CN104895970B - 一种用于飞机刹车装置的隔热板组件 - Google Patents

Abstract

一种用于飞机刹车装置的隔热板组件，包括上隔热板、陶瓷纤维纸和下隔热板。所述上隔热板套装在所述下隔热板中心凸台上，使该上隔热板外缘处凸出的表面与下隔热板的表面贴合；2层陶瓷纤维纸放置在由所述上隔热板凸出的外缘与下隔热板的表面之间形成的陶瓷纤维纸安装空间内。本发明具有隔热效果好、不占用刹车盘的空间和重量轻的特点，能够满足新一代飞机使用要求。

Description

一种用于飞机刹车装置的隔热板组件

技术领域

本发明涉及一种飞机碳刹车机轮汽缸座油液隔热结构。

背景技术

飞机刹车机轮包括机轮组件和刹车装置，机轮组件与刹车装置一起装于飞机主起落架轮轴上，其中刹车装置由汽缸座组件、刹车壳体组件、刹车盘等部件组成。刹车机轮的工作原理为：飞机刹车时，高压油进入汽缸座组件的活塞腔，活塞在刹车压力的作用下向前移动，将静止的静盘压向随机轮组件转动的动盘，此时，各刹车盘之间产生摩擦力矩，通过动盘组件的凹键槽传给机轮组件，使机轮制动。制动的过程就是将飞机动能转化为刹车盘的热能，刹车后刹车盘温度一般为600℃～900℃，中止起飞时甚至能达到1200℃以上。刹车后刹车盘将向四周进行热传导和热辐射，使得刹车盘附近的汽缸座温度升高，若汽缸座温度超过油液的碳化温度时就会对飞机的液压油造成破坏，影响飞机的使用安全，因此，机轮刹车后汽缸座油液温度必须得到有效控制，具体为不超过149℃。

在专利号为201220597167.7的发明创造中公开了一种隔热板，该隔热板采用两层承力板，在承力板间设隔热框架，在隔热框架内填充隔热材料形成立体的绝热结构。由于该隔热板的体积和重量较大，仅适用于一般连接结构之间的隔热，不适合用于飞机刹车装置。

现有技术中一般采用钢盘和隔热环两种结构来解决汽缸座油液温度过高的问题。飞机动能较小、刹车后刹车盘温度较低时，在活塞与刹车盘之间增加一个内外径尺寸与刹车盘相同的单层不锈钢盘进行隔热，钢盘长期承受活塞压力的作用极易变形导致刹车间隙偏小，为降低钢盘的变形以及达到较好的隔热效果，钢盘的厚度一般在4mm以上，体积和重量较大；飞机动能较大、刹车后刹车盘温度较高时，则在活塞与刹车盘之间增加一个隔热环组件进行隔热，隔热环组件可以有效避免因变形导致的刹车间隙偏小问题，但隔热环组件厚度一般在6mm以上，体积和重量偏大。但随着飞机制造技术的飞速发展，飞机的动能越来越大、重量要求却越来越轻，单层不锈钢盘与隔热环组件占用空间大、重量大、隔热效果差，已远远不能满足飞机的使用要求。

发明内容

为克服刹车机轮现有技术中存在的汽缸座油液隔热结构占用空间大、重量大和隔热效果差，无法满足新一代飞机使用要求的不足，本发明提出了一种用于飞机刹车装置的隔热板组件。

本发明包括上隔热板、陶瓷纤维纸和下隔热板。所述上隔热板套装在所述下隔热板中心凸台上，使该上隔热板外缘处凸出的表面与下隔热板的表面贴合；2层陶瓷纤维纸放置在由所述上隔热板凸出的外缘与下隔热板的表面之间形成的陶瓷纤维纸安装空间内。

所述上隔热板的外缘凸出该上隔热板的一个盘表面；上隔热板的外径与汽缸座组件的外径相同，上隔热板的内径与刹车壳体配合处的外径相同。在所述上隔热板的中心有与下隔热板表面凸台配合的通孔。所述上隔热板凸出的外缘与该隔热板表面之间斜面过渡。在所述上隔热板的表面均布有多个活塞安装孔。

所述下隔热板的两个表面均为凹凸面，并且下隔热板与上隔热板配合表面的中心有中心凸台，在该中心凸台的中心有与刹车壳体配合的通孔，下隔热板盘的另一个表面上与所述中心凸台对应的部位为与刹车壳体配合的凹槽。在所述下隔热板外缘上均布有多个轴向凸出的边缘凸台，并且各边缘凸台的凸出方向均与所述中心凸台方向凸出方向相同。在所述各边缘凸台上分布有分别有活塞安装孔。

