CN101348171A - 用于旋翼飞机的转子制动器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一个用于旋翼飞机的转子制动器，它具有一个与转子轴(1)连接的制动力接收单元(2)。该制动力接收单元(2)与制动力促动器(15)处于功能连接。在此制动力促动器(15)可以液压操纵地构成。按照本发明具有一个电机械活塞执行机构(33)，它通过液压管道(32)与制动力促动器(15)连接。使得制动力促动器(15)可以通过电机械的活塞执行机构(33)电液控制地构成。

Description

用于旋翼飞机的转子制动器

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述形式的用于旋翼飞机的转子止动器。

背景技术

在旋翼飞机中、尤其是在直升飞机中必需使旋翼、即转子在地面上着陆以后制动。也必需使旋翼在停机状态制动并固定，由此使它们例如在风中不旋转。为了实现这个不旋转的状态需要转子制动器。

由DE 698 10 025 T2已知一个在着陆时使转子快速停止的直升飞机制动器。这个制动器涉及一个机械原理，例如制动钳原理。

专利文献DE 692 08 207 T2描述了一个用于安装在旋翼飞机中的制动单元。这个单元要制动转子，只要飞机已经停止。在此要使转子从减速直到静止的状态尽可能地短。由此要减少风冲击转子叶片导致倾翻的危险和在转子完全停止之前，转子碰到正在离开旋翼飞机的乘客的危险。所建议的制动装置包括一个液压的具有制动力放大器的控制电机。该液压控制电机包括一个马达活塞，它与机械的传输装置直接连接，一个自由活塞，它作用于摩擦层上和一个比马达活塞更大的横截面，以及一个控制腔，它在马达活塞与自由活塞之间的固定部件中构成。

DE 103 43 055 A1公开了一个转子制动器，它包括一个与转子轴抗扭转连接的制动盘、一个空间固定的用于操纵制动盘的制动促动器，它为了施加制动作用在功能上与制动盘耦联，和至少一个控制转子转数的、离心力操纵的使转子制动器无效的装置。该制动促动器与用于提供压力的液压管道连接。代替制动促动器也可以使用压电控制的促动器。

由DE 101 27 444 A1已知一个用于在具有许多压电步进驱动部件的汽车制动器中产生制动力的压电机构。这个机构要将压电驱动的原理改进成一个实践中适用的、对于作为制动驱动器或执行驱动使用最佳的结构。在此步进驱动部件作用于由螺杆构成的从动部件的圆周上。

发明内容

本发明的目的是，改进如权利要求1前序部分所述形式的用于旋翼飞机的转子制动器，使得一方面可以简单地控制这个制动器，另一方面可以使其结构保持紧凑。

这个目的由此得以实现，具有一个电机械的活塞执行机构，它通过液压管道与制动力促动器连接，使得制动力促动器可以通过电机械的活塞执行机构电液操纵地构成。

通过按照本发明的可电触发的系统省去机械和液压的控制和供给管道。本发明实现一个封闭的系统，它通过局部液压单元还是特别少维护的。具有电机械活塞执行机构的解决方案具有非常少的功率需求。这一点是必需的，因为一般在使用情况下驱动机构已经断开并因此只提供来自机载电池的电功率供使用。

通过按照本发明的结构还能够实现一个非常紧凑的转子制动器结构。这一点主要通过省去机械和液压的控制管道和供给管道以及与此相关的其它质量而实现。

按照本发明的一个实施例所述电机械的活塞执行机构包括一个用于活塞运动的压电元件。

通过使用压电元件实现制动力的非常好的可定量性，因为最好由压电陶瓷组成的压电元件可以高精度地触发。通过良好的制动力可定量性还准确地遵守转子制动器的机械负荷极限，由此避免损伤转子制动器。

尤其是使所述压电元件与一个压电放大器共同作用并且通过压电放大器可控地构成。

有利的是，使所述活塞执行机构由具有一个泵外壳和一个泵活塞的泵驱动装置构成。通过这个结构使活塞只需移动十分之几毫米至几毫米，因为为了移动可以执行多个泵循环。通过积累的泵循环可以非常准确地定量制动力。因为制动活塞的移动速度可以相对较低，泵只需输送微少的体积流并且可以相应紧凑且轻地构成。

