CN220018943U - 一种航空轮胎高加速驱动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及航空轮胎测试领域，具体公开了一种航空轮胎高加速驱动装置。包括第一驱动单元、第二驱动单元、离合器总成和驱动轴；离合器总成包括第一离合器和第二离合器，第一离合器将第一驱动单元与驱动轴连接，第二离合器将第二驱动单元与驱动轴连接。本实用新型中的航空轮胎高加速驱动装置能够在一个驱动机构损坏时仍能正常工作，避免延误测试进度。

Description

一种航空轮胎高加速驱动装置

技术领域

本实用新型涉及航空轮胎测试领域，具体涉及一种航空轮胎高加速驱动装置。

背景技术

航空轮胎需要承受大载荷、高加速度以及在刹车时在大载荷条件下与地面发生摩擦，为了保证轮胎在使用时的安全性，这些轮胎在研发和生产过程中需要进行大载荷、高加速轮胎动力特性测试、轮胎磨损性能测试、轮胎刹车以及其它轮胎特性试验。以航空轮胎为例，这些试验需要采用试验台模拟对应测试的工况。

目前常用的轮胎测试机如专利号CN110621972A所公开的轮胎测试机、用于测试轮胎的方法以及计算机程序中所示，包括滚动装置、轮胎安装装置和驱动组件，其中驱动组件能够运行用以根据可配置的驱动循环来旋转滚动装置和/或轮胎安装装置，其中滚动装置具有转鼓，轮胎能够可旋转地安装在轮胎安装装置上，其中轮胎安装装置被布置使得轮胎与转鼓的外周表面接合。

而上述装置只设有一个驱动机构，以模拟弹射起飞工况为例，采用试验台的驱动鼓轮带动航空轮胎的转动实现速度的模拟，在轮胎上施加载荷模拟实际工况，但是该测试需要鼓轮速度快速变化，而在鼓轮速度变化过程中，与鼓轮接触的轮胎还承受较大载荷，故需要驱动鼓轮转动的驱动机构瞬间产生极大扭矩。而瞬间产生极大扭矩对驱动机构的要求高，在实际使用过程中也容易损坏，在仅设有一个驱动机构的情况下，在该驱动机构损坏后，试验台将无法使用，也就无法进行测试，导致研发、生产进度被延误。

实用新型内容

本实用新型意在提供一种航空轮胎高加速驱动装置，以在一个驱动机构损坏时仍能正常工作，避免延误测试进度。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：包括第一驱动单元、第二驱动单元、离合器总成和驱动轴；离合器总成包括第一离合器和第二离合器，第一离合器将第一驱动单元与驱动轴连接，第二离合器将第二驱动单元与驱动轴连接。

本方案的有益效果为：

1.驱动轴用于与测试台的鼓轮连接并最后带动鼓轮转动。本方案中的驱动轴通过第一离合器能够与第一驱动单元连接，通过第二离合器能够与第二驱动单元连接，在测试时，第一驱动单元和第二驱动单元中的任意一个损坏时即可采用另一个为驱动轴提供动力，带动驱动轴和鼓轮转动，使得测试能够继续，避免测试被中断，导致研发、生产进度被延误。

2.本方案中的第一驱动单元和第二驱动单元二者与驱动轴之间均设有离合器，当第一驱动单元损坏，采用第二驱动单元为驱动轴和鼓轮提供动力时，第一离合器将第一驱动单元与驱动轴断开，使得驱动轴的转动不会受到第一驱动单元的影响，同时能够对第一驱动单元进行维修或更换；同理，当第二驱动单元损坏时，采用第一驱动单元为驱动轴和鼓轮提供动力，此时方便对第二驱动单元进行维修和更换，且维修和更换均不会影响测试的进行。

