一种21MPa的气压刹车阀的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种飞机刹车系统用刹车阀，具体是一种21MPa气压刹车阀。
【背景技术】
[0002] 飞机刹车系统中通常配置正常刹车系统和应急刹车系统，当正常刹车系统失效后 采用应急刹车系统，正常刹车系统具有自动防滑功能，而应急刹车系统一般靠驾驶员自身 感觉进行刹车。
[0003] 气压刹车阀广泛应用于航空工业及机械工业中，如飞机、轮船、汽车及各种挖掘机 械，其种类繁多，有气压恒压阀、气压减压阀、气压调压阀、电气比例减压阀、气压伺服阀、气 压泄压阀、气压换向阀、气压增压阀、超高压气动减压阀等。国内气压刹车阀的额定工作压 力较低，介于5MPa~13MPa之间。
[0004] 通常情况下，气压刹车阀的工作介质分为压缩空气和氮气。采用气体介质较之液 体介质具有抗污染、可有效减轻飞机重量的优点，尤其使用高压气体能明显缩短产品进、排 气时间，提高刹车效率，能快速刹停飞机，对飞机的安全性产生较大的影响。
[0005] 经检索国内外的专利文献和论文，未能找出与本发明最接近的现有技术。
【发明内容】
[0006] 为了克服现有技术中存在的刹车效率低的不足，本发明提出了一种21MPa的气压 刹车阀。
[0007] 本发明包括压头、调整螺母、减压弹簧、拉杆、排气活门、活塞、进气活门座、调整垫 圈、螺塞、进气腔弹簧、进气活门、刹车腔弹簧、排气腔弹簧和壳体。
[0008] I所述壳体的内腔通过分隔板分隔为刹车腔和排气腔两部分。在壳体进气腔一侧 靠近所述分隔板处的壳体壁上安装有刹车管嘴。在所述分隔板中心有通孔，活塞密封安装 在该通孔内；所述活塞的排气孔与所述刹车腔连通。刹车腔弹簧位于该刹车腔内，并套装在 所述活塞上；进气活门座套装在所述刹车腔弹簧上。进气活门位于所述进气活门座的外端 面处，并使该进气活门中的顶杆的一端插入活塞端面中心的盲孔中，并使该顶杆的端面与 所述盲孔的孔底面之间有〇. 2~0. 3_的间隙，并通过增加或减少进气活门座调整垫圈以 调整该间隙。螺塞位于壳体内，该螺塞的内端套装在进气活门上，并使该螺塞内端的端面与 进气活门座的外端面贴合；在所述螺塞的内端面与进气活门座的外端面之间有密封圈。所 述螺塞的内腔形成了进气腔。在所述螺塞的内腔中安放有进气腔弹簧。
[0009] II所述排气活门位于壳体的排气腔内，并使位于该排气活门封闭端外端面的密封 垫与所述活塞的端面对应，初始位置时，所述密封垫与活塞端面之间有1. 〇~I. 2_的间 隙，通过调整螺母调整该间隙。所述减压弹簧通过弹簧座安装在所述排气活门组件内。拉 杆装入所述的一对弹簧座中心孔和减压弹簧的中心孔内，并使该拉杆的球形头与所述排气 活门一端端面的球形窝配合；为保证所述拉杆的稳定可靠，在该拉杆与弹簧座之间有卡环。 拉杆一端的球面与排气活门上的球窝相配合。压头的一端位于壳体内并套装在所述减压弹 簧上。
[0010] III锁紧螺母和调整螺母依次套装在所述壳体排气腔一端的外螺纹表面，并使压头 另一端装入所述调整螺母的中心孔内。
[0011] 所述压头与壳体之间间隙配合。在所述压头封闭端的外端面有轴向凸出的圆柱 体，该圆柱体的外圆周表面为螺纹面，用于与调整螺母配合。在所述压头内腔的底部有排气 孔。
[0012] 所述调整螺母封闭端的中心有与所述压头圆柱体配合的螺纹孔。所述调整螺母的 内表面为螺纹面，用于与壳体的外圆周表面配合。
[0013] 所述排气活门的外径与壳体的内径相同，在该排气活门的外表面有排气腔密封圈 的安装槽。所述排气活门封闭端内端面的中心有用于安放拉杆球头的球窝；在所述排气活 门封闭端外端面的中心有密封垫的安装槽。
