CN113978707A - 一种刹车控制系统、控制方法及飞行器 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种刹车控制系统、控制方法及飞行器，包括：通过管路依次连接的液压源、并联油路、刹车控制阀和刹车作动器；并联油路包括并联的液压泵A和液压泵B；液压泵A包括液压泵A和与液压泵A连接并用于驱动液压泵A的机械取能机构，机械取能机构与飞机机轮上的轮毂刚性连接；液压泵B包括液压泵B和与液压泵B连接并用于驱动液压泵B的直流电机；液压泵A和液压泵B的进油口均与液压源连通；液压泵A和液压泵B的出油口分别设置有单向阀A和单向阀B；单向阀A的进油口与液压泵A的出油口相连；单向阀A的出油口与刹车控制阀的进油口相连；单向阀B的进油口与液压泵B的出油口相连；单向阀B的出油口与刹车控制阀的进油口相连。

Description

一种刹车控制系统、控制方法及飞行器

技术领域

本公开涉及刹车技术领域，尤其涉及一种刹车控制系统、控制方法及飞行器。

背景技术

飞机刹车系统是现代飞机的一个重要组成部分，主要用于耗散飞机在地面滑跑时的动能，保证飞机制动停止，防止机轮发生过度磨损，并且能协同其它机载系统实现飞机的转弯和停驻等，是保障飞机起飞、着陆安全的重要系统。目前，飞机液压刹车系统均依靠主机的集中液压源，通过密集的长管路输送到刹车作动器，存在液压零部件多、管路布局困难且复杂、重量重、跑冒滴漏等难题，而电动刹车存在电机发热大、余度配置困难、成熟度低等问题。

发明内容

为了解决上述技术问题中的至少一个，本公开提供了一种刹车控制系统、控制方法及飞行器。

根据本公开的一个方面，一种刹车控制系统，包括：机械取能机构、通过管路依次连接的液压源、液压泵A、液压泵B、刹车控制阀和刹车作动器；

所述液压泵A和液压泵B并联连接；

所述机械取能机构用于将机械能回收并驱动液压泵A；

所述液压源用于为所述液压泵A和/或液压泵B提供油液；

所述刹车控制阀用于通过液压油在油路中的通断控制所述刹车作动器的动作；

所述液压泵B与电机传动连接。

根据本公开的至少一个实施方式，所述液压泵A和液压泵B的出油口分别设置单向阀，所述单向阀用于防止出油口的油液返回至相应的液压泵中。

根据本公开的至少一个实施方式，还包括分别与所述液压泵A的进油口和出油口相连的单向阀C。

根据本公开的至少一个实施方式，还包括：所述刹车控制阀的回油口和所述液压源通过第一管路相连；所述第一管路上串接有滤油器。

根据本公开的至少一个实施方式，还包括：溢流阀；

所述溢流阀的进油口与所述单向阀的出油口相连；

所述溢流阀的出油口与所述液压源相连。

根据本公开的至少一个实施方式，所述液压泵A和液压泵B的出油口与所述刹车控制阀的进油口之间的管路设置有蓄能器。

一种刹车控制方法，包括上述的刹车控制系统；

当所述刹车控制系统处在单泵模式，机械取能机构的机械能驱动液压泵A产生第一高压油液，第一高压油液通过刹车控制阀控制刹车作动器动作。

根据本公开的至少一个实施方式，当所述刹车控制系统处在双泵模式，机械取能机构的机械能驱动液压泵A产生第二高压油液，电机驱动液压泵B产生第三高压油液，所述第二高压油液与第三高压油液通过刹车控制阀控制刹车作动器动作。

根据本公开的至少一个实施方式，当所述刹车控制系统处在无泵模式，蓄能器产生第四高压油液，所述第四高压油液通过刹车控制阀控制刹车作动器动作。

一种飞行器，包括前述任一项所述的刹车控制系统。

本公开的有益效果是：本刹车控制控制系统设置两套系统互不干涉，形成双余度刹车控制系统，可靠性更高、安全性更好，同时由于该刹车控制系统不需要飞机发动机动力输入，可以实现无动力返航刹车功能。

