CN114352779B - 用于航空刹车系统的定值减压阀 - Google Patents
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Abstract
本发明一种用于航空刹车系统的定值减压阀涉及航空刹车系统器件技术领域，主要包括壳体、控制组件、减压弹簧组件和阀芯阀套组件。所述控制组件、减压弹簧组件和阀芯阀套组件均与壳体配合接触，所述控制组件位于壳体的上腔，包括螺塞、衬套、活塞。所述活塞位于衬套内，与衬套内壁间隙配合相接触，所述减压弹簧组件包括导套、支撑杆、第一弹簧、盖板、圆柱销、第二弹簧、螺母和垫圈。所述阀芯阀套组件包括活门、第三弹簧、阀芯、阀套、第四弹簧。本发明不受飞机结构、空间、布局的限制，减压压力不随液压操纵力的变化而变化，实现了无论操纵力如何变化，减压压力为一个理想恒值的要求。
Description
技术领域
本发明涉及航空刹车系统器件技术领域，具体是一种用于航空刹车系统的定值减压阀。
背景技术
飞机刹车系统中，通常配置有正常刹车系统和应急刹车系统。正常刹车系统中配置有刹车压力伺服阀，具有自动防滑刹车功能；应急刹车系统中配置有应急刹车减压 阀，通过手刹控制刹车；当飞机牵引滑行时，发动机不工作，刹车系统液压泵关闭， 采用应急刹车系统实现刹车制动。
随着飞机配置的迭代升级，飞机刹车系统中不仅配置正常刹车系统和应急刹车系统，还配置了牵引刹车系统，正常刹车系统和应急刹车系统由液压泵供油，都具有自 动防滑刹车功能，牵引刹车系统由蓄压器供油，驾驶员通过操纵电控开关实现牵引刹 车。
因牵引刹车系统由电控开关控制，则用于牵引刹车系统的减压阀由液压力操纵，而牵引刹车系统由蓄压器供油，蓄压器压力随刹车次数的增加而逐渐降低，导致减压 阀的液压操纵力随刹车次数的增加而降低，其输出的液压压力也随刹车次数的增加而 降低。传统减压阀的输出压力随液压操纵力的变化而变化，不能满足刹车压力恒定的要求。
发明内容
为了克服现有技术中减压阀存在的输出压力受液压操纵力影响，不能输出恒定压力的问题，本发明公开了一种用于航空刹车系统的定值减压阀。
本发明解决技术问题采用的技术方案是：
一种用于航空刹车系统的定值减压阀主要包括壳体、控制组件、减压弹簧组件和阀芯阀套组件。
所述控制组件、所述减压弹簧组件和所述阀芯阀套组件自上而下依次排列，均位于所述壳体内、与所述壳体配合相接。
所述壳体为旋转体，上端敝口，下端开口；内部为内腔，内腔分为上腔、中腔、 下腔。
所述壳体设置有4个油路接口，第一接口为进油口，位于上腔，与蓄压器相连接；第二接口为回油口位于中腔；第三接口为进油口，位于下腔，与蓄压器相连接；第四 接口为刹车口，位于下腔的底部，与刹车装置相连。
上述的用于航空刹车系统的定值减压阀，所述控制组件位于所述壳体的上腔，包括螺塞、衬套、活塞；所述螺塞、所述衬套、所述活塞自上而下依次相接。
所述螺塞的外螺纹与所述壳体上腔的内螺纹配合连接，所述螺塞限定所述控制组件的上限位置，位于所述衬套上部，用于压紧所述衬套，限定所述衬套受液压压力作 用时不能向上移动。
所述衬套外壁与所述壳体上腔间隙配合，所述衬套上部与所述螺塞的下部相接。
所述活塞位于所述衬套内，与所述衬套内壁间隙配合。所述活塞为一整体结构，按外部直径的不同分为三段，自上而下分别为上段、中段、下段；所述上段外径表面 与衬套内表面间隙配合，上表面为圆，与所述衬套内表面不接触；所述中段上表面为 圆环与衬套内表面相接，起限位作用，外径圆周表面与所述衬套内表面相接，下表面为圆环，与所述减压弹簧组件配合接触；下段外径圆周表面与所述减压弹簧组件配合 相接，在所述活塞的内部设置有变直径的阶梯孔。在所述活塞的中段穿过轴心沿水平 方向设置有1个通气孔，该通气孔防止液压油路产生气穴。
上述的用于航空刹车系统的定值减压阀，所述活塞的上段外径为φ1，φ1＝9.0mm，高度为h1,h1＝20.0～21.5mm；中段外径为φ2，φ2＝18.0～22.0mm，高度为h2,h2＝5.5mm；下段外径为φ3，φ3＝18.0mm，高度为h3,h3＝4.0mm。
所述活塞的阶梯孔自上而下的直径分别是φ4、φ5，φ4＝0～4.0mm、φ5＝2.0～14.0mm， 高度分别为h4、h5，h4＝0～19.5mm,h5＝7.0mm。
所述活塞的通气孔的直径为φ6，φ6＝1.0～2.0mm，轴心位于中段底部向上6mm处。
