CN219707332U - 一种用于飞机的刹车试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于飞机的刹车试验装置，涉及飞机刹车试验技术领域，包括：刹车盘，刹车盘的一侧依次同轴连接有旋转轴、飞轮和驱动电机；模拟轮轴，模拟轮轴同轴设置在刹车盘的另一侧，模拟轮轴靠近刹车盘的一端设置有刹车装置，刹车装置与刹车盘相配合，刹车装置包括一对刹车钳，一对刹车钳分布在刹车盘的两侧，模拟轮轴远离刹车盘的一端连接有扭矩传感器；转速传感器，用于检测旋转轴的转速；解决现有技术中的刹车试验台通过摩擦的方式带动飞机的机轮转动，在刹车试验过程中，因一部分刹车能量由轮胎与摩擦轮的摩擦消耗，故无法精确评估刹车装置的性能，并且结构复杂的问题。

Description

一种用于飞机的刹车试验装置

技术领域

本发明属于飞机刹车试验技术领域，更具体地，涉及一种用于飞机的刹车试验装置。

背景技术

飞机的刹车装置是飞机着陆滑跑时的减速装置，刹车装置通过刹车钳上的刹车片与刹车盘的摩擦消耗飞机滑跑时的能量。为了评估飞机滑跑时的刹车能力，需要利用刹车试验台对刹车装置进行测试。

目前市面上的刹车试验台主要通过间接转动的方式带动机轮旋转，转动的摩擦轮与飞机的机轮的轮胎面接触，通过摩擦的方式带动飞机的机轮转动，在刹车试验过程中，一部分刹车能量由轮胎与摩擦轮的摩擦消耗，故无法精确评估刹车装置的性能，另外，通过摩擦轮摩擦轮胎带动机轮转动的方式使得这种试验台结构复杂，占用空间大。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的不足，提供一种用于飞机的刹车试验装置，解决现有技术中的刹车试验台通过摩擦的方式带动飞机的机轮转动，在刹车试验过程中，因一部分刹车能量由轮胎与摩擦轮的摩擦消耗，故无法精确评估刹车装置的性能，并且结构复杂的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种用于飞机的刹车试验装置，包括：

刹车盘，所述刹车盘的一侧依次同轴连接有旋转轴、飞轮和驱动电机；

模拟轮轴，所述模拟轮轴同轴设置在所述刹车盘的另一侧，所述模拟轮轴靠近所述刹车盘的一端设置有刹车装置，所述刹车装置与所述刹车盘相配合，所述刹车装置包括一对刹车钳，一对所述刹车钳分布在所述刹车盘的两侧，所述模拟轮轴远离所述刹车盘的一端连接有扭矩传感器；

转速传感器，用于检测所述旋转轴的转速。

可选地，所述驱动电机与所述飞轮之间设置有离合器。

可选地，所述离合器的一端通过弹性联轴器与所述驱动电机的输出端连接，所述离合器的另一端通过第一刚性联轴器与所述飞轮连接。

可选地，所述旋转轴通过第二刚性联轴器与所述飞轮连接。

可选地，所述旋转轴通过紧固件与所述刹车盘连接。

可选地，还包括基座，所述驱动电机、所述离合器、所述飞轮、所述旋转轴和所述扭矩传感器均设置在所述基座上。

可选地，还包括控制单元，所述控制单元与所述驱动电机、所述刹车装置、所述扭矩传感器和所述转速传感器电性连接。

本发明提供一种用于飞机的刹车试验装置，其有益效果在于：该用于飞机的刹车试验装置采用驱动电机驱动飞轮、旋转轴和刹车盘转动的直连式传动，模拟轮轴的两端分别连接扭矩传感器和刹车装置，整个机械结构和连接关系简单，除了驱动电机外没有其它动力部件，占用空间也较小；飞轮转动的能量除了极少部分的机械摩擦损失外，全部由刹车装置吸收，未有其它能量耗散，刹车装置吸收能量评估更加精确。

本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了根据本发明的一个实施例的一种用于飞机的刹车试验装置的结构示意图。

附图标记说明：

1、刹车盘；2、旋转轴；3、飞轮；4、驱动电机；5、模拟轮轴；6、刹车装置；7、扭矩传感器；8、转速传感器；9、离合器；10、弹性联轴器；11、第一刚性联轴器；12、第二刚性联轴器；13、基座；14、控制单元。