适宜地使所述活塞执行机构的泵外壳连接在第一和第二液压管道上。在此在第一液压管道中加入一个入口阀以及在第二液压管道中加入一个出口阀。两个液压管道还与制动力促动器的液压管道连接。通过这种泵-阀解决方案能够实现例如在驻车状态无需电功率消耗。的制动力实际上没有电能地实现制动作用。

按照另一实施例在导引到制动力促动器的液压管道的一个管道截段上在活塞执行机构的第一与第二液压管道之间具有一个用于释放制动力促动器的阀门。

以有利的方式通过一个继电器可以触发阀门，由此在电压下降时打开阀门并且释放转子制动器。

导引到制动力促动器的液压管道连接到一个制动液油箱上。

所述制动力促动器最好包括一个制动缸外壳，在其中可移动地支承一个制动活塞。该制动活塞在其面对制动力接收元件的侧面上配有用于制动力接收元件的制动层。

尤其是在制动活塞上作用一个复位弹簧，它在制动活塞与制动缸外壳之间起作用。

所述制动力接收元件由制动盘构成，由此也保证一个简单的结构。

所述转子制动器主要在旋翼飞机、例如直升飞机中使用。

由下面接合附图所示实施例的描述给出用于旋翼飞机的转子制动器的其它优点、特征和应用方案。

附图说明

下面借助于在附图中所示的实施例详细描述本发明。在说明书中、在权利要求中、摘要和附图中使用在后附的附图标记清单中使用的名称和从属的附图标记。附图中：

图1示出压电液压转子制动器的优选实施例的原理图，

图2示出按照图1的压电泵在向前运动中的原理图，

图3示出压电泵在向后运动中的原理图。

具体实施方式

图1示出按照本发明的转子制动器的优选实施例。这个制动器最好用于旋翼飞机、尤其是用于直升飞机。该转子制动器包括一个制动力接收元件2，它尤其由制动盘2构成。与转子轴1连接的制动盘2与制动力促动器15处于功能连接。

所述制动力促动器15配有制动层3、支承制动层3的制动活塞4和制动缸或制动缸外壳6，在其中导引制动活塞4。在制动活塞4与制动缸外壳6之间加入一个密封部件30，它例如位于外壳6的槽31里面。

所述制动活塞4在制动缸外壳6内部可移动地支承。该制动缸外壳6与液压管道32连接。通过液压管道32可以提高制动缸外壳6里面的压力，由此使制动活塞4与制动层3在制动盘2的制动面22的方向上运动。如果制动缸外壳6中的压力降低，通过复位弹簧5使制动活塞4与制动层3返回，由此取消制动作用并且释放转子制动器。

一个电机械的活塞执行机构33用于提高制动缸外壳6中的压力，该执行机构液压地操纵制动力促动器15。因此该制动力促动器15通过液压管道32与制动力促动器15连接。

在附图中所示的优选实施例中电机械的活塞执行机构33由压电执行机构构成。这个执行机构包括一个压电元件13，它作为压电促动器引起活塞运动。

在此使活塞执行机构33配有泵外壳11和泵活塞12，泵活塞在泵外壳11内部可移动地支承。为了使泵活塞12相对于泵外壳11密封设置有另一密封部件36，它置入到泵外壳11的槽37里面。

所述活塞执行机构33由泵驱动装置构成。为此使两个液压管道38和39连接到泵外壳11上。

在第一液压管道38中加入一个入口阀10，用于在泵活塞12向后运动时接收来自制动液油箱8的制动液。在泵活塞12向前运动时自动关闭入口阀10。在此加入到第二液压管道39中的出口阀9打开。然后泵活塞12将来自泵外壳11的制动液泵给到制动缸外壳6里面。由此由于制动缸外壳6中的压力升高使制动活塞4与制动层3运动到制动盘2的制动面22上。为此克服复位弹簧5的作用力。

