CN109808874A - 用于制动飞机轮的轮辋 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于制动飞机轮的轮辋，轮辋包括外圆形部分(103)，外圆形部分(103)由用于接纳轮胎的凸缘(106a、106b)终止于其端部处，外圆形部分通过轮盘(105)连接到轮毂(104)，轮毂(104)用于安装在起落架轮轴上，以围绕与轮辋的中心轴线(X)重合的旋转轴线旋转，轮辋设计成接纳在外圆形部分的外侧上的轮胎以及在轮盘的一侧上的在内侧上的制动器。根据本发明，在将要接纳制动器的轮盘侧上的外圆形部分(103a)在包含飞机轮的中心轴线的平面中呈现出轮廓，该轮廓相对于平行于中心轴线的方向具有两个斜度α、β，从轮盘延伸到相应凸缘并朝向凸缘扩口。

Description

用于制动飞机轮的轮辋
技术领域
本发明涉及一种用于制动飞机轮的轮辋。
背景技术
已知飞机轮安装在飞机的主起落架上并且设计成与制动器协配。通常，制动器包括在飞机轮的轮辋内部延伸的盘，盘包括阻止旋转并且与转子盘交替布置的定子盘，转子盘经由杆由飞机轮的轮辋旋转驱动，所述杆固定到轮辋并接合在转子盘中的周界槽口中。受控压力施加到该组盘上以在彼此面对的盘之间产生摩擦，并由此产生减慢飞机轮旋转的制动扭矩。由于施加在飞机轮上的制动，制动器盘的温度会非常显著地升高。重要的是确保轮辋的温度不会达到可能对由轮辋承载的轮胎有害的温度。此外，只有制动器的温度不超过设定在400℃的给定安全阈值，才允许起飞。该约束有时需要飞行员等待所有制动器的温度下降到所述阈值之下以能够开始滑行，从而增加周转时间(TAT)。
为了加速制动器的冷却，已知的是借助于安装在轮轴端部处的风扇在制动盘周围组织对流空气流。然而，除了为了更换或维护目的而阻碍进入飞机轮之外，这种设备很重(通常是几千克)，是噪音源，并且增加了制动器盘的碳氧化的风险。飞机制造商旨在避免使用这种设备。
发明内容
本发明旨在提出一种轮辋，其自然地增强制动器盘的冷却而无需借助风扇。
为了实现该目的，本发明提供了一种用于制动飞机轮的轮辋，该轮辋包括外部圆形部分，该外部圆形部分由用于接纳轮胎的凸缘终止于其端部处，该外部圆形部分通过轮盘连接到轮毂，该轮毂用于安装在起落架轮轴上，以围绕与轮辋的中心轴线重合的旋转轴线旋转，轮辋设计成接纳在外圆形部分的外侧上的轮胎以及在轮盘的一侧上的在内侧上的制动器。根据本发明，在待接纳制动器的轮盘侧上的外圆形部分在包含飞机轮中心轴线的平面中呈现出轮廓，所述轮廓相对于平行于中心轴线的方向具有两个斜度，从轮盘延伸到相应凸缘并向该凸缘扩口。
具有两个斜度的该轮廓在制动器盘的周界和轮辋之间布置间隙，从而增强了空气穿过轮盘到外面的自然对流，从而改善了制动器的自然冷却。该轮廓还增强了通过辐射的热量去除。
附图说明
根据参照附图中的各图给出的以下本发明的具体实施例的说明可更好地理解本发明，附图中：
-图1A是现有技术的飞机轮的轮辋的立体图；
-图1B是类似于图1A的视图的立体图，示出了本发明具体实施例中的飞机轮的轮辋；
-图2A是在包含图1A轮辋的中心轴线的平面上的局部剖视；
-图2B是在包含图1B轮辋的中心轴线的平面上的局部剖视；
-图3A和3B是与图2A和2B相同的图，示出了制动器盘周围的对流流动；
-图4A和4B是与图2A和2B相同的图，示出了制动器盘的辐射路径；以及
-图5是在包含图1B轮辋的中心轴线的平面上的局部剖视图，该剖面穿过支承杆的脊之一。
具体实施方式
图1A示出了传统的制动轮的轮辋1，其由两个半轮辋1a和1b组成，这两个半轮辋1a和1b由穿过轮盘的螺栓2彼此固定。轮辋1具有用于接纳轮胎(未示出)的外圆形部分3。轮辋包括轮毂4，轮毂4通过穿孔轮盘5连接到其外圆形部分3。轮毂4用于接纳轴承，这些轴承用于将轮子安装在飞机起落架轮轴上，使得轮子围绕与轮子的中心轴线X重合的旋转轴线旋转。外圆形部分3包括两个部件3a和3b，它们分别由两个半轮辋1a和1b承载，并且由相应的凸缘6a、6b终止。在该示例中，半轮辋1a用于接纳制动器盘，并且其包括平行于中心轴线X延伸以接纳相应杆的脊7，所述杆接合在制动器盘中的周界槽口中。如从图2A中可以看到的，外圆形部分3的轮廓基本上平行于中心轴线X延伸。
参照图1B和2B，其示出了本发明的具体实施例中的轮辋，并且其中与现有技术轮辋共同的元件被赋予加上一百的相同附图标记，轮辋101仍然具有外圆形部分103并且其仍然由两个部件101a和101b组成，这两个部件101a和101b由穿过轮盘105的螺栓102连接在一起。然而，并且根据本发明，外圆形部分103的部件103a的轮廓相对于平行于中心轴线X的方向具有两个斜度(以角度α和β)，以远离轮盘105朝向凸缘106a扩口。这种构型需要赋予部件103b的轮廓一个角度(角度)，使得凸缘106b与凸缘106a处于相同的高度。
本发明的两个斜度在轮辋101和一叠制动器盘的周界之间留有间隙，从而使得更容易建立穿过轮盘105中的穿孔以扫过制动器盘并被排到外面的自然对流。以这种方式提供的间隙增加了轮辋与由制动器盘构成的热源之间的间距。如通过比较图3A和3B可以看到的，在图3A和3B中空气的运动用箭头表示，在传统的轮辋中，由制动器盘加热的空气趋于停滞在轮辋和制动器盘之间，而它由于围绕制动器盘周界的扩口间隙而自然地从本发明的轮缘排出。此外，并且如通过比较图4A和4B可以看到的，由制动器盘辐射的热通量在保护传统轮辋的屏蔽8上反射并朝向盘返回，而在本发明的轮辋中，辐射热通量在屏蔽108上反射，这将该辐射引导到外面。这些布置极大地改善了制动器盘的冷却并有助于减少周转时间。
自然地，并且如图5中可以看到的，为了使杆能够在平行于中心轴线X的方向上延伸，具有两个斜度导致脊107具有比传统轮辋中的脊更大的体积并因此具有更大的重量。然而，发明人已经证实，这种脊的重量增加明显小于由使用单个斜度所导致的重量增加。这构成了两个斜度的另一个优点。
还应该观察到，对于给定直径的制动器盘，凸缘106a和106b与中心轴线X间隔开的距离大于传统轮辋的凸缘与中心轴线X间隔开的距离，这使得必须安装具有更大的附接直径(或内径)的轮胎。
然而，由不使用风扇而获得的冷却改善不止补偿这些缺点。模拟显示，对于位于以下范围内的角度：
5°<α<30°,0°<β<30°
其中角度α是从凸缘106a延伸的轮廓的斜度，并且角度β是延伸至轮盘105的轮廓的斜度，与传统的轮辋相比，制动器盘的冷却加速，从而导致周转时间缩短可能多达20％。从周转时间减少除以重量增加的比值的角度来看，当角度α大于角度β时，最有利情况出现，如图所示，并且特别是当角度α和β包含在以下范围内时：
10°<α<30°,0°<β<10°
本发明并不局限于以上的描述，而是覆盖落入权利要求书所限定范围内的任何变型。具体地，尽管所示示例中的轮辋由两个部件构成，但是本发明自然地适用于制成为单个部件、从而其凸缘之一是可拆卸的以能够将轮胎安装到位的轮辋。

