电刹车装置的释放机构及其使用方法制造方法及图纸

一种电刹车装置的释放机构及其使用方法。本发明专利技术提出的释放机构由电刹车作动器中的螺母、滚珠螺母、下壳体，和压紧盘组件中的垫块共同构成，并与电刹车作动器与压紧盘配合工作：具体是，在电刹车作动器中的螺母封闭端端面四个均布的扇形凸块，各所述扇形凸块之间的凹槽形成了位于压紧盘表面垫块的移动槽。在电刹车作动器的下壳体中的滚珠螺母敞口端端口处的外圆周上对称地安装有扩胀管，在各扩胀管内嵌装有导向球。压紧盘组件中压紧盘的非摩擦面上有四个均布的腰形凹槽，在各腰形凹槽内分别固定有垫块。本发明专利技术使电刹车作动器中的滚珠丝杠卡死时能够及时释放刹车力，避免滚珠丝杠卡死可能导致的飞机爆胎或刹车机轮过热。

Release mechanism of electric brake and its application

【技术实现步骤摘要】
电刹车装置的释放机构及其使用方法
本专利技术涉及飞机电刹车
，具体是一种电刹车装置中的释放机构及其使用方法。
技术介绍
电刹车是一种开始在飞机刹车中应用的新技术。电刹车装置一般由电刹车作动器、作动支座、刹车壳体和刹车盘组成。电刹车作动器安装于作动支座上，刹车盘安装于刹车壳体上。刹车时电刹车作动器的活塞在控制器的指令下伸出，压紧刹车盘，产生刹车推力，松刹车时活塞在控制器的指令下回退，使活塞与刹车盘保持一定的间隙。电刹车作动器一般由壳体、电机、滚珠丝杠和力传感器等部件组成。在电刹车作动器中滚珠丝杠的作用是将经减速齿轮放大的电机转矩转换为压紧刹车盘所需要的直线力。滚珠丝杠一般由滚珠螺母和滚珠丝杆、钢球和返向器组成。在某些使用条件下，如钢球破损或返向器损坏时滚珠丝杠可能产生一种被称为卡死的故障模式。发生卡死故障时，滚珠丝杠会失去转矩/直线力转换功能，滚珠螺母和滚珠丝杆之间无法产生相对运动，作动器的活塞不能按刹车指令要求进行伸出或回退运动。电刹车作动器中的滚珠丝杠发生卡死问题，会导致不可接受的飞机刹车故障。在高速着陆刹车过程中，发生卡死时刹车力不能快速释放可能使飞机爆胎；在滑行刹车过程中，发生卡死时会因为长时间的非指令刹车导致刹车机轮过热。使用中，电刹车作动器发生滚珠丝杠卡死是一种发生概率较小的故障。现有技术中，对这种故障形式只能被动处理，等飞机回到停机位后，将发生故障的电刹车作动器拆下，更换新的电刹车作动器。由于处理时机的延迟，这种处理方法无法避免因滚珠丝杠卡死可能导致的爆胎或机轮过热，存在安全隐患。
技术实现思路
为克服现有技术中存在的处理时机的延迟，无法避免因滚珠丝杠卡死可能导致的爆胎或机轮过热，存在安全隐患的不足，本专利技术提出了一种电刹车装置的释放机构及其使用方法。本专利技术提出的电刹车装置的释放机构由电刹车作动器中的螺母、滚珠螺母、下壳体，和压紧盘组件中的垫块共同构成，并由电刹车作动器与压紧盘配合工作；具体是，在所述电刹车作动器中的螺母封闭端端面增加轴向凸出的环形凸台，并在该凸台的端面加工有四个均布的扇形凸块；各所述扇形凸块之间的凹槽形成了位于压紧盘表面垫块的移动槽。安装在所述电刹车作动器的下壳体中的滚珠螺母敞口端端口处的外圆周上对称地安装有扩胀管，在各扩胀管内嵌装有导向球。在所述下壳体的内孔壁上对称的有两个横截面为弧形的导向球槽，并且该导向球槽的位置与所述导向球的位置相对应。为与所述滚珠螺母配合使用，在所述压紧盘的非摩擦面上有四个均布的腰形凹槽。在所述各腰形凹槽内分别固定有垫块。环绕所述各垫块几何中心均布有四个扇形的凸块。各所述凸块的上表面均高出该压紧盘表面3～6mm。各所述凸块的高度与所述滚珠螺母上的扇形凸块的高度相同。在各垫块两端的表面分别有铆接安装面。所述扇形凸块的高度须大于当电刹车作动器推动刹车盘向刹车壳体的尾端挤压时，刹车装置因受载所产生的轴向弹性形变。所述扇形凸块两个斜边的夹角为40°；所述垫块移动槽两个斜边的夹角为50°。滚珠螺母安装在所述电刹车作动器的下壳体中。在该下壳体的内表面对称的分布有一对弧形槽；该弧形槽的半径与所述导向球的半径相适应。所述扩胀管的一端为用于安装导向球的扩张段，并且该扩张段的外径与螺母上盲孔的内径相同，内径与导向球直径相同；扩胀管的另一端端面与盲孔的底表面接触。所述导向球采用轴承钢制成，硬度在HRC55以上。所述扩胀管采用硬度不大于HRC30的GH600高温合金无缝管制成。