上述的用于航空刹车系统的定值减压阀，所述衬套为一整体结构，按其外部直径的不同，自上而下依次为顶部、上部、中部、下部、底部；所述顶部位于所述衬套的 最上端，与所述螺塞不相接；所述上部的上表面为圆环，与所述螺塞相接，外圆周表 面与所述壳体上腔配合相接；所述中部圆周外表面、上部下表面圆环、下部上表面圆环、壳体上腔内表面组成环形控制腔，该控制腔所在的壳体上设有第一接口，所述第 一接口与蓄压器相连接；所述下部的外圆周表面与壳体上腔配合相接，下部的下底面 为圆环，与所述壳体的上腔限位台阶相接，下部的下表面为圆环；所述底部为圆筒形。
所述衬套的内部设置变直径的三个阶梯孔，分别为上部阶梯孔、中部阶梯孔、下部阶梯孔；在环形控制腔与所述上部阶梯孔之间，衬套的上部设置有通油孔，该通油 孔的直径为1.0mm，环形控制腔的油液通过该通油孔进入到衬套的上部阶梯孔。
上述的用于航空刹车系统的定值减压阀，所述衬套顶部外圆周直径为φ7， φ7＝15.0～17.0mm，高度为h7,h7＝6.0mm；所述上部外圆周直径为φ8，φ8＝36.0mm，高度 为h8,h8＝9.5～10.5mm；所述中部的外圆周直径为φ9，φ9＝18.0～21.0mm，高度为 h9,h9＝3.0～4.0mm；所述下部外圆周直径与上部的外圆周直径相等，为φ10， φ10＝φ8＝36.0mm，高度为h10,h10＝8.5mm；所述底部外圆周直径为φ11，φ11＝30.5mm，高 度为h11,h11＝2.5mm。
所述上部阶梯孔的直径为φ12，φ12＝11.0～12.0mm,高度为h12,h12＝10.5mm；所述中部 阶梯孔的直径为φ13，φ13＝9.0mm，高度为h13,h13＝10.0～11.7mm；所述下部阶梯孔的直 径为φ14，φ14＝23.0～25.0mm，高度为h14,h14＝5.8～7.5mm。
上述的用于航空刹车系统的定值减压阀，所述减压弹簧组件包括导套、支撑杆、第一弹簧、盖板、圆柱销、第二弹簧、螺母和垫圈。所述减压弹簧组件位于活塞的下 方，与活塞相接。
所述第一弹簧竖直放置，位于所述导套与所述支撑杆之间，与所述导套之间设置有所述垫圈，与所述垫圈相接。
所述支撑杆为一整体结构，分为杆部、底部，杆部在上、底部在下，在杆部上端 有的外螺纹M，外螺纹M为M4～M6，与所述螺母的内螺纹配合连接；所述螺母用于调整 第一弹簧的预压量。
所述支撑杆底部下方设置有所述盖板，所述盖板和所述支撑杆设置有配合连接的销孔，所述圆柱销位于销孔内，所述盖板通过所述圆柱销与所述支撑杆固定连接。
所述导套与所述控制组件的活塞配合相接，所述活塞下段位于所述导套的内圆内。
所述导套为喇叭形的旋转体，外部为阶梯轴，外部自上至下其直径依次由大到小，分为第一直径、第二直径、第三直径、第四直径。所述第一直径为外部最大直径，所 述导套向下移动的最大位移受到壳体中腔限位台阶的限制；在所述第三直径段水平交 叉设置有两个通油孔，该通油孔起到防止产生气穴的作用；内部为阶梯孔，从上至下 其直径由大到小，最上端的孔径最大；最大孔径处与活塞下段间隙配合，以保证减压弹簧组件的同轴度；最下端的孔径最小，所述支撑杆穿过最小的孔径并形成间隙配合， 与最下端的最小孔径相邻的是所述螺母所在位置，所述螺母与所述支撑杆通过各自的 螺纹配合连接，所述螺母的下面与该孔的底面配合相接，和所述垫圈共同限定所述第 一弹簧的初始弹簧力。
上述的用于航空刹车系统的定值减压阀，所述导套为喇叭形的旋转体；第一直径为φ15，φ15＝30.5mm，高度为h15,h15＝2.5mm；第二直径为φ16，φ16＝25.0mm，高度为 h16,h16＝5.5mm；第三直径为φ17，φ17＝16.0mm，高度为h17,h17＝7.0～10.0mm，在第三直径 段水平交叉设置有两个通油孔，该通油孔的直径为φ18，φ18＝1.0～2.0mm，第四直径为 φ19，φ19＝11.0～16.0mm，高度为h19,h19＝7.0mm；内部为阶梯孔，最上端阶梯孔的孔径 为φ20，φ20＝18.0～20.0mm，高度为h20,h20＝4.2～4.5mm；最下端阶梯孔的孔径为φ21， φ21＝4.0～6.0mm,高度为h21,h21＝10.5mm。
上述的用于航空刹车系统的定值减压阀，所述第一弹簧和所述第二弹簧分别与所述壳体的内壁配合相接。
所述第一弹簧的线径为4.0mm，外径为25.0mm，最大使用载荷为589N，常温下最 大使用载荷为614N，单圈变形量为2.38mm，节距为7.0mm,自由高度为32.0mm。
所述第二弹簧上下竖直放置，位于所述盖板下，下侧与所述壳体中腔的限位台阶相接。
上述的用于航空刹车系统的定值减压阀，所述阀芯阀套组件包括活门、第三弹簧、阀芯、阀套、第四弹簧、堵头。