进一步，第一驱动单元包括至少两个驱动电机，第一驱动单元还包括第一转轴，两个驱动电机均用于驱动第一转轴同向转动，第一离合器与第一转轴连接。

本方案的有益效果为：与仅一个驱动电机相比，当承受大载荷时，本方案中第一驱动单元能够更为快速和平稳的为驱动轴和鼓轮提供动力，并满足高速度的测试要求。

进一步，第一离合器包括轴向推动件和花键套，花键套的两端分别套设在第一转轴和驱动轴上，轴向推动件用于推动花键套沿第一转轴的轴向滑动。

本方案的有益效果为：当花键套滑动至于第一转轴和驱动轴配合的状态时，第一转轴带动驱动轴转动；当花键套滑动至未与第一转轴和第二转轴配合状态时，第一驱动单元与驱动轴断开，此时能够通过第二驱动单元带动驱动轴和鼓轮转动，且驱动轴转动不会对第一驱动单元造成影响，方便对第一驱动单元进行检修和更换。

进一步，轴向推动件与花键套之间设有拨叉和底座，拨叉与底座转动配合，拨叉两端分别与花键套和轴向推动件铰接。

本方案的有益效果为：本方案中的轴向推动件与周围的机架等结构铰接，通过轴向推动件推动拨叉转动，由于拨叉与底座转动配合，故在拨叉转动时能够带动花键套沿第一转轴的轴向滑动，对花键套的位置进行调整。而与直接将轴向推动件与花键套连接相比，本方案中通过拨叉带动花键套滑动使得轴向推动件与花键套以及第一转轴之间的距离增大，轴向推动件有更大的安装空间，避免轴向推动件的安装和工作受到周围其它结构的阻挡。

进一步，第二驱动单元包括加速电机和第二转轴，加速电机与第二转轴连接并用于驱动第二转轴转动，第二离合器与第二转轴连接；第二转轴上设有惯量轮。

本方案的有益效果为：通过第二驱动单元为驱动轴和鼓轮提供动力时，先启动加速电机，通过加速电机带动惯量轮转动，然后通过第二离合器的瞬间结合将动力快速传递至驱动轴，而与直接采用加速电机将驱动轴从静止开始加速相比，在惯量轮转动后再与驱动轴连接的方式使得在使驱动轴加速时，因为惯量轮在惯性作用下会持续转动，故在带动驱动轴转动时能够为驱动轴提供动力，而非仅依赖加速电机带动驱动轴，使得驱动轴能够更长时间的获得较大的动力和保持较大的加速度，从而快速完成加速。

进一步，驱动轴连接有测速单元，测速单元包括连接组件和测速器，连接组件包括第一同步带轮、第二同步带轮和同步带，第一同步带轮与驱动轴同轴连接，第二同步带轮与测速器同轴连接，同步带张紧在第一同步带轮和第二同步带轮上，测速器与第二同步带轮连接。

本方案的有益效果为：通过测速器能够测量第二同步带轮的转速，通过第一同步带轮和第二同步带轮之间的传动比换算能够得到驱动轴的转速，更方便控制驱动轴的转速。

进一步，驱驱动轴上还设有制动单元，制动单元包括制动盘、两个制动卡钳、立架和制动器，制动盘与驱动轴同轴固定，其中一个制动卡钳与立架铰接，制动器用于驱动制动卡钳夹持在制动盘上；两个制动卡钳均包括制动部，制动部分别位于制动盘的两侧并与制动盘相对。

本方案的有益效果为：在测试过程中发生紧急情况或者测试结束需要停机时，通过制动器带动制动卡钳转动即可使制动部与制动盘相抵，对制动盘进行定位，而制动盘与驱动轴固定，对制动盘定位即可对驱动轴定位，从而减小驱动轴的转速，直至驱动轴停止转动。

进一步，驱动轴水平设置。

本方案的有益效果为：本方案中的驱动轴水平设置之后，鼓轮竖直的安装在驱动轴上，在擦拭时，轮胎受到的载荷和重力方向均向下，此时轮胎的受力情况与实际使用时更为接近，避免重力对轮胎的受力以及轮胎与鼓轮之间的摩擦力产生不利影响，有效提高测试准确度。

附图说明

图1为本实用新型实施例的立体图；

图2为图1中离合器总成、测速单元和制动单元的立体图；

图3为图1中制动单元的立体图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：驱动电机1、第一转轴11、鼓轮2、加速电机3、第二转轴31、惯量轮32、第二离合器4、底座5、拨叉51、花键套52、轴向推动件53、制动盘6、测速器7、同步带8、第一同步带轮81、第二同步带轮82、立架9、制动卡钳91、橡胶垫92、制动器93、推杆94。

