CN216269881U - 飞机刹车冷却风扇以及包括其的飞机刹车冷却系统 - Google Patents

Abstract

飞机刹车冷却风扇，包括：风扇轴杆，其限定风扇轴线，其上安装有风扇叶片，风扇叶片设置在飞机机轮的集风罩内，集风罩能随飞机机轮一起相对于飞机机身旋转，风扇轴杆能够与风扇叶片一起相对于飞机机身围绕风扇轴线旋转；换能装置，其能够向风扇轴杆输出机械能，以驱动风扇轴杆旋转，并且其还能够接收风扇轴杆的机械能输入，并将其转换为期望的能量形式；储能装置，其能够向换能装置供能，并且其还能够接收并储存来自换能装置的能量输出；以及离合机构，其设置成使得当离合机构作动时，风扇轴杆能够被所述集风罩带动相对于飞机机身旋转。这种刹车冷却风扇可以在飞机不上电的情况下，通过飞机机轮结构上的开关对风扇进行直接控制。

Description

飞机刹车冷却风扇以及包括其的飞机刹车冷却系统

技术领域

本实用新型涉及飞机结构设计领域，具体涉及一种用于飞机刹车的冷却风扇机构以及包括其的飞机刹车冷却系统。

背景技术

目前，在民用飞机中，许多机型例如空客A320、A330、A350等均装有刹车冷却风扇，用于在飞机运营过站时，飞行员发出指令，则由飞机电源系统为刹车冷却风扇电机供电驱动刹车冷却风扇工作，风扇通过吹风冷却刹车系统的碳盘，缩短飞机的过站时间。

目前民用航空领域刹车冷却风扇采用集中布置在起落架轮轴内。有电源系统为电机供电进而驱动电机风扇的风扇轴杆控制风扇转动，风扇叶片转动带动空气流动产生风，来冷却刹车盘。

目前刹车冷却风扇驱动需要连接交流电进行驱动，存在不足主要是：

1)耗电量较大，航空机油的使用量是航空公司运营成本的重要影响因素；

2)航空机油作为不可再生资源，同时有会带来环境污染；

3)交流电在机身外的结构上使用存在一定的安全隐患；

4)刹车冷却风扇需在飞机上电的情况才能工作。

实用新型内容

基于现有技术中存在的上述的问题，本实用新型的目的在于，提供一种无需外部能源的飞机刹车冷却风扇机构，利用飞机机轮转动的机械能作为能源输入并存储为自身电能。同时这种刹车冷却风扇可以在飞机不上电的情况下，通过飞机机轮结构上的开关对风扇进行直接控制。此无需外部能源的刹车冷却风扇属于飞机刹车冷却装置的一种新型的供能模式，用于飞机的地面维护和运营。

为此，本实用新型提供了一种飞机刹车冷却风扇，

所述飞机刹车冷却风扇包括：

风扇轴杆，所述风扇轴杆限定风扇轴线，所述风扇轴杆上安装有风扇叶片，所述风扇叶片设置在所述飞机机轮的集风罩内，所述集风罩能随所述飞机机轮一起相对于飞机机身旋转，所述风扇轴杆能够与所述风扇叶片一起相对于飞机机身围绕所述风扇轴线旋转；