所述活门位于所述第三弹簧之上，所述活门和所述第三弹簧位于所述阀芯的内部， 所述第三弹簧与所述阀芯的内部相接；所述第四弹簧位于所述阀芯之下，与所述阀芯相接；所述堵头位于所述第四弹簧之下，与壳体通过螺纹配合连接。
沿阀芯阀套组件中心线自上而下依次为活门、第三弹簧、阀芯、第四弹簧、堵头。
所述阀套位于所述阀芯的外部，所述阀套内圆周与所述阀芯的外圆周配合相接。所述阀套与下腔的限位台阶相接，所述阀套外圆周面与所述壳体下腔的内表面配合相 接，下腔在所述阀套中部处设置有进油腔，进油腔处在壳体上相应地设置有第三接油 口。
所述活门设置在所述第三弹簧上侧，阀芯内部。
所述第三弹簧位于所述阀芯的内部，所述阀芯限定其径向处于所述阀芯内部；上与所述活门相接，下与所述阀芯的台面相接。
所述阀芯下侧设置有所述第四弹簧，与所述第四弹簧配合相接。
所述第四弹簧上与阀芯相接，下与所述堵头相接。
上述的用于航空刹车系统的定值减压阀，所述衬套还可以包括第一保护圈、第一密封圈、第二保护圈、第二密封圈。
所述衬套外壁设置有上下排列的两个环形密封槽，所述环形密封槽沿上下方向的高度为4mm；第一保护圈和第一密封圈依次位于上环形密封槽中，第一密封圈和第一 保护圈依次位于下环形密封槽中。
所述衬套内壁设置有环形密封槽，该环形密封槽自上而下设置有第二密封圈、第二保护圈。
本发明的有益效果是：
本发明一种用于航空刹车系统的定值减压阀，能够保证第一弹簧的弹力不受活塞上的液压力变化而变化的影响，满足第四接口输出压力为定值的要求。当蓄压器的输 入压力在10MPa～28MPa的范围内变化时，按蓄压器最小工作压力10MPa产生的液压 力确定第一弹簧的最大弹力，当蓄压器压力超过最小工作压力10MPa时，活塞上多余 的作用力会作用在壳体的上腔限位台阶上被壳体吸收，进而保证第一弹簧的弹力不变， 实现第四接口输出压力为定值的要求。
本发明根据所选的第一弹簧确定第一弹簧的预压量和最大工作行程，通过增减垫圈的个数实现第四接口输出压力为定值
本发明不受飞机结构、空间、布局的限制，输出压力不随液压操纵力的变化而变化，实现了无论操纵力如何变化，减压压力一直为一个理想恒值的要求。
本发明用于航空刹车系统的定值减压阀，采用第一弹簧的最大弹力调整减压压力， 由蓄压器最小工作压力产生的控制力计算第一弹簧的最大弹力，当蓄压器压力超过最小工作压力时，活塞上多余的作用力由壳体吸收，而第一弹簧的弹力不变，为输出定 值压力提供了保证。
活塞的行程是保证最大减压压力的关键，决定着第一弹簧的最大弹力。并且，作为对活塞行程的补偿，采用了调整垫圈的个数来调整活塞的行程。
本发明通过对活塞设计、工作行程限位设计及减压弹簧选用，实现了在操纵力不断变化的情况下输出定值减压压力的功能，其结构形状通过理论分析和实践得出。
活塞的液压力Fmax通过下式计算得出：
式(1)中，p为第四接口的减压压力；D为减压压力反馈在阀芯上的有效面 积；T1为活塞与衬套之间的摩擦力；T2为阀芯与阀套间的摩擦力，∑T为第二弹簧、 第三弹簧、第四弹簧的最大弹力之和，可算得在第四接口减压压力为p时，活塞上的 液压力Fmax；
活塞上段的有效工作半径R通过下式得出：
式(2)中，P源为压力源最低压力，求解得到活塞上段的有效工作半径R。
第一弹簧的弹簧力F弹通过下式得出：
F弹＝Fmax-T1 (3)
根据式(3)进行第一弹簧的选用。
活塞的工作行程S通过下式得出：：
S＝S空+(Smax-SY) (4)
式(4)中，S空为活塞的空行程，Smax为第一弹簧最大工作行程，SY为第一弹簧 预压量，求解得到活塞的工作行程S。然后，确定壳体上腔限位台阶和导套之间的距 离。
通过对本发明输出的减压压力进行试验验证，说明能够满足减压压力值满足 的指标要求。试验情况及结果如下：
以航空刹车系统的器件为试验件，具体试验过程是：首先，定值减压阀第一接口接入常闭式电磁阀，常闭式电磁阀进油口接至蓄压器，蓄压器压力分别为10MPa±0.5MPa、28MPa±0.5MPa，定值减压阀第三接口接至蓄压器，定值减压阀第二接口接回 油油箱，第四接口接至机轮刹车装置。其次，常闭式电磁阀重复进行通电、断电操作， 实施定值减压阀重复工作，常闭式电磁阀重复通电、断电次数即为定值减压阀重复工作次数，记录工作次数和工作结束后第四接口输出的减压压力，试验结果如表1所示。
试验证明，本发明用于航空刹车系统的定值减压阀在接入的蓄压器压力为10MPa±0.5MPa或28MPa±0.5MPa时，本发明输出的减压压力值满足的指标要求。
表1第四接口输出的减压压力，单位：MPa
| 重复试验次数/次 | 输入压力为10MPa时 | 输入压力为28MPa时 |
| 首次 | 5.6 | 5.7 |
