CN106394257B - 耦合式液压传动的节能蓄电装置的应用 - Google Patents

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Abstract

耦合式液压传动的节能蓄电装置的应用，其特征在于：当航空器的主起落架接地后，进入跑道滑跑时，主起落架轮的轮子转动带动主起落架轮轴转动，从而带动油马达B转动；油马达B转动使得油马达B的液压油流经下游液压管，带动油马达A，发电并充电储能，使驱动电机产生阻力，经油马达A、下游液压管、油马达B、主起落架轮轴最终传递到主起落架轮，使主起落架轮的转速减慢，起到制动的作用；当航空器减速至规定的安全速度以下时，飞行员先启动APU而后关闭发动机；驱动电机转为电动机模式，驱动电机转动带动油马达A转动，动力经下游液压管、油马达B、主起落架轮轴最终传递到主起落架轮带动主起落架轮转动，在地面正常滑行。

Description

耦合式液压传动的节能蓄电装置的应用
技术领域
耦合式液压传动的节能蓄电装置的应用，涉及液压传动应用技术领域。
背景技术
随着信息产业、旅游产业的迅猛发展，与之相适应的运输业也在迅猛发展。出行、物资流通的速度都在日新月异的发生着改变，人们的活动半径越来越大，物资流通的范围越来越广。航空运输业发展迅速，近年来就国内而言，不断扩充新增航线、扩大机场。
航空器在地面或起飞或着陆不同于汽车，航空器着陆时放下起落架(轮子及附属机构)，然后以航空器引擎(涡轮风扇发动机，如果使用涡轮喷气发动机油耗将更大)为动力滑行到停机坪，因此油耗大 (特别是在航空器低速移动低于80节时油耗特别巨大)、噪音大、易吸入异物造成故障，如果有人员走动也有被吸入的危险。如“编号AI619的航空班机，当时要从Mumbai飞往Hyderabad，由于航空器副驾驶搞错信号，启动引擎时，一名地勤人员被吸入引擎中。”
与航运相关地面设施越来越凸显出与飞速发展航运的不相适应。
发明内容
航空器在起飞或降落时均需要滑行。日益增加的航班班次占用滑行道，使得许多机场不得不扩建增加滑行道。增大了机场建设费用、地面维护费用。
为克服现有技术存在的不足：
本申请的目的之一是减少航空器的滑跑距离；
本申请的目的之二额外增加在非正常状态下的制动性；
本申请的目的之三是提高航空器降落和滑行阶段的安全性。
为实现上述目的本申请采用如下技术方案：
一、耦合式液压传动的节能蓄电装置
1、耦合式液压传动的节能蓄电装置，包括：蓄电池组1、供电电缆2、主起落架3、控制电缆5、电子设备舱6、液压交输阀21、交输管22、油马达A23、油马达B24、下游液压管25、上游液压管26、驱动电机28、电动机电缆29、接线盒30；
其特征在于：
主起落架3包含：主起落架轮3.1、主起落架支柱3.2、主起落架桥架3.3、主起落架轮轴3.4；
主起落架轮3.1连接主起落架轮轴3.4，主起落架支柱3.2连接主起落架桥架3.3，主起落架轮轴3.4 连接主起落架桥架3.3，
主起落架为对称平行的两组，每组主起落架装有四个完全一样的主起落架轮3.1，前面两个主起落架轮3.1和后面两个主起落架轮3.1；
耦合式液压传动的节能蓄电装置为对称的耦合式结构，即油马达A23、油马达B24、驱动电机28 均为左右对称的两套；
油马达B24位于每组主起落架轮3.1的内侧连接主起落架轮轴3.4，油马达B24连接有下游液压管 25和上游液压管26；
下游液压管25连接油马达A23，油马达A23连接上游液压管26，油马达A23连接交输管22，交输管22上装有液压交输阀21；(液压交输阀21的作用是通过交输管22连接对称的两个油马达A23，因此当一侧的一台驱动电机28出现故障时，另一台驱动电机28通过液压交输阀21和交输管22可以照样完成两台驱动电机28的工作，起保障作用)
蓄电池组1连接供电电缆2(航空器降落滑行时通过主起落架轮轴3.4带动油马达B24转动，液压油再带动油马达A23转动，油马达A23带动驱动电机28发电，驱动电机28发的电通过供电电缆2传至蓄电池组1储存电能)
