本發(fā)明涉及一種飛機機輪剎車系統(tǒng)，特別地，涉及一種飛機單輪雙剎車具有基于剎車壓力選擇滑行剎車的剎車控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

飛機碳剎車由于剎車盤完全采用碳-碳復(fù)合摩擦材料制造，較鋼剎車來說，具有重量輕、耐磨損、比熱高、高溫不粘接等優(yōu)點，顯著提高了飛機使用技術(shù)性能以及可靠性安全性維修性經(jīng)濟性，因而在現(xiàn)代飛機上得到廣泛應(yīng)用。碳剎車特別適合于高能量制動情況，優(yōu)良的摩擦磨損特性，賦予碳剎車盤經(jīng)久耐用的品質(zhì)。然而，碳剎車投入外場運行后發(fā)現(xiàn)，碳剎車盤使用壽命達不到設(shè)計給定的壽命值，有的僅為設(shè)計壽命值的60％左右。造成碳盤使用壽命短的主要原因，目前分析認(rèn)為是碳-碳復(fù)合摩擦材料對滑行剎車適應(yīng)性差，飛機在地面滑行剎車狀態(tài)下磨損量大。如果將現(xiàn)有的剎車機輪的剎車裝置采用“一分為二”的結(jié)構(gòu)設(shè)計，即單輪配備一大一小的兩個剎車裝置或雙剎車，小剎車單獨使用時用于飛機地面滑行剎車，提高滑行剎車時碳盤的能載水平，從而減小滑行剎車中碳盤磨損，改善提高碳盤的使用壽命，其他情況兩個剎車或雙剎車作為一套裝置同時使用。

飛機機輪剎車系統(tǒng)用于飛機機輪的剎車控制和防滑控制，當(dāng)前飛機上廣泛應(yīng)用的是電子防滑剎車系統(tǒng)。飛機機輪剎車系統(tǒng)主要包括操縱、檢測和控制附件，對于常規(guī)的液壓剎車系統(tǒng)，主要包括液壓剎車閥、電液壓力伺服閥、機輪速度傳感器、控制盒；對于電傳剎車系統(tǒng)，主要包括剎車指令傳感器、電液壓力伺服閥、機輪速度傳感器、控制盒，與常規(guī)的液壓剎車系統(tǒng)相比，剎車指令傳感器取代了液壓剎車閥，此外，電液壓力伺服閥是正增益閥。飛機機輪剎車系統(tǒng)控制一個機輪上帶有一個剎車的單剎車機輪，或一個機輪上帶有兩個剎車的雙剎車機輪，如軟管式雙剎車機輪，雙剎車機輪的兩個剎車的運行是同時進行的。按照單輪雙剎車選擇使用剎車的要求，現(xiàn)有飛機機輪剎車系統(tǒng)不具有這種能力。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不能選擇剎車方式的不足，本發(fā)明提出了一種能夠選擇剎車方式的飛機單輪雙剎車的電傳剎車系統(tǒng)。

本發(fā)明所述的電傳剎車系統(tǒng)包括剎車指令傳感器、電液伺服閥、控制盒、機輪速度傳感器和液控閥。由機輪速度傳感器、控制盒和電液伺服閥構(gòu)成剎車防滑控制系統(tǒng)，由剎車指令傳感器與控制盒、電液伺服閥構(gòu)成剎車控制系統(tǒng)。電液伺服閥響應(yīng)控制盒的控制電流信號，輸出和調(diào)節(jié)輸往剎車機輪的剎車壓力；選擇剎車通過液控閥實現(xiàn)；以剎車指令傳感器取代了液壓剎車閥。所述的電液伺服閥為正增益閥。