具体实施方式

下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

如图1所示，本发明提供一种用于飞机的刹车试验装置，包括：

刹车盘1，刹车盘1的一侧依次同轴连接有旋转轴2、飞轮3和驱动电机4；

模拟轮轴5，模拟轮轴5同轴设置在刹车盘1的另一侧，模拟轮轴5靠近刹车盘1的一端设置有刹车装置6，刹车装置6与刹车盘1相配合，刹车装置6包括一对刹车钳，一对刹车钳分布在刹车盘1的两侧，模拟轮轴5远离刹车盘1的一端连接有扭矩传感器7；

转速传感器8，用于检测旋转轴2的转速。

具体的，为解决现有技术中的刹车试验台通过摩擦的方式带动飞机的机轮转动，在刹车试验过程中，因一部分刹车能量由轮胎与摩擦轮的摩擦消耗，故无法精确评估刹车装置6的性能，并且结构复杂的问题；本发明提供的用于飞机的刹车试验装置采用驱动电机4驱动飞轮3、旋转轴2和刹车盘1转动的直连式传动，模拟轮轴5的两端分别连接扭矩传感器7和刹车装置6，整个机械结构和连接关系简单，除了驱动电机4外没有其它动力部件，占用空间也较小；飞轮3转动的能量除了极少部分的机械摩擦损失外，全部由刹车装置6吸收，未有其它能量耗散，刹车装置6吸收能量评估更加精确。

进一步的，在试验过程中，驱动电机4能够带动飞轮3、旋转轴2和刹车盘1转动，轮速传感器采集旋转轴2即飞轮3的转速，当飞轮3达到设定转速后，驱动电机4停止驱动，飞轮3在惯性的作用下继续旋转，此时启动刹车装置6，刹车装置6压紧刹车盘1，使得飞轮3逐渐停止转动，并且轮速传感器采集飞轮3的轮速变化，扭矩传感器7采集模拟轮轴5的扭矩变化，以此可以评估和判断刹车装置6吸收能量的情况，实现对飞机的刹车试验。

可选地，驱动电机4与飞轮3之间设置有离合器9。

具体的，离合器9的设置能够在驱动电机4驱动飞轮3、旋转轴2和刹车盘1转动时处于合的状态，传递扭矩，并且在旋转轴2和飞轮3的转速达到设定转速时，切换至离的状态，断开驱动电机4的传动，并进一步减小飞轮3的能量损失，提高试验的准确性。

可选地，离合器9的一端通过弹性联轴器10与驱动电机4的输出端连接，离合器9的另一端通过第一刚性联轴器11与飞轮3连接。

具体的，弹性联轴器10用于降低离合器9端对驱动电机4的振动冲击，保护驱动电机4，延长驱动电机4使用寿命，第一刚性联轴器11能够确保飞轮3转速与驱动电机4转速一致。

可选地，旋转轴2通过第二刚性联轴器12与飞轮3连接。

具体的，第二刚性联轴器12同样确保飞轮3、旋转轴2的转速与驱动电机4转速一致。

可选地，旋转轴2通过紧固件与刹车盘1连接。

具体的，刹车盘1固定在旋转轴2上，由旋转轴2带动其同速转动。

进一步的，刹车装置6能够通过一对刹车钳利用刹车钳上的刹车片对刹车盘1进行摩擦制动。

可选地，还包括基座13，驱动电机4、离合器9、飞轮3、旋转轴2和扭矩传感器7均设置在基座13上。

具体的，基座13可以包括一个底座和设置在底座上的多个支撑台，支撑台可以包括驱动电机支撑台、离合器支撑台、飞轮支撑台、旋转轴支撑台和扭矩传感器支撑台，驱动电机4固定在驱动电机支撑台上、离合器9固定在离合器支撑台上、飞轮3转动连接在飞轮支撑台上，旋转轴2转动连接在旋转轴支撑台上，扭矩传感器7的一端固定在扭矩传感器支撑台上。

