CN212289787U

CN212289787U - 用于飞机刹车指令传感器的接口组件

Info

Publication number: CN212289787U
Application number: CN202020512077.8U
Authority: CN
Inventors: 郭育秦; 张鹏亮; 黄岩; 韩亚国; 丁磊; 张弛; 农贵军; 刘瑞江
Original assignee: Xian Aviation Brake Technology Co Ltd
Current assignee: Xian Aviation Brake Technology Co Ltd
Priority date: 2020-04-09
Filing date: 2020-04-09
Publication date: 2021-01-05
Anticipated expiration: 2030-04-09

Abstract

一种用于飞机刹车指令传感器的接口组件。推杆外端圆周有与活动支架内表面滚动配合的钢珠。活动支架的一端套装在推杆外端的外圆周表面上。活动支架与推杆之间通过轴孔间隙配合连接；推杆的内孔中安装有复位弹簧。活动支架内端面与推杆相邻端面之间有2～2.5mm的间隙。通过球头螺钉将活动支架与推杆紧固。本发明在工作时受力压缩，当受到侧向力时，在关节轴承及旋转结构的共同作用力，能够完全释放多余的侧向力，保证刹车指令传感器受力沿轴向方向，从而提高工作可靠性，能够消除指令传感器推杆断裂的问题，能够将指令传感器的故障率降低50％，从而延长了刹车指令传感器的使用寿命。

Description

用于飞机刹车指令传感器的接口组件

技术领域

本发明涉及飞机刹车系统领域，具体是一种飞机用刹车指令传感器的接口组件。

背景技术

刹车指令传感器是飞机电子防滑刹车系统中的重要附件之一，刹车指令传感器的活动端与脚蹬的活动端铰接连接，刹车指令传感器的固定端与脚蹬的固定端铰接连接。在工作时，驾驶员踩下脚蹬，脚蹬带动刹车指令传感器活动端运动，刹车指令传感器输出一个与刹车指令传感器位移成比例的电压信号。刹车指令传感器将这个电压信号提供给防滑控制盒，防滑控制盒根据这个电压信号输出相应的刹车压力控制信号。但是由于脚踏板为弧线运动，而刹车指令传感器为直线运动。因此在刹车指令传感器工作过程中存在一个侧向力，虽然刹车指令传感器运动端的关节轴承可以抵消一部分侧向力，但是关节轴承只能在很小的范围内起作用，侧向力无法完全消除，影响仍然存在。该侧向力直接作用在刹车指令传感器活动端接口组件处，施加到刹车指令传感器内部工作零件上，刹车指令传感器长期工作后，内腔部分零件会出现异常摩擦损坏，最终导致活动端工作不灵活甚至出现卡滞，影响刹车指令传感器的正常工作。有的脚蹬用刹车指令传感器接口组件只是单纯使用关节轴承来消除工作时的侧向力，其可靠性低，在实际使用中机械接口组件存在卡滞变形的隐患，进而引发产品性能异常；尤其是当产品长期使用后，这种接口组件的缺陷更为明显。

所以刹车指令传感器存在以下几个问题，第一，刹车指令传感器在实际使用时一般都不是直线运动，而是近似于直线运动的圆弧运动，容易产品侧向力；第二、采用定位销固定活动端支架，由于工作时实际为圆弧运动，定位销受力方向并非沿产品轴向方向，易产生变形甚至断裂；第三，采用活动支架、定位销配合实现机械空行程设计，当定位销出现形变时，机械空行程指标无法保证。

经检索，在公告号为CN204718618U的实用新型专利中公开了一种双余度抗振型刹车指令传感器，该刹车指令传感器有以下几个缺陷，第一，这个刹车指令传感器活动端接口组件的组成和结构，工作时会受到侧向力影响，并没有将活动端设计为可旋转式结构来消除侧向力。第二，这个结构并没有采用旋转式结构，提高活动端接口组件强度，保证机械式空行程指标稳定。第三，并没有提出活动端接口组件设计方法。

发明内容

为克服现有技术刹车指令传感器工作时接口组件卡滞的不足，本发明提出了一种用于飞机刹车指令传感器的接口组件。

本发明提出的刹车指令传感器接口组件包括活动支架、多颗钢珠、球头螺钉、推杆和关节轴承；所述钢珠被排放在位于所述推杆外端圆周表面上的钢珠槽中。所述活动支架的一端套装在推杆外端的外圆周表面上，并使该钢珠的表面与该活动支架的内表面之间滚动配合。通过球头螺钉将所述活动支架与推杆紧固。该活动支架与推杆之间通过轴孔间隙配合连接；所述推杆的内孔中安装有复位弹簧。所述活动支架内端面与推杆相邻端面之间有2～2.5mm的间隙，

所述活动支架按功能分为推杆连接端和接口端。所述推杆连接端内端的端面有盲孔；该盲孔的内径与所述推杆的外径相同。在该盲孔中部的内圆周上有环形的凹槽，并使该凹槽的位置与推杆上的钢珠槽在装配后相对应；所述凹槽处的内径＝推杆外径+钢珠半径×2。在该推杆连接端的壳体上有球头螺钉的安装孔，并使该安装孔与所述钢珠槽贯通。所述接口端位于推杆连接端的端面。在该接口端上有用于安装有连接脚蹬关节轴承贯通孔。