| 200 | 5.5 | 5.7 |
| 400 | 5.4 | 5.6 |
| 600 | 5.5 | 5.7 |
| 800 | 5.6 | 5.8 |
| 1000 | 5.5 | 5.7 |
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明结构示意图；
图2是控制组件示意图；
图3(a)是活塞示意图；
图3(b)是图3(a)中A-A剖面示意图；
图4是衬套示意图；
图5是有密封的衬套示意图；
图6是减压弹簧组件示意图；
图7是导套示意图；
图8是阀芯阀套组件示意图。
图中：1.壳体；2.控制组件；3.减压弹簧组件；4.阀芯阀套组件；5.螺塞；6. 衬套；7.活塞；8.第一保护圈；9.第一密封圈；10.第二保护圈；11.第二密封圈；12. 导套；13.支撑杆；14.第一弹簧；15.盖板；16.圆柱销；17.第二弹簧；18.螺母；19. 垫圈；20.活门；21.第三弹簧；22.阀芯；23.阀套；24.第四弹簧；25.堵头。
具体实施方式
本发明用于航空刹车系统的定值减压阀，通过实施例详细说明其技术方案。
实施例1、2、3
一种用于航空刹车系统的定值减压阀，主要包括壳体1、控制组件2、减压弹簧组件3和阀芯阀套组件4。
如图1所示，图1为沿本发明中心线的剖面图，定值减压阀为旋转体形，外部为 壳体1，壳体1的内部自上而下依次为控制组件2、减压弹簧组件3和阀芯阀套组件4。
控制组件2、减压弹簧组件3和阀芯阀套组件4均与壳体1配合相接。
控制组件2和减压弹簧组件3配合相接；减压弹簧组件3和阀芯阀套组件4配合 相接。
壳体1为旋转体，上端敝口，下端开口，内部为空心结构。内部称为内腔，内腔 分为上腔、中腔、下腔；控制组件2位于壳体的上腔；减压弹簧组件3位于壳体中腔，阀芯阀套组件4位于壳体下腔。
壳体1设置有4个油路接口，第一接口为进油口，位于上腔，与蓄压器相连接； 第二接口为回油口位于中腔；第三接口为进油口，位于下腔，与蓄压器相连接；第四 接口为刹车口，位于下腔的底部，与刹车装置相连。
壳体1的上腔、中腔、下腔均设置限位台阶。
定值减压阀工作原理如下：
定值减压阀工作时，控制组件2推动并引导减压弹簧组件3运动；减压弹簧组件 3推动阀芯阀套组件4运动，实现进油与刹车、刹车与回油的油路开启和关闭。
定值减压阀有三种工作状态，分别是：松刹状态、刹车状态和保持刹车状态。
当减压弹簧组件3未受到控制组件2的传递力作用，减压弹簧组件不能推动阀芯阀套组件4工作，蓄压器的油源，液压油不能给刹车通道提供液压力。此时，控制组 件2与蓄压器的油源断开，定值减压阀为初始状态，刹车系统处于松刹状态时。
当控制组件2与蓄压器的油源相连接，蓄压器的压力为P，P＝10～28MPa，当控制组件2接入蓄压器的液压油后，控制组件2将液压力传递到减压弹簧组件3上，减压 弹簧组件3受到压缩，推动阀芯阀套组件4工作，第三接口的液压油进入到刹车通道， 同时关闭刹车与回油的通道，定值减压阀输出恒定的减压压力，即此时刹车系统处于 刹车状态。
当刹车腔中的油液反馈到减压弹簧组件3上所产生的力与控制组件2施加给减压弹簧组件3的力达到平衡时，阀芯阀套组件4关闭进油到刹车的通道，此时进油、刹 车、回油处于三不通的状态，定值减压阀输出减压压力保持不变，即此时刹车系统处 于保持刹车状态。
如图2所示，图2为控制组件2沿中心线的剖面图，控制组件2位于壳体1的上 腔，包括螺塞5、衬套6、活塞7。螺塞5、衬套6、活塞7为同轴旋转体，自上而下 依次相接。
螺塞5的外螺纹与壳体1上腔的内螺纹配合连接，螺塞5限定控制组件的上限位置，位于衬套6上部，用于压紧衬套6，限定衬套6受液压压力作用时不能向上移动。
衬套6外壁与壳体1上腔间隙配合，衬套6上部与螺塞5的下部相接。
活塞7位于衬套6内，与衬套6内壁间隙配合。
如图3(a)所示，图3(a)为活塞7沿中心线的剖面图，活塞7为一整体结构， 按外部直径的不同分为三段，自上而下分别为上段、中段、下段。上段外径为φ1， φ1＝9.0mm，高度为h1,h1＝20.0～21.5mm；上段外径表面与衬套6内表面间隙配合，上段 上表面为圆，与衬套6内表面不接触。中段外径为φ2，φ2＝18.0～22.0mm，高度为 h2,h2＝5.5mm；中段上表面为圆环与衬套6内表面相接，起限位作用，外径圆周表面与 衬套6内表面相接，中段下表面为圆环，与减压弹簧组件3配合接触。下段外径为φ3， φ3＝18.0mm，高度为h3,h3＝4.0mm；下段外径圆周表面与减压弹簧组件3配合相接。