控制电缆5连接电子设备舱6(由电子设备舱出来的控制电缆5，可传递控制信号，使系统运行可控)
供电电缆2、控制电缆5、电动机电缆29均连接接线盒30。
2、所述的耦合式液压传动的节能蓄电装置，其特征在于：所述的油马达A23为叶片油马达。(可以双向转动)
3、所述的耦合式液压传动的节能蓄电装置，其特征在于：所述的油马达B24为叶片油马达。(可以双向转动)
4、所述的耦合式液压传动的节能蓄电装置，其特征在于：所述的接线盒30为可在负85℃至55℃环境工作的分线盒。
5、所述的耦合式液压传动的节能蓄电装置，其特征在于：所述的驱动电机28为直流电机。
二、耦合式液压传动的节能蓄电装置的应用
1、耦合式液压传动的节能蓄电装置，包括：蓄电池组1、供电电缆2、主起落架3、控制电缆5、电子设备舱6、液压交输阀21、交输管22、油马达A23、油马达B24、下游液压管25、上游液压管26、驱动电机28、电动机电缆29、接线盒30；
主起落架3包含：主起落架轮3.1、主起落架支柱3.2、主起落架桥架3.3、主起落架轮轴3.4；
主起落架轮3.1连接主起落架轮轴3.4，主起落架支柱3.2连接主起落架桥架3.3，主起落架轮轴3.4 连接主起落架桥架3.3，
主起落架为对称平行的两组，每组主起落架装有四个完全一样的主起落架轮3.1，前面两个主起落架轮3.1和后面两个主起落架轮3.1；
耦合式液压传动的节能蓄电装置为对称的耦合式结构，即油马达A23、油马达B24、驱动电机28 均为左右对称的两套；
油马达B24位于每组主起落架轮3.1的内侧连接主起落架轮轴3.4，油马达B24连接有下游液压管 25和上游液压管26；
下游液压管25连接油马达A23，油马达A23连接上游液压管26，油马达A23连接交输管22，交输管22上装有液压交输阀21；(液压交输阀21的作用是通过交输管22连接对称的两个油马达A23，因此当一侧的一台驱动电机28出现故障时，另一台驱动电机28通过液压交输阀21和交输管22可以照样完成两台驱动电机28的工作，起保障作用)
蓄电池组1连接供电电缆2(航空器降落滑行时通过主起落架轮轴3.4带动油马达B24转动，液压油再带动油马达A23转动，油马达A23带动驱动电机28发电，驱动电机28发的电通过电机电缆29经分线盒30传至蓄电池组1储存电能)
控制电缆5连接电子设备舱6(由电子设备舱出来的控制电缆5，可传递控制信号，使系统运行可控)
供电电缆2、控制电缆5、电动机电缆29均连接接线盒30。
其特征在于：
步骤1：当航空器的主起落架接地(接触地面)后，进入跑道滑跑时，主起落架轮3.1的轮子转动带动主起落架轮轴3.4转动，从而带动油马达B24转动；油马达B24转动使得油马达B24的液压油流经下游液压管25，带动油马达A23转动，从而驱动驱动电机28转动发电；
驱动电机28发出的电的电流通过电动机电缆29经接线盒30到供电电缆2再到蓄电池组1储存电能；充电储能，电流形成回路，使驱动电机28产生阻力，经油马达A23、下游液压管25、油马达B24、主起落架轮轴3.4最终传递到主起落架轮3.1，使主起落架轮3.1的转速减慢，起到制动的作用；
步骤2：
当航空器减速至规定的安全速度以下时(不同的道面条件对不同型号的航空器的安全速度均有具体规定)，飞行员先启动APU(现有技术为，向航空器提供电源和空调的设备)而后关闭发动机；
驱动电机28转为电动机模式，驱动电机28转动带动油马达A23转动，动力经下游液压管25、油马达B24、主起落架轮轴3.4最终传递到主起落架轮3.1带动主起落架轮3.1转动，使航空器在发动机关闭的情况下，在地面正常滑行；(现有技术的航空器的发动机通常使用涡轮风扇发动机或涡轮喷气发动机，这二者在低速运行时效率极低，且排放较高；并且对地面人员有较大的威胁，存在安全隐患，影响地面工作人员的工作效率)