所述活动支架推杆连接端的外径为20mm，所述盲孔的内径为9.6mm，盲孔中部环形凹槽处的内径为11.5～12mm，凹槽的轴向宽度为4.2mm；所述凹槽宽度方向的中心距离该推杆连接端端面为3.5mm。

所述球头螺钉的外形呈T形。该球头螺钉的长度L为2.9～3mm。所述球头螺钉的大直径端的直径为5mm、长度为3mm，所述球头螺钉小直径端为连接端，该连接端的圆周表面为螺纹面。所述连接端的端头为与安装在所述环形凹槽内的钢珠接触的半球体，该半球体的半径为1mm。

所述推杆一端的外圆周表面有环形的钢珠槽。所述推杆外径为9.5mm；该钢珠槽的半径为1.1～1.2mm，并且该钢珠槽的中心距所在端的端面为4.5mm。在所述推杆另一端的外圆周表面对称的分布有两块径向凸出的矩形定位板，各定位板的外端有径向的开槽，用于在指令传感器工作时起导向和定位。

所述钢珠的数量为13颗，钢珠的直径为2mm。

本发明提出的刹车指令传感器在工作时受力压缩，当受到侧向力时，在关节轴承及旋转结构的共同作用力，能够完全释放多余的侧向力，保证刹车指令传感器受力沿轴向方向，从而提高工作可靠性。

通过耐久性试验验证旋转接口组件的初始结构尺寸。对影响旋转接口组件的关键尺寸进行对比试验，关键参数包括：推杆外圆环形槽尺寸R、活动支架上方槽内径尺寸φ、球头螺钉长度尺寸L。试验结果见下表1。

表1不同尺寸下试验结果

通过上述试验，验证了本发明工作中灵活无卡滞，无粘连感觉。优化后的推杆结构尺寸常温25℃进行12000次循环、低温-55℃下进行4000次循环、高温70℃下进行4000次循环，试验证明旋转接口组件工作灵活无卡滞；分解旋转接口组件，各零件无异常磨损；并通过仿真进行结构强度计算，接口组件在承受1335N的力作用时，接口组件结构不会发生变形或断裂。

本发明在分析论证、仿真计算及试验验证的基础上，提出一种刹车指令传感器接口组件及其设计方法，本发明采用轴孔配合的方式，活动支架内腔为方槽结构，在工作轴上设计环槽结构，将φ2的钢珠均匀放置于环槽内，钢珠直径为φ2mm、环槽半径为R1.1mm、方槽槽深为1～1.05mm,保证接口组件能够实现机械空行程。球头螺钉为端面球形结构，球头的尺寸与钢珠尺寸一致，球头螺钉一方面起到固定作用，另一方面保证球头螺钉与钢珠始终是球面接触，防止接触卡滞。本发明能够消除指令传感器推杆断裂的问题，能够将指令传感器的故障率降低50％，从而延长了刹车指令传感器的使用寿命。

附图说明

图1是现有技术刹车指令传感器的结构示意图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是图2的俯视图；

图4是球头螺钉的结构示意图；

图5是活动支架的结构示意图；

图6是图5的左视图；

图7是图5的俯视图；

图8是推杆的结构示意图；

图9是图8的剖视图；

图10是图8的右视图。

图中：1.活动支架；2.钢珠；3.球头螺钉；4.推杆；5.关节轴承；

具体实施方式

本实施例是一种刹车指令传感器接口组件，包括活动支架1、钢珠2、球头螺钉3、推杆4和关节轴承5。

所述钢珠2有多颗颗，被排放在位于所述推杆4外端圆周表面上的钢珠槽中。所述活动支架1的一端套装在推杆4外端的外圆周表面上，并使该钢珠2的表面与该活动支架的内表面之间滚动配合。通过球头螺钉3将所述活动支架1与推杆4紧固。该活动支架1与推杆4之间通过轴孔间隙配合连接。

本实施例中，所述钢珠为13颗。

所述活动支架1按功能分为推杆连接端和接口端。所述推杆连接端内端的端面有盲孔；该盲孔的内径与所述推杆4的外径相同。在该盲孔内表面的中部有周向的环形凹槽，并使该凹槽的位置与推杆上的钢珠槽在装配后相对应；所述凹槽处的内径＝推杆外径+钢珠半径×2。在该推杆连接端的壳体上有球头螺钉3的安装孔，并使该安装孔与所述凹槽贯通。该活动支架的接口端位于推杆连接端的端面，为一水平板。在该水平板上有贯通孔；在该贯通孔内安装有关节轴承5，通过该关节轴承与脚蹬连接。

本实施例中所述钢珠的数量为13，钢珠直径为2mm。所述活动支架1的外径为20mm，内径为9.6mm。活动支架上凹槽处的内径为11.5～12mm，凹槽的轴向宽度为4.2mm；所述凹槽宽度方向的中心距离该推杆连接端端面3.5mm。