如图3(a)所示，在活塞7的内部，按外部结构及强度要求，设置有变直径的阶 梯孔，阶梯孔自上而下的直径分别是φ4、φ5，φ4＝0～4.0mm、φ5＝2.0～14.0mm，高度 分别为h4、h5，h4＝0～19.5mm,h5＝7.0mm。
如图3(b)所示，在活塞7的中段穿过轴心沿水平方向设置有1个通气孔，其直 径为φ6，φ6＝1.0～2.0mm，该通气孔防止液压油路产生气穴，通气孔的轴心位于中段底 部向上6mm处。
表2活塞相关结构参数，单位：mm
如图4所示，衬套6为一整体结构，按其外部直径的变化，自上而下依次为顶部、 上部、中部、下部、底部。顶部在衬套6的最上端，与螺塞5不相接，外圆周直径为 φ7，φ7＝15.0～17.0mm，高度为h7,h7＝6.0mm。上部的上表面为圆环，与螺塞5相接， 外圆周表面与壳体1上腔配合相接，外圆周直径为φ8，φ8＝36.0mm，高度为 h8,h8＝9.5～10.5mm。中部的外圆周直径为φ9，φ9＝18.0～21.0mm，高度为h9,h9＝3.0～4.0mm。 中部圆周外表面、上部下表面圆环、下部上表面圆环、壳体1上腔内表面组成环形控 制腔，控制腔所在的壳体1上设有第一接口，第一接口与蓄压器相连接。下部的外圆 周表面与壳体1上腔配合相接，下部的下底面为圆环，与壳体1的上腔限位台阶相接，外圆周直径与上部的外圆周直径相等，为φ10，φ10＝φ10＝36.0mm，高度为h10,h10＝8.5mm， 下部的下表面为圆环。底部为圆筒形，底部外圆周直径为φ11，φ11＝30.5mm，高度为 h11,h11＝2.5mm。
衬套6的内部设置变直径的三个阶梯孔，分别为上部阶梯孔、中部阶梯孔、下部 阶梯孔，上部阶梯孔的直径为φ12，φ12＝11.0～12.0mm,高度为h12,h12＝10.5mm。中部阶 梯孔的直径为φ13，φ13＝9.0mm，高度为h13,h13＝10.0～11.7mm。下部阶梯孔的直径为φ14， φ14＝23.0～25.0mm，高度为h14,h14＝5.8～7.5mm。在环形控制腔与衬套6的上部阶梯孔 之间，衬套6的上部设置有通油孔，该通油孔的直径为1.0mm，环形控制腔的油液通过通油孔进入到衬套6的上部阶梯孔。
表3衬套相关结构参数，单位：mm
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | |
| φ7 | 17 | 16 | 15 |
| h7 | 6.0 | 6.0 | 6.0 |
| φ8 | 36.0 | 36.0 | 36.0 |
| h8 | 9.5 | 10.0 | 10.5 |
| φ9 | 19.7 | 18 | 21.0 |
| H9 | 4.0 | 3.5 | 3.0 |
| Φ10 | 36.0 | 36.0 | 36.0 |
| h10 | 8.5 | 8.5 | 8.5 |
| Φ11 | 30.5 | 30.5 | 30.5 |
| H11 | 2.5 | 2.5 | 2.5 |
| Φ12 | 11.0 | 11.5 | 12.0 |
| H12 | 10.5 | 10.5 | 10.5 |
| Φ13 | 9.0 | 9.0 | 9.0 |
| h13 | 11.7 | 11.0 | 10.0 |
| φ14 | 24.0 | 23.0 | 25.0 |
| h14 | 5.8 | 6.5 | 7.5 |
减压弹簧组件3位于活塞7的下方，与活塞7相接。
如图6所示，减压弹簧组件3包括导套12、支撑杆13、第一弹簧14、盖板15、 圆柱销16、第二弹簧17、螺母18和垫圈19。
第一弹簧14竖直放置，可以上下压缩变形，位于导套12与支撑杆13之间，第一 弹簧14与导套12之间设置有垫圈19，第一弹簧14与垫圈19相接。
第一弹簧14的线径d为4.0mm，外径Dw为25.0mm，最大使用载荷Pg为589N，常 温下最大使用载荷PC为614N，单圈变形量f为2.38mm，节距t为7.0mm,自由高度H 为32.0mm，其材料为60Si2MnWA钢。
支撑杆13为一整体结构，分为杆部、底部，杆部在上、底部在下，在杆部上端有 的外螺纹M，外螺纹M为M4～M6，与螺母18的内螺纹配合连接。螺母18用于调整第一 弹簧14的预压量。
支撑杆13底部下方设置有盖板15，盖板15和支撑杆13设置有配合连接的销孔， 圆柱销16位于销孔内，盖板15通过圆柱销16与支撑杆13固定连接。
导套12与控制组件2的活塞7配合相接，活塞7下段位于导套12的内圆内。