实施例

一种航空轮胎高加速驱动装置，如图1、图2和图3所示，包括机架、第一驱动单元、第二驱动单元、离合器总成、驱动轴、测速单元和制动单元，驱动轴横向贯穿鼓轮2并与鼓轮2同轴，驱动轴与鼓轮2之间安装有轴承，本实施例中的驱动轴上设有两个支撑轴承，且两个支撑轴承分别位于鼓轮2的两侧，并通过轴承座安装在机架上，对驱动轴进行支撑。

测速单元设于鼓轮2的左侧，测速单元包括连接组件和测速器7，连接组件包括第一同步带轮81、第二同步带轮82和同步带8，第一同步带轮81通过平键安装在驱动轴上，第二同步带轮82位于第一同步带轮81的下方，同步带8张紧在第一同步带轮81和第二同步带轮82上。本实施例中的测速器7采用编码器，编码器的外壳通过螺栓安装在机架上，第二同步带轮82通过平键连接有连接轴，连接轴通过联轴器与编码器的输入端连接。

制动单元位于鼓轮2的右侧，转动单元包括制动盘6、两个制动卡钳91、立架9和制动器93，驱动轴上过盈配合有法兰盘，制动器93固定在法兰盘上，通过法兰盘与驱动轴固定。立架9通过螺栓安装在机架上，右侧的制动卡钳91通过螺钉安装在立架9上，左侧制动卡钳91的中部与立架9铰接，制动器93采用液压缸，制动器93的推杆94贯穿右侧的制动卡钳91并与左侧的制动卡钳91连接，用于带动左侧的制动卡钳91转动。制动卡钳91的上部为制动部，两个制动部分别位于制动盘6的两侧并与制动盘6相对，本实施例中，制动部朝向制动盘6的侧壁胶接有橡胶垫92。

第一驱动单元位于鼓轮2的右侧，第一驱动单元包括第一转轴11和两个驱动电机1，两个驱动电机1的外壳通过螺栓安装在机架上，两个驱动电机1的输出轴同轴，右侧驱动电机1的输出轴贯穿左侧驱动电机1的外壳并与左侧驱动电机1的转子通过膜片联轴器串联，第一转轴11的右端通过联轴器与左侧的驱动电机1的输出轴连接，通过两个驱动电机1同时驱动第一转轴11转动，从而在载荷较大时使鼓轮2更够更为快速的达到测试速度。离合器总成包括第一离合器和第二离合器4，第一离合器位于第一转轴11和驱动轴之间。

第一离合器包括轴向推动件53和花键套52，花键套52为套筒状，且花键套52两端的内壁均设有内花键，驱动轴的右端和第一转轴11的左端均过盈配合有法兰盘，花键套52的两端分别套设在两个法兰盘上并与法兰盘花键配合，与此同时，花键套52与两个法兰盘沿轴向滑动配合，并在花键套52向左或向右滑动后，花键套52上的内花键与两个法兰盘脱离，使驱动轴与第一转轴11断开。

轴向推动件53与花键套52之间设有拨叉51和底座5，底座5置于地面上或者通过螺栓安装在机架上，拨叉51的中部与底座5铰接，拨叉51的上端通过销轴与花键套52转动配合，本实施例中的轴向推动件53采用液压缸，拨叉51的下端通过销轴与轴向推动件53的推杆铰接；轴向推动件53右端的外壳通过销轴与机架铰接。

第二驱动单元位于鼓轮2的左侧，第二驱动单元包括加速电机3和第二转轴31，加速电机3通过螺栓安装在机架上，加速电机3通过带传动结构与第二转轴31连接并用于驱动第二转轴31转动，第二转轴31上同轴键连接有惯量轮32，且惯量轮32的两侧均设有支撑轴承和轴承座，对第二转轴31进行支撑，本实施例中不再赘述。第二转轴31通过第二离合器4与驱动轴的左端连接，通过第二离合器4控制第二转轴31带动驱动轴转动或者与驱动轴断开，本实施例中的第二离合器4采用摩擦式离合器。