[0014] 所述活塞的一端为筒状，形成了活塞的气室，在该气室敞口端的端面有密封垫的 安装槽；所述筒状段的外径略小于壳体隔板上通孔的直径。该活塞的另一端为柱状，该柱状 端的外径略小于刹车腔弹簧的内径；在所述活塞柱状端端面中心有与进气活门组件中的顶 杆配合的盲孔。在所述活塞气室的底部有贯通活塞气室壳体的排气孔。中部外圆周上有径 向凸出的定位台。
[0015] 所述进气活门座的内孔用于安装弹簧。在该进气活门座封闭端端面中心有贯通的 顶杆过孔。进气活门座的外圆周表面有安装密封圈的密封圈槽；所述封闭端的外圆周上有 径向凸出的定位台，用于将进气活门座定位在壳体内腔，所述封闭端端面加工有用于密封 的密封槽，与进气活门组件端面的密封垫形成密封副。
[0016] 所述螺塞的内孔为阶梯状的进气腔，该进气腔一端的孔径大于进气活门组件的外 径，进气腔另一端的内表面为螺纹面，用于安装进气管嘴，该进气腔中部的孔径略大于进气 腔弹簧的外径。所述螺塞与进气活门组件配合端的外圆周表面为与配合的螺纹面。在所述 螺塞与进气活门座配合端的端面有密封槽。
[0017] 进气活门一端的外圆周上有径向凸出的定位台，该定位台的圆周表面为圆弧形。 在所述定位台的圆周上均布有方槽，用于氮气进入；在该进气活门组件有定位台一端端面 上加工放置密封垫的凹槽，并在该端面中心有放置顶杆的盲孔。
[0018] 所述壳体内部中部有分隔板。在所述分隔板端面的中心有贯通该分隔板的阶梯 孔，用于安装活塞和进气活门座。所述隔板用于安装活塞一端端面的中心有限位凸台。壳体 中部的圆周表面均布有安装孔，并且各安装孔的中心线空间垂直于所述壳体的中心线。在 所述分隔板安装活塞一侧的壳体圆周表面上均布有排气孔。在壳体一端的外圆周一侧有径 向凸出的凸台，该凸台上有与刹车腔贯通的刹车管嘴安装孔。
[0019] 由于本发明所采取的技术措施，当施加操纵力后，氮气进入刹车腔被减压后输出 到刹车装置，完成刹车，可以用进气时间的长短衡量刹车的快慢。进气时间用下面的公式表 示：
[0020] 进气时间
[0021] 式中：
[0022] V。是进气腔容积=刹车装置容积+导管容积；Ps是刹车压力；R是标准大气压 下空气的气体常数，取29. 27cm/°C ;T是标准大气压下空气的绝对温度，取273°C ;a标准 大气压下空气的流量系数，取〇. 4~0. 6 ;C是标准大气压下空气的节流速度，
β是标准大气压下空气的临界速度，
η是标准大气压下空气的节流系数在节流处不产生明显的热交换时取I. 4 ;g是标准 大气压下空气的重力加速度，取9. 8m/s ;Fn是活塞的通气面面积；PC是进气口压力。
[0023] 从所述公式能够得出结论：进气口压力Pe越大，进气时间τ α越小，从而实现快速 刹车的目的，可使飞机快速、安全、可靠的制动。
[0024] 本发明通过对产品设置不同的操纵力，进而得到所需的刹车压力，用下面的公式 能够阐明实现产品功能的原理。
[0026] 式中：F_是最大操纵力；Ps是刹车压力；d i是活塞（8)直径；Σ F是所述弹簧刹 车腔弹簧、排气腔弹簧和壳体的预紧力之和；Fni是排气腔密封圈和活塞密封圈摩擦力之和； Pc是进气压力，21MPa;d2是进气活门直径，Φ 3.6mm ;d3是顶杆直径，Φ 1.4mm。
【附图说明】
[0027] 图1是本发明的结构示意图。
[0028] 图2是压头的结构示意图。
[0029] 图3是排气活门的结构示意图。
[0030] 图4是活塞的结构示意图，其中：a是侧视图，b是主视图。
[0031] 图5是进气活门座的结构示意图。
[0032] 图6是螺塞的结构示意图，其中：a是主视图，b是侧视图。
[0033] 图7是进气活门的结构不意图，其中：a是主视图，b是侧视图。
[0034] 图8是壳体的结构示意图，其中：a是剖视图，b是主视图。
[0035] 图9是内弹簧座的结构示意图。
[0036] 图10是本发明外弹簧座的结构示意图。图中：
[0037] 1.压头；2.调整螺母；