如图7所示，导套12为喇叭形的旋转体，外部为阶梯轴，外部自上至下其直径依 次由大到小，分为第一直径、第二直径、第三直径、第四直径。第一直径为外部最大 直径，直径为φ15，φ15＝30.5mm，高度为h15,h15＝2.5mm；导套12向下移动的最大位移 受到壳体1中腔限位台阶的限制；第二直径为φ16，φ16＝25.0mm，高度为h16,h16＝5.5mm； 第三直径为φ17，φ17＝16.0mm，高度为h17,h17＝7.0～10.0mm，在第三直径段水平交叉设 置有两个通油孔，该通油孔的直径为φ18，φ18＝1.0～2.0mm，该通油孔起到防止产生气 穴的作用，第四直径为φ19，φ19＝11.0～16.0mm，高度为h19,h19＝7.0mm。内部为阶梯孔， 从上至下其直径由大到小，最上端的孔径最大，为φ20，φ20＝18.0～20.0mm，高度为 h20,h20＝4.2～4.5mm。最大孔径处与活塞7下段间隙配合，以保证减压弹簧组件3的同轴 度；最下端的孔径最小，最小的孔径为φ21，φ21＝4.0～6.0mm,高度为h21,h21＝10.5mm。 支撑杆13穿过最小的孔径并形成间隙配合。与最下端的最小孔径相邻的是螺母18所在位置，螺母18与支撑杆13通过各自的螺纹配合连接，螺母18的下面与该孔的底面 配合相接，和垫圈19共同限定第一弹簧14的初始弹簧力。
表4导套相关参数，单位：mm
第一弹簧14和第二弹簧17分别与壳体1的内壁配合相接，可沿壳体1的内壁移 动。
第二弹簧17位于减压弹簧组件3下部，上下竖直放置，可以上下压缩变形，第二 弹簧17位于盖板15之下，第二弹簧17的下侧与壳体1中腔的限位台阶相接。
第二弹簧17保证定值减压阀松刹时活门20位于开启位置。
第二弹簧17的线径d为2.0mm，外径Dw为25.0mm，最大使用载荷Pg为77.3N， 常温下最大使用载荷PC为80.6N，单圈变形量f为6.58mm，节距t为8.8mm,自由高 度H为16.0mm，其制备使用的材料为60Si2MnWA钢。
阀芯阀套组件4为两位三通阀结构，用于控制进油油路、刹车油路和回油油路的开通与断开。
阀芯阀套组件4包括活门20、第三弹簧21、阀芯22、阀套23、第四弹簧24、堵 头25。
如图8所示，活门20位于第三弹簧21之上，活门20和第三弹簧21位于阀芯22 的内部，第三弹簧21与阀芯22的内部相接；第四弹簧24位于阀芯22之下，与阀芯 22相接；堵头25位于第四弹簧24之下，与壳体1通过螺纹配合连接。
沿阀芯阀套组件中心线自上而下依次为活门20、第三弹簧21、阀芯22、第四弹 簧24、堵头25。
阀套23位于阀芯22的外部，阀套23内圆周与阀芯22的外圆周配合相接。
阀套23与下腔的限位台阶相接。
阀套23外圆周面与壳体1下腔的内表面配合相接，下腔在阀套23中部处设置有 进油腔，进油腔处在壳体1上相应地设置有第三接油口。
活门20设置在第三弹簧21上部，阀芯22内部，活门20上设置有四个回油孔。
第三弹簧21位于阀芯22的内部，阀芯22限定其径向处于阀芯22内部；上与活 门20相接，下与阀芯22的台面相接。
第三弹簧21的线径d为0.6mm，外径Dw为6.0mm，压缩量H1为4.1mm时，常温 下最大使用载荷PC为13N，节距t为2.5mm,自由高度H为7.5mm，许用应力[τ]为 843MPa。
阀芯22下方设置有第四弹簧24，第四弹簧24与阀芯22配合相接。
第四弹簧24上与阀芯22相接，下与堵头25相接。
第四弹簧24线径d为1.5mm；外径Dw为12.0mm；压缩量H1为9.0mm时，常温下 最大使用载荷PC为77N；节距t为4.5mm；自由高度H为25.0mm，材料为65Si2MnWA， 许用应力[τ]为745MPa。
实施例4
如图5所示，衬套6还可以包括第一保护圈8、第一密封圈9、第二保护圈10、 第二密封圈11。
衬套6外壁设置有上下排列的两个环形密封槽，环形密封槽沿上下方向的高度为B1,B1＝4mm。第一保护圈8和第一密封圈9依次安装在上环形密封槽中，第一密封圈9 和第一保护圈8依次安装在下环形密封槽中，保证通油槽中的高压油无渗漏。
衬套6内壁设置有环形密封槽，该密封槽自上而下安装有第二密封圈11、第二保护圈10，防止控制腔中的油液与回油腔相通。
第一密封圈9防止油液外渗，第二密封圈11保证控制腔密封性良好。第一保护圈 8和第二保护圈10用于保护其同一密封槽的密封圈，防止过度变形而影响密封性。
Claims (9)
1.一种用于航空刹车系统的定值减压阀，其特征在于，主要包括壳体(1)、控制组件(2)、减压弹簧组件(3)和阀芯阀套组件(4)；