换能装置，所述换能装置能够向所述风扇轴杆输出机械能，以驱动所述风扇轴杆旋转，并且所述换能装置还能够接收所述风扇轴杆的机械能输入，并将其转换为期望的能量形式；以及

储能装置，所述储能装置能够向所述换能装置供能，并且所述储能装置还能够接收并储存来自所述换能装置的能量输出，

其中，所述飞机刹车冷却风扇还包括：

离合机构，所述离合机构设置成使得当所述离合机构作动时，所述风扇轴杆能够被所述集风罩带动相对于飞机机身旋转。

在根据本实用新型的飞机刹车冷却风扇的优选实施例中，所述离合机构包括所述集风罩上的开槽和所述风扇轴杆上的卡扣，当所述离合机构作动时，所述卡扣卡入所述开槽中。

在根据本实用新型的飞机刹车冷却风扇的优选实施例中，所述换能装置是电机。

在根据本实用新型的飞机刹车冷却风扇的优选实施例中，所述储能装置是电蓄能装置。

在根据本实用新型的飞机刹车冷却风扇的优选实施例中，所述电蓄能装置是蓄电池。

在根据本实用新型的飞机刹车冷却风扇的优选实施例中，当所述离合机构作动时，所述风扇轴线与飞机机轮的旋转轴线重合。

在根据本实用新型的飞机刹车冷却风扇的优选实施例中，所述风扇轴线与飞机机轮的旋转轴线始终保持重合。

此外，本实用新型还提供了一种飞机刹车冷却系统，

所述飞机刹车冷却系统包括根据前述所述的飞机刹车冷却风扇，并且

所述飞机刹车冷却系统还包括：

控制模块，所述控制模块控制所述离合机构的作动，所述控制模块设置成，当检测到飞机未上电的情况下，使得所述离合机构不作动而直接借助所述储能装置驱动所述风扇轴杆的旋转。

在根据本实用新型的飞机刹车冷却系统的优选实施例中，所述控制模块包括风扇开关。

在根据本实用新型的飞机刹车冷却系统的优选实施例中，所述风扇开关设置在所述集风罩上和/或飞机驾驶舱内。

综上所述，本实用新型提供了一种无需外部能源的飞机刹车冷却风扇，通过风扇叶片连接飞机机轮，由飞机机轮带动叶片转动进而产生机械能，风扇轴连接的风扇电机将机械能转换为电能，由机械能转化而来的电能则保存在蓄电池中进行储备，在飞机低速或者是静止的时候，蓄电池则可作为电源来驱动风扇转动，进而达到冷却通风的作用。飞机机轮的集风罩上设置控制开关，机务可通过开关直接控制刹车冷却风扇的状态。

根据本实用新型的飞机刹车冷却风扇的主要优势如下：

1)无需外部能源的刹车冷却风扇装置可通过自身系统进行储电发电，有效减少了电源系统的负载量，节省了飞机运营成本；

2)无需外部能源的刹车冷却风扇减少了交流电接口，减少了接口故障率，提高了系统维修性；

3)无需外部能源的刹车冷却风扇无需交流电源系统供电，省去了交流电在机体结构外的使用，降低了使用交流电的安全性隐患；

4)无需外部能源的刹车冷却风扇可由地勤人员直接控制开关，无需飞机上电，增强了系统的可维护性。

5)采用充分利用自身机械能与动能的转换，属于可再生资源的利用，清洁环保，环境效率良好。

附图说明

本文件包括附图，以提供对各种实施例的进一步理解。附图纳入于本说明书中并且构成本说明书的部分。附图示出了本文所描述的各种实施例，并且与文字描述一起用来解释要求保护的主题的原理和操作。

参考以上目的，本实用新型的技术特征在下文中清楚地描述，并且其优点从以下参考附图的详细描述中显而易见，附图以示例方式示出了本实用新型的优选实施例，而不限制本实用新型的范围。

附图中：

图1是根据本实用新型的飞机刹车冷却风扇的优选实施例的示意简图。

附图标记列表

1 飞机机轮

2 集风罩

3 离合机构

4 风扇轴杆

5 风扇叶片

6 电机

7 蓄电池

8 风扇开关

具体实施方式

现在将详细地描述本实用新型的实施方式，这些实施方式的示例被显示在附图中并在下文中被描述。

尽管本实用新型将与示例性实施例相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本实用新型限制为所例示的那些实施例。相反，本实用新型旨在不但覆盖这些示例性实施例，而且还覆盖可以被包括在本实用新型的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等效形式及其他实施例。

为了便于解释和精确定义本实用新型的技术方案，术语“上”、“下”、“内”和“外”用于参考在附图中所示的示例性实施例的特征的位置来对这些特征进行描述。

参考图1，根据本实用新型的优选实施例的飞机刹车冷却风扇包括风扇轴杆4、换能装置、储能装置以及离合机构3。

如图1中所示，风扇轴杆4限定风扇轴线(在图1中大致水平布置)。风扇轴杆4上安装有风扇叶片5。一般而言，风扇叶片5可以包括多个叶片部分，且这些叶片部分可围绕风扇轴线周向固定地布设，以使得风扇轴杆4能够与风扇叶片5一起相对于飞机机身围绕风扇轴线旋转。风扇叶片5用于飞机机轮1 的刹车散热，同时也作为将动能转化为机械能的重要部件。