在所述陶瓷纤维纸的表面均布有多个活塞安装孔。

所述分别位于上隔热板、下隔热板和陶瓷纤维纸上的活塞安装孔的位置对应、孔径相同。

在所述下隔热盘中心通孔的周边均布有8～20个连接孔，连接气缸座与刹车壳体的螺栓穿过所述各连接孔。

本发明中，上隔热板和下隔热板均为冲压而成的圆环形不锈钢板。2层厚度分别为1.2～3.0mm隔热材料陶瓷纤维作为隔热材料完全包裹在上隔热板与下隔热板之间，并将所述上隔热板与下隔热点焊形成隔热板组件。

本发明所提出的隔热板组件具有以下特点：

隔热效果好。本发明的隔热板组件采用复合式结构设计，隔热效果强。隔热板组件中间包裹了2层各1.2～3.0mm厚的陶瓷纤维纸，陶瓷纤维纸是由高纯度的耐火纤维生产而成，用于高温隔热领域，具有极好的耐高温、抗热冲击性能和极低的导热率。利用QP584“航空轮胎机轮刹车装置动力试验台”进行某型飞机刹车机轮刹车性能试验，对汽缸座油液进行测温对比：对于在活塞和碳刹车盘之间安装钢盘进行隔热的刹车机轮，刹车后测量汽缸座油液温度最大值达到179～185℃；对于在活塞和碳刹车盘之间安装隔热垫环组件进行隔热的刹车机轮，刹车后测量汽缸座油液温度最大值达到172～181℃；对于安装隔热板组件的刹车机轮，刹车后测量汽缸座油液温度最大值达到134～138℃。试验结果表明：与原有钢盘和隔热环组件相比，隔热板组件能使汽缸座油液温度降低近40℃，满足设计标准不超过149℃的要求，可有效避免因温度过高液压油碳化引起的飞机故障。

不占用刹车盘的空间。与原有的钢盘和隔热环组件相比，隔热板组件套在活塞组件上，可节约出最小4～6mm的厚度。安装隔热板组件的刹车装置可以减小刹车壳体长度，起到加强壳体刚性、减小产品重量的作用；还可以增加刹车盘厚度，降低刹车后的刹车盘体容温度，进一步减小热量向汽缸座的传导，降低汽缸座油液温度。

重量轻。陶瓷纤维纸的密度为0.2g/cm³，仅为钢密度的2.6％。与原有钢盘和隔热环组件相比，由陶瓷纤维纸和上、下隔热板组成的隔热板组件重量更轻，重量仅为钢盘的19％、隔热环组件的14％。

附图说明

图1是刹车装置结构示意图。

图2是本发明的结构示意图，其中2a是主视图，2b是2a的A-A视图。

图3是上隔热板示意图，其中3a是主视图，3b是3a的A-A视图。

图4是下隔热板示意图，其中4a是主视图，4b是4a的A-A视图。

图5中，本发明中的活塞孔为5个，连接孔为12个；其中5a是主视图，5b是5a的A-A视图。图中：

1.汽缸座组件；2.碳刹车盘；3.刹车壳体；4.高强度螺栓；5.隔热板组件；6.上隔热板；7.陶瓷纤维纸；8.下隔热板；9.活塞安装孔；10.中心凸台；11.边缘凸台。

具体实施方式

本实施例是某型飞机的碳刹车装置的隔热盘组件。

本实施例包括上隔热板6、陶瓷纤维纸7和下隔热板8。所述上隔热板6套装在所述下隔热板8的中心凸台10上，使该上隔热板外缘处凸出的表面与下隔热板有凸台的表面贴合；2层厚度陶瓷纤维纸7放置在由所述上隔热板凸出的外缘与下隔热板的表面之间形成的陶瓷纤维纸安装空间内。所述上隔热板6与下隔热板8之间焊接。所述每层陶瓷纤维纸的厚度分别为1.2～3.0mm。本实施例中，每层陶瓷纤维纸的厚度分别为1.6mm

所述上隔热板6为压制而成的圆盘状。该上隔热板凸出的外缘与所述下隔热板的盘表面焊接，在圆盘状的上隔热板的中部与下隔热板的盘表面之间形成了陶瓷纤维纸7的安装空间。在所述上隔热板的中心有与下隔热板表面凸台配合的通孔。所述上隔热板凸出的外缘与圆盘盘底之间斜面过渡，以提升其工艺性。上隔热板的外径与汽缸座组件的外径相同。上隔热板的内径与刹车壳体3配合处的外径相同。在所述上隔热板的盘表面均布有多个活塞安装孔，该活塞安装孔的孔径略大于汽缸座组件中活塞的外径。

