本實(shí)用新型涉及剎車技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種新型飛機(jī)電渦流輔助剎車裝置。

背景技術(shù)：

隨著航空技術(shù)的飛速發(fā)展，對(duì)飛機(jī)的安全性、可靠性、可維護(hù)性提出了更高的要求。飛機(jī)的起飛和著陸階段是飛機(jī)事故的多發(fā)階段，大量的統(tǒng)計(jì)表明有50％以上的安全事故發(fā)生在飛機(jī)的起飛和著陸階段，飛機(jī)不僅要具有良好的飛行特性，也應(yīng)該具有良好的地面運(yùn)動(dòng)特性，因此一個(gè)良好的剎車系統(tǒng)至關(guān)重要。隨著多/全電飛機(jī)技術(shù)的提出，全電剎車系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的液壓剎車系統(tǒng)已成為航空技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。采用數(shù)字式剎車控制器取代傳統(tǒng)的模擬式液壓剎車控制器，能夠極大的提高飛機(jī)的剎車性能和效率以及系統(tǒng)的安全性和可靠性。全電剎車雖然以電作動(dòng)機(jī)構(gòu)代替了傳統(tǒng)的液壓作動(dòng)機(jī)構(gòu)，但在剎車機(jī)理上仍屬于接觸式摩擦制動(dòng)方式，存在對(duì)制動(dòng)盤磨損較大，增加運(yùn)營成本；產(chǎn)生的大量熱量不能及時(shí)散去，導(dǎo)致制動(dòng)效率低下；產(chǎn)生大量粉塵和噪音，造成環(huán)境污染等問題，在經(jīng)濟(jì)和安全方面仍具有較大的缺陷，因此設(shè)計(jì)了一種新型飛機(jī)電渦流輔助剎車裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)以上問題，本實(shí)用新型提供了一種新型飛機(jī)電渦流輔助剎車裝置，渦流制動(dòng)器利用電磁制動(dòng)原理，是一種無接觸式的電磁輔助制動(dòng)裝置，對(duì)提高飛機(jī)的剎車效率，特別是剎車高速階段的緩沖作用，減少故障率，延長剎車炭盤使用壽命以及緩解剎車過程中的粉塵與噪音具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值，對(duì)提高剎車效率和可靠性，在經(jīng)濟(jì)和安全以及環(huán)境方面具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：一種新型飛機(jī)電渦流輔助剎車裝置，它包括轉(zhuǎn)子盤與定子，所述轉(zhuǎn)子盤上安裝有若干個(gè)定子，所述定子與轉(zhuǎn)子盤之間設(shè)置有極靴，所述定子與極靴采用純鐵材料制成，所述定子外部纏繞有勵(lì)磁線圈，所述極靴與轉(zhuǎn)子盤之間設(shè)置有氣隙。

作為本實(shí)用新型一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述轉(zhuǎn)子盤采用中碳鋼ZG45材料制成。

作為本實(shí)用新型一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述勵(lì)磁線圈匝數(shù)為490-500匝，且中心半徑為260-270mm。

作為本實(shí)用新型一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述氣隙大小為0.7mm-2.5mm。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

本實(shí)用新型渦流制動(dòng)器利用電磁制動(dòng)原理，是一種無接觸式的電磁輔助制動(dòng)裝置，對(duì)提高飛機(jī)的剎車效率，特別是剎車高速階段的緩沖作用，減少故障率，延長剎車炭盤使用壽命以及緩解剎車過程中的粉塵與噪音具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值，對(duì)提高剎車效率和可靠性，在經(jīng)濟(jì)和安全以及環(huán)境方面具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型俯視圖。

圖中：1-轉(zhuǎn)子盤，2-定子，3-極靴，4-勵(lì)磁線圈，5-氣隙。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

實(shí)施例：

請參閱圖1和圖2，本實(shí)用新型提供一種技術(shù)方案：一種新型飛機(jī)電渦流輔助剎車裝置，它包括轉(zhuǎn)子盤1與定子2，轉(zhuǎn)子盤1上端安裝有若干個(gè)定子2，定子2末端設(shè)置有極靴3，定子2與極靴3采用純鐵材料制成，定子2外部纏繞有勵(lì)磁線圈4，極靴3與轉(zhuǎn)子盤1之間設(shè)置有氣隙5，轉(zhuǎn)子盤1采用中碳鋼ZG45材料制成，勵(lì)磁線圈4匝數(shù)為490-500匝，且中心半徑為260-270mm，氣隙5大小為0.7mm-2.5mm。

電渦流緩速器的主要參數(shù)設(shè)計(jì)方法：

(1)氣隙大小

轉(zhuǎn)子盤和定子之間要產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，之間必須要有一個(gè)氣隙，它在電渦流緩速器中起著重要的作用。由于其相對(duì)磁導(dǎo)率近似為1，而其他部分的構(gòu)成都是高導(dǎo)磁率的材料，所以其磁阻為總磁阻的主要構(gòu)成部分。理論上，氣隙越小，磁阻越小，勵(lì)磁繞阻上所需的勵(lì)磁磁動(dòng)勢更?。徊⑶覛庀稖p小還可以使臨界轉(zhuǎn)速減小，從而增大最大制動(dòng)力矩，使最大力矩向低速方向移動(dòng)。但是氣隙的加工存在誤差，并且需考慮定轉(zhuǎn)子熱脹冷縮的影響，裝配工差和高速下機(jī)械的可靠性。通常取值在0.7mm-2.5mm之間。