从图1中还可以见到，风扇叶片5设置在飞机机轮1的集风罩2内。该集风罩2能随飞机机轮1一起相对于飞机机身旋转。换言之，该集风罩2相对于飞机机轮1结构固定。

根据本实用新型的构思，无需外部能源的刹车冷却风扇、具体是其风扇轴杆4通过离合机构3与飞机机轮1的结构、例如是集风罩2相连。

该离合机构3设置成使得当离合机构3作动时，风扇轴杆4能够被集风罩 2带动相对于飞机机身旋转。要指出的是，在本文中，离合机构3常态处于脱离位置，此时，风扇轴杆4不能够被集风罩2带动相对于飞机机身旋转，仅能够独立于集风罩2单独地相对于飞机机身旋转。而离合机构3的作动是指离合机构3从脱离位置运动到接合位置，此时风扇轴杆4与集风罩2接合，使得风扇轴杆4能够被集风罩2带动相对于飞机机身旋转。

优选地，例如在图1中所示的优选实施例中，离合机构3包括集风罩2上的开槽和风扇轴杆4上的卡扣，当离合机构3作动时，卡扣卡入开槽中。在该情形中，当风扇轴杆4前伸使离合机构3作动时，离合机构3将风扇轴杆4与集风罩2在旋转方向上锁紧，则风扇叶片5可随集风罩2、因而随飞机机轮1 转动；当风扇轴杆4后退与集风罩2脱开时，则风扇叶片5可独立于集风罩2、因而独立于飞机机轮1自由旋转。

要指出的是，图1中仅示意性地示出了本实用新型的离合机构3的一种优选实施方式，但根据本实用新型的离合机构3的实施方式不限于此，而是还可包括各种其他形状配合或摩擦配合方式。此外，虽然图1中所示的离合机构3 通过机械结构实现，但本领域技术人员也可根据实际需求选用电磁方式来实现该离合机构3。

风扇轴杆4还连接换能装置。换能装置可以优选地是电机6。风扇轴杆4 可用于将刹车冷却风扇的机械能传递给电机6，也可用于借助电机6来驱动风扇叶片5转动。换言之，诸如电机6之类的换能装置能够向风扇轴杆4输出机械能，以驱动风扇轴杆4旋转，并且换能装置还能够接收风扇轴杆4的机械能输入，并将其转换为期望的能量形式。因此，诸如电机6之类的换能装置是实现能量转换的核心部件。

在飞机机轮1转动期间，刹车冷却风扇的风扇叶片5可通过离合机构3与集风罩2结构相连，因此，由飞机机轮1带动转动产生机械能并通过风扇轴杆 4传递给电机6。

储能装置能够向换能装置供能，并且储能装置还能够接收并储存来自换能装置的能量输出。优选地，储能装置可以是电蓄能装置。更优选地，电蓄能装置可以是蓄电池7。

在采用电机6和蓄电池7的情形中，电机6将机械能转化为电能并储存在蓄电池7中，并且其中，蓄电池7能够将电机6的电能通过内部活性物质储存为化学能，当需要使用刹车冷却功能时，再把化学能转换为电能供给电机6工作。

在附图中所示的优选实施例中，风扇轴线与飞机机轮1的旋转轴线始终保持重合。然而，在其他优选的实施例中，也可设置成风扇轴线可相对于飞机机轮1的旋转轴线移动，且仅当离合机构3作动时，风扇轴线才与飞机机轮1的旋转轴线重合。