所述剎車指令傳感器安裝在駕駛艙底板下面；該剎車指令傳感器的電氣接口通過電纜與控制盒電氣聯(lián)接，將駕駛員的剎車指令電壓信號提供給控制盒，用于機輪的剎車。

所述電液伺服閥的電氣插座通過電纜與控制盒實施電氣聯(lián)接，接收控制盒發(fā)來的剎車防滑控制電流信號。

電液伺服閥的液壓接口分別是電液伺服閥進油口、電液伺服閥剎車口和電液伺服閥回油口。其中：電液伺服閥進油口通過液壓鎖與剎車系統(tǒng)供壓源來油管路聯(lián)接。電液伺服閥剎車口的聯(lián)接管路分為小剎車裝置液壓管路和大剎車裝置液壓管路，并使其中的小剎車裝置液壓管路直接與小剎車裝置進油接口聯(lián)接，大剎車裝置液壓管路經(jīng)液控閥與大剎車裝置進油接口管路聯(lián)接。所述電液伺服閥回油口與飛機回油管路聯(lián)接。

所述的電液伺服閥帶有液壓鎖，接收控制盒剎車時首先開鎖的電信號，以接通電液伺服閥的供壓來油。

速度傳感器安裝在飛機輪軸上，或機輪剎車殼體上，通過機械傳動的方式與機輪聯(lián)接，將機輪旋轉(zhuǎn)速度轉(zhuǎn)換為電信號輸出。該速度傳感器的電氣接口通過電纜與控制盒電氣聯(lián)接，將檢測到的機輪旋轉(zhuǎn)速度電壓信號提供給控制盒，以監(jiān)測機輪的滑動狀態(tài)。

所述控制盒的電氣接口的輸入端分別與速度傳感器和剎車指令傳感器通過電纜聯(lián)接，分別接收速度傳感器提供的機輪速度和剎車指令傳感器傳輸?shù)膭x車指令電壓信號?？刂坪械碾姎饨涌诘妮敵龆伺c電液伺服閥通過電纜聯(lián)接，向電液伺服閥發(fā)出控制信號?？刂坪杏娠w機電源系統(tǒng)供電。

所述液控閥的液壓接口分別是液控閥進油口、液控閥出油口和液控閥回油口。所述液控閥進油口通過三通管與小剎車裝置液壓管路連通。所述液控閥的出油口通過大剎車裝置液壓管路與機輪上的大剎車裝置的進油口聯(lián)接，通過液壓控制實現(xiàn)進油油路和出油油路的溝通和斷開，從而控制所在大剎車裝置液壓管路是否輸出和斷開剎車壓力。所述液控閥的回油口與飛機回油管路聯(lián)接。

所述液控閥的控制腔與該液控閥的進油口相通；當(dāng)控制腔壓力小于設(shè)定值時，液控閥進油口關(guān)閉，出油口和回油口溝通；當(dāng)控制腔壓力即剎車壓力大于等于設(shè)定值時，液控閥回油口關(guān)閉，進油口和出油口溝通。

所述控制腔壓力即剎車壓力設(shè)定值為40～65％正常剎車壓力。

為適應(yīng)主起落架單輪雙剎車機輪結(jié)構(gòu)選擇剎車的需要，本發(fā)明采用“一分為二”的做法，即剎車系統(tǒng)輸出給機輪剎車裝置的一條液壓管路分為二條，一條液壓管路直通一個小剎車裝置，該條液壓管路保持暢通；另一條液壓管路設(shè)置控制裝置，再通向另一個大剎車裝置，該液壓管路的通斷由控制裝置控制。從而實現(xiàn)飛機地面滑行僅小剎車裝置運行，其他情況全部剎車裝置運行的功能，以達到減小滑行剎車中碳盤磨損，改善提高碳盤使用壽命的目的。

本發(fā)明中，液控閥用來實現(xiàn)部分剎車即小剎車裝置運行和全部剎車即兩個剎車裝置都運行的功能。與常規(guī)的液壓剎車系統(tǒng)相比，剎車指令傳感器取代了液壓剎車閥。所采用的電液伺服閥是正增益閥；剎車指令傳感器和控制盒、電液伺服閥構(gòu)成剎車控制部分。