(2)轉(zhuǎn)子盤內(nèi)外徑

實(shí)際中電渦流緩速器磁軛一般可近似為一個(gè)面積為S_P的扇形塊，通常轉(zhuǎn)子的內(nèi)外徑與磁軛的扇形內(nèi)外徑是相當(dāng)?shù)摹?/p>

(3)轉(zhuǎn)子盤厚度

轉(zhuǎn)子盤在散熱中起到重要的作用，其厚度主要由實(shí)心體部分的熱容量來確定，其許用熱量應(yīng)該要大于制動(dòng)過程中產(chǎn)生的熱量，才能夠維持穩(wěn)定：

得出轉(zhuǎn)子盤厚度。

基于某型飛機(jī)的電渦流輔助剎車裝置的參數(shù)確定

基于國產(chǎn)某型飛機(jī)進(jìn)行電渦流緩速器相關(guān)參數(shù)的設(shè)計(jì)，該飛機(jī)的部分相關(guān)參數(shù)如下表1-1:

表1-1國產(chǎn)某型飛機(jī)部分參數(shù)

由中國航空工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HB6550可得，

該型飛機(jī)單個(gè)機(jī)輪剎車裝置所吸收的動(dòng)能為：

剎車力矩的估算采用航空機(jī)輪設(shè)計(jì)指南推薦的方法，其中，μ取值0.4，則單個(gè)剎車裝置的剎車力矩估算值為：

M_s，c＝μP_LR_rol＝5000N·m

因此本申請?jiān)O(shè)計(jì)的飛機(jī)電渦流輔助剎車裝置的目標(biāo)剎車力矩為5000N·m。

a.氣隙的選取

由之前的分析可知，氣隙越小，磁阻越小，勵(lì)磁繞阻上所需的勵(lì)磁磁動(dòng)勢更小；并且氣隙減小還可以使臨界轉(zhuǎn)速減小，從而增大最大制動(dòng)力矩，使最大力矩向低速方向移動(dòng)。但是氣隙的加工存在誤差，并且需考慮定轉(zhuǎn)子熱脹冷縮的影響，裝配工差和高速下機(jī)械的可靠性。通常取值在0.7mm-2.5mm之間。下表為全球最大緩速器制造商Telma公司的氣隙參數(shù)值，可作為本文氣隙選取的參考依據(jù)，參考表1-2，本文選取1.6mm作為氣隙初值。

表1-2

b.電渦流輔助剎車裝置定轉(zhuǎn)子材料選取

為了得到較大的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，滿足制動(dòng)效果，電渦流制動(dòng)器在選擇材料的過程中會(huì)選擇高導(dǎo)磁材料通常為軟磁材料。軟磁材料是指剩磁和矯頑力均很小的鐵磁材料，如硅鋼片、純鐵等，特點(diǎn)是易磁化、易退磁且磁滯回線較窄。電工純鐵含碳量低于0.04％，其特點(diǎn)是飽和磁化強(qiáng)度高，價(jià)格低廉，加工性能好，電阻率低，在交變磁場下渦流損耗大，適于靜態(tài)下使用，如制造電磁鐵芯、極靴。因此本申請選取電工純鐵作為定子鐵心和極靴材料，另外鐵心選擇四對(duì)八個(gè)的常規(guī)結(jié)構(gòu)。中碳鋼ZG45，具有高于各類鑄鐵的綜合性能，即強(qiáng)度高、有優(yōu)良的塑性和韌性，適于制造形狀復(fù)雜、強(qiáng)度和韌性要求高的零件，因此本申請選取中碳鋼ZG45作為轉(zhuǎn)子材料。

c.轉(zhuǎn)子盤厚度

由分析可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度伴隨著轉(zhuǎn)子盤厚度的增加而上升,平均磁感應(yīng)強(qiáng)度變大，制動(dòng)力矩也變大。但隨著轉(zhuǎn)子盤厚度的增加，整個(gè)裝置的重量增加,使剎車負(fù)擔(dān)加大，且隨著轉(zhuǎn)子盤厚度的增大，產(chǎn)生的熱量增多，有可能導(dǎo)致較嚴(yán)重?zé)岷Α＞C合理論計(jì)算結(jié)果和上述因素考慮，本文將轉(zhuǎn)子盤厚度初值設(shè)為20mm。

本實(shí)用新型渦流制動(dòng)器利用電磁制動(dòng)原理，是一種無接觸式的電磁輔助制動(dòng)裝置，對(duì)提高飛機(jī)的剎車效率，特別是剎車高速階段的緩沖作用，減少故障率，延長剎車炭盤使用壽命以及緩解剎車過程中的粉塵與噪音具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值，對(duì)提高剎車效率和可靠性，在經(jīng)濟(jì)和安全以及環(huán)境方面具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。