具体实施过程如下：

本实施例中的装置具有两种驱动方式，采用第一驱动单元作为动力源：先人工通过第一离合器将第一转轴11与驱动轴连接，并通过第二离合器4将第二转轴31与驱动轴断开，然后启动两个驱动电机1，两个驱动电机1同时驱动第一转轴11同向转动，使第一转轴11具有更大的加速度。第一转轴11带动驱动轴转动，从而带动鼓轮2转动，测试时，轮胎竖直的放置在鼓轮2上。

测试过程中，驱动轴通过同步带8同时带动连接轴转动，通过编码器检测连接轴的转速，并通过第一同步带轮81和第二同步带轮82之间的传动比进行换算，得到驱动轴的转速，方便对驱动轴和鼓轮2的转速进行控制。

测试完成后，关闭驱动电机1、通过第一离合器将第一转轴11与驱动轴断开，同时通过制动器93带动左侧的制动卡钳91转动，使两个制动卡钳91夹持在制动盘6上，通过对制动盘6进行定位，使驱动轴和鼓轮2逐渐减速。

当第一驱动单元的任意一个结构损坏或者需要模拟弹射起飞工况时，采用第二驱动单元作为动力源：人工通过第一离合器将第一转轴11与驱动轴断开，启动加速电机3，加速电机3先驱动惯量轮32转动，在惯量轮32的转动速度大于鼓轮2的要求速度时，通过控制第二离合器4将第二转轴31的动力传递至驱动轴处，此时因为惯量轮32保持高速转动，故在第二转轴31带动驱动轴转动时，由加速电机3和惯量轮32同时提供动力，使得驱动轴能够更长时间的保持较大的加速度，以更快速的达到测试速度。

测试结束后关闭加速电机3，并通过第一离合器将第二转轴31与驱动轴断开，同时采用制动单元对驱动轴和鼓轮2进行减速。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (7)

1.一种航空轮胎高加速驱动装置，其特征在于：包括第一驱动单元、第二驱动单元、离合器总成和驱动轴；所述离合器总成包括第一离合器和第二离合器，所述第一离合器将第一驱动单元与驱动轴连接，所述第二离合器将第二驱动单元与驱动轴连接。

2.根据权利要求1所述的一种航空轮胎高加速驱动装置，其特征在于：第一驱动单元包括至少两个驱动电机，第一驱动单元还包括第一转轴，两个驱动电机均用于驱动第一转轴同向转动，第一离合器与第一转轴连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种航空轮胎高加速驱动装置，其特征在于：第一离合器包括轴向推动件和花键套，所述花键套的两端分别套设在第一转轴和驱动轴上，所述轴向推动件用于推动花键套沿第一转轴的轴向滑动。

4.根据权利要求3所述的一种航空轮胎高加速驱动装置，其特征在于：轴向推动件与花键套之间设有拨叉和底座，所述拨叉与底座转动配合，所述拨叉两端分别与花键套和轴向推动件铰接。

5.根据权利要求1所述的一种航空轮胎高加速驱动装置，其特征在于：第二驱动单元包括加速电机和第二转轴，所述加速电机与第二转轴连接并用于驱动第二转轴转动，第二离合器与第二转轴连接；第二转轴上设有惯量轮。

6.根据权利要求5所述的一种航空轮胎高加速驱动装置，其特征在于：驱动轴连接有测速单元，所述测速单元包括连接组件和测速器，所述连接组件包括第一同步带轮、第二同步带轮和同步带，所述第一同步带轮与驱动轴同轴连接，第二同步带轮与测速器同轴连接，所述同步带张紧在第一同步带轮和第二同步带轮上，所述测速器与第二同步带轮连接。

7.根据权利要求1所述的一种航空轮胎高加速驱动装置，其特征在于：驱动轴上还设有制动单元，所述制动单元包括制动盘、两个制动卡钳、立架和制动器，所述制动盘与驱动轴同轴固定，其中一个制动卡钳与立架铰接，所述制动器用于驱动制动卡钳夹持在制动盘上；两个制动卡钳均包括制动部，所述制动部分别位于制动盘的两侧并与制动盘相对。