本实用新型专利技术涉及一种用于测量轮速和轮胎压力的传感器组件，包括测距传感器、测力传感器、测压传感器和壳体。传感器组件通过壳体中的安装模块安装在轮子的机轮的轮辋外圈上并延伸到轮胎内部。测距传感器、测力传感器和测压传感器连接到壳体并各自分别电气联接到壳体中的电源模块和信号处理和传输模块。通过该传感器组件，实现了在测量轮胎压力的同时，测量轮速，并且能够在多个独立传感器测得的数据的基础上，基于预设数据值校验压力或轮胎变形值，使得此传感器组件具有多重功能。并且克服了现有技术中的轮速测量与实际值偏离较大的缺点，而同时不会显著改变现有轮子的构造。本实用新型专利技术还涉及包括该传感器组件的轮子以及飞行器起落架。
【技术实现步骤摘要】
一种传感器组件、包括该传感器组件的轮子以及起落架
本技术涉及一种应用于飞行器的刹车系统的传感器组件。更具体地，本技术涉及一种用于测量飞行器起落架的轮速和轮胎压力的传感器组件。另外，本技术还涉及一种包括该传感器组件的飞行器起落架的轮子以及一种包括一个或多个这种轮子的飞行器起落架。
技术介绍
起落架是飞行器下部用于起飞、着陆滑跑或地面滑行时支承飞行器并用于地面移动的附件装置。起落架是用于支承整架飞行器的部件，因此它是飞行器不可或缺的一部份；没有起落架，飞行器便不能在地面移动。当飞行器起飞后，可以视飞行性能而收回起落架。起落架可包括承力支柱、减震器(常用承力支柱作为减震器外筒)、收放机构、前轮减摆器和转弯操纵机构等。承力支柱将轮子和减震器连接在机体上，并将着陆和滑行中的撞击载荷传递给机体。前轮减摆器用于消除高速滑行中前轮的摆振。前轮转弯操纵机构可以增加飞行器地面转弯的灵活性。主起落架上装有刹车装置，可用来缩短飞行器着陆的滑跑距离，并使飞行器在地面上具有良好的机动性。为适应飞行器起飞、着陆滑跑或地面滑行的需要，起落架的最下端还装有轮子。轮子的主要作用是在地面支持飞行器的重量，减少飞行器地面运动的阻力，吸收飞行器着陆和地面运动时的一部分撞击动能。同时，为了缩短着陆滑跑距离，轮子上装有刹车或自动刹车装置。轮子主要由机轮和轮胎组成，其中，轮胎通常为充气轮胎。充气轮胎可以更好地支承飞行器的重量，减少飞行器在地面运动的阻力，吸收飞行器着陆和地面运动时的一部分撞击能量。目前，轮速传感器是飞行器刹车系统中的重要元器件，用于实现刹车防滑控制等核心功能。轮速传感器安装在轮轴内，与安装在轮子上的轮毂盖中的部件形成电磁感应，轮速传感器可探测轮子的转速，基于转速和轮子的有效半径，即可得到轮子速度。但是，从以上的描述可知，在该轮速计算过程中，所使用的轮胎有效滚转半径为预先设定的，并不是实际测得的，故计算出的轮子速度是不够精确的理论值，而非当前轮子相对于地面的实际轮速。另外，由于飞行器在每次飞行时的载荷不同，而且由于季节或者天气的变化，导致气温差异比较大，而对充气轮胎内的轮胎压力以及轮胎在不同载荷下的变形产生较大影响。导致预先设定的轮胎半径与实际值相差较大，从而使轮速数据与实际轮速相差较大，由此可能导致飞行器控制系统或者飞行员基于不准确或者错误的轮速数据做出错误的判断，从而降低飞行器在起飞或者降落过程中的可靠性，并且在严重时可能造成危险。因而，可能需要一种能够测量轮子相对于地面的实际轮速的装置。另外，已知目前许多飞行器刹车系统具有轮胎压力指示功能，通过安装在机轮上并伸入轮胎充气腔体内部的压力传感器，探测轮胎的充气压力。以将胎压数据提供给维护人员和飞行机组，并起到对轮胎低压和超压等情况的警示作用。这样，设想如果存在既能测量轮胎压力又能同时测量轮子速度的传感器将是有利的，具有较大应用价值。