所述滚珠螺母的敞口端端口处的外圆周上对称地分布有一对用于安装所述扩胀管的盲孔。所述垫块为腰形块，各垫块分别通过铆钉铆接在压紧盘上。每个垫块的中间位置有四个均布的高度相同的扇形凸块，每个扇形凸块的周向角度为40°。本专利技术提出的利用所述电刹车装置的释放机构释放作动力的方法，具体过程是：步骤1，设定电刹车作动器中电机的最大工作电流。在启动刹车装置工作之前，由控制器对刹车装置中每个电刹车作动器中电机的最大工作电流进行限制。电机的工作电流与电机的驱动转矩有线性对应的关系，电流越大驱动转矩越大。设定电机的最大工作电流不超过3A，对应于电机的最大驱动转矩不超过3N·m。步骤2，对电刹车作动器工作状态进行监测：通过对电刹车作动器工作状态的检测，以判定电刹车作动器中的滚珠丝杠是否发生了卡死故障。若某个电刹车作动器发生了卡死故障，则进入步骤3；所述判定电刹车作动器中的滚珠丝杠是否发生了卡死故障的标准是：Ⅰ控制器对电刹车作动器发出的指令对应于松刹车；Ⅱ电机电流足够大，但未超过限制值。如电机电流大于1A而小于3A，即对应于电机的驱动转矩大于1N·m；Ⅲ电机转速在10ms时间内持续为零。步骤3，刹车作动力的释放：当电刹车作动器中的滚珠丝杠发生了卡死故障时，则发出启动释放机构的指令，并完成刹车作动力的释放，具体是：当判定电刹车作动器中的滚珠丝杠发生了卡死故障后，在控制器发出启动释放机构指令，故障电刹车作动器中的电机以大电流按松刹车方向转动；所述电机的电流大于4A，电机的驱动转矩大于4N·m。此时，由于电机的驱动转矩足够大，导向球对扩胀管的挤压力会使扩胀管发生扩胀形变，导向球向扩胀管小端运动以摆脱弧形槽的限制；滚珠螺母相对于弧形槽转动。在发出启动释放机构指令的同时，记录启动指令时电机的初始转角为0°；当电机转过42°角度后，所述电机断电，该电机无电流输出，使螺母上的四个凸起扇形块对正并嵌入垫块上各凸起扇形块之间的凹槽内，故障电刹车作动器施加在刹车盘的作动力被释放。本专利技术使电刹车作动器中的滚珠丝杠卡死时能够及时释放刹车力，避免滚珠丝杠卡死可能导致的飞机爆胎或刹车机轮过热。本专利技术是在刹车过程中对电刹车作动器的工作状态进行监测。如果监测分析判定在刹车过程中发生了电刹车作动器的滚珠丝杠卡死，则启动电刹车装置的释放机构，以及时释放发生滚珠丝杠卡死电刹车作动器的刹车推力。因为这种处理方式能够在飞机刹车过程中针对故障电刹车作动器进行及时处理，而不是等飞机回到停机位后再处理故障，因此能够避免因滚珠丝杠卡死而可能导致的飞机爆胎或刹车机轮过热，保证了飞行安全。附图说明图1是电刹车装置的结构图；图2是压紧盘组件的结构图；图3是电刹车作动器的结构图；图4是滚珠螺母的结构图；其中，图4a是主视图，图4b是图4a中的A-A剖面视图；图5是下壳体上的弧形槽示意图；图6是导向球和扩胀管的受力分析图；其中，图6a是滚珠螺母与下壳体配合后，该滚珠螺母的受力示意图；图6b是导向球的受力示意图；图6c是扩胀管的受力示意图；图6d是导向球对扩张管所施加力的分解示意图；图7是释放机构的结构示意图；图8是释放机构工作到释放位置的示意图；图9是释放机构的三维结构示意图。图中：1.电刹车作动器；2.作动支座；3.压紧盘组件；4.动盘组件；5.静盘；6.承压盘组件；7.刹车壳体；8.压紧盘；9.垫块本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电刹车装置的释放机构，其特征在于，由电刹车作动器中的螺母、滚珠螺母、下壳体，和压紧盘组件中的垫块共同构成，并由电刹车作动器与压紧盘配合工作；/n具体是，在所述电刹车作动器中的螺母封闭端端面增加轴向凸出的环形凸台，并在该凸台的端面加工有四个均布的扇形凸块；各所述扇形凸块之间的凹槽形成了位于压紧盘表面垫块的移动槽；安装在所述电刹车作动器的下壳体中的滚珠螺母敞口端端口处的外圆周上对称地安装有扩胀管，在各扩胀管内嵌装有导向球；在所述下壳体的内孔壁上对称的有两个横截面为弧形的导向球槽，并且该导向球槽的位置与所述导向球的位置相对应；/n为与所述滚珠螺母配合使用，在所述压紧盘的非摩擦面上有四个均布的腰形凹槽；/n在所述各腰形凹槽内分别固定有垫块；环绕所述各垫块几何中心均布有四个扇形的凸块；各所述凸块的上表面均高出该压紧盘表面3～6mm；各所述凸块的高度与所述滚珠螺母上的扇形凸块的高度相同；在各垫块两端的表面分别有铆接安装面。/n