所述球头螺钉3的外形呈T形，为阶梯状。该球头螺钉的长度L为2.9～3mm。所述球头螺钉的大直径端的直径为5mm、长度为3mm，在该大直径端的端面有深度为0.8mm、宽度为0.8mm的工艺槽。所述球头螺钉小直径端为连接端，该连接端的圆周表面为螺纹面。所述连接端的端头为与安装在所述环形凹槽内的钢珠接触的半球体，该半球体的半径为1mm。

本实施例中，通过该球头螺钉的半球端与钢珠的接触，使活动支架有效定位及旋转，防止钢珠头从活动支架圆孔中脱出。

所述推杆4为中空回转体。在该推杆一端的外圆周表面有周向的环形凹槽，用于放置钢珠2。本实施例中，所述推杆外径为9.5mm；该环形凹槽的半径为1.1～1.2mm，并且该环形凹槽的中心距所在端的端面为4.5mm。

在该推杆另一端的外圆周表面有径向凸出的加强凸台。凸台的外圆周表面对称的分布有两块径向凸出的矩形定位板，各定位板的外端有径向的开槽，该开槽用于在指令传感器工作时起导向和定位作用，避免指令传感器工作时推杆4在圆周方向出现转动。

所述推杆的内孔为阶梯孔，其中位于有环形凹槽一端的内孔为减重孔，用于减少该推杆的结构重量；位于所述有定位板一端的内孔为弹簧安装孔，复位弹簧安装在该弹簧安装孔内。本实施例中，所述减重孔的孔径为4mm，所述弹簧安装孔的孔径为12mm。

所述接口组件中的活动支架1与推杆4之间有钢珠2，使活动支架1和推杆4之间能够实现360°转动。工作时该活动支架1沿推杆4进行直线运动，由于活动支架1的运动轨迹是在直线运动的基础上增加一个圆弧运动，在活动支架1与推杆4外端间隙连接的圆周的中心线与推杆4的中心线之间有一个夹角，并且活动支架1的运动行程不大于15mm；所述活动支架中心线与推杆中心线之间的夹角不大于14°，接口组件的活动支架与推杆运动灵活无卡滞；

为了保证所述接口组件的强度满足使用要求，接口组件必须能够承受1335N的作用力。

Claims

1.一种用于飞机刹车指令传感器的接口组件，其特征在于，包括活动支架、多颗钢珠、球头螺钉、推杆和关节轴承；所述钢珠被排放在位于所述推杆外端圆周表面上的钢珠槽中；所述活动支架的一端套装在推杆外端的外圆周表面上，并使该钢珠的表面与该活动支架的内表面之间滚动配合；通过球头螺钉将所述活动支架与推杆紧固；该活动支架与推杆之间通过轴孔间隙配合连接；所述推杆的内孔中安装有复位弹簧；所述活动支架内端面与推杆相邻端面之间有2～2.5mm的间隙。

2.如权利要求1所述用于飞机刹车指令传感器的接口组件，其特征在于，所述活动支架按功能分为推杆连接端和接口端；所述推杆连接端内端的端面有盲孔；该盲孔的内径与所述推杆的外径相同；在该盲孔中部的内圆周上有环形的凹槽，并使该凹槽的位置与推杆上的钢珠槽在装配后相对应；所述凹槽处的内径＝推杆外径+钢珠半径×2；在该推杆连接端的壳体上有球头螺钉的安装孔，并使该安装孔与所述钢珠槽贯通；所述接口端位于推杆连接端的端面；在该接口端上有用于安装有连接脚蹬关节轴承贯通孔。

3.如权利要求2所述用于飞机刹车指令传感器的接口组件，其特征在于，所述活动支架推杆连接端的外径为20mm，所述盲孔的内径为9.6mm，盲孔中部环形凹槽处的内径为11.5～12mm，凹槽的轴向宽度为4.2mm；所述凹槽宽度方向的中心距离该推杆连接端端面为3.5mm。

4.如权利要求1所述用于飞机刹车指令传感器的接口组件，其特征在于，所述球头螺钉的外形呈T形；该球头螺钉的长度L为2.9～3mm；所述球头螺钉的大直径端的直径为5mm、长度为3mm，所述球头螺钉小直径端为连接端，该连接端的圆周表面为螺纹面；所述连接端的端头为与安装在环形凹槽内的钢珠接触的半球体，该半球体的半径为1mm。

5.如权利要求1所述用于飞机刹车指令传感器的接口组件，其特征在于，所述推杆一端的外圆周表面有环形的钢珠槽；所述推杆外径为9.5mm；该钢珠槽的半径为1.1～1.2mm，并且该钢珠槽的中心距所在端的端面为4.5mm；在所述推杆另一端的外圆周表面对称的分布有两块径向凸出的矩形定位板，各定位板的外端有径向的开槽，用于在指令传感器工作时起导向和定位。

6.如权利要求1所述用于飞机刹车指令传感器的接口组件，其特征在于，所述钢珠的数量为13颗，钢珠的直径为2mm。