選擇剎車由液控閥作為控制裝置，采用剎車壓力控制法進行油路啟閉控制實現(xiàn)；當(dāng)剎車壓力小于設(shè)定值時，液控閥處于截止或關(guān)閉狀態(tài)，液控閥沒有液壓力輸出；反之，液控閥控制的液壓管路開通，液控閥有液壓力輸出。

電液伺服閥在沒有控制電流時，進油口關(guān)閉，回油口和剎車口油路聯(lián)接暢通；電液伺服閥在有控制電流時，回油口關(guān)閉，進油口打開，與剎車口油路聯(lián)通，剎車口輸出對應(yīng)控制電流的液壓剎車壓力；控制盒輸入電液伺服閥的控制電流越大，電液伺服閥輸出的剎車壓力越大，實現(xiàn)了正增益的壓力控制。

控制盒具有剎車防滑控制、故障檢測等功能?？刂坪械碾姎饨涌诘妮斎攵?，與速度傳感器用電纜聯(lián)接，接收速度傳感器提供的機輪速度；控制盒的電氣接口的輸入端，還與剎車指令傳感器用電纜聯(lián)接，接收剎車指令傳感器發(fā)來的剎車指令電壓信號；控制盒的電氣接口的輸出端，與電液伺服閥用電纜聯(lián)接，向電液伺服閥發(fā)出控制信號?？刂坪杏娠w機電源系統(tǒng)供電。

液控閥用于選擇剎車；液控閥安裝在電液伺服閥剎車口輸出的另一條液壓管路上，通過液壓控制實現(xiàn)進油油路和出油油路的溝通和斷開，從而控制所在液壓管路是否輸出和斷開剎車壓力。液控閥的控制腔受控于電液伺服閥的輸出剎車壓力，即液控閥的控制腔與液控閥進油口相通；當(dāng)控制腔壓力小于設(shè)定值時，液控閥進油口關(guān)閉，出油口和回油口溝通；當(dāng)控制腔壓力即剎車壓力大于等于設(shè)定值時，液控閥回油口關(guān)閉，進油口和出油口溝通。

本發(fā)明中，第一條剎車通道即液壓管路暢通無阻，保證隨時可用于剎車，第二條剎車通道即液壓管路有條件的開通。這樣，所述剎車系統(tǒng)可保證飛機地面滑行剎車時只用小剎車裝置或一個剎車裝置，其他情況下兩個剎車裝置即雙剎車同時使用。

為提高碳盤的使用壽命，本發(fā)明改現(xiàn)有技術(shù)中的單剎車為雙剎車。所述的雙剎車是指剎車系統(tǒng)有一小剎車裝置和一大剎車裝置，其中：所述小剎車裝置用于滑行剎車，加大剎車負(fù)荷，碳-碳復(fù)合摩擦材料磨損正常，磨損很小，解決了滑行剎車時的碳盤磨損大導(dǎo)致使用壽命短的問題。

本發(fā)明適用于使用碳剎車的單輪雙剎車機輪，能夠滿足單輪雙剎車選擇使用剎車的要求。由于本系統(tǒng)具有選擇滑行剎車的能力，這樣，在飛機地面滑行剎車時，只用小剎車裝置或一個剎車裝置運行，而不是所有剎車裝置同時都在運行，提高了滑行剎車時碳盤的能載水平，從而避開了碳-碳復(fù)合摩擦材料剎車盤低速低能剎車磨損量過大的短板，使滑行剎車時的碳盤磨損量減小，達到改善或提高碳盤使用壽命的目的。通過這種機輪和系統(tǒng)設(shè)計，調(diào)整了碳盤的使用狀態(tài)，使碳-碳復(fù)合摩擦材料耐磨損的優(yōu)良特性得以充分發(fā)揮出來，有效解決了現(xiàn)有單輪單剎車碳剎車盤磨損大、使用壽命短的難題，提高了碳盤的使用壽命和經(jīng)濟效益。

附圖說明

附圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中：

1.剎車指令傳感器；2.電液伺服閥；3.控制盒；4.速度傳感器；5.剎車機輪；6.液控閥；7.小剎車裝置進油接口；8.大剎車裝置進油接口；9.小剎車裝置液壓管路；10.大剎車裝置液壓管路。