所述控制组件(2)、所述减压弹簧组件(3)和所述阀芯阀套组件(4)自上而下依次排列，均位于所述壳体(1)内、与所述壳体(1)配合相接；
所述壳体(1)为旋转体，上端敞口，下端开口；内部称为内腔，内腔分为上腔、中腔、下腔；所述壳体(1)设置有4个油路接口，第一接口为进油口，位于上腔，与蓄压器相连接；第二接口为回油口位于中腔；第三接口为进油口，位于下腔，与蓄压器相连接；第四接口为刹车口，位于下腔的底部，与刹车装置相连；
所述控制组件(2)位于所述壳体(1)的上腔，包括螺塞(5)、衬套(6)、活塞(7)；所述螺塞(5)、所述衬套(6)、所述活塞(7)自上而下依次相接；
所述螺塞(5)的外螺纹与所述壳体(1)上腔的内螺纹配合连接，所述螺塞(5)限定所述控制组件(2)的上限位置，位于所述衬套(6)上部，用于压紧所述衬套(6)，限定所述衬套(6)受液压压力作用时不能向上移动；
所述衬套(6)外壁与所述壳体(1)上腔间隙配合，所述衬套(6)上部与所述螺塞(5)的下部相接；
所述活塞(7)位于所述衬套(6)内，与所述衬套(6)内壁间隙配合；
所述活塞(7)为一整体结构，按外部直径的不同分为三段，自上而下分别为上段、中段、下段；所述上段外径表面与衬套(6)内表面间隙配合，上表面为圆，与所述衬套(6)内表面不接触；所述中段上表面为圆环与衬套(6)内表面相接，起限位作用，外径圆周表面与所述衬套(6)内表面相接，下表面为圆环，与所述减压弹簧组件(3)配合接触；下段外径圆周表面与所述减压弹簧组件(3)配合相接；在所述活塞(7)的内部，设置有变直径的阶梯孔；在所述活塞(7)的中段穿过轴心沿水平方向设置有1个通气孔，该通气孔防止液压油路产生气穴。
2.根据权利要求1所述的用于航空刹车系统的定值减压阀，其特征在于，所述活塞(7)的上段外径为高度为h1,h1＝20.0～21.5mm；中段外径为/>
高度为h2，h2＝5.5mm；下段外径为/>高度为h3，h3＝4.0mm；
所述活塞(7)的阶梯孔自上而下的直径分别是高度分别为h4、h5，h4＝0～19.5mm，h5＝7.0mm；
所述活塞(7)的通气孔的直径为轴心位于中段底部向上6mm处。
3.根据权利要求1所述的用于航空刹车系统的定值减压阀，其特征在于，所述衬套(6)为一整体结构，按其外部直径的不同，自上而下依次为顶部、上部、中部、下部、底部；所述顶部位于所述衬套(6)的最上端，与所述螺塞(5)不相接；所述上部的上表面为圆环，与所述螺塞(5)相接，外圆周表面与所述壳体(1)上腔配合相接；所述中部圆周外表面、上部下表面圆环、下部上表面圆环、壳体(1)上腔内表面组成环形控制腔，该控制腔所在的壳体(1)上设有第一接口，所述第一接口与蓄压器相连接；所述下部的外圆周表面与壳体(1)上腔配合相接，下部的下底面为圆环，与所述壳体(1)的上腔限位台阶相接，下部的下表面为圆环；所述底部为圆筒形；
所述衬套(6)的内部设置变直径的三个阶梯孔，分别为上部阶梯孔、中部阶梯孔、下部阶梯孔；在环形控制腔与所述上部阶梯孔之间，衬套(6)的上部设置有通油孔，该通油孔的直径为1.0mm，环形控制腔的油液通过该通油孔进入到衬套(6)的上部阶梯孔。
4.根据权利要求3所述的用于航空刹车系统的定值减压阀，其特征在于，所述衬套(6)顶部外圆周直径为高度为h7，h7＝6.0mm；所述上部外圆周直径为/>高度为h8，h8＝9.5～10.5mm；所述中部的外圆周直径为/> 高度为h9，h9＝3.0～4.0mm；所述下部外圆周直径与上部的外圆周直径相等，为/>高度为h10，h10＝8.5mm；所述底部外圆周直径为/> 高度为h11，h11＝2.5mm；
所述上部阶梯孔的直径为高度为h12,h12＝10.5mm；所述中部阶梯孔的直径为/>高度为h13,h13＝10.0～11.7mm；所述下部阶梯孔的直径为/>高度为h14,h14＝5.8～7.5mm。
5.根据权利要求1所述的用于航空刹车系统的定值减压阀，其特征在于，所述减压弹簧组件(3)包括导套(12)、支撑杆(13)、第一弹簧(14)、盖板(15)、圆柱销(16)、第二弹簧(17)、螺母(18)和垫圈(19)；
所述减压弹簧组件(3)位于活塞(7)的下方，与活塞(7)相接；
所述第一弹簧(14)竖直放置，位于所述导套(12)与所述支撑杆(13)之间，所述导套(12)之间设置有所述垫圈(19)，与所述垫圈(19)相接；
所述支撑杆(13)为一整体结构，分为杆部、底部，杆部在上、底部在下，在杆部上端有的外螺纹M，外螺纹M为M4～M6，与所述螺母(18)的内螺纹配合连接；所述螺母(18)用于调整第一弹簧(14)的预压量；
