CN105292448A - 一种直升机机轮刹车控制器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及直升机封闭式机轮刹车液压系统设计，特别涉及一种直升机机轮刹车控制器，以解决现有刹车控制器存在的至少一个技术问题。直升机机轮刹车控制器，用于控制刹车机轮刹车，包括：壳体；端盖；第一活塞，同轴密封设置在第三圆柱腔中；第二活塞，同轴密封设置在第一圆柱腔中；弹簧，同轴设置在第一圆柱腔中；活塞杆，同轴设置在壳体内部；顶杆，沿活塞杆轴向滑动设置在活塞杆内部；推杆，一端同轴贯穿壳体的第二开口端，与活塞杆靠近所述第二开口端的端面固定连接。本发明的直升机机轮刹车控制器，通过壳体内第一活塞和第二活塞的配合，实现多级式控制，可以实现以较小的操纵力实现封闭式机轮刹车液压系统的足够压力输出。

Description

一种直升机机轮刹车控制器

技术领域

本发明涉及直升机封闭式机轮刹车液压系统设计，具体涉及一种直升机机轮刹车控制器；

背景技术

目前主要存在动力式刹车系统和封闭式机轮刹车系统两种系统。

动力式刹车系统，刹车力大，优点是刹车力大，操作轻松，驾驶员不需要很大的力进行刹车；缺点是和主系统交连，降低主系统安全性，并且在故障时有可能会有主系统压力泄露至刹车装置中，导致误刹车。

封闭式机轮刹车系统常用于中小型直升机的机轮刹车系统中，不需要外部动力源，与主系统不交连，主系统安全性更高。

机轮刹车液压系统是用于直升机的动刹车和停机刹车，而在其动刹车工作中，需要有一种控制装置(刹车控制器)将驾驶员的操纵力转换成与其成正比的液压刹车压力，并且需要能够方便的观察到该装置中的油位状态。

人工控制的刹车控制器的作用是将驾驶员的操纵力转换成与其成正比的液压刹车压力(不考虑弹簧力和摩擦阻力)，对刹车机轮进行刹车。

但是，目前的刹车控制器普遍采用单级作用式，用于动力式刹车系统中尚可，但用于封闭式刹车系统中会使得所需操纵力过大，或导致刹车力不足，影响安全。

发明内容

本发明的目的提供一种直升机机轮刹车控制器，以解决现有刹车控制器存在的至少一个技术问题。

本发明的技术方案如下：

一种直升机机轮刹车控制器，用于控制刹车机轮刹车，包括：

壳体，内部包括同轴连接的第一圆柱腔和第二圆柱腔，所述第一圆柱腔的内径大于所述第二圆柱腔内径，所述壳体还包括与所述第一圆柱腔连通的第一开口端以及与所述第二圆柱腔连通的第二开口端；

端盖，密封设置在所述壳体第一开口端，所述端盖内部开设有的第三圆柱腔，所述第三圆柱腔与所述壳体同轴设置，所述第三圆柱腔同时与所述第一圆柱腔以及所述刹车机轮连通；

第一活塞，同轴密封设置在所述第三圆柱腔中，且沿所述第三圆柱腔轴向滑动，所述第一活塞内部同轴开设有第一通孔；

第二活塞，同轴密封设置在所述第一圆柱腔中，且沿所述壳体轴向滑动，所述第二活塞内部同轴开设有第二通孔；

弹簧，同轴设置在所述第一圆柱腔中，且位于所述第二活塞与所述端盖之间，所述弹簧一端固定在所述壳体的第一开口端位置处，另一端端面与所述第二活塞接触；

活塞杆，同轴设置在所述壳体内部，所述活塞杆依次贯穿所述第二活塞和所述第一活塞，且所述活塞杆包括外径由大到小的第一杆体、第二杆体以及第三杆体，所述第一杆体的外径大于所述第二活塞的第二通孔的直径，所述第二杆体的外径小于所述第二通孔的直径且大于所述第三圆柱腔的内径，所述第三杆体的外径小于所述第一活塞的第一通孔的直径；

在所述活塞杆内部同轴开设有相连接的第四圆柱腔和第五圆柱腔，所述第四圆柱腔内径小于所述第五圆柱腔内径，所述活塞杆杆体上设置有用于将所述第五圆柱腔与所述第一圆柱腔连通的通孔；

顶杆，沿所述活塞杆轴向滑动设置在所述活塞杆内部，所述顶杆包括第四杆体和第五杆体，所述第四杆体的外径等于所述第四圆柱腔内径，所述第五杆体的内径等于所述第五圆柱腔内径；