Claims (5)

1.一种用于制动飞机轮的轮辋，所述轮辋包括外圆形部分(103)，所述外圆形部分(103)由用于接纳轮胎的凸缘(106a、106b)终止于其端部处，所述外圆形部分通过轮盘(105)连接到轮毂(104)，所述轮毂(104)用于安装在起落架轮轴上，以围绕与所述轮辋的中心轴线(X)重合的旋转轴线旋转，所述轮辋设计成接纳在所述外圆形部分的外侧上的轮胎以及在所述轮盘的一侧上的在内侧上的制动器，所述轮辋的特征在于，在待接纳制动器的所述轮盘侧上的所述外圆形部分(103a)在包含所述飞机轮的中心轴线的平面中呈现出轮廓，所述轮廓相对于平行于所述中心轴线的方向具有两个斜度α、β，从所述轮盘延伸到相应凸缘并朝向所述凸缘扩口。
2.根据权利要求1所述的轮辋，其特征在于，所述两个斜度位于以下范围内：
5°≤α≤30°,0°≤β≤30°
其中角度α是从所述相应凸缘(106a)延伸的所述轮廓的斜度，角度β是延伸到所述轮盘(105)的所述轮廓的斜度。
3.根据权利要求1所述的轮辋，其特征在于，所述角度设成使得α>β。
4.根据权利要求1所述的轮辋，其特征在于，所述角度包含在以下范围内：
10°≤α≤30°,0°≤β≤10°。
5.根据权利要求1所述的轮辋，其特征在于，所述轮辋包括由穿过所述轮盘(105)的螺栓(102)连接在一起的两个半轮辋(101a、101b)。
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