一种防爆胎飞机刹车系统及其控制方法技术方案

一种防爆胎飞机刹车系统及其控制方法，在飞机刹车系统中增加了带有电磁阀的回油旁路，并使增加的电磁阀与刹车控制盒连通。当刹车控制盒接收到幅值较低的刹车电压信号关闭液压锁的供油口和电液压力伺服阀的进油口，电液压力伺服阀接受到幅值较低的刹车电流信号。刹车控制盒根据压力传感器反馈的压力信号进行电液压力伺服阀的故障状态判断，并根据判断结果进行刹车管路的压力调节。当判断出电液压力伺服阀出现刹车口压力无法释放的故障时，通过回油旁路能够快速高效的卸掉刹车管路的余压同时可切换至备用刹车系统，避免了因电液压力伺服阀有余压无法松刹导致飞机拖胎滑行而爆胎问题的出现，提高了飞机起降过程的安全性。提高了飞机起降过程的安全性。提高了飞机起降过程的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种防爆胎飞机刹车系统及其控制方法


[0001]本专利技术涉及飞机刹车
，具体是一种基于液压调节的能够防爆胎的飞机刹车系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]飞机刹车系统是飞机在起飞、着陆、地面运动、方向控制、停机和转弯刹车等状态时使用，主要包括刹车控制盒、液压附件和机轮。目前飞机设计的主流系统为飞机液压刹车控制系统，其中电液压力伺服阀是影响飞机制动安全的关键部件，其工作状态将直接影响飞机刹车系统的功能和飞行的安全。
[0003]现有飞机液压刹车控制系统无法对电液压力伺服阀的实时状态进行监控，仅能周期性判断电液压力伺服阀是否有压力输出。当电液压力伺服阀发生喷挡失效、弹簧管失效、卡滞等异常时，使得电液压力伺服阀输出压力不稳定，会降低飞机液压刹车控制系统刹车效率。尤其是阀芯卡滞的异常，刹车压力无法通过回油口释放，使得飞机轮胎瞬间抱死进而导致爆胎，给飞机带来极大的安全隐患。因此，改进现有飞机液压刹车控制系统逻辑及管路设置，对电液压力伺服阀的状态进行实时监控，并在电液压力伺服阀故障时能够避免爆胎事故的发生，以提高刹车系统的安全性，是现实应用所迫切需要的。
[0004]经检索，在公开号为CN110206773A的专利技术创造中提出一种刹车系统中具有快速泄压功能的液压锁，包括线圈组件、复位弹簧、活动铁芯、推杆、钢球、外钢球座、内钢球座、导向座、活塞、阀芯、单向阀，通过增加了一个单向阀，其与刹车口相连，同时在功率级增加一个窗口b，将刹车口压力通过窗口b及单向阀直接通向回油，增加了一个泄压通道，提高了安全性。解决了刹车过程中因压力伺服阀故障导致刹车压力无法泄压的问题。但是该专利技术创造是基于滑阀的动作来实现刹车管路的泄压，在油液污染严重情况下，由于其间隙很小，易与伺服阀同时卡滞；另外该专利技术也无法感知电液压力伺服阀的故障状态，导致切换备用刹车不及时。