步骤3：航空器停机入位完成作业内容准备再次出发时，飞行员启动APU，APU为驱动电机28供电，由于驱动电机28为直流电动机，可以反向旋转使航空器后退，离开停机位；(由于大多数停机位前方有建筑物或其他障碍，航空器无法前进离开停机位，必须后退，而使用现有技术使航空器离开停机位的方法是由牵引车推动航空器后退，目前仅有极少数的航空器可以自行后退，但仍需利用发动机且这种发动机需要高位安装噪声大气动性能差，已被大多数制造商淘汰，使用本发明可以不再依赖发动机和牵引车，节省人力物力提高效率)
步骤4：航空器离开停机位后，驱动电机28正转带动主起落架轮3.1使航空器正常滑行至接近跑道时再启动发动机，而后按照现有技术的正常程序继续滑行至跑道内起飞。
2、所述的耦合式液压传动的节能蓄电装置，其特征在于：所述的油马达A23和油马达B24使用的液压油为超低温液压油。
有益效果
1、由于“驱动电机28发出的电的电流通过电动机电缆29经接线盒30到供电电缆2再到蓄电池组 1储存电能；”可减少航空器的滑跑距离；
2、由于“驱动电机28发出的电的电流通过电动机电缆29经接线盒30到供电电缆2再到蓄电池组 1储存电能；……蓄电池组1连接供电电缆2”可有效地将航空器滑跑的动力转变为电能存储在蓄电池组中为航空器供电，节约能源；
3、本申请可额外增加在非正常状态下的制动性，若当航空器的其中一种制动故障时，本申请的耦合式液压传动的节能蓄电装置可以作为一种备用的制动使用；
4、提高了航空器降落阶段的安全性，特别是在航空器非正常降落时的安全性，例如，当现有技术的刹车装置不可用时，本发明作为一种独立的系统，可以独立工作实现航空器降落支地面滑行的制动。
5、液压交输阀21的作用是通过交输管22连接对称的两个油马达A23，因此当一侧的一台驱动电机28 出现故障时，另一台驱动电机28通过液压交输阀21和交输管22可以照样完成两台驱动电机28的工作，起保障作用；
6、驱动电机28，当航空器在地面运动时，可以替代发动机为航空器提供推力
7、由于本发明使得航空器可以借助驱动电机28驱动航空器，较现有技术的引擎式驱动可大大节省航空燃油。
8、由于本发明使得航空器可以借助驱动电机28驱动航空器，较现有技术的引擎式驱动可降低噪音、减轻排放、杜绝引擎伤人的事故发生的可能性。
附图说明
图1：耦合式液压传动的节能蓄电装置与航空器位置侧视示意图
图2：耦合式液压传动的节能蓄电装置与航空器位置俯视示意图
图3：耦合式液压传动的节能蓄电装置俯视图
图4：图3的A-A视图
图5：图1的Ⅰ放大图
图中：1蓄电池组、2供电电缆、3主起落架、5控制电缆、6电子设备舱、21液压交输阀、22交输管、23油马达A、24油马达B、25下游液压管、26上游液压管、28驱动电机、29电动机电缆、30接线盒；3.1主起落架轮、3.2主起落架支柱、3.3主起落架桥架、3.4主起落架轮轴。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请做进一步说明。
实施例1
1、耦合式液压传动的节能蓄电装置，包括：蓄电池组1、供电电缆2、主起落架3、控制电缆5、电子设备舱6、液压交输阀21、交输管22、油马达A23、油马达B24、下游液压管25、上游液压管26、驱动电机28、电动机电缆29、接线盒30；
其特征在于：
主起落架3包含：主起落架轮3.1、主起落架支柱3.2、主起落架桥架3.3、主起落架轮轴3.4；
主起落架轮3.1连接主起落架轮轴3.4，主起落架支柱3.2连接主起落架桥架3.3，主起落架轮轴3.4 连接主起落架桥架3.3，
主起落架为对称平行的两组，每组主起落架装有四个完全一样的主起落架轮3.1，前面两个主起落架轮3.1和后面两个主起落架轮3.1；
耦合式液压传动的节能蓄电装置为对称的耦合式结构，即油马达A23、油马达B24、驱动电机28 均为左右对称的两套；
油马达B24位于每组主起落架轮3.1的内侧连接主起落架轮轴3.4，油马达B24连接有下游液压管 25和上游液压管26；