在包括根据前述内容所述的飞机刹车冷却风扇的飞机刹车冷却系统中，还包括控制模块。该控制模块控制离合机构3的作动。

具体地，该控制模块设置成，当检测到飞机未上电的情况下，使得离合机构3不作动而直接借助储能装置驱动风扇轴杆4的旋转。

在附图中所示的优选实施例中，该控制模块可包括风扇开关8。一般而言，该风扇开关8可设置在集风罩2上(如图1中所示)和/或飞机驾驶舱内。

更具体地，风扇开关8可在飞机未上电的情况下直接控制风扇轴杆4与集风罩2脱开，并控制电机6工作进而驱动刹车冷却风扇叶片5旋转。

当飞行员通过驾驶舱内的风扇开关8或维护人员通过风扇开关8发出刹车冷却功能开启指令后，离合机构3将风扇叶片5与集风罩2脱开，则风扇叶片 5可自由转动。

当飞机处于需使用刹车冷却功能的低速或停止状态下，可通过自身的蓄电池7为电机6供电，驱动刹车冷却风扇转动产生风对刹车进行冷却。

以上已详细描述了本实用新型的较佳实施例，但应理解到，若需要，能修改实施例的方面来采用各种专利、申请和出版物的方面、特征和构思来提供另外的实施例。

考虑到上文的详细描述，能对实施例做出这些和其他变化。一般而言，在权利要求中，所用的术语不应被认为限制在说明书和权利要求中公开的具体实施例，而是应被理解为包括所有可能的实施例连同这些权利要求所享有的全部等同范围。

Claims (10)

1.一种飞机刹车冷却风扇，

其特征在于，

所述飞机刹车冷却风扇包括：

风扇轴杆(4)，所述风扇轴杆(4)限定风扇轴线，所述风扇轴杆(4)上安装有风扇叶片(5)，所述风扇叶片(5)设置在飞机机轮(1)的集风罩(2)内，所述集风罩(2)能随所述飞机机轮(1)一起相对于飞机机身旋转，所述风扇轴杆(4)能够与所述风扇叶片(5)一起相对于飞机机身围绕所述风扇轴线旋转；

换能装置，所述换能装置能够向所述风扇轴杆(4)输出机械能，以驱动所述风扇轴杆(4)旋转，并且所述换能装置还能够接收所述风扇轴杆(4)的机械能输入，并将其转换为期望的能量形式；以及

储能装置，所述储能装置能够向所述换能装置供能，并且所述储能装置还能够接收并储存来自所述换能装置的能量输出，

其中，所述飞机刹车冷却风扇还包括：

离合机构(3)，所述离合机构(3)设置成，当所述离合机构(3)作动时，所述风扇轴杆(4)能够被所述集风罩(2)带动而相对于所述飞机机身旋转。

2.根据权利要求1所述的飞机刹车冷却风扇，

其特征在于，

所述离合机构(3)包括所述集风罩(2)上的开槽和所述风扇轴杆(4)上的卡扣，所述离合机构(3)设置成，当所述离合机构(3)作动时，所述卡扣卡入所述开槽中。

3.根据权利要求1所述的飞机刹车冷却风扇，

其特征在于，

所述换能装置是电机(6)。

4.根据权利要求1所述的飞机刹车冷却风扇，

其特征在于，

所述储能装置是电蓄能装置。

5.根据权利要求4所述的飞机刹车冷却风扇，

其特征在于，

所述电蓄能装置是蓄电池(7)。

6.根据权利要求1所述的飞机刹车冷却风扇，

其特征在于，

所述离合机构(3)设置成，当所述离合机构(3)作动时，所述风扇轴线与所述飞机机轮的旋转轴线重合。

7.根据权利要求1所述的飞机刹车冷却风扇，

其特征在于，

所述风扇轴线设置成，所述风扇轴线与所述飞机机轮(1)的旋转轴线始终保持重合。

8.一种飞机刹车冷却系统，

其特征在于，

所述飞机刹车冷却系统包括根据权利要求1至7中任一权利要求所述的飞机刹车冷却风扇，并且

所述飞机刹车冷却系统还包括：

控制模块，所述控制模块控制所述离合机构(3)的作动，所述控制模块设置成，当检测到飞机未上电的情况下，使得所述离合机构(3)不作动而直接借助所述储能装置驱动所述风扇轴杆(4)的旋转。

9.根据权利要求8所述的飞机刹车冷却系统，

其特征在于，

所述控制模块包括风扇开关(8)。

10.根据权利要求9所述的飞机刹车冷却系统，

其特征在于，

所述风扇开关(8)设置在所述集风罩(2)上和/或飞机驾驶舱内。

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