CN112610632A - 一种航空机轮刹车用静盘组件铆接结构及其铆接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种航空机轮刹车用静盘组件铆接结构及其铆接方法，包括包括静盘骨架（1）和刹车片，所述刹车片包括钢背（2）和摩擦体（3），其特征在于，所述静盘骨架（1）和刹车片设置有相对应的铆接孔，静盘骨架（1）和刹车片通过铆接孔用铆钉（4）铆接，所述静盘骨架（1）和钢背（2）设置有相对应的防转孔，静盘骨架（1）和钢背（2）通过防转孔用防转销（5）连接。该结构能有效解决静盘组件生产过程中摩擦体与静盘骨架整体烧结后静盘骨架出现的翘曲变形缺陷，摩擦体摩擦面积大、散热性好、耐高温、降低生产成本，具备能延长静盘组件使用寿命。

Description

一种航空机轮刹车用静盘组件铆接结构及其铆接方法
技术领域
本发明属于航空制动技术领域，特别是涉及一种机轮刹车用静盘组件铆接结构及其装配铆接方法。
背景技术
航空刹车机轮包括刹车装置和机轮组件，机轮组件主要作用是支撑航空并且承受航空重量，而刹车装置用于航空起飞或着陆时机轮制动。刹车装置中静盘组件通过键槽与刹车壳体凸键配合，固定在航空起落架上。航空刹车时刹车液在刹车压力作用下进入汽缸座，推动活塞前移，压紧盘随活塞前移压紧静盘组件，承压盘及随机轮转动的动盘产生摩擦力矩使机轮制动。
现有的刹车装置中的静盘组件（刹车盘）种类包含钢制静盘组件、碳碳静盘组件和碳陶静盘组件。钢制静盘组件中的摩擦部分为粉末冶金材料，静盘骨架材料为合金结构钢材料。
刹车装置是制动系统中的重要的制动元件，其制动性能主要取决于静盘组件和动盘的材质和性能。在摩擦体刹车材料和动盘的材质和性能确定的情况下，静盘组件结构的可靠性及其寿命是影响刹车性能的主要因素之一。由于航空着陆时制动速度高，静盘组件要承受较大的剪切力、较高的温度和压力，这就对静盘组件的结构提出了很高的要求，既要强度高，又要保证有良好的导热性，以保证机轮在高速制动时的刹车性能。在制动过程中刹车片需要将巨大的摩擦动能转换为热能，机轮中静盘组件上的摩擦体热负荷巨大，容易导致因温度急剧升高，热量不能及时传出，造成静盘组件上的摩擦体（摩擦材料）磨损快，摩擦体厚度较薄处出现龟裂和掉边掉角现象。
航空机轮中静盘组件上的摩擦体（摩擦材料）与静盘骨架的连接采用的是整体烧结连接，烧结连接的方法是在压制模型腔中倒入适量的粉末冶金刹车材料粉料，施加压力后出模得到摩擦体压坯，用透明胶带将摩擦体压坯捆绑在静盘骨架两侧，把捆绑的静盘组件放置到钟罩式加压烧结炉中加温加压烧结，出炉后摩擦体压坯连接在与静盘骨架两侧上，摩擦体与静盘骨架烧结后组成静盘组件，正常烧结后静盘组件中的静盘骨架无翘曲变形现象，见图1所示。
但是，摩擦体（即摩擦材料）与静盘骨架整体烧结保温结束时，立即加注水进行冷却，快速降温易使尺寸大且厚度薄材料为金属的静盘骨架出现翘曲变形，并与操作方法的差异翘曲变形程度有大有小，特别是放置在钟罩式加压烧结炉中的上段的静盘组件，或对于静盘组件上摩擦体材料硬度检查不合格或摩擦体与静盘骨架之间的结合性检查不合格的静盘组件进行返烧后，静盘组件上的静盘骨架翘曲变形较大。静盘骨架翘曲变形较大的静盘组件加工后摩擦体靠近外圈或内圈的厚度尺寸局部出现变薄的情况，这种变薄的情况严重缩短了航空机轮静盘组件使用寿命或降低刹车次数，见图2所示。对于烧结后的静盘骨架翘曲变形特别严重的静盘组件，由于静盘骨架两侧有连接的摩擦体，后序加工工序无法弥补造成报废。同时，摩擦体与静盘骨架在钟罩式加压烧结炉中整体烧结，其烧结温度不是材料为合金结构钢的静盘骨架热处理温度，烧结后的静盘骨架抗拉强度和延伸率等力学性能有时达不到合金结构钢热处理后的合适要求。
