平。
[0018]本申請(qǐng)的基于開關(guān)閥的自饋能式剎車裝置和系統(tǒng)，通過(guò)開關(guān)閥來(lái)控制進(jìn)入剎車組件的油液的流量，從而控制剎車作動(dòng)信號(hào)的大小，避免了現(xiàn)有的自饋能式剎車裝置抗污染性差、油液泄漏較嚴(yán)重的問(wèn)題。
[0019]此外，在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例的基于開關(guān)閥的自饋能式剎車系統(tǒng)中，通過(guò)PWM控制器來(lái)控制開關(guān)閥的出油口的打開或關(guān)閉，可以方便地調(diào)節(jié)進(jìn)入剎車組件的油液的流量，進(jìn)而控制剎車作動(dòng)信號(hào)的大小。
【附圖說(shuō)明】
[0020]參照下面結(jié)合附圖對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例的說(shuō)明，會(huì)更加容易地理解本申請(qǐng)的以上和其它目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。附圖中的部件只是為了示出本申請(qǐng)的原理。在附圖中，相同的或類似的技術(shù)特征或部件將采用相同或類似的附圖標(biāo)記來(lái)表示。
[0021]圖1為本申請(qǐng)的基于開關(guān)閥的自饋能式剎車裝置的第一實(shí)施例的示意性結(jié)構(gòu)圖；
[0022]圖2為本申請(qǐng)的基于開關(guān)閥的自饋能式剎車裝置的第二實(shí)施例的示意性結(jié)構(gòu)圖；
[0023]圖3為本申請(qǐng)的基于開關(guān)閥的自饋能式剎車裝置的第三實(shí)施例的示意性結(jié)構(gòu)圖；
[0024]圖4為本申請(qǐng)的基于開關(guān)閥的自饋能式剎車系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的示意性結(jié)構(gòu)圖；
[0025]圖5為本申請(qǐng)的基于開關(guān)閥的自饋能式剎車裝置的一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面參照附圖來(lái)說(shuō)明本申請(qǐng)的實(shí)施例。在本申請(qǐng)的一個(gè)附圖或一種實(shí)施方式中描述的元素和特征可以與一個(gè)或更多個(gè)其它附圖或?qū)嵤┓绞街惺境龅脑睾吞卣飨嘟Y(jié)合。應(yīng)當(dāng)注意，為了清楚的目的，附圖和說(shuō)明中省略了與本申請(qǐng)無(wú)關(guān)的、本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的部件和處理的表示和描述。
[0027]參見圖1所示，為本申請(qǐng)第一實(shí)施例的基于開關(guān)閥的自饋能式剎車裝置的示意性結(jié)構(gòu)圖100。
[0028]在本實(shí)施例中，基于開關(guān)閥的自饋能式剎車裝置包括傳動(dòng)機(jī)構(gòu)110、液壓栗120、開關(guān)閥130以及剎車組件140。
[0029]傳動(dòng)機(jī)構(gòu)110接收外部動(dòng)能輸入，并將動(dòng)能傳輸至液壓栗120。在一些可選的實(shí)現(xiàn)方式中，液壓栗120例如可以是柱塞栗。
[0030]液壓栗120的進(jìn)油口連接至傳動(dòng)機(jī)構(gòu)110的輸出端。
[0031]開關(guān)閥130包括進(jìn)油口、回油口、出油口和控制端。開關(guān)閥130的進(jìn)油口連接至液壓栗120的出油口，開關(guān)閥130的回油口連接至液壓栗120的進(jìn)油口，開關(guān)閥130的控制端接收外部控制指令，并基于外部控制指令打開或關(guān)閉開關(guān)閥130的出油口。在一些應(yīng)用場(chǎng)景中，可以選用響應(yīng)速度快、響應(yīng)時(shí)間短的高速開關(guān)閥，以使開關(guān)閥的出油口能夠響應(yīng)于外部控制指令而快速地打開或關(guān)閉。
