一种飞机应急刹车阀变行程机构的制作方法

本发明涉及一种飞机刹车系统用刹车阀，具体是一种变行程机构。

背景技术：

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。通常情况下，应急刹车阀的刹车压力输出的行程-压力曲线为线性关系。采用行程-压力线性关系的应急刹车阀，刹车时刹车压力会随着应急刹车阀的行程变大，压力跟随线性的变化，当系统油源波动时，应急刹车阀无法对油源压力进行调节，从而导致应急刹车阀输出压力变大，严重时，会刹爆轮胎，对飞机的安全性产生较大的影响。

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。

技术实