现有的静盘组件整体烧结结构，不能有效地彻底解决静盘骨架或多或少翘曲变形问题，不能有效地延长静盘组件使用寿命，降低静盘组件的制造成本。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种航空机轮刹车用静盘组件铆接结构。
本发明通过如下技术方案予以实现：
一种航空机轮刹车用静盘组件铆接结构，包括静盘骨架和刹车片，所述刹车片包括钢背和摩擦体，所述静盘骨架和刹车片设置有相对应的铆接孔，静盘骨架和刹车片通过铆接孔用铆钉铆接，所述静盘骨架和钢背设置有相对应的防转孔。静盘骨架和钢背通过防转孔用防转销连接。
进一步地，所述钢背和摩擦体烧结成刹车片；
进一步地，所述钢背（2）上设置有4个防转孔；
进一步地，所述刹车片居中位置设置有1个铆接孔；
进一步地，其铆接方法包括以下步骤：
S1，将防转销压入钢背的防转孔，钢背、摩擦体和防转销一体组成刹车片组件；
S2，将刹车片组件上的4个防转销对准静盘骨架的防转孔进行压入装配，铆钉穿过静盘骨架铆接孔和钢背上的铆接孔，铆钉穿过静盘骨架下方的钢背上的通孔、再穿过静盘骨架上铆接孔D2和静盘骨架上方的钢背上的通孔；
S3，对刹车片组件铆接孔中的铆钉头镦粗镦平，铆钉镦粗镦平后实现摩擦体与静盘骨架的连接，铆钉上铆钉头铆接后其铆接平面低于摩擦体摩擦面，铆钉头镦粗镦平后其镦粗部位有适合厚度尺寸；
本发明的有益效果在于：
本发明提供了一种航空机轮刹车用静盘组件铆接结构，有效解决静盘组件生产过程中烧结后静盘骨架出现的翘曲变形缺陷，摩擦体摩擦面积大、散热性好、耐高温、降低生产成本，具备能延长静盘组件使用寿命。
附图说明
图1为现有技术静盘组件整体结构示意图；
图2为现有技术静盘组件整体烧结静盘骨架翘曲变形示意图；
图3为本发明静盘骨架铆接结构示意图；
图4为本发明刹车片结构示意图；
图5为本发明铆钉结构示意图；
图6为本发明防转销结构示意图；
图7为本发明刹车片组件结构示意图；
图8为本发明静盘组件铆钉镦粗示意图；
图9为本发明装配铆接示意图；
图10为本发明装配铆钉铆接后的示意图；
图11为本发明装配铆接后静盘组件铆接结构示意图；
图中：静盘骨架-1、钢背-2、摩擦体-3、铆钉-4、防转销-5。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
一种航空机轮刹车用静盘组件铆接结构，包括静盘骨架1和刹车片，所述刹车片包括钢背2和摩擦体3，所述静盘骨架1和刹车片设置有相对应的铆接孔，静盘骨架1和刹车片通过铆接孔用铆钉4铆接，所述静盘骨架1和钢背2设置有相对应的防转孔。静盘骨架1和钢背2通过防转孔用防转销5连接。
静盘骨架1结构参阅图4，静盘骨架1选用合适的合金结构钢材料牌号进行热处理获得所需的抗拉强度和延伸率等力学性能。用机械加工方法加工出内圆、外圆和键槽，再加工出铆接刹车片组件的铆接孔D1和防止刹车片组件旋转的防转孔D2。
钢背2选用合适的碳素结构钢材料牌号和合适的板材厚度，用落料模先冲出钢背2外形，再磨平钢背2两平面。