所述支撑杆(13)底部下方设置有所述盖板(15)，所述盖板(15)和所述支撑杆(13)设置有配合连接的销孔，所述圆柱销(16)位于销孔内，所述盖板(15)通过所述圆柱销(16)与所述支撑杆(13)固定连接；
所述导套(12)与所述控制组件(2)的活塞(7)配合相接，所述活塞(7)下段位于所述导套(12)的内圆内；
所述导套(12)为喇叭形的旋转体，外部为阶梯轴，外部自上至下其直径依次由大到小，分为第一直径、第二直径、第三直径、第四直径；所述第一直径为外部最大直径；所述导套(12)向下移动的最大位移受到壳体(1)中腔限位台阶的限制；在所述第三直径段水平交叉设置有两个通油孔，该通油孔起到防止产生气穴的作用；
内部为阶梯孔，从上至下其直径由大到小，最上端的孔径最大；最大孔径处与活塞(7)下段间隙配合，以保证减压弹簧组件(3)的同轴度；最下端的孔径最小；所述支撑杆(13)穿过最小的孔径并形成间隙配合；与最下端的最小孔径相邻的是所述螺母(18)所在位置，所述螺母(18)与所述支撑杆(13)通过各自的螺纹配合连接，所述螺母(18)的下面与该孔的底面配合相接，和所述垫圈(19)共同限定所述第一弹簧(14)的初始弹簧力。
6.根据权利要求5所述的用于航空刹车系统的定值减压阀，其特征在于，所述导套(12)为喇叭形的旋转体，第一直径为高度为h15，h15＝2.5mm；第二直径为高度为h16，h16＝5.5mm；第三直径为/>高度为h17，h17＝7.0～10.0mm，在第三直径段水平交叉设置有两个通油孔，该通油孔的直径为第四直径为/>高度为h19，h19＝7.0mm；内部为阶梯孔，最上端阶梯孔的孔径为/>高度为h20，h20＝4.2～4.5mm；最下端阶梯孔的孔径为/>高度为h21，h21＝10.5mm。
7.根据权利要求5所述的用于航空刹车系统的定值减压阀，其特征在于，所述第一弹簧(14)和所述第二弹簧(17)分别与所述壳体(1)的内壁配合相接；
所述第一弹簧(14)的线径为4.0mm，外径为25.0mm，最大使用载荷为589N，常温下最大使用载荷为614N，单圈变形量为2.38mm，节距为7.0mm，自由高度为32.0mm；所述第二弹簧(17)上下竖直放置，位于所述盖板(15)下，下侧与所述壳体(1)中腔的限位台阶相接。
8.根据权利要求1所述的用于航空刹车系统的定值减压阀，其特征在于，所述阀芯阀套组件(4)包括活门(20)、第三弹簧(21)、阀芯(22)、阀套(23)、第四弹簧(24)、堵头(25)；
所述活门(20)位于所述第三弹簧(21)之上，所述活门(20)和所述第三弹簧(21)位于所述阀芯(22)的内部，所述第三弹簧(21)与所述阀芯(22)的内部相接；
所述第四弹簧(24)位于所述阀芯(22)之下，与所述阀芯(22)相接；所述堵头(25)位于所述第四弹簧(24)之下，与壳体(1)通过螺纹配合连接；
沿阀芯阀套组件中心线自上而下依次为活门(20)、第三弹簧(21)、阀芯(22)、第四弹簧(24)、堵头(25)；
所述阀套(23)位于所述阀芯(22)的外部，所述阀套(23)内圆周与所述阀芯(22)的外圆周配合相接；
所述阀套(23)与下腔的限位台阶相接；所述阀套(23)外圆周面与所述壳体(1)下腔的内表面配合相接，下腔在所述阀套(23)中部处设置有进油腔，进油腔处在壳体(1)上相应地设置有第三接油口；
所述活门(20)设置在所述第三弹簧(21)上侧，阀芯(22)内部；
所述第三弹簧(21)位于所述阀芯(22)的内部，所述阀芯(22)限定其径向处于所述阀芯(22)内部；上与所述活门(20)相接，下与所述阀芯(22)的台面相接；
所述阀芯(22)下侧设置有所述第四弹簧(24)，与所述第四弹簧(24)配合相接；
所述第四弹簧(24)上与阀芯(22)相接，下与所述堵头(25)相接。
9.根据权利要求3或4所述的用于航空刹车系统的定值减压阀，其特征在于，所述衬套(6)包括第一保护圈(8)、第一密封圈(9)、第二保护圈(10)、第二密封圈(11)；所述衬套(6)外壁设置有上下排列的两个环形密封槽，所述环形密封槽沿上下方向的高度为4mm；第一保护圈(8)和第一密封圈(9)依次位于上环形密封槽中，第一密封圈(9)和第一保护圈(8)依次位于下环形密封槽中；
所述衬套(6)内壁设置有环形密封槽，该环形密封槽自上而下设置有第二密封圈(11)、第二保护圈(10)。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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