所述下隔热板8亦为圆盘状。该下隔热板8盘的两个表面均为凹凸面，并且下隔热板8一个表面的中心有轴向凸出的由冲压得到的中心凸台10，该中心凸台的外径与上隔热板的中心通孔的孔径相同。在该中心凸台10的中心有与刹车壳体配合的通孔。下隔热板8盘的另一个表面上与所述中心凸台10对应的部位为与刹车壳体配合的凹槽，使用时，将所述凹槽套装在刹车壳体的一端。在所述与刹车壳体配合的通孔的周边均布有8～20个连接孔，连接气缸座与刹车壳体的螺栓穿过所述各连接孔。相对于所述下隔热板8表面凸出的中心部位，该下隔热板的外缘处为该表面的凹面。在所述凹面上有均布多个轴向凸出的边缘凸台11，并且各边缘凸台的凸出方向与该下隔热板中心部位凸台方向相同。在所述各边缘凸台11上分别有活塞安装孔。

所述下隔热板8表面外缘的表面安装有环形的陶瓷纤维纸7。所述陶瓷纤维纸上开有多个活塞安装孔。

所述分别位于上隔热板、下隔热板和陶瓷纤维纸上的活塞安装孔的位置和孔径一致。

本实施例中，在所述汽缸座组件上有10个外径为φ50mm的活塞；在所述隔热板组件盘表面上均布有10个内径为φ52mm的连接孔；所述的各活塞分别位于所述的各连接孔内。

所述上隔热板、下隔热板均为冲压而成的圆环形不锈钢板，材料为1Cr18Ni9Ti，厚度为0.3mm。上隔热板与下隔热板将2层各1.6mm厚的隔热材料陶瓷纤维纸完全包裹在中间，通过点焊形成隔热板组件。隔热板组件上均布有10个φ52的圆孔，圆孔与汽缸座组件的10个外径为φ50活塞组件分布圆直径相同。

使用时，将汽缸座组件1安装在刹车壳体3的一端，碳刹车盘2套装在刹车壳体3的外圆周表面。所述汽缸座组件、刹车壳体和碳刹车盘均采用现有技术。将所述隔热板组件5通过其中心的安装孔套装在刹车壳体的外圆周表面，并且两者之间间隙配合；使均布在所述隔热板组件盘表面上的各活塞安装孔9分别套装并固定在汽缸座组件中的各活塞上。用螺栓依次穿过汽缸座组件、隔热板组件和刹车壳体，使所述隔热板组件位于气缸座与活塞隔热垫之间，并固定在汽缸座组件和刹车壳体之间，起到隔离刹车热量的作用。

Claims (6)

1.一种用于飞机刹车装置的隔热板组件，其特征在于，包括上隔热板、陶瓷纤维纸和下隔热板；所述上隔热板套装在所述下隔热板的中心凸台上，使该上隔热板外缘处凸出的表面与下隔热板的表面贴合；陶瓷纤维纸放置在由所述上隔热板凸出的外缘与下隔热板的表面之间形成的陶瓷纤维纸安装空间内。

2.如权利要求1所述用于飞机刹车装置的隔热板组件，其特征在于，所述上隔热板的外缘凸出该上隔热板的一个盘表面；上隔热板的外径与汽缸座组件的外径相同，上隔热板的内径与刹车壳体配合处的外径相同；在所述上隔热板的中心有与下隔热板表面凸台配合的通孔；所述上隔热板凸出的外缘与该隔热板表面之间斜面过渡；在所述上隔热板的表面均布有多个活塞安装孔。

3.如权利要求1所述用于飞机刹车装置的隔热板组件，其特征在于，所述下隔热板的两个表面均为凹凸面，并且下隔热板与上隔热板配合表面的中心有中心凸台，在该中心凸台的中心有与刹车壳体配合的通孔，下隔热板盘的另一个表面上与所述中心凸台对应的部位为与刹车壳体配合的凹槽；在所述下隔热板外缘上均布有多个轴向凸出的边缘凸台，并且各边缘凸台的凸出方向均与所述中心凸台方向凸出方向相同；在所述各边缘凸台上分布有活塞安装孔。

4.如权利要求1所述用于飞机刹车装置的隔热板组件，其特征在于，在所述上隔热板的表面、下隔热板的表面和陶瓷纤维纸的表面分别均布有多个活塞安装孔，并且所述分别位于上隔热板、下隔热板和陶瓷纤维纸上的活塞安装孔的位置对应、孔径相同。

5.如权利要求1所述用于飞机刹车装置的隔热板组件，其特征在于，在所述下隔热盘中心通孔的周边均布有8～20个连接孔，连接气缸座与刹车壳体的螺栓穿过所述各连接孔。

6.如权利要求1所述用于飞机刹车装置的隔热板组件，其特征在于，在所述陶瓷纤维纸的表面均布有多个活塞安装孔；所述陶瓷纤维纸的厚度分别为1.2～3.0mm。