下游液压管25连接油马达A23，油马达A23连接上游液压管26，油马达A23连接交输管22，交输管22上装有液压交输阀21；(液压交输阀21的作用是通过交输管22连接对称的两个油马达A23，因此当一侧的一台驱动电机28出现故障时，另一台驱动电机28通过液压交输阀21和交输管22可以照样完成两台驱动电机28的工作，起保障作用)
蓄电池组1连接供电电缆2(航空器降落滑行时通过主起落架轮轴3.4带动油马达B24转动，液压油再带动油马达A23转动，油马达A23带动驱动电机28发电，驱动电机28发的电通过供电电缆2传至蓄电池组1储存电能)
控制电缆5连接电子设备舱6(由电子设备舱出来的控制电缆5，可传递控制信号，使系统运行可控) 供电电缆2、控制电缆5、电动机电缆29均连接接线盒30。
2、所述的耦合式液压传动的节能蓄电装置，其特征在于：所述的油马达A23为叶片油马达。(可以双向转动)
3、所述的耦合式液压传动的节能蓄电装置，其特征在于：所述的油马达B24为叶片油马达。(可以双向转动)
4、所述的耦合式液压传动的节能蓄电装置，其特征在于：所述的接线盒30为可在负85℃至55℃环境工作的分线盒。
5、所述的耦合式液压传动的节能蓄电装置，其特征在于：所述的驱动电机28为直流电机。
实施例2
1、耦合式液压传动的节能蓄电装置，包括：蓄电池组1、供电电缆2、主起落架3、控制电缆5、电子设备舱6、液压交输阀21、交输管22、油马达A23、油马达B24、下游液压管25、上游液压管26、驱动电机28、电动机电缆29、接线盒30；
主起落架3包含：主起落架轮3.1、主起落架支柱3.2、主起落架桥架3.3、主起落架轮轴3.4；
主起落架轮3.1连接主起落架轮轴3.4，主起落架支柱3.2连接主起落架桥架3.3，主起落架轮轴3.4 连接主起落架桥架3.3，
主起落架为对称平行的两组，每组主起落架装有四个完全一样的主起落架轮3.1，前面两个主起落架轮3.1和后面两个主起落架轮3.1；
耦合式液压传动的节能蓄电装置为对称的耦合式结构，即油马达A23、油马达B24、驱动电机28 均为左右对称的两套；
油马达B24位于每组主起落架轮3.1的内侧连接主起落架轮轴3.4，油马达B24连接有下游液压管 25和上游液压管26；
下游液压管25连接油马达A23，油马达A23连接上游液压管26，油马达A23连接交输管22，交输管22上装有液压交输阀21；(液压交输阀21的作用是通过交输管22连接对称的两个油马达A23，因此当一侧的一台驱动电机28出现故障时，另一台驱动电机28通过液压交输阀21和交输管22可以照样完成两台驱动电机28的工作，起保障作用)
蓄电池组1连接供电电缆2(航空器降落滑行时通过主起落架轮轴3.4带动油马达B24转动，液压油再带动油马达A23转动，油马达A23带动驱动电机28发电，驱动电机28发的电通过电机电缆29经分线盒30传至蓄电池组1储存电能)
控制电缆5连接电子设备舱6(由电子设备舱出来的控制电缆5，可传递控制信号，使系统运行可控) 供电电缆2、控制电缆5、电动机电缆29均连接接线盒30。
其特征在于：
步骤1：当航空器的主起落架接地(接触地面)后，进入跑道滑跑时，主起落架轮3.1的轮子转动带动主起落架轮轴3.4转动，从而带动油马达B24转动；油马达B24转动使得油马达B24的液压油流经下游液压管25，带动油马达A23转动，从而驱动驱动电机28转动发电；
驱动电机28发出的电的电流通过电动机电缆29经接线盒30到供电电缆2再到蓄电池组1储存电能；充电储能，电流形成回路，使驱动电机28产生阻力，经油马达A23、下游液压管25、油马达B24、主起落架轮轴3.4最终传递到主起落架轮3.1，使主起落架轮3.1的转速减慢，起到制动的作用；
步骤2：
当航空器减速至规定的安全速度以下时(不同的道面条件对不同型号的航空器的安全速度均有具体规定)，飞行员先启动APU(现有技术为，向航空器提供电源和空调的设备)而后关闭发动机；
