本發(fā)明屬于機載設(shè)備，具體涉及一種集成雙通道電機泵和應(yīng)急氣動的能源裝置。

背景技術(shù)：

1、飛機起落架收放關(guān)乎飛行安全，可靠性要求高，要求具有冗余特性。起落架收放系統(tǒng)通常使用具有集中式供能的液壓系統(tǒng)，依靠液壓閥換向控制起落架收放。集中式供能的液壓系統(tǒng)自身管路復(fù)雜、維修難度大、體積大、重量大。

2、中國專利cn215043641u，申請日為2021年5月10日，公開了一種起落架任意位置液壓收放系統(tǒng)，采用集中式能源，工作效率較低，無應(yīng)急氣動下放功能，不具備冗余能力；中國專利cn113665797a，申請日為2021年8月30日，公開了一種電、氣異構(gòu)冗余無人機起落架收放作動筒及工作方法，雖然具備電，氣異構(gòu)冗余功能，不過氣動工作方式是采用氣動馬達(dá)驅(qū)動和滾珠絲杠副執(zhí)行動作，和電動組件執(zhí)行機構(gòu)一致，因此無法避免滾珠絲杠副的卡死故障，并且執(zhí)行機構(gòu)采用滾珠絲杠，承受沖擊能力較弱，多用于小型無人機起落架收放，對于中大型起落架收放不適用；中國專利cn118220474a，申請日為2024年3月29日，公開了一種分布式雙余度飛機起落架收放能源裝置，采用雙通道電機泵能源，無應(yīng)急氣動冗余，并且無輸出控制閥，只能用于控制單個起落架作動筒收放，無法用于上下位鎖及艙門收放。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種集成雙通道電機泵和應(yīng)急氣動的能源裝置，解決現(xiàn)有飛機起落架集中式液壓系統(tǒng)管路復(fù)雜，能耗高，檢修難度大，冗余度不高的缺點。

2、本發(fā)明提供了一種雙通道電機泵和應(yīng)急氣動異構(gòu)冗余的能源裝置，布局在飛機起落架旁邊，縮短管路。收放控制器接收飛控發(fā)送的指令后，按照時序打開各個電磁閥，驅(qū)動收放能源裝置向液壓作動筒提供液壓能源，完成飛機起落架的收放動作，并為機輪剎車系統(tǒng)提供高壓能源。收放能源裝置配置兩套伺服電機泵及應(yīng)急氣動系統(tǒng)，并通過電磁隔離閥實現(xiàn)故障隔離，通過應(yīng)急活門實現(xiàn)油液和氣動的隔離，構(gòu)成異構(gòu)冗余收放控制，實現(xiàn)起落架和機輪剎車的高可靠工作。

3、本發(fā)明提供了一種雙通道電機泵和應(yīng)急氣動異構(gòu)冗余的能源裝置，包括電機泵，常通電磁隔離閥，常閉電磁隔離閥，電磁通斷閥，增壓油箱，液控單向閥，低壓壓力傳感器，高壓壓力傳感器，散熱器，單向閥，過濾器，高壓安全閥，單向恒速閥，應(yīng)急氣瓶，應(yīng)急活門，充氣組件，氣動壓力傳感器，氣動電磁通斷閥，耗氣組件，飛控計算機，控制器，剎車系統(tǒng)，上位鎖，下位鎖，艙門收放作動筒，起落架收放作動筒。其中，剎車系統(tǒng)、起落架收放作動筒、艙門收放作動筒、上位鎖、下位鎖為裝置輸出油液(應(yīng)急氣動)執(zhí)行部分，控制器接收飛控計算機發(fā)送的指令，用于控制裝置的動作。

4、控制器接收飛控計算機發(fā)送的指令后，打開對應(yīng)的電磁閥，驅(qū)動電機泵旋轉(zhuǎn)，泵出高壓油液驅(qū)動起落架收放系統(tǒng)或機輪剎車系統(tǒng)。執(zhí)行起落架收放及艙門開閉功能時，為泵控模式，即通過控制電機泵的轉(zhuǎn)速實現(xiàn)起落架收放速度的控制，系統(tǒng)功率正比于實際需求功率，發(fā)熱量??；執(zhí)行機輪剎車功能時，為閥控模式，此時電機泵單向轉(zhuǎn)動，系統(tǒng)壓力由安全閥控制，起落架能源系統(tǒng)實現(xiàn)恒壓輸出。為了減小發(fā)熱，采用時序控制法，即按照邏輯與時序控制電機泵轉(zhuǎn)速，在滿足系統(tǒng)流量需求的情況下減小耗散能量，減小發(fā)熱量。油路中使用液控單向閥實現(xiàn)作動筒無桿腔多余油液排向油箱的問題，設(shè)置了單向恒速閥確保艙門或起落架作動筒放下時安全平穩(wěn)、在每個通路都設(shè)置有常閉電磁隔離閥和電磁通斷閥，整個能源裝置不工作時將各個作動筒兩腔連通并接通增壓油箱，確保各腔均為低壓狀態(tài)，防止因為油液受熱升壓導(dǎo)致意外。能源裝置中設(shè)置了多個壓力傳感器，實現(xiàn)能源裝置狀態(tài)的監(jiān)測。