本公开可以适用于任何飞机的刹车系统，汽车及工业机器领域。

附图说明

附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。

图1是根据本公开的实施方式的刹车控制系统的示意图。

附图标记：1-机轮；2-机械取能机构；3-液压泵A；4-单向阀A；5-液压泵B；6-单向阀B；7-蓄能器；8-温压传感器A；9-温压传感器B；10-单向阀C；11-液压源；12-温压传感器C；13-排气阀；14-滤油器；15-电机；16-溢流阀；17-刹车控制阀；18-刹车作动器。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开。

如图1所示，根据本公开的第一实施方式，提供了一种刹车控制系统，包括：机械取能机构2、通过管路依次连接的液压源11、液压泵A3、液压泵B5、刹车控制阀17和刹车作动器18；液压泵A3和液压泵B5并联连接；机械取能机构2用于将机械能回收并驱动液压泵A3；液压源11用于为液压泵A3和/或液压泵B5提供油液；刹车控制阀17用于通过液压油在油路中的通断控制刹车作动器18的动作；液压泵B5与电机15传动连接。

机械取能机构2可采用公开号为CN113277073A，名称为一种机械取能机构和自馈能刹车装置的中国发明专利申请中的机械取能机构实现；机械取能机构2的加速齿轮与机轮1连接，机械取能机构2的输出轴与液压泵A连接，将机轮1高速转动的动能回收提取，直接输出给液压泵A使用，液压泵A吸入液压源11的低压油，然后泵出高压油，高压油依次经单向阀A4、刹车控制阀17进入刹车作动器18进行刹车。

根据本公开的一个实施方式，液压泵A3和液压泵B5的出油口分别设置单向阀，分别为单向阀A4和单向阀B6，单向阀A4用于防止出油口的油液返回至相应的液压泵A中，单向阀B6用于防止油液返回至液压泵B中。

根据本公开的一个实施方式，还包括分别与液压泵A3的进油口和出油口相连的单向阀C10。在液压泵A3的进出口设置单向阀C10,当飞机正常着陆、起飞滑行过程中，该单向阀C10处于关闭状态。当飞机倒车出库时，机轮1的转向相反，意味着液压泵A3输入的转向改变，此时液压泵A3的进出口发生交替更换，即出口变进口，进口变出口，此时该单向阀C10接通高压油路与低压油路，使泵体A从其出口吸入低压油，排除的油液经过其进口，再经过单向阀C10进入泵体A，实现内部循环，确保液压泵A3不会因内部缺油出现干摩擦损坏内部零件。

根据本公开的一个实施方式，所述液压泵A3和液压泵B5的出油口与刹车控制阀17的进油口之间的管路设置有温压传感器A8。设置温压传感器A8，可以对高压油路的压力、温度进行监测。

根据本公开的一个实施方式，刹车控制阀17的出油口与刹车作动器18之间的管路设置有温压传感器B9。在刹车控制阀17与刹车作动器18之间设置温压传感器B9，可以对经过刹车控制阀17的高压油的压力、温度进行监测，实时监测进入刹车作动器18的油压、油温。

根据本公开的一个实施方式，液压源11和并联油路之间的管路设置有温压传感器C12。设置温压传感器C12，用于对液压油内部油液的油温、温压进行监测，确保油液的油压和油温满足液压泵A3和液压泵B5的工作要求。

根据本公开的一个实施方式，还包括：刹车控制阀17的回油口和液压源11通过第一管路相连；第一管路上串接有滤油器14。设置滤油器14，用于对刹车作动器18释放回的油液与溢流阀16泄流回的液压油进行过滤，将系统工作过程中产生的金属屑等污染物过滤，确保不会产生二次油液污染，确保流回液压源11的油液污染度满足系统要求。

根据本公开的一个实施方式，还包括：溢流阀16；溢流阀16的进油口与单向阀的出油口相连；溢流阀16的出油口与液压源11相连。溢流阀16的进油口与单向阀A4和单向阀B6的出油口相连；溢流阀16的出油口与液压源11相连。设置溢流阀16，用于对高压油路进行恒压泄流作用，通过设定溢流阀16的全开压力，可以控制整个系统的压力，当刹车作动器18不需要油液的时候，溢流阀16开启，将多余的液压油泄流并流回液压源11，当刹车作动器18需要油液的时候，溢流阀16关闭，停止液压油泄流恒定系统压力。

根据本公开的一个实施方式，并联油路与刹车控制阀17的进油口之间的管路设置有蓄能器7。从而可以在刹车作动器18不需要油液的情况下，吸收高压油液并储存能量，同时，当高压油路压力不稳定的时候，可以起到压力脉动缓冲的作用。

