基于開關閥的自饋能式剎車裝置和系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本申請涉及一種飛機剎車系統技術領域，特別是一種基于開關閥的自饋能式剎車裝置和系統。
【背景技術】
[0002]飛機剎車系統是保障飛機安全的重要系統。主要用于耗散飛機在地面滑跑時的動能，保證飛機制動停止，縮短飛機滑跑距離，防止機輪過度磨損，并且能協同其它機載系統實現飛機的轉彎和停駐功能，是保障飛機安全起飛、著陸的重要系統，是現代飛機的一個重要組成部分。
[0003]目前，液壓剎車系統因其功率質量比大、技術成熟度高等特點，廣泛應用于各種型號飛機。但是，液壓系統存在的泄露、管路振動、液壓管路重量等問題阻礙了其在飛機應用中的進一步發展，因此傳統機載液壓系統的替代方案成為了研究的熱點。
[0004]—種新型的基于自饋能式一體化剎車裝置的飛機液壓剎車系統，因其高度集成的一體化結構、不依賴主機能源、減輕飛機重量等優點也逐漸被人們認可。該系統的基本思路是回收飛機在地面滑跑時的動能，并將其直接轉化成液壓能源，為剎車閥和作動活塞提供高壓油，實現剎車。
[0005]然而該種自饋能式一體化剎車裝置也有其自身的缺點。該裝置主要依賴伺服閥來實現油壓控制，伺服閥雖然易實現精密控制，但因其先導級的結構特點，不可避免地具有抗污染性差，油液泄漏較嚴重等問題。該種自饋能式剎車裝置依靠回收的飛機滑跑動能帶動液壓栗提供液壓能源，所提供的流量遠小于傳統液壓剎車系統，使得伺服閥的油液泄漏問題變得不可忽視。當飛機滑跑速度下降到一定程度后，甚至整個自饋能剎車裝置失效，無法繼續完成剎車功能。

【發明內容】

[0006]在下文中給出關于本申請的簡要概述，以便提供關于本申請的某些方面的基本理解。應當理解，這個概述并不是關于本申請的窮舉性概述。它并不是意圖確定本申請的關鍵或重要部分，也不是意圖限定本申請的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細描述的前序。
[0007]本申請的一個主要目的在于提供一種新的基于開關閥的自饋能式剎車裝置和系統，旨在解決如上所述的技術問題。
[0008]根據本申請的一方面，一種基于開關閥的自饋能式剎車裝置，包括傳動機構、液壓栗、開關閥以及剎車組件；其中，傳動機構接收外部動能輸入，并將動能傳輸至液壓栗；液壓栗的進油口連接至傳動機構的輸出端；開關閥包括進油口、回油口、出油口和控制端；開關閥的進油口連接至液壓栗的出油口，開關閥的回油口連接至液壓栗的進油口，開關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閉開關閥的出油口 ；剎車組件與開關閥的出油口連接，用于基于開關閥的出油口輸出的流量生成剎車作動信號。
[0009]在一些實施例中，基于開關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油口之間。
[0010]在一些實施例中，基于開關閥的自饋能式剎車裝置還包括卸荷閥；卸荷閥的進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油口連接。
[0011 ] 在一些實施例中，基于開關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閥的進油口之間的單向閥；其中，單向閥的進油口與液壓栗的出油口連接，且單向閥的出油口與開關閥的進油口連接。
[0012]在一些實施例中，基于開關閥的自饋能式剎車裝置的剎車組件包括剎車作動器和剎車片；其中，剎車作動器包括閥體、柱塞以及設置在閥體上的進油口 ；剎車作動器的進油口與開關閥的出油口連接，剎車作動器的柱塞與剎車片連接。
[0013]在一些實施例中，基于開關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]在一些實施例中，基于開關閥的自饋能式剎車裝置還包括油箱；油箱與液壓栗的進油口連接。
[0015]根據本申請的第二方面，一種基于開關閥的自饋能式剎車系統，包括至少一個如上所述的基于開關閥的自饋能式剎車裝置；其中，傳動機構與飛機機輪的轉動軸連接。
[0016]在一些實施例中，基于開關閥的自饋能式剎車系統還包括控制裝置；控制裝置用于向開關閥的控制端輸出脈寬調制控制信號，以控制開關閥的出油口的打開或關閉。
[0017]在一些實施例中，當基于開關閥的自饋能式剎車系統的控制裝置輸出的脈寬調制控制信號為第一電平時，開關閥的出油口打開；以及當控制裝置輸出的脈寬調制控制信號為第二電平時，開關閥的出油口關閉；其中，第一電平大于第二電平。
[0018]本申請的基于開關閥的自饋能式剎車裝置和系統，通過開關閥來控制進入剎車組件的油液的流量，從而控制剎車作動信號的大小，避免了現有的自饋能式剎車裝置抗污染性差、油液泄漏較嚴重的問題。