可选地，还包括控制单元14，控制单元14与驱动电机4、刹车装置6、扭矩传感器7和转速传感器8电性连接。

具体的，控制单元14能够控制驱动电机4的启停和离合器9的离合切换，并且控制单元14能够实时接收扭矩传感器7和转速传感器8的检测结果。

本发明还提供的用于飞机的刹车试验装置使用时：

通过驱动电机4带动飞轮3、旋转轴2和刹车盘1转至设定转速；

停止驱动电机4对飞轮3的驱动；

启动刹车装置6对刹车盘1进行刹车；

读取扭矩传感器7和转速传感器8的检测结果，直至刹车盘1停止转动。

具体的，本发明提供的用于飞机的刹车试验装置在试验时，可以首选控制离合器9处于合的状态，启动驱动电机4，带动飞轮3、旋转轴2和刹车盘1转动直至转至设定转速，飞轮3模拟飞机滑跑时的惯性能量，当转速传感器8的测试结果达到设定转速时，控制离合器9切换至离的状态，飞轮3在惯性作用下继续转动；此时启动刹车装置6，进行制动，飞轮3在此过程中转速逐渐变慢直至停止转动，飞轮3转动的能量被刹车装置6吸收，轮速传感器和扭矩传感器7会采集整个过程中飞轮3的转速以及模拟轮轴5的扭矩；通过轮速传感器和扭矩传感器7的测试结果及其变化，以此可以评估和判断刹车装置6吸收能量的情况，实现对飞机的刹车试验。

可选地，设定转速的计算公式为：

其中，ω为设定转速(r/min)，M为飞机的质量(kg)，V为飞机在滑跑时的速度(m/s)，n为飞机的刹车轮的数量，J为飞轮3绕旋转轴2的转动惯量(kg·m²)。

具体的，为提高刹车试验的准确性，使其更加接近于实际飞机滑跑时的工况，飞轮3需要转动至设定转速，即模拟实际飞机滑跑时刹车装置6的制动需要吸收的能量。飞轮3绕旋转轴2的转动惯量为J(单位kg·m²)，由旋转物体动能公式可得知飞轮3转动的能量为：

其中，其中r(单位m)为飞轮半径，飞机在滑跑时速度为V(单位m/s)，飞机的质量为M(单位kg)，根据平动物体动能公式，则飞机所具有的能量E2＝0.5MV²，刹车轮的数量为n，令nE1＝E2，可得满足测试要求的飞轮3需要到达的转速：

根据飞机的质量及刹车速度可知飞机的刹车装置6需要吸收的能量，按以上公式可计算使用该用于飞机的刹车试验装置时飞轮3需达到的设定转速。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (7)

1.一种用于飞机的刹车试验装置，其特征在于，包括：

刹车盘，所述刹车盘的一侧依次同轴连接有旋转轴、飞轮和驱动电机；

模拟轮轴，所述模拟轮轴同轴设置在所述刹车盘的另一侧，所述模拟轮轴靠近所述刹车盘的一端设置有刹车装置，所述刹车装置与所述刹车盘相配合，所述刹车装置包括一对刹车钳，一对所述刹车钳分布在所述刹车盘的两侧，所述模拟轮轴远离所述刹车盘的一端连接有扭矩传感器；

转速传感器，用于检测所述旋转轴的转速。

2.根据权利要求1所述的用于飞机的刹车试验装置，其特征在于，所述驱动电机与所述飞轮之间设置有离合器。

3.根据权利要求2所述的用于飞机的刹车试验装置，其特征在于，所述离合器的一端通过弹性联轴器与所述驱动电机的输出端连接，所述离合器的另一端通过第一刚性联轴器与所述飞轮连接。

4.根据权利要求1所述的用于飞机的刹车试验装置，其特征在于，所述旋转轴通过第二刚性联轴器与所述飞轮连接。

5.根据权利要求1所述的用于飞机的刹车试验装置，其特征在于，所述旋转轴通过紧固件与所述刹车盘连接。

6.根据权利要求2所述的用于飞机的刹车试验装置，其特征在于，还包括基座，所述驱动电机、所述离合器、所述飞轮、所述旋转轴和所述扭矩传感器均设置在所述基座上。

7.根据权利要求1所述的用于飞机的刹车试验装置，其特征在于，还包括控制单元，所述控制单元与所述驱动电机、所述刹车装置、所述扭矩传感器和所述转速传感器电性连接。