驱动电机28转为电动机模式，驱动电机28转动带动油马达A23转动，动力经下游液压管25、油马达B24、主起落架轮轴3.4最终传递到主起落架轮3.1带动主起落架轮3.1转动，使航空器在发动机关闭的情况下，在地面正常滑行；(现有技术的航空器的发动机通常使用涡轮风扇发动机或涡轮喷气发动机，这二者在低速运行时效率极低，且排放较高；并且对地面人员有较大的威胁，存在安全隐患，影响地面工作人员的工作效率)
步骤3：航空器停机入位完成作业内容准备再次出发时，飞行员启动APU，APU为驱动电机28供电，由于驱动电机28为直流电动机，可以反向旋转使航空器后退，离开停机位；(由于大多数停机位前方有建筑物或其他障碍，航空器无法前进离开停机位，必须后退，而使用现有技术使航空器离开停机位的方法是由牵引车推动航空器后退，目前仅有极少数的航空器可以自行后退，但仍需利用发动机且这种发动机需要高位安装噪声大气动性能差，已被大多数制造商淘汰，使用本发明可以不再依赖发动机和牵引车，节省人力物力提高效率)
步骤4：航空器离开停机位后，驱动电机28正转带动主起落架轮3.1使航空器正常滑行至接近跑道时再启动发动机，而后按照现有技术的正常程序继续滑行至跑道内起飞。
2、所述的耦合式液压传动的节能蓄电装置，其特征在于：所述的油马达A23和油马达B24使用的液压油为超低温液压油。

Claims (2)

1.耦合式液压传动的节能蓄电装置的应用，耦合式液压传动的节能蓄电装置包括：蓄电池组、供电电缆、主起落架、控制电缆、电子设备舱、液压交输阀、交输管、油马达A、油马达B、下游液压管、上游液压管、驱动电机、电动机电缆、接线盒；
主起落架包含：主起落架轮、主起落架支柱、主起落架桥架、主起落架轮轴；
主起落架轮连接主起落架轮轴，主起落架支柱连接主起落架桥架，主起落架轮轴连接主起落架桥架；
主起落架为对称平行的两组，每组主起落架装有四个完全一样的主起落架轮，前面两个主起落架轮和后面两个主起落架轮；
耦合式液压传动的节能蓄电装置为对称的耦合式结构，即油马达A、油马达B、驱动电机均为左右对称的两套；
油马达B位于每组主起落架轮的内侧连接主起落架轮轴，油马达B连接有下游液压管和上游液压管；
下游液压管连接油马达A，油马达A连接上游液压管，油马达A连接交输管，交输管上装有液压交输阀；
蓄电池组连接供电电缆；
控制电缆连接电子设备舱；
供电电缆、控制电缆、电动机电缆均连接接线盒；
其特征在于：
步骤1：当航空器的主起落架接地后，进入跑道滑跑时，主起落架轮的轮子转动带动主起落架轮轴转动，从而带动油马达B转动；油马达B转动使得油马达B的液压油流经下游液压管，带动油马达A转动，从而驱动驱动电机转动发电；
驱动电机发出的电的电流通过电动机电缆经接线盒到供电电缆再到蓄电池组储存电能；充电储能，电流形成回路，使驱动电机产生阻力，经油马达A、下游液压管、油马达B、主起落架轮轴最终传递到主起落架轮，使主起落架轮的转速减慢，起到制动的作用；
步骤2：
当航空器减速至规定的安全速度以下时，飞行员先启动APU而后关闭发动机；
驱动电机转为电动机模式，驱动电机转动带动油马达A转动，动力经下游液压管、油马达B、主起落架轮轴最终传递到主起落架轮带动主起落架轮转动，使航空器在发动机关闭的情况下，在地面正常滑行；
步骤3：航空器停机入位完成作业内容准备再次出发时，飞行员启动APU，APU为驱动电机供电，由于驱动电机为直流电动机，可以反向旋转使航空器后退，离开停机位；
步骤4：航空器离开停机位后，驱动电机正转带动主起落架轮使航空器正常滑行至接近跑道时再启动发动机，而后按照现有技术的正常程序继续滑行至跑道内起飞。
2.如权利要求1所述的耦合式液压传动的节能蓄电装置的应用，其特征在于：所述的油马达A和油马达B使用的液压油为超低温液压油。
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