[0032]剎車組件140與開關(guān)閥130的出油口連接，用于基于開關(guān)閥130的出油口輸出的流量生成剎車作動(dòng)信號(hào)。
[0033]本實(shí)施例的基于開關(guān)閥的自饋能式剎車裝置還包括油箱150，油箱150與液壓栗120的進(jìn)油口連接。
[0034]當(dāng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)110接收到外部動(dòng)能輸入時(shí)，其帶動(dòng)液壓栗120運(yùn)動(dòng)(例如，旋轉(zhuǎn))，液壓栗120將油液自油箱150吸入栗內(nèi)，并自液壓栗120的出油口送至開關(guān)閥130的進(jìn)油口。若此時(shí)開關(guān)閥130的控制端接收到外部控制指令為打開，則開關(guān)閥130的出油口開啟，油液經(jīng)開關(guān)閥的出油口 130進(jìn)入剎車組件140并生成剎車作動(dòng)信號(hào)。若開關(guān)閥130的控制端接收到外部控制指令為關(guān)閉，則開關(guān)閥130的出油口關(guān)閉，油液經(jīng)開關(guān)閥130的回油口進(jìn)入油箱 150。
[0035]本實(shí)施例的基于開關(guān)閥的自饋能式剎車裝置，通過(guò)開關(guān)閥130的控制端接收到的控制指令來(lái)控制進(jìn)入剎車組件140的油液的流量，從而控制剎車作動(dòng)信號(hào)的大小。此外，采用本實(shí)施例的基于開關(guān)閥的自饋能式剎車裝置，還可以避免現(xiàn)有的自饋能式剎車裝置抗污染性差、油液泄漏較嚴(yán)重的問(wèn)題。
[0036]在一些可選的實(shí)現(xiàn)方式中，本實(shí)施例的基于開關(guān)閥的自饋能式剎車裝置的剎車組件140可以包括剎車作動(dòng)器141和剎車片142。
[0037]其中，剎車作動(dòng)器141包括閥體、柱塞以及設(shè)置在閥體上的進(jìn)油口，剎車作動(dòng)器的進(jìn)油口與開關(guān)閥130的出油口連接，剎車作動(dòng)器的柱塞與剎車片連接。
[0038]如圖1所示，當(dāng)開關(guān)閥130的出油口開啟時(shí)，油液經(jīng)開關(guān)閥130的出油口和剎車作動(dòng)器141上的進(jìn)油口進(jìn)入剎車作動(dòng)器的閥體與柱塞形成的密閉腔室內(nèi)，柱塞在油液壓力作用下移動(dòng)，從而帶動(dòng)與柱塞連接的剎車片142運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而形成剎車作動(dòng)信號(hào)。
[0039]參見圖2所示，為本申請(qǐng)第二實(shí)施例的基于開關(guān)閥的自饋能式剎車裝置的示意性結(jié)構(gòu)圖200。
[0040]本實(shí)施例的基于開關(guān)閥的自饋能式剎車裝置除了與圖1所示的基于開關(guān)閥的自饋能式剎車裝置相同的部件之外，還包括蓄能器270和溢流閥280。
[0041]蓄能器270與液壓栗220的出油口連接。溢流閥280連接在蓄能器270和液壓栗220的進(jìn)油口之間。
[0042]在一些應(yīng)用場(chǎng)景中，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)210接收到的動(dòng)能較大，此時(shí)，液壓栗220可產(chǎn)生較大的壓力，使得剎車作動(dòng)器241能夠直接推動(dòng)剎車片242生成足夠大的剎車作動(dòng)信號(hào)。然而，在另一些應(yīng)用場(chǎng)景中，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)210接收到的動(dòng)能較小，液壓栗220產(chǎn)生的壓力不足以使得剎車推動(dòng)器241推動(dòng)剎車片生成足夠大的剎車作動(dòng)信號(hào)。此時(shí)，蓄能器270中積蓄的油液可以增加流入開關(guān)閥230出油口的油液的流量，從而增大剎車片產(chǎn)生的剎車作動(dòng)信號(hào)。
[0043]此外，當(dāng)蓄能器270輸出的油液流量超出開關(guān)閥230所需流量時(shí)，可以將多余的油液經(jīng)溢流閥280返回到油箱250