摩擦体3在专用压制模型腔中倒入适量的粉末冶金刹车材料粉料，并施加压力后保持适当时间，解除压制压力，出模得到厚度尺寸合适的摩擦体3，摩擦体3的形状及尺寸与钢背2相同，仅是厚度尺寸不同。
刹车片，把摩擦体3用透明胶带捆绑在钢背2任意一平面后组合成刹车片，把刹车片组合件放入到钟罩式加压烧结炉中高温高压烧结后得到成品刹车片。
参阅图5，对刹车片上平面和下平面进行磨削保证两平面的平行要求。然后在刹车片钢背上加工铆接孔D3和D5，防转孔D4、刹车片钢背上孔D3与静盘骨架1上铆接孔D1尺寸相同。
参阅图6，铆钉4选用合适的材料牌号，用机械加工方法加工出铆钉4外圆D6和D7，D6大于D7，铆钉4外圆D7与静盘骨架上铆接孔D1和钢背2上铆接孔D3的铆钉内孔留有合适的间隙。铆钉4外圆D6与钢背2上内孔D5留有合适的间隙。
参阅图7，用机械加工方法加工防转销5，防转销5外圆D8与钢背2上防转孔D4配合留有合适的配合间隙。
上述航空机轮刹车用静盘组件铆接结构的装配铆接步骤包括如下步骤：
S1，参阅图8，将防转销5压入钢背2的防转孔，钢背2、摩擦体3和防转销5一体组成刹车片组件；
S2，参阅图9，将刹车片组件上的4个防转销5对准静盘骨架1的防转孔进行压入装配，铆钉4穿过静盘骨架铆接孔和钢背2上的铆接孔，铆钉4穿过静盘骨架1下方的钢背2上的通孔、再穿过静盘骨架1上铆接孔D2和静盘骨架1上方的钢背2上的通孔；
S3，参阅图10-11，对刹车片组件铆接孔中的铆钉头镦粗镦平，铆钉4镦粗镦平后实现摩擦体与静盘骨架的连接，铆钉4上铆钉头铆接后其铆接平面低于摩擦体摩擦面，铆钉头镦粗镦平后其镦粗部位有适合厚度尺寸。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种航空机轮刹车用静盘组件铆接结构，包括静盘骨架（1）和刹车片，所述刹车片包括钢背（2）和摩擦体（3），其特征在于，所述静盘骨架（1）和刹车片设置有相对应的铆接孔，静盘骨架（1）和刹车片通过铆接孔用铆钉（4）铆接，所述静盘骨架（1）和钢背（2）设置有相对应的防转孔,静盘骨架（1）和钢背（2）通过防转孔用防转销（5）连接。
2.根据权利要求1所述的一种航空机轮刹车用静盘组件铆接结构，其特征在于，所述钢背（2）和摩擦体（3）烧结成刹车片。
3.根据权利要求2所述的一种航空机轮刹车用静盘组件铆接结构，其特征在于，所述钢背（2）上设置有4个防转孔。
4.根据权利要求3所述的一种航空机轮刹车用静盘组件铆接结构，其特征在于，所述刹车片居中位置设置有1个铆接孔。
5.根据权利要求4所述的一种航空机轮刹车用静盘组件铆接结构的装配铆接方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，将防转销（5）压入钢背（2）的防转孔，钢背（2）、摩擦体（3）和防转销（5）一体组成刹车片组件；
S2，将刹车片组件上的4个防转销（5）对准静盘骨架（1）的防转孔进行压入装配，铆钉（4）穿过静盘骨架铆接孔和钢背（2）上的铆接孔，铆钉（4）穿过静盘骨架（1）下方的钢背（2）上的通孔、再穿过静盘骨架（1）上铆接孔D2和静盘骨架（1）上方的钢背（2）上的通孔；
S3，对刹车片组件铆接孔中的铆钉头镦粗镦平，铆钉（4）镦粗镦平后实现摩擦体与静盘骨架的连接，铆钉（4）上铆钉头铆接后其铆接平面低于摩擦体摩擦面，铆钉头镦粗镦平后其镦粗部位有适合厚度尺寸。
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