在所述第五杆体上开设有通孔，用于在所述顶杆滑动至预定位置时将所述第五圆柱腔与所述第二圆柱腔连通；

推杆，一端同轴贯穿所述壳体的第二开口端，与所述活塞杆靠近所述第二开口端的端面固定连接。

可选的，所述端盖一端具有环状凸起，所述环状凸起位于所述第一圆柱腔中，所述环状凸起的内部形成所述第三圆柱腔。

可选的，所述环状凸起的外径等于所述弹簧的内径。

可选的，在所述第五杆体的远离所述第四杆体一端端面处设置有密封部，用于在所述顶杆处于非预定位置时将所述第五圆柱腔与所述第二圆柱腔隔断。

可选的，所述第三圆柱腔通过接管咀组件与所述刹车机轮连通。

可选的，所述接管咀组件的出口位置处设置有保护帽盖以及矩形密封圈。

可选的，所述的直升机机轮刹车控制器还包括：

观察窗，设置在所述壳体上，用于观察所述第二圆柱腔。

可选的，在所述壳体上靠近所述第二开口端处设置有液位螺钉。

可选的，在所述壳体上靠近所述第二开口端处设置有通气装置组件。

发明效果：

本发明的直升机机轮刹车控制器，通过壳体内第一活塞和第二活塞的配合，实现多级式控制，可以实现以较小的操纵力实现封闭式机轮刹车液压系统的足够压力输出。

附图说明

图1是本发明直升机机轮刹车控制器的主视图；

图2是本发明直升机机轮刹车控制器的剖视图；

图3是本发明直升机机轮刹车控制器活塞杆的剖视图；

图4是本发明直升机机轮刹车控制器顶杆的剖视图；

图5是图1中A-A剖视图。

具体实施方式

如图1至图5所示，本发明提供了一种直升机机轮刹车控制器，用于控制刹车机轮刹车，包括壳体1以及设置在壳体内部的端盖2、第一活塞3、第二活塞4、弹簧5、活塞杆6、顶杆7以及推杆8等部件。

壳体1可以采用多种适合的结构，其内部呈台阶状，包括同轴连接的第一圆柱腔11和第二圆柱腔12，第一圆柱腔11的内径大于第二圆柱腔12内径。壳体1还包括与第一圆柱腔11连通的第一开口端(图2中所示的左边)以及与第二圆柱腔12连通的第二开口端(图2中所示的左边)。

端盖2通过螺栓密封设置在壳体1第一开口端，端盖2内部开设有的第三圆柱腔21，第三圆柱腔21与壳体1同轴设置，第三圆柱腔21同时与第一圆柱腔11以及刹车机轮(主要是与其中的刹车管路连接，图中未示出)连通。其中，端盖2可以采用多种适合的结构形式，本实施例中，在端盖2一端(图2中所示的右边)具有环状凸起22，环状凸起22位于第一圆柱腔11中，环状凸起22的内部形成了上述第三圆柱腔21。另外，特别如图3所示，优选端盖2的左端是通过接管咀组件23与刹车机轮连通；进一步，接管咀组件23的出口位置处设置有用于保护出口的保护帽盖24以及起到密封作用的矩形密封圈。

第一活塞3同轴密封(通过密封圈)设置在第三圆柱腔21中，且沿第三圆柱腔21轴向滑动，滑动过程中实现对第三圆柱腔21中液压油的挤压，且第一活塞3内部同轴开设有第一通孔。

第二活塞4同轴密封(通过密封圈)设置在第一圆柱腔11中，且沿壳体1轴向滑动，第二活塞4内部同轴开设有第二通孔。

弹簧5同轴设置在第一圆柱腔11中，且位于第二活塞4与端盖2之间；进一步，弹簧5一端固定在壳体1的第一开口端位置处(图2中所示的壳体1左端内侧端面处)，另一端端面与第二活塞4接触，能够在第二活塞4左右滑动过程中提供向右方向的弹力。进一步，上述环状凸起22的外径等于弹簧5的内径，弹簧5套设在环状凸起22上。

活塞杆6同轴设置在壳体1内部，活塞杆6依次贯穿第二活塞4和第一活塞3；进一步，活塞杆6包括外径由大到小(图2中从右到左)的第一杆体61、第二杆体62以及第三杆体63；第一杆体61的外径大于第二活塞4的第二通孔的直径，第二杆体62的外径小于第二通孔的直径且大于第三圆柱腔21的内径，第三杆体63的外径小于第一活塞3的第一通孔的直径。另外，第一杆体61与第二活塞4的第二通孔接触位置处具有开度δ1，第二杆体62与第一活塞3的第一通孔接触位置处具有开度δ2；其中，δ1优选范围为1.2-1.6毫米，δ2优选是1.6毫米。