【技术特征摘要】
1.一种电刹车装置的释放机构，其特征在于，由电刹车作动器中的螺母、滚珠螺母、下壳体，和压紧盘组件中的垫块共同构成，并由电刹车作动器与压紧盘配合工作；
具体是，在所述电刹车作动器中的螺母封闭端端面增加轴向凸出的环形凸台，并在该凸台的端面加工有四个均布的扇形凸块；各所述扇形凸块之间的凹槽形成了位于压紧盘表面垫块的移动槽；安装在所述电刹车作动器的下壳体中的滚珠螺母敞口端端口处的外圆周上对称地安装有扩胀管，在各扩胀管内嵌装有导向球；在所述下壳体的内孔壁上对称的有两个横截面为弧形的导向球槽，并且该导向球槽的位置与所述导向球的位置相对应；
为与所述滚珠螺母配合使用，在所述压紧盘的非摩擦面上有四个均布的腰形凹槽；
在所述各腰形凹槽内分别固定有垫块；环绕所述各垫块几何中心均布有四个扇形的凸块；各所述凸块的上表面均高出该压紧盘表面3～6mm；各所述凸块的高度与所述滚珠螺母上的扇形凸块的高度相同；在各垫块两端的表面分别有铆接安装面。


2.如权利要求1所述电刹车装置的释放机构，其特征在于，所述扇形凸块的高度须大于当电刹车作动器推动刹车盘向刹车壳体的尾端挤压时，刹车装置因受载所产生的轴向弹性形变。


3.如权利要求1所述电刹车装置的释放机构，其特征在于，所述扇形凸块两个斜边的夹角为40°；所述垫块移动槽两个斜边的夹角为50°。


4.如权利要求1所述电刹车装置的释放机构，其特征在于，滚珠螺母安装在所述电刹车作动器的下壳体中；在该下壳体的内表面对称的分布有一对弧形槽；该弧形槽的半径与所述导向球的半径相适应。


5.如权利要求1所述电刹车装置的释放机构，其特征在于，所述扩胀管的一端为用于安装导向球的扩张段，并且该扩张段的外径与螺母上盲孔的内径相同，内径与导向球直径相同；扩胀管的另一端端面与盲孔的底表面接触。


6.如权利要求1所述电刹车装置的释放机构，其特征在于，所述导向球采用轴承钢制成，硬度在HRC55以上；所述扩胀管采用硬度不大于HRC30的GH600高温合金无缝管制成。


7.如权利要求1所述电刹车装置的释放机构，其特征在于，所述滚珠螺母的敞口端端口处的外圆周上对称地分布有一...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁斌，丁绍中，
申请(专利权)人：西安航空制动科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61