技术实现思路

[0005]为克服现有技术中飞机刹车系统无法实时感知电液压力伺服阀的运行状态以及电液压力伺服阀发生异常时无法释放压力导致爆胎的不足，本专利技术提出了一种防爆胎飞机刹车系统及其控制方法。
[0006]本专利技术提出的防爆胎飞机刹车系统包括刹车控制盒、液压油源、供油管路、回油管路、刹车管路、机轮，所述防爆胎飞机刹车系统分为左起落架刹车系统和右起落架刹车系统；各起落架刹车系统中分别包括刹车脚踏板、刹车指令传感器、液压锁、电液压力伺服阀、压力传感器和气缸座，其特征在于，所述左起落架刹车系统和右起落架刹车系统中分别还包括增加的回油旁路和电磁阀。所述刹车控制盒的电气输入接口分别与所述左起落架中的刹车指令传感器和右起落架中的刹车指令传感器电气联通，同时该刹车控制盒的电气输入接口也分别与所述各起落架的压力传感器电气联通。该刹车控制盒的电气输出接口分别与
所述各起落架的液压锁、电液压力伺服阀和增加的电磁阀电气联通。所述供油管路和回油管路分别与液压油源的供油口和回油口机械连接。各起落架中，液压锁的进油口分别与所述供油管路机械连接，回油口分别与所述回油管路机械连接，出油口分别与电液压力伺服阀的进油口机械连接。
[0007]各电液压力伺服阀的供油口和回油口分别与液压锁的出油口和回油口连接，刹车口分别与刹车管路机械连接。各所述增加的电磁阀分别与刹车管路机械连接，输出口分别与增加的回油旁路机械连接。各所述增加的回油旁路用于连接各电磁阀的输出口与回油管路。所述各压力传感器分别安装在与电液压力伺服阀刹车口连通的刹车管路内，各压力传感器的电气输出接口分别与刹车控制盒的电气输入接口电气联通。各所述气缸座分别安装在各机轮上，各气缸座的进油口分别与刹车管路机械连接。
[0008]所述压力传感器的工作温度
‑
55℃～120℃；响应时间≤1ms；标准量程0～25MPa；精度≤
±
0.1％FS。
[0009]所述增加的电磁阀为常闭型，工作温度
‑
55℃～120℃，额定工作电压28V DC。所述增加的回油旁路的最大长度通过公式(1)确定：
[0010][0011]式中：L
max
是所增加的回油旁路的最大长度，t
max
是从刹车压力的最大值通过增加的左回油旁路降低到回油压力最小值所需要的最长时间，ρ是油液密度，P
max
是刹车管路压力的最大值，P
min
是回油管路压力的最小值。
[0012]所述增加的回油旁路的最大长度≤2.42m
[0013]本专利技术提出的控制所述防爆胎飞机刹车系统刹车压力的具体过程是：
[0014]步骤一：确定松刹车阶段刹车管路的刹车压力：
[0015]由电液压力伺服阀输出的松刹车阶段刹车管路的刹车压力与当前输入的控制电流之间的关系通过公式(2)确定：
[0016]P
t
＝K
×
(I
t
‑
I0)+P0ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0017]式中：P
t
是t时刻电液压力伺服阀刹车口的压力；K是电液压力伺服阀的增益系数；I
t
是t时刻刹车控制盒输出的控制电流；I0是静态控制死区电流；P0是回油管路的压力。
[0018]步骤二：监测电液压力伺服阀的故障状态：
[0019]通过所述刹车控制盒对电液压力伺服阀刹车压力不足和无法释放刹车压力的故障状态进行自动检测与判断，以实现电液压力伺服阀的故障监测。
[0020]设定电液压力伺服阀故障状态的刹车压力门限为2.2Mpa，与所述刹车压力门限所对应的刹车控制盒刹车电流门限为5.5mA，以及连续监测时间为150ms。
[0021]通过刹车控制盒检测当前电液压力伺服阀输出的刹车压力P和刹车控制盒刹车电流I：
[0022]当刹车控制盒刹车电流I≥5.5mA，且刹车压力P≥2.2Mpa时，电液压力伺服阀正常工作，进行正常刹车。刹车过程中，若刹车压力P＜2.2Mpa，且在之后的150ms内持续检测到刹车压力P＜2.2Mpa即判定电液压力伺服阀出现刹车压力不足的故障，将该故障上报，切换到所述飞机刹车系统中的备用刹车系统进行刹车。
[0023]当刹车控制盒检测到刹车控制盒刹车电流I＜5.5mA，且刹车压力P＜刹车压力门限2.2Mpa时，即判定电液压力伺服阀正常工作，进行正常刹车。刹车过程中，若刹车压力P≥2.2Mpa，且在之后的150ms内持续检测到刹车压力P≥2.2Mpa即判断电液压力伺服阀无法释放刹车压力的故障，转至步骤三。
[0024]步骤三：刹车管路的刹车压力释放：
[0025]当检测到电液压力伺服阀处于无法释放刹车压力的故障状态时，刹车控制盒向电磁阀发出控制信号，打开电磁阀，使得刹车管路通过回油旁路与回油管路接通，以释放刹车压力。同时，刹车控制盒给出切备用刹车的指令，并将主刹车故障上报，使飞行员实时获知当前飞机刹车系统的使用状态。
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防爆胎飞机刹车系统，包括刹车控制盒、液压油源、供油管路、回油管路、刹车管路和机轮，所述防爆胎飞机刹车系统分为左起落架刹车系统和右起落架刹车系统；各起落架刹车系统中分别包括刹车脚踏板、刹车指令传感器、液压锁、电液压力伺服阀、压力传感器和气缸座，其特征在于，所述左起落架刹车系统和右起落架刹车系统中分别还包括增加的回油旁路和电磁阀；所述刹车控制盒的电气输入接口分别与所述左起落架中的刹车指令传感器和右起落架中刹车指令传感器电气联通，同时该刹车控制盒的电气输入接口也分别与所述各起落架的压力传感器电气联通；该刹车控制盒的电气输出接口分别与所述各起落架的液压锁、电液压力伺服阀和增加的电磁阀电气联通；所述供油管路和回油管路分别与液压油源的供油口和回油口机械连接；各起落架中，液压锁的进油口分别与所述供油管路机械连接，回油口分别与所述回油管路机械连接，出油口分别与电液压力伺服阀的进油口机械连接；各电液压力伺服阀的供油口和回油口分别与液压锁的出油口和回油口连接，刹车口分别与刹车管路机械连接；各所述增加的电磁阀分别与刹车管路机械连接，输出口分别与增加的回油旁路机械连接；各所述增加的回油旁路用于连接各电磁阀的输出口与回油管路；所述各压力传感器分别安装在与电液压力伺服阀刹车口连通的刹车管路内，各压力传感器的电气输出接口分别与刹车控制盒的电气输入接口电气联通；各所述气缸座分别安装在各机轮上，各气缸座的进油口分别与刹车管路机械连接。2.如权利要求1所述防爆胎飞机刹车系统，其特征在于，所述压力传感器的工作温度
‑
55℃～120℃；响应时间≤1ms；标准量程0～25MPa；精度≤
±
0.1％FS。3.如权利要求1所述防爆胎飞机刹车系统，其特征在于，所述增加的电磁阀为常闭型，工作温度
‑
55℃～120℃，额定工作电压28V DC；所述增加的回油旁路的最大长度通过公式(1)确定：式中：L
max
是所增加的回油旁路的最大长度，t
max
是从刹车压力的最大值通过增加的左回油旁路降低到回油压力最小值所需要的最长时间，ρ是油液密度，P
max
是刹车管路压力的最大值，P
min
是回油管路压力的最小值。4.如权利要求3所述防爆胎飞机刹车系统，其特征在于，所述增加...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦瑞华，李晓猛，马欣，李磊，
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：