进一步，在活塞杆6内部同轴开设有相连接的第四圆柱腔64和第五圆柱腔65，第四圆柱腔64内径小于第五圆柱腔65内径，活塞杆6杆体上设置有用于将第五圆柱腔65与第一圆柱腔11连通的通孔。

顶杆7沿活塞杆6轴向滑动设置在活塞杆6内部，顶杆7包括第四杆体71和第五杆体72；第四杆体71的外径等于第四圆柱腔64内径，与第四圆柱腔64密封配合；第五杆体72的内径等于第五圆柱腔65内径，与第五圆柱腔65密封配合。

进一步，在第五杆体72上开设有通孔，用于在顶杆7滑动至预定位置时将第五圆柱腔65与第二圆柱腔12连通。其中，预定位置可以根据需要进行适合的设置，以使得在次位置时，液压油能够从第一圆柱腔11经第五圆柱腔65流入第二圆柱腔12。需要说明的是，仅通过合理设置第五杆体72上通孔的位置，能够实现第五圆柱腔65与第二圆柱腔12在预定位置连通，在非预定位置断开；进一步，本实施例中，还可以在第五杆体72的远离第四杆体71一端端面处设置有密封部73，用于在顶杆7处于非预定位置时将第五圆柱腔65与第二圆柱腔12隔断，能够使得第五杆体72上通孔的开设位置更加多元化，更方便，同时使得稳定性更好。

推杆8一端同轴贯穿(采用密封连接)壳体1的第二开口端，与活塞杆6靠近第二开口端的端面固定连接。另外，推杆8远离壳体1的一端还可以与压紧螺母、垫片以及杆端关节轴承等部件与刹车踏板相连进行连接。

本发明的直升机机轮刹车控制器还包括观察窗13，设置在第二圆柱腔12处的壳体1上，用于观察第二圆柱腔12中液压油油位状态，便于维护检查。另外，在壳体1上靠近第二开口端处设置有液位螺钉14，且在壳体1上靠近第二开口端处设置有通气装置组件15，均可以起到排气作用。

本发明的直升机机轮刹车控制器，通过壳体1内第一活塞3和第二活塞4的配合，实现多级式控制，可以实现以较小的操纵力实现封闭式机轮刹车液压系统的足够压力输出。

本发明的直升机机轮刹车控制器可以包括如下补油和刹车控制过程：

补油：

给推杆8杆端关节轴承施加操纵力，推杆8推动活塞杆6，活塞杆6推动第一活塞3和第二活塞4左移；移动过程中，上述开度δ1关闭后，δ2随着关闭，第一圆柱腔11、第二圆柱腔12以及第三圆柱腔21相互隔断。再继续给推杆8施加操纵力，当第三圆柱腔21未建立压力时，第一圆柱腔11会由于容积减小而产生压力，从而通过压力将第一活塞3推着向左移动，此时，第一圆柱腔11与第三圆柱腔21连通，第一圆柱腔11中的油液将通过第三圆柱腔21输出到机轮刹车装置中。

刹车：

紧接着上述补油状态后，当第三圆柱腔21建立压力后，并达到一预定值(根据刹车系统需要而定)时，第一圆柱腔11中的液压油将进入第五圆柱腔65，将顶杆7推开(到达预定位置)，此时第一圆柱腔11、第二圆柱腔12以及第三圆柱腔21重新相通。再继续给推杆8施加操纵力，开度δ2重新关闭，并随着操纵力增加，第三圆柱腔21压力增加。另外，在输出刹车压力进行刹车的过程中，第一圆柱腔11也产生压力，当达到预定压力时，顶杆7打开，第一圆柱腔11与第二圆柱腔12相通卸掉第一圆柱腔11压力，以操纵力。其中，上述预定压力根据不同刹车系统进行适合的选择，本实施例中优选0.6MPa。

进一步，当第三圆柱腔21压力达到另一预定值时，约3MPa时，能够使得顶杆7始终处于打开状态(由于第三圆柱腔21与第四圆柱腔64是连通的，第三圆柱腔21的压力作用于顶杆7上第四杆体71的左端面)，使第一圆柱腔11与第二圆柱腔12常通，第一圆柱腔11无压力，减少操纵力。

本发明的直升机机轮刹车控制器，采用两级活塞的结构形式，低压腔(第一圆柱腔11与第二圆柱腔12共同构成)为第一级，主要进行油液的输出，以满足停机刹车时停机刹车活门蓄压器及机轮刹车装置、管路变形等吸收的油液量。高压腔(第三圆柱腔21)为第2级，在第一级完成油液补充后实现刹车压力的建立，主要是减小刹车压力下的操纵力。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种直升机机轮刹车控制器，用于控制刹车机轮刹车，其特征在于，包括：