图2和3示出活塞执行机构33的不同状态。由此看出活塞执行机构33的泵循环和相关地泵活塞12在泵外壳11中的运动。为了清晰起见只分别示出有效的液压管道38或39。

在图2中示出，泵活塞12如何向液压管道39的方向运动和如何向液压管道32的方向通过液压管道39泵出制动液。因此使液压管道39有效。图3示出泵活塞12向后运动的状态。由此使管道38有效。通过多个这样的泵循环可以逐步提高制动缸外壳6中的压力并由此非常准确地定量制动活塞4的运动。由此可以非常准确地调整制动力。所述压电元件13作为用于驱动泵活塞12的促动器与压电放大器14连接，它可以引起高电压并由此引起压电元件13中相对较大的行程。

为了释放制动作用适宜地将一个阀门7加入到液压管道32里面。这个阀门与继电器40共同作用。通过继电器40控制阀门7。如果阀门7打开，则制动液再流回到制动液油箱8里面。由此释放转子制动器。

所述压电放大器14可以通过电信号控制。由此只需用于操纵转子制动器的电控制导线。由此可以省去液压控制管线。

所述压电元件13或者可以配有复位弹簧或者也可以通过负电压和正电压控制，由此能够实现向前和向后运动。

所述压电元件13还可以通过矩形信号、正弦信号或其它信号控制。

附图标记清单

1     转子轴

2     制动力接收单元，制动盘

3     制动层

4     制动活塞

5     复位弹簧

6     制动缸外壳

7     阀门

8     制动液油箱

9     出口阀

10    入口阀

11    泵外壳

12    泵活塞

13    压电部件

14    压电放大器

15    制动力促动器

22    制动面，制动层在制动力接收部件上的作用面

30    密封部件

31    槽

32    液压管道

33    活塞执行机构

36    另一密封部件

37    槽

38    第一液压管道

39    第二液压管道

40    继电器

Claims (13)

1.用于旋翼飞机的转子制动器，它具有与转子轴(1)连接的制动力接收元件(2)，制动力接收元件与制动力促动器(15)处于功能连接，其中制动力促动器(15)可以液压操纵地构成，其特征在于，有电机械活塞执行机构(33)，它通过液压管道(32)与制动力促动器(15)连接，使得制动力促动器(15)可以通过电机械的活塞执行机构(33)电液操纵地构成。

2.如权利要求1所述的转子制动器，其特征在于，所述电机械的活塞执行机构(33)包括用于活塞运动的压电元件(13)。

3.如权利要求2所述的转子制动器，其特征在于，所述压电元件(13)与压电放大器(14)共同作用并且通过压电放大器(14)可控地构成。

4.如上述权利要求中任一项所述的转子制动器，其特征在于，所述活塞执行机构(33)由具有泵外壳(11)和泵活塞(12)的泵驱动装置构成。

5.如权利要求4所述的转子制动器，其特征在于，所述活塞执行机构(33)的泵外壳(11)连接在第一和第二液压管道(38，39)上，其中在第一液压管道(38)中加入入口阀(10)以及在第二液压管道(39)中加入出口阀(9)并且两个液压管道(38，39)与制动力促动器(15)的液压管道(32)连接。

6.如权利要求5所述的转子制动器，其特征在于，在活塞执行机构(33)的第一与第二液压管道(38，39)之间的导引到制动力促动器(15)的液压管道(32)的管道截段上具有用于释放制动力促动器(15)的阀门(7)。

7.如权利要求6所述的转子制动器，其特征在于，所述阀门(7)通过继电器(40)可控地构成。

8.如上述权利要求中任一项所述的转子制动器，其特征在于，导引到制动力促动器(15)的液压管道(32)连接到制动液油箱(8)上。

9.如上述权利要求中任一项所述的转子制动器，其特征在于，所述制动力促动器(15)包括制动缸外壳(6)，在其中可移动地支承制动活塞(4)，制动活塞在其面对制动力接收元件(2)的侧面上配有用于制动力接收元件(2)的制动层(3)。

10.如权利要求9所述的转子制动器，其特征在于，在制动活塞(4)上作用有复位弹簧(5)，复位弹簧在制动活塞(4)与制动缸外壳(6)之间起作用。

11.如上述权利要求中任一项所述的转子制动器，其特征在于，所述制动力接收元件(2)由制动盘构成。

12.在旋翼飞机中如上述权利要求中任一项所述的转子制动器的使用。

13.在直升飞机中如权利要求12所述的转子制动器的使用。

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