具體實施方式

參見附圖1。飛機的主起落架裝有一個剎車機輪，帶有兩個剎車裝置，為單輪雙剎車機輪。剎車裝置的剎車盤完全采用碳-碳復(fù)合摩擦材料制造。

所述兩個剎車裝置分別是小剎車裝置和大剎車裝置。所述小剎車裝置的剎車盤數(shù)較少，使熱庫軸向尺寸小，故稱為小剎車裝置；所述大剎車裝置的剎車盤數(shù)較多，使熱庫軸向尺寸大，故稱為大剎車裝置。所述的小剎車裝置和大剎車裝置均被公開在申請?zhí)枮?01610281025.2的發(fā)明創(chuàng)造中：

所述小剎車裝置的熱庫由壓緊盤、承壓盤和動盤組成，動盤數(shù)量為1～2盤，為單盤式或雙盤式剎車；其中的壓緊盤與所述氣缸座相鄰，承壓盤的一個盤面與位于剎車殼體上的殼體承壓盤的一個端表面貼合，動盤位于所述壓緊盤與承壓盤之間。所述小剎車單獨操縱時供地面滑行剎車使用。

所述大剎車裝置的熱庫由壓緊盤、承壓盤、多個動盤和多個靜盤組成；所述動盤的數(shù)量為3～5盤，為多盤式剎車裝置；所述壓緊盤與氣缸座相鄰，承壓盤的一個盤面與位于剎車殼體上的殼體承壓盤的一個端表面貼合；多個動盤和多個靜盤以動盤－靜盤－動盤－靜盤的交叉方式排布在所述壓緊盤與承壓盤之間。

本實施例包括剎車指令傳感器1、電液伺服閥2、控制盒3、機輪速度傳感器4和液控閥6。

所述剎車指令傳感器4安裝在駕駛艙底板下面，由駕駛員對其操縱，控制輸出所需的剎車指令電壓信號，再通過控制盒3控制電液伺服閥2輸出所需的液壓剎車壓力。剎車指令傳感器4的電氣接口通過電纜與控制盒3電氣聯(lián)接，將駕駛員的剎車指令電壓信號提供給控制盒3，用于機輪的剎車。

電液伺服閥2有一個電氣插座和三個液壓接口。所述的三個液壓接口分別是電液伺服閥進油口、電液伺服閥剎車口和電液伺服閥回油口。其中：

電氣插座通過帶插頭的電纜與控制盒實施電氣聯(lián)接，接收控制盒發(fā)來的剎車防滑控制電流信號。

電液伺服閥進油口與剎車系統(tǒng)供壓源來油管路聯(lián)接，具體是將進油口與液壓鎖的出油口聯(lián)接，通過液壓鎖與剎車系統(tǒng)供壓源來油管路聯(lián)接。電液伺服閥剎車口與剎車機輪5的兩個剎車裝置進油口管路聯(lián)接，具體是將剎車口聯(lián)接管路分為小剎車裝置液壓管路9和大剎車裝置液壓管路10。其中的小剎車裝置液壓管路9直接與小剎車裝置進油接口7聯(lián)接，大剎車裝置液壓管路10經(jīng)液控閥6與大剎車裝置進油接口8管路聯(lián)接。所述電液伺服閥回油口與飛機回油管路聯(lián)接。在沒有控制電流時，所述電液伺服閥的進油口關(guān)閉，回油口和剎車口油路聯(lián)接暢通；在有控制電流時，所述電液伺服閥的回油口關(guān)閉，進油口打開，與剎車口油路聯(lián)通，剎車口輸出對應(yīng)控制電流的液壓剎車壓力。由控制盒3中輸入至電液伺服閥的控制電流越大，該電液伺服閥2輸出的剎車壓力越大，實現(xiàn)了正增益的壓力控制。電液伺服閥2和控制盒3既完成剎車控制任務(wù)，又完成防滑控制任務(wù)。