5、系統(tǒng)觸發(fā)應(yīng)急功能時，控制器依次打開各個氣動電磁通斷閥，實現(xiàn)起落架的氣動應(yīng)急下放。氣瓶儲存高壓氣體，通過主路氣動電磁通斷閥鎖閉氣源，氣動電磁通斷閥泄漏的氣體可通過耗氣組件泄漏至大氣，防止系統(tǒng)憋壓。應(yīng)急氣路啟動時，控制器按順序依次打開主路及各支路電磁閥氣動電磁通斷閥，額定氣壓推動應(yīng)急活門使高壓氣體通向各個作動筒，應(yīng)急氣動部分工作時，液壓部分各個電磁閥為不得電狀態(tài)，保持彈簧位。

6、本發(fā)明的有益效果如下：

7、(1)雙通道電機泵和應(yīng)急氣動異構(gòu)冗余，單臺能源裝置配置兩套伺服電機泵，并通過電磁隔離閥實現(xiàn)故障隔離，構(gòu)成雙余度收放控制；并設(shè)置一套應(yīng)急氣動系統(tǒng)，構(gòu)成異構(gòu)冗余，實現(xiàn)起落架及機輪剎車的高可靠工作。

8、(2)設(shè)置多個電磁隔離閥，本發(fā)明所涉及的能源裝置具備多個輸出通道，可連接機上多個作動缸或其他設(shè)備，通過控制電磁隔離閥實現(xiàn)時序邏輯動作。

9、(3)在回油路上設(shè)置冷卻器，所有經(jīng)過安全閥溢流的油液以及通過電磁通斷閥的油液均經(jīng)過冷卻器回流油箱，起到油液冷卻的作用，具備長時間工作能力。

10、(4)本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)設(shè)計高度集成，外形包絡(luò)最小化設(shè)計，所有接口均垂直于操作平面，包括電連接器接口、液壓接口、油箱補氣接口，高壓氣瓶補氣接口，便于機械與電氣連接操作。

技術(shù)特征：

1.一種集成雙通道電機泵和應(yīng)急氣動的能源裝置，其特征在于，包括：電機泵，常通電磁隔離閥，常閉電磁隔離閥，電磁通斷閥，增壓油箱，液控單向閥，低壓壓力傳感器，高壓壓力傳感器，散熱器，單向閥，過濾器，高壓安全閥，單向恒速閥，應(yīng)急氣瓶，應(yīng)急活門，充氣組件，氣動壓力傳感器，氣動電磁通斷閥，耗氣組件；裝置配置兩套電機泵并通過常通電磁隔離閥、常閉電磁隔離閥實現(xiàn)故障隔離。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集成雙通道電機泵和應(yīng)急氣動的能源裝置，其特征在于，具備多個輸出通道，通過控制電磁隔離閥實現(xiàn)時序邏輯動作。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集成雙通道電機泵和應(yīng)急氣動的能源裝置，其特征在于，在回油路上設(shè)置冷卻器，所有經(jīng)過安全閥溢流的油液以及通過電磁通斷閥的油液均經(jīng)過冷卻器回流油箱。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集成雙通道電機泵和應(yīng)急氣動的能源裝置，其特征在于，各個元器件均插裝在殼體結(jié)構(gòu)中，安裝接口布置在殼體結(jié)構(gòu)底部，電連接器接口、液壓接口、油箱補氣接口，高壓氣瓶補氣接口均垂直于操作平面布置。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的一種集成雙通道電機泵和應(yīng)急氣動的能源裝置，其特征在于，飛控計算機發(fā)送的指令包括：放下起落架指令、收起起落架指令、機輪剎車指令、應(yīng)急放起落架指令、應(yīng)急剎車指令。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種集成雙通道電機泵和應(yīng)急氣動的能源裝置，其特征在于，執(zhí)行放下起落架指令時，常閉電磁隔離閥、電磁通斷閥得電，艙門收放作動筒和能源裝置油路溝通；兩個電機泵在控制器驅(qū)動下以恒定轉(zhuǎn)速反向轉(zhuǎn)動，泵出的壓力油液通過常通電磁隔離閥后匯流并通過常閉電磁隔離閥、應(yīng)急活門后進入艙門收放作動筒上腔，推動活塞桿向下移動，打開艙門，艙門收放作動筒下腔的油液通過單向恒速閥流回電機泵吸油腔；同時增壓油箱中的油液通過液控單向閥進入上側(cè)油路，并通過常通電磁隔離閥進入電機泵的吸油腔，實現(xiàn)油液的循環(huán)；當(dāng)艙門收放作動筒活塞桿運動到位后，下腔壓力持續(xù)升高，電機泵持續(xù)工作，確保艙門打開到位，隨后電機泵停轉(zhuǎn)，常閉電磁隔離閥、電磁通斷閥失電；

