CN207403715U - 一种飞机机轮快速冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种飞机机轮快速冷却装置，具有多个分别固定在飞机各机轮轮毂上的圆环，在各圆环的周边均匀布设有多个可穿过机轮辐板孔对向刹车盘的雾化喷头，各雾化喷头的进水口端均通过冷却导管通至一个与水箱连接的增压泵的出水口端连接；在每个雾化喷头及其冷却导管旁紧贴布置有一路高压气管，高压气管的一端连接高压气源，另一端开口并布置在雾化喷头附近。本实用新型的结构简单、操作方便、冷却过程快速、高效、安全，可广泛适应于各种类型飞机机轮刹车。

Description

一种飞机机轮快速冷却装置

技术领域

本实用新型属于冷却装置技术领域，具体涉及一种飞机机轮的快速冷却装置。

背景技术

飞机在地面进行滑行、转弯、着陆刹车及中止起飞过程中，必须要通过机轮刹车来制动飞机，将飞机的动能转化为刹车盘的热能。而机轮在连续、过度的刹车情况下，刹车盘会吸收很大的刹车能量，温度会超过规定的限制，如果再继续使用刹车，机轮的刹车能力会迅速降低，甚至于完全失效，因此必须采取有效措施进行降温处理。

在正常使用状态下，机轮的热量会在飞机停机、转场、地面维护检查过程中，在自然状态下缓慢冷却，在飞机再次滑行起飞前达到规定的机轮温度要求值以下，机轮刹车的这种设计状态能够满足飞机刹车的再次使用要求。但有些飞机由于在正常工作状态下的转场时间较短，频繁起降，并要求飞机着陆后很快就能复飞。对于这种具有特殊要求的飞机，通常的做法是在机轮上加装了一套冷却用的风扇，采用机上电源供电，当检测到机轮温度较高时，飞行员即可打开开关，启动风扇来加强机轮和刹车盘处的空气对流，用以对机轮进行强制冷却，使机轮温度达到要求，满足再次起飞条件。

一般大多数的飞机都没有这种机载冷却风扇，遇到上述特殊情况而需要很快复飞时，往往需要地面维护人员利用保障设备对机轮进行强制冷却。目前采用最多的对机轮进行强制冷却的方式主要有风冷和水冷两种形式。风冷方式又分为地面风扇冷却和压缩气体冷却两种形式，这两种方式操作都很繁琐，而且冷却速度慢，效果很差；水冷方式就是直接对刹车盘进行浇水冷却，这种方式对于早期使用粉末冶金形式的刹车盘来讲效果极佳，而且对刹车盘的性能影响不大，但是对于目前普遍使用的复合材料类的碳刹车盘来讲，却有很大的禁忌。因为碳材料是一种多孔脆性材料，具有吸湿性，如果直接浇水，碳刹车盘和机轮结构件由于突然的降温会产生内应力，对机轮造成伤害；另外碳刹车盘在湿态下，碳盘之间的摩擦系数衰减很大，严重影响到机轮的刹车性能，直接威胁到飞机的飞行安全，因此水冷方式对碳刹车是不可行的。

综上所述，虽然风冷方式的适用范围比较广，但是降温速度慢，工作效率低，机载的冷却风扇功率和重量也比较大，单轮一般要500W左右；水冷方式虽然效果较快，但是对复合材料类的碳刹车机轮又不适用，容易引起结构件的伤害和刹车性能的衰减，而且易于对跑道构成水污染，因此使用受限。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有机轮冷却技术装置存在的局限，提供一种结构简单、操作方便、冷却过程快速、高效、安全，可广泛适应于各种类型飞机机轮刹车的飞机机轮快速冷却装置。

为实现上述发明目的而采用的技术解决方案是这样的：所提供的飞机机轮快速冷却装置具有多个分别固定在飞机各机轮轮毂上的圆环，在各圆环的周边均匀布设有多个可穿过机轮辐板孔对向刹车盘的雾化喷头，各雾化喷头的进水口端均通过冷却导管通至一个与水箱连接的增压泵的出水口端连接。

本实用新型进一步的技术解决方案在于：具有四个分别固定在飞机四只机轮轮毂上的圆环，在每个圆环的周边均匀布设有八个雾化喷头，八个雾化喷头的冷却导管汇集为一组后，再通过增压泵与冷却水的水箱相连接。

本实用新型进一步的技术解决方案还在于：在每个雾化喷头及其冷却导管旁紧贴布置有一路高压气管，高压气管的一端开口并布置在雾化喷头附近，可将雾化的冷却液吹向机轮内部，并将汽化后的冷却液蒸汽从机轮内侧吹走，高压气管的另一端连接高压气源