為保障系統(tǒng)安全可靠運行，所述的電液伺服閥帶有液壓鎖，接收控制盒剎車時首先開鎖的電信號，以接通電液伺服閥的供壓來油。

速度傳感器4安裝在飛機輪軸上，或機輪剎車殼體上，通過機械傳動的方式與機輪聯(lián)接，將機輪旋轉(zhuǎn)速度轉(zhuǎn)換為電信號輸出。本實施例中速度傳感器4安裝在飛機輪軸上，由剎車機輪5輪轂傳動銷帶動旋轉(zhuǎn)。速度傳感器4的電氣接口通過電纜與控制盒3電氣聯(lián)接，將檢測到的機輪旋轉(zhuǎn)速度電壓信號提供給控制盒3，以監(jiān)測機輪的滑動狀態(tài)。

控制盒3具有剎車防滑控制和故障檢測的功能。所述控制盒3的電氣接口的輸入端分別與速度傳感器4和剎車指令傳感器1通過電纜聯(lián)接，分別接收速度傳感器4提供的機輪速度和剎車指令傳感器1傳輸?shù)膭x車指令電壓信號。控制盒3的電氣接口的輸出端與電液伺服閥2通過電纜聯(lián)接，向電液伺服閥2發(fā)出控制信號?？刂坪?由飛機電源系統(tǒng)供電。

液控閥6用于選擇剎車。所述液控閥6有三個液壓接口，分別是液控閥進油口、液控閥出油口和液控閥回油口。所述液控閥進油口通過三通管與小剎車裝置液壓管路9連通，進而通過該小剎車裝置液壓管路與電液伺服閥2的剎車口聯(lián)接。所述液控閥的出油口通過大剎車裝置液壓管路10與機輪上的大剎車裝置的進油口聯(lián)接，通過液壓控制實現(xiàn)進油油路和出油油路的溝通和斷開，從而控制所在大剎車裝置液壓管路是否輸出和斷開剎車壓力。所述液控閥的回油口與飛機回油管路聯(lián)接。

所述液控閥6的控制腔與該液控閥的進油口相通；當(dāng)控制腔壓力小于設(shè)定值時，液控閥6進油口關(guān)閉，出油口和回油口溝通；當(dāng)控制腔壓力即剎車壓力大于等于設(shè)定值時，液控閥6回油口關(guān)閉，進油口和出油口溝通。

所述控制腔壓力即剎車壓力設(shè)定值為40～65％正常剎車壓力；本實施例剎車壓力設(shè)定值為55％正常剎車壓力。

本實施例中，電液伺服閥和控制盒具有剎車控制和防滑控制的雙重功能：由機輪速度傳感器4、控制盒3和電液伺服閥2構(gòu)成剎車防滑控制系統(tǒng)，由剎車指令傳感器與控制盒、電液伺服閥構(gòu)成剎車控制系統(tǒng)。液控閥6用于實現(xiàn)剎車選擇。與常規(guī)的液壓剎車系統(tǒng)相比，剎車指令傳感器取代了液壓剎車閥。所述的電液伺服閥為正增益閥。

機輪速度檢測由機輪速度傳感器4完成，監(jiān)測機輪的滑動狀態(tài)；防滑控制由控制盒3完成；電液伺服閥2響應(yīng)控制盒的控制電流信號，輸出和調(diào)節(jié)輸往剎車機輪5的剎車壓力；選擇剎車由液控閥6進行。

本實施例中，當(dāng)小剎車裝置液壓管路9暢通無阻，保證隨時能夠剎車，大剎車裝置液壓管路10有條件的開通。這樣，在用于飛機地面滑行剎車時只需使用小剎車裝置，在其他情況下兩個剎車裝置同時使用，即實現(xiàn)雙剎車。

在剎車過程中如果出現(xiàn)機輪打滑，通過由控制盒3、電液伺服閥2和機輪速度傳感器4構(gòu)成的剎車防滑控制部分實施控制。所述的防滑控制過程同現(xiàn)有技術(shù)。