壳体(1)，内部包括同轴连接的第一圆柱腔(11)和第二圆柱腔(12)，所述第一圆柱腔(11)的内径大于所述第二圆柱腔(12)内径，所述壳体(1)还包括与所述第一圆柱腔(11)连通的第一开口端以及与所述第二圆柱腔(12)连通的第二开口端；

端盖(2)，密封设置在所述壳体(1)第一开口端，所述端盖(2)内部开设有的第三圆柱腔(21)，所述第三圆柱腔(21)与所述壳体(1)同轴设置，所述第三圆柱腔(21)同时与所述第一圆柱腔(11)以及所述刹车机轮连通；

第一活塞(3)，同轴密封设置在所述第三圆柱腔(21)中，且沿所述第三圆柱腔(21)轴向滑动，所述第一活塞(3)内部同轴开设有第一通孔；

第二活塞(4)，同轴密封设置在所述第一圆柱腔(11)中，且沿所述壳体(1)轴向滑动，所述第二活塞(4)内部同轴开设有第二通孔；

弹簧(5)，同轴设置在所述第一圆柱腔(11)中，且位于所述第二活塞(4)与所述端盖(2)之间，所述弹簧(5)一端固定在所述壳体(1)的第一开口端位置处，另一端端面与所述第二活塞(4)接触；

活塞杆(6)，同轴设置在所述壳体(1)内部，所述活塞杆(6)依次贯穿所述第二活塞(4)和所述第一活塞(3)，且所述活塞杆(6)包括外径由大到小的第一杆体(61)、第二杆体(62)以及第三杆体(63)，所述第一杆体(61)的外径大于所述第二活塞(4)的第二通孔的直径，所述第二杆体(62)的外径小于所述第二通孔的直径且大于所述第三圆柱腔(21)的内径，所述第三杆体(63)的外径小于所述第一活塞(3)的第一通孔的直径；

在所述活塞杆(6)内部同轴开设有相连接的第四圆柱腔(64)和第五圆柱腔(65)，所述第四圆柱腔(64)内径小于所述第五圆柱腔(65)内径，所述活塞杆(6)杆体上设置有用于将所述第五圆柱腔(65)与所述第一圆柱腔(11)连通的通孔；

顶杆(7)，沿所述活塞杆(6)轴向滑动设置在所述活塞杆(6)内部，所述顶杆(7)包括第四杆体(71)和第五杆体(72)，所述第四杆体(71)的外径等于所述第四圆柱腔(64)内径，所述第五杆体(72)的内径等于所述第五圆柱腔(65)内径；

在所述第五杆体(72)上开设有通孔，用于在所述顶杆(7)滑动至预定位置时将所述第五圆柱腔(65)与所述第二圆柱腔(12)连通；

推杆(8)，一端同轴贯穿所述壳体(1)的第二开口端，与所述活塞杆(6)靠近所述第二开口端的端面固定连接。

2.根据权利要求1所述的直升机机轮刹车控制器，其特征在于，所述端盖(2)一端具有环状凸起(22)，所述环状凸起(22)位于所述第一圆柱腔(11)中，所述环状凸起(22)的内部形成所述第三圆柱腔(21)。

3.根据权利要求2所述的直升机机轮刹车控制器，其特征在于，所述环状凸起(22)的外径等于所述弹簧(5)的内径。

4.根据权利要求1所述的直升机机轮刹车控制器，其特征在于，在所述第五杆体(72)的远离所述第四杆体(71)一端端面处设置有密封部(73)，用于在所述顶杆(7)处于非预定位置时将所述第五圆柱腔(65)与所述第二圆柱腔(12)隔断。

5.根据权利要求1所述的直升机机轮刹车控制器，其特征在于，所述第三圆柱腔(21)通过接管咀组件(23)与所述刹车机轮连通。

6.根据权利要求5所述的直升机机轮刹车控制器，其特征在于，所述接管咀组件(23)的出口位置处设置有保护帽盖(24)以及矩形密封圈。

7.根据权利要求1所述的直升机机轮刹车控制器，其特征在于，还包括：

观察窗(13)，设置在所述壳体(1)上，用于观察所述第二圆柱腔(12)。

8.根据权利要求1所述的直升机机轮刹车控制器，其特征在于，在所述壳体(1)上靠近所述第二开口端处设置有液位螺钉(14)。

9.根据权利要求1所述的直升机机轮刹车控制器，其特征在于，在所述壳体(1)上靠近所述第二开口端处设置有通气装置组件(15)。