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種集成雙通道電機泵和應(yīng)急氣動的能源裝置，其特征在于，執(zhí)行收起起落架指令時，常閉電磁隔離閥、電磁通斷閥得電，艙門收放作動筒和能源裝置油路溝通；兩個電機泵在收放控制器驅(qū)動下以恒定轉(zhuǎn)速反向轉(zhuǎn)動，泵出的壓力油液通過常通電磁隔離閥后匯流并通過常閉電磁隔離閥、應(yīng)急活門后通過c接口進入艙門收放作動筒上腔，推動活塞桿向下移動，打開艙門，艙門收放作動筒下腔的油液通過單向恒速閥流回電機泵吸油腔，單向恒速閥可以控制油液流速，繼而防止艙門開啟過快；同時增壓油箱中的油液通過液控單向閥進入上側(cè)油路，并通過常通電磁隔離閥進入電機泵的吸油腔，實現(xiàn)油液的循環(huán)，并保證系統(tǒng)低壓有適當(dāng)?shù)膲毫χ?，以防止氣穴現(xiàn)象產(chǎn)生和空氣滲入系統(tǒng)；當(dāng)艙門收放作動筒活塞桿運動到位后，下腔壓力持續(xù)升高，直到達(dá)到安全閥的設(shè)定壓力，壓力傳感器將測出的壓力反饋到控制器，達(dá)到設(shè)定壓力后電機泵持續(xù)工作，確保艙門打開到位，隨后電機泵停轉(zhuǎn)，常閉電磁隔離閥、電磁通斷閥失電；

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種集成雙通道電機泵和應(yīng)急氣動的能源裝置，其特征在于，執(zhí)行機輪剎車指令時，電機泵在收放控制器驅(qū)動下以恒定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，泵出的壓力油液通過單向閥和過濾器后流向剎車系統(tǒng)，回流的油液通過冷卻器流回增壓油箱；剎車壓力由高壓安全閥控制，流量由電機泵轉(zhuǎn)速控制。

9.據(jù)權(quán)利要求4所述的一種集成雙通道電機泵和應(yīng)急氣動的能源裝置，其特征在于，執(zhí)行應(yīng)急放起落架指令時，氣動電磁通斷閥得電；高壓氣體經(jīng)過氣動電磁通斷閥后將應(yīng)急活門閥芯推開，關(guān)閉液壓接口，流向艙門收放作動筒上腔，打開艙門；經(jīng)過預(yù)定時間后，氣動電磁閥得電，高壓氣體將進入上位鎖，打開上位鎖后將應(yīng)急活門閥芯推開，關(guān)閉液壓接口，通過k口進入起落架收放作動筒下腔，放下起落架，隨后氣動電磁閥失電，完成應(yīng)急放起落架指令。

10.據(jù)權(quán)利要求4所述的一種集成雙通道電機泵和應(yīng)急氣動的能源裝置，其特征在于，執(zhí)行應(yīng)急剎車指令時，氣動電磁閥均得電；高壓氣體經(jīng)過氣動電磁閥后通過q口進入剎車系統(tǒng)，為應(yīng)急剎車提供高壓氣源。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種集成雙通道電機泵和應(yīng)急氣動的能源裝置，包括：電機泵，常通電磁隔離閥，常閉電磁隔離閥，電磁通斷閥，增壓油箱，液控單向閥，低壓壓力傳感器，高壓壓力傳感器，散熱器，單向閥，過濾器，高壓安全閥，單向恒速閥，應(yīng)急氣瓶，應(yīng)急活門，充氣組件，氣動壓力傳感器，氣動電磁通斷閥，耗氣組件。單臺能源裝置配置兩套伺服電機泵，并通過電磁隔離閥實現(xiàn)故障隔離，構(gòu)成雙余度收放控制；并設(shè)置一套應(yīng)急氣動系統(tǒng)，構(gòu)成異構(gòu)冗余，實現(xiàn)起落架及機輪剎車的高可靠工作。

技術(shù)研發(fā)人員：馮偉,高詩程,張朋,李光輝,孫春彥,李澤康,胡娜
受保護的技術(shù)使用者：北京精密機電控制設(shè)備研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/28