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种用于测量轮速和轮胎压力的传感器组件，其可以测量轮胎压力并通过所测得的轮子滚动过程中轮胎实际半径的变化来得到轮子转速和轮子速度。根据本技术的一个方面，提供了一种用于测量轮速和轮胎压力的传感器组件，该传感器组件包括：壳体，该壳体是非气密的(例如开有通气孔)，该壳体包括电源模块、信号处理和传输模块以及安装模块，电源模块连接到电源并为传感器组件供电，该壳体可以保护各个传感器，并可以给测距传感器提供固定支承；测压传感器，该测压传感器容纳在壳体内，并且联接到壳体；测力传感器，该测力传感器容纳在壳体内，并且联接到壳体；以及测距传感器，该测距传感器在测力传感器或测压传感器的背离基座的一端处附连到壳体；其中，测距传感器、测力传感器和测压传感器各自分别电气联接到电源模块和信号处理和传输模块，以便一方面为这些传感器供电，并且另一方面将所检测的信号通过有线或者无线方式，传输到飞行器控制系统中。这样，通过根据本技术的传感器组件，在测量轮胎压力同时可借助由测距传感器测得的轮胎半径的变化来获得机轮转速，进而获得机轮速度，使得可以节省传感器安装数量或为传统的轮速传感器提供校正和/或备份，而无需改变现有轮子的各部件的结构。并且通过根据本技术的传感器组件所获得的机轮速度比采用传统传感器获得的机轮速度更为接近实际速度。根据本技术的一个较佳实施例，该测距传感器是激光测距传感器，使得可以提高测距精度和灵敏度。在这种情况下，较佳地，传感器组件还可以包括反射片，该反射片设置在轮胎的内表面上并且反射片的反射面与测距传感器对准，以便进一步提高测距精度和灵敏度。根据本技术的另一个较佳实施例，测力传感器可以是基于弹簧-重物系统的传感器，并包括重物球、弹簧以及容纳重物球和弹簧的外壳，其中，弹簧是线性弹簧，弹簧的一端附连到外壳，而另一端附连到重物球。这样，在轮子转动时，重物球受离心力会拉长弹簧。这样，由于重物球质量已知，通过测量弹簧受力，则可以简单地通过离心力公式，计算出轮子的转速。该转速可以用作通过测距传感器获得的转速的校正和/或备份，或者可以为传统的轮速传感器提供校正和/或备份。在这种情况下，进一步较佳地，重物球是磁性体，而在外壳中设有电磁发电线圈，将电磁发电线圈布置成当重物球在电磁发电线圈所封围的区域内往复运动时，能够切割磁感线产生电流。这样，当轮子转动时，重物球在离心力以及交替的重力的作用下在径向方向上往复运动从而可以利用轮子转动发电。此时，设置在基座中的电源模块可以包括可充电电池，该可充电电池可以电气连接到电磁发电线圈。并且，较佳地，可以在可充电电池和电磁发电线圈之间设置整流模块和稳压模块，以便保护可充电电池，并且为可充电电池提供稳定的充电电流。根据本技术的另一个较佳实施例，该壳体还可包括基座，电源模块、信号处理和传输模块以及安装模块设置在基座中。基座可以例如通过螺纹连接或者紧束带等可拆卸地连接到机轮，使得该传感器组件可以利用标准的接口部分联接不同规格的机轮，提高了通用性，并使得该传感器组件易于拆装或维护。并且较佳地，安装模块与机轮的接口可以设计成与现有技术中安装在轮子中的压力传感器的安装接口相同的接口，从而使得可以方便地应用于现有技术的轮胎中，而不需要对轮子的各部分的结构进行较大改动，以便进一步降制造、安装和维护低成本。根据本技术的另一个方面，还提供了一种用于飞行器起落架的轮子，该轮子包括机轮和充气轮胎，并且还包括如以上方面所述的传感器组件，传感器组件安装在机轮的轮辋上并延伸到充气轮胎的充气腔体内部。