[0019]此外，在本申請的一些實施例的基于開關閥的自饋能式剎車系統中，通過PWM控制器來控制開關閥的出油口的打開或關閉，可以方便地調節進入剎車組件的油液的流量，進而控制剎車作動信號的大小。
【附圖說明】
[0020]參照下面結合附圖對本申請實施例的說明，會更加容易地理解本申請的以上和其它目的、特點和優點。附圖中的部件只是為了示出本申請的原理。在附圖中，相同的或類似的技術特征或部件將采用相同或類似的附圖標記來表示。
[0021]圖1為本申請的基于開關閥的自饋能式剎車裝置的第一實施例的示意性結構圖；
[0022]圖2為本申請的基于開關閥的自饋能式剎車裝置的第二實施例的示意性結構圖；
[0023]圖3為本申請的基于開關閥的自饋能式剎車裝置的第三實施例的示意性結構圖；
[0024]圖4為本申請的基于開關閥的自饋能式剎車系統的一個實施例的示意性結構圖；
[0025]圖5為本申請的基于開關閥的自饋能式剎車裝置的一個應用場景的示意圖。
【具體實施方式】
[0026]下面參照附圖來說明本申請的實施例。在本申請的一個附圖或一種實施方式中描述的元素和特征可以與一個或更多個其它附圖或實施方式中示出的元素和特征相結合。應當注意，為了清楚的目的，附圖和說明中省略了與本申請無關的、本領域普通技術人員已知的部件和處理的表示和描述。
[0027]參見圖1所示，為本申請第一實施例的基于開關閥的自饋能式剎車裝置的示意性結構圖100。
[0028]在本實施例中，基于開關閥的自饋能式剎車裝置包括傳動機構110、液壓栗120、開關閥130以及剎車組件140。
[0029]傳動機構110接收外部動能輸入，并將動能傳輸至液壓栗120。在一些可選的實現方式中，液壓栗120例如可以是柱塞栗。
[0030]液壓栗120的進油口連接至傳動機構110的輸出端。
[0031]開關閥130包括進油口、回油口、出油口和控制端。開關閥130的進油口連接至液壓栗120的出油口，開關閥130的回油口連接至液壓栗120的進油口，開關閥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閉開關閥130的出油口。在一些應用場景中，可以選用響應速度快、響應時間短的高速開關閥，以使開關閥的出油口能夠響應于外部控制指令而快速地打開或關閉。
[0032]剎車組件140與開關閥130的出油口連接，用于基于開關閥130的出油口輸出的流量生成剎車作動信號。
[0033]本實施例的基于開關閥的自饋能式剎車裝置還包括油箱150，油箱150與液壓栗120的進油口連接。
[0034]當傳動機構110接收到外部動能輸入時，其帶動液壓栗120運動(例如，旋轉)，液壓栗120將油液自油箱150吸入栗內，并自液壓栗120的出油口送至開關閥130的進油口。若此時開關閥130的控制端接收到外部控制指令為打開，則開關閥130的出油口開啟，油液經開關閥的出油口 130進入剎車組件140并生成剎車作動信號。若開關閥130的控制端接收到外部控制指令為關閉，則開關閥130的出油口關閉，油液經開關閥130的回油口進入油箱 150。
[0035]本實施例的基于開關閥的自饋能式剎車裝置，通過開關閥130的控制端接收到的控制指令來控制進入剎車組件140的油液的流量，從而控制剎車作動信號的大小。此外，采用本實施例的基于開關閥的自饋能式剎車裝置，還可以避免現有的自饋能式剎車裝置抗污染性差、油液泄漏較嚴重的問題。
[0036]在一些可選的實現方式中，本實施例的基于開關閥的自饋能式剎車裝置的剎車組件140可以包括剎車作動器141和剎車片142。
[0037]其中，剎車作動器141包括閥體、柱塞以及設置在閥體上的進油口，剎車作動器的進油口與開關閥130的出油口連接，剎車作動器的柱塞與剎車片連接。
[0038]如圖1所示，當開關閥130的出油口開啟時，油液經開關閥130的出油口和剎車作動器141上的進油口進入剎車作動器的閥體與柱塞形成的密閉腔室內，柱塞在油液壓力作用下移動，從而帶動與柱塞連接的剎車片142運動，進而形成剎車作動信號。
[0039]參見圖2所示，為本申請第二實施例的基于開關閥的自饋能式剎車裝置的示意性結構圖200。
[0040]本實施例的基于開關閥的自饋能式剎車裝置除了與圖1所示的基于開關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的進油口之間。
[0042]在一些應用場景中，傳動機構210接收到的動能較大，此時，液壓栗220可產生較大的壓力，使得剎車作動器241能夠直接推動剎車片242生成足夠大的剎車作動信號。然而，在另一些應用場景中，傳動機構210接收到的動能較小，液壓栗220產生的壓力不足以使得剎車推動器241推動剎車片生成足夠大的剎車作動信號。此時，蓄能器270中積蓄的油液可以增加流入開關閥230出油口的油液的流量，從而增大剎車片產生的剎車作動信號。
[0043]此外，當蓄能器270輸出的油液流量超出開關閥230所需流量時，可以將多余的油液經溢流閥280返回到油箱250