本發明涉及一種剎車裝置，特別是關于一種在航空技術領域機載液壓系統中機輪剎車作動使用的功率電傳飛機剎車裝置。

背景技術：

飛機剎車作動系統是飛機的重要組成部分，其主要功能和任務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。

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

目前，電靜液作動剎車技術已經在a380等客機上開始應用，國內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控作動器的輸出壓力，其優點是控制比較簡單，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，而且先導級的泄露量一般在0.1l/min上，對于電靜液剎車作動系統來說，這個流量太大，造成了剎車作動系統效率不高。針對無人機來說，裝機設備在體積和質量上就有了更高的需求。

技術實現要素：

本發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。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：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；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運動，進而輸出高壓油；兩所述柱塞的排油口并聯后與所述升壓閥一端連接，兩所述柱塞的吸油口并聯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后連接至現有剎車作動器；位于并聯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設置有所述溢流閥和由所述蓄能器與所述增壓裝置連接構成的支路，所述溢流閥靠近柱塞一側；由所述蓄能器與所述增壓裝置連接構成的支路靠近所述升壓閥和降壓閥一側。

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

進一步，所述升壓閥和降壓閥均采用高速開關閥。

進一步，所述升壓閥前部和后部分別設置有壓力傳感器。

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；所述蓄能器內的高壓氣體經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，使油箱腔體內的油液增壓，改善泵的吸油特性。

本發明由于采取以上技術方案，其具有以下優點：1、本發明通過小功率增壓儲能，實現峰值大流量輸出。2、本發明通過pwm控制一對高速開關閥實現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、本發明采用功率電傳方式，通過增壓裝置實現油箱的自增壓，用小功率輸入實現瞬態大功率作動，去除了常規飛機剎車系統冗長的液壓管路，提高了剎車系統的液壓效率，將剎車裝置的能量、控制、執行部分集成在一起，便于檢修。

附圖說明

圖1是本發明的整體原理結構示意圖；

圖2是本發明的整體三維結構示意圖；

圖3是圖2的剖面示意圖；

圖4是本發明的增壓裝置剖面結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細的描述。

如圖1～圖3所示，本發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；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進行往復運動，進而輸出高壓油。兩柱塞3的排油口并聯后與升壓閥4一端連接，兩柱塞3的吸油口并聯后與降壓閥5一端連接，升壓閥4另一端和降壓閥5另一端并聯后連接至現有剎車作動器。位于并聯后的兩柱塞3的吸油口與排油口之間的液壓回路上還并聯設置有溢流閥6和由蓄能器7與增壓裝置8連接構成的支路，溢流閥6靠近柱塞3一側，由于某些異常狀態可能導致油壓突然升高，對整個剎車裝置的機械結構造成破壞，因此通過溢流閥6調定溢流壓力在工作范圍之上，在機械強度安全限度內，保證系統正常工作，即使系統出了問題也不會造成嚴重后果；由蓄能器7與增壓裝置8連接構成的支路靠近升壓閥4和降壓閥5一側。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是關閉的，此時開啟升壓閥4，高壓油經升壓閥4流入剎車作動器，使剎車作動器內油壓升高，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，現有機載控制器實時采集閥前和閥后油壓信號，形成閉環系統，保證剎車作動器內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功率，高壓油液填充剎車作動器的過程是大瞬態功率。

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

上述各實施例中，升壓閥4和降壓閥5均采用高速開關閥。高速開關閥可以再極短的時間內完成開啟和關閉狀態之間的轉換，其在pwm波控制下閥口開度與pwm占空比大致呈線性關系，利用此特點可以將高速開關閥控制在某一開度，較為精確地調控剎車作動器內油液壓力。與伺服閥相比，高速開關閥體積小，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轉或不轉，并不進行調速處理。現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的小徑處經油箱氣體腔83與蓄能器7的氣體腔連通。蓄能器7內的高壓氣體經油箱氣體腔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內的油液增壓，進而改善泵的吸油特性，提高系統的液壓效率。

綜上所述，本發明在使用時，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方法如下：

1)增壓儲能過程：升壓閥4關閉，電機1工作，柱塞3泵輸出高壓油，高壓油液經過單向閥9，存儲到蓄能器7中。在升壓閥4前的壓力傳感器11檢測到高壓狀態之前，電機1保持工作狀態，當壓力傳感器11檢測到油液壓力過高時，電機1停轉，靠油路的密封保證蓄能器7壓力短期內不衰減。電機1停轉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，然后系統閥前壓力下降，電機1起轉，繼續增壓過程。

3)剎車作動器松剎過程：剎車作動器內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，需要松剎時，關閉升壓閥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明，各部件的結構、尺寸、設置位置及形狀都是可以有所變化的，在本發明技術方案的基礎上，凡根據本發明原理對個別部件進行的改進和等同變換，均不應排除在本發明的保護范圍之外。