并且，测距传感器设置成面向充气轮胎的背离轮轴的远侧内周表面，该测距传感器安装成使测距传感器的纵向轴线延伸穿过轮胎的周向中心。较佳地，该轮子可以包括多个这种传感器组件，这些传感器组件围绕轮子的周向均匀地间隔开。使得可以抵消轮子的偏心影响，并互相备份，提高数据冗余。根据本技术的另一个方面，还提供了一种包括如上方面所述的轮子的飞行器起落架。由此，通过本技术的用于测量轮速和轮胎压力的传感器组件，实现了在测量本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于测量轮速和轮胎压力的传感器组件(1)，其特征在于，所述传感器组件(1)包括：/n壳体(14)，所述壳体(14)是非气密的，包括电源模块(151)、信号处理和传输模块(152)以及安装模块(153)，所述电源模块(151)连接到电源并为所述传感器组件(1)供电；/n测压传感器(13)，所述测压传感器(13)容纳在所述壳体(14)内，并且联接到所述壳体(14)；/n测力传感器(12)，所述测力传感器(12)容纳在所述壳体(14)内，并且联接到所述壳体(14)；以及/n测距传感器(11)，所述测距传感器(11)在所述测力传感器(12)或所述测压传感器(13)的背离所述安装模块(153)的一端处附连到所述壳体(14)；/n其中，所述测距传感器(11)、所述测力传感器(12)和所述测压传感器(13)各自分别电气联接到所述电源模块(151)和所述信号处理和传输模块(152)。/n
【技术特征摘要】
1.一种用于测量轮速和轮胎压力的传感器组件(1)，其特征在于，所述传感器组件(1)包括：
壳体(14)，所述壳体(14)是非气密的，包括电源模块(151)、信号处理和传输模块(152)以及安装模块(153)，所述电源模块(151)连接到电源并为所述传感器组件(1)供电；
测压传感器(13)，所述测压传感器(13)容纳在所述壳体(14)内，并且联接到所述壳体(14)；
测力传感器(12)，所述测力传感器(12)容纳在所述壳体(14)内，并且联接到所述壳体(14)；以及
测距传感器(11)，所述测距传感器(11)在所述测力传感器(12)或所述测压传感器(13)的背离所述安装模块(153)的一端处附连到所述壳体(14)；
其中，所述测距传感器(11)、所述测力传感器(12)和所述测压传感器(13)各自分别电气联接到所述电源模块(151)和所述信号处理和传输模块(152)。
2.如权利要求1所述的传感器组件(1)，其特征在于，所述测距传感器(11)是激光测距传感器。
3.如权利要求2所述的传感器组件(1)，其特征在于，所述传感器组件(1)还包括反射片(2)，所述反射片(2)设置在所述轮胎(4)的内表面上并且所述反射片(2)的反射面与所述测距传感器(11)对准。
4.如权利要求1所述的传感器组件(1)，其特征在于，所述测力传感器(12)是基于弹簧-重物系统的传感器，并包括重物球(121)、弹簧(122)以及容纳所述重物球(121)和所述弹簧(122)的外壳(123)，其中，所述弹簧(122)是线性弹簧，所述弹簧(122)的一端附...
【专利技术属性】
技术研发人员：李冰，肖扬，杨弘，白璐，杨晓，
申请(专利权)人：中国商用飞机有限责任公司，中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究院，
类型：新型
国别省市：上海;31
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。