刹车控制阀17用于对高压油路与低压油路上的油液进行开关控制与隔离，当刹车作动器18需要液压油时，刹车控制阀17接通高压油路与刹车作动器18，高压油作用于刹车作动器18进行刹车动作，低压油路断开、隔离；当刹车作动器18不需要液压油时，刹车控制阀17接通低压油路与刹车作动器18，将刹车作动器18内的油液进行释放，高压油路断开、隔离；当刹车作动器18需要保压时，刹车控制阀17同时断开高压油液与低压油路，刹车作动器18内的油液被隔离。刹车控制阀17可采用现有的换向阀实现。

根据本公开的一个实施方式，液压源11为弹簧自增压油箱。进一步地，弹簧自增压油箱上设置有排气阀13。

本公开还提供了一种刹车控制方法，包括前述任一项的刹车控制系统；

当刹车控制系统处在单泵模式，机械取能机构2的机械能驱动液压泵A3产生第一高压油液，第一高压油液通过刹车控制阀17控制刹车作动器18动作。

根据本公开的一个实施方式，当刹车控制系统处在双泵模式，机械取能机构2的机械能驱动液压泵A3产生第二高压油液，电机驱动液压泵B5产生第三高压油液，第二高压油液与第三高压油液通过刹车控制阀17控制刹车作动器18动作。

根据本公开的一个实施方式，当刹车控制系统处在无泵模式，蓄能器7产生第四高压油液，第四高压油液通过刹车控制阀17控制刹车作动器18动作。

本公开还提供一种飞行器，包括前述任一项所述的刹车控制系统。飞行器其余结构均与现有技术相同，在此不再赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。

Claims (10)

1.一种刹车控制系统，其特征在于，包括：机械取能机构（2）、通过管路依次连接的液压源（11）、液压泵A（3）、液压泵B（5）、刹车控制阀（17）和刹车作动器（18）；

所述液压泵A（3）和液压泵B（5）并联连接；

所述机械取能机构（2）用于将机械能回收并驱动液压泵A（3）；

所述液压源（11）用于为所述液压泵A（3）和/或液压泵B（5）提供油液；

所述刹车控制阀（17）用于通过液压油在油路中的通断控制所述刹车作动器（18）的动作；

所述液压泵B（5）与电机（15）传动连接。

2.如权利要求1所述的刹车控制系统，其特征在于，所述液压泵A（3）和液压泵B（5）的出油口分别设置单向阀，所述单向阀用于防止出油口的油液返回至相应的液压泵中。

3.如权利要求1所述的刹车控制系统，其特征在于，还包括分别与所述液压泵A（3）的进油口和出油口相连的单向阀C（10）。

4.如权利要求1所述的刹车控制系统，其特征在于，还包括：所述刹车控制阀（17）的回油口和所述液压源（11）通过第一管路相连；所述第一管路上串接有滤油器（14）。

5.如权利要求2所述的刹车控制系统，其特征在于，还包括：溢流阀（16）；

所述溢流阀（16）的进油口与所述单向阀的出油口相连；

所述溢流阀（16）的出油口与所述液压源（11）相连。

6.如权利要求1所述的刹车控制系统，其特征在于，所述液压泵A（3）和液压泵B（5）的出油口与所述刹车控制阀（17）的进油口之间的管路设置有蓄能器（7）。

7.一种刹车控制方法，其特征在于，包括权利要求1至6任一项所述的刹车控制系统；

当所述刹车控制系统处在单泵模式，机械取能机构（2）的机械能驱动液压泵A（3）产生第一高压油液，第一高压油液通过刹车控制阀（17）控制刹车作动器（18）动作。

8.如权利要求7所述的刹车控制方法，其特征在于，当所述刹车控制系统处在双泵模式，机械取能机构（2）的机械能驱动液压泵A（3）产生第二高压油液，电机驱动液压泵B（5）产生第三高压油液，所述第二高压油液与第三高压油液通过刹车控制阀（17）控制刹车作动器（18）动作。

9.如权利要求7所述的刹车控制方法，其特征在于，当所述刹车控制系统处在无泵模式，蓄能器（7）产生第四高压油液，所述第四高压油液通过刹车控制阀（17）控制刹车作动器（18）动作。

10.一种飞行器，其特征在于，包括1至6任一项所述的刹车控制系统。

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