本实用新型是一种先将冷却液进行雾化，然后再对飞机机轮进行喷淋降温的快速冷却装置，它针对每个机轮配置有一组雾化喷头，通过固定喷头的冷却导管、增压泵与冷却液的水箱相连接，其具体实施步骤是：首先利用液压泵对水箱中的冷却液进行增压后，通过冷却导管将冷却液送至雾化喷头；之后通过雾化喷头将高压的冷却液喷出进行雾化，使雾化液喷淋机轮高温区进行降温；然后再将雾化喷头对准机轮端面刹车盘(高温区)喷淋，进行强制冷却，让冷却液的微小液滴在高效的热交换过程中，通过汽化和升温带走大量的刹车热；最后采用压缩气体或者风扇提供辅助，增强在机轮高温区的空气对流，将汽化后的冷却液(水蒸汽)及时吹走。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果是：1)本实用新型的结构简单、实用经济，冷却过程快速、高效、安全，无论是机载设备和地面保障设备都可应用，可广泛适应于各种类型的机轮刹车；2)该冷却装置中的各雾化喷头沿机轮端面周向均匀布置，并且可以伸进机轮内部，更加靠近最高温度的刹车盘，进一步提高了降温效率；3)本实用新型通过对冷却液的雾化作用，很好地避免了直接浇水骤然降温对机轮和碳刹车盘的损害，即使雾化后的微小液滴均匀地落在高温的结构表面也不会有什么伤害，因此对机轮的降温过程比较柔和；4)本实用新型可根据机轮温度的降温情况实时调节雾化速度和吹风速度，可以让雾化后的冷却液与机轮进行充分的热交换，实现更高效率的散热；5)本实用新型具体实施结构中可给增压泵设置自动化控制开关，能够避免机轮在温度较低时出现雾化的冷却液滴凝结在刹车盘上不能挥发，造成碳刹车盘的性能衰减的现象；6)由于本实用新型主要依靠冷却液的汽化过程来吸热，吹风装置只要求把高温蒸汽吹走，加上温度上升因素，每Kg的水可带走约3MJ的热量，因此在汽化和升温过程中会带走大量的刹车热，相对目前常规的风冷装置，本实用新型对吹风设施的功率需求要低一个数量级，所以该冷却装置也具有明显的节能、环保的特点。

附图说明

图1为本实用新型一个具体实施例的结构示意图。

图中各数字标号名称分别是：1－水箱，2－高压气管，3－高压气源，4－圆环，5－雾化喷头，6－冷却导管，7－增压泵。

具体实施方式

参见附图，本实用新型所述的飞机机轮快速冷却装置具有四个分别固定在飞机各机轮轮毂上的圆环4，在各圆环4的周边均匀布设有八个可穿过机轮辐板孔对向刹车盘的雾化喷头5，各雾化喷头5的进水口端均通过冷却导管6通至一个与水箱1连接的增压泵7的出水口端连接。本实用新型结构中，针对每只飞机机轮，由八个雾化喷头5通过固定喷头的冷却导管6汇集为一组后，再通过冷却导管6、增压泵7与冷却水的水箱1相连接；增压泵7将水箱1中的冷却水进行增压后，再经冷却导管6送到雾化喷头5，并在喷出冷却水时完成雾化；固定雾化喷头5的每一组冷却导管6通过圆环4连接在一起，并将圆环4与机轮轮毂固定，雾化喷头5在机轮端面上沿周向均布并穿过机轮辐板孔后将所有的雾化喷头对向刹车盘；与每个雾化喷头5及其冷却导管6紧贴布置的还有一路高压气管2，高压气管2的一端开口并布置在雾化喷头附近，可将雾化的冷却液吹向机轮内部，并将汽化后的冷却液蒸汽从机轮内侧吹走，高压气管2的另一端连接高压气源3，所有的高压气管2共用一个高压气源3；增压泵7出口管路分出四路，分别连接四组雾化喷头5的汇集口，四组雾化喷头5通过冷却导管6共用一个增压泵7和水箱1，可同时对四个机轮进行冷却。具体实施结构中，每个机轮上还配有一套温度检测装置对机轮降温过程的温度变化情况进行动态监测，另配套有雾化速度调节装置，可以根据机轮温度的降温情况通过改变增压泵的压力对雾化速度进行动态调节，还配套有高压气源的压力调节装置，可以根据机轮温度的降温情况对出风量进行动态调节，同时还配套有控制开关，当检测到的机轮温度低于设定的门限值时，使增压泵停止工作。

实际工作中，利用上述冷却装置，启动增压泵并提供高压气源吹风设施，可以对机轮实施雾化冷却。在降温过程中，通过雾化速度调节装置并根据机轮温度进行调节，温度高时，则雾化的速度要大一些；吹风设施的风量也根据机轮温度进行调节，温度较高时，则高压气源的压力可以略大一些；当检测到的飞机机轮的温度低于设定的门限值(一般取值在120℃到160℃之间)时，使增压泵停止工作，这样可以避免机轮温度较低时，雾化的冷却液滴凝结在刹车盘上，不能挥发，造成碳刹车盘的性能衰减。

Claims (3)

1.一种飞机机轮快速冷却装置，其特征在于：具有多个分别固定在飞机各机轮轮毂上的圆环(4)，在各圆环(4)的周边均匀布设有多个可穿过机轮辐板孔对向刹车盘的雾化喷头(5)，各雾化喷头(5)的进水口端均通过冷却导管(6)通至一个与水箱(1)连接的增压泵(7)的出水口端连接，各雾化喷头(5)的进气口端均通过高压气管(2)与高压气源(3)接通。

2.根据权利要求1所述的飞机机轮快速冷却装置，其特征在于：具有四个分别固定在飞机四只机轮轮毂上的圆环(4)，在每个圆环(4)的周边均匀布设有八个雾化喷头(5)，八个雾化喷头(5)的冷却导管(6)汇集为一组后，再通过增压泵(7)与冷却水的水箱(1)相连接。

3.根据权利要求1或2所述的飞机机轮快速冷却装置，其特征在于：在每个雾化喷头(5)及其冷却导管(6)旁紧贴布置有一路高压气管(2)，高压气管(2)的一端开口并布置在雾化喷头(5)附近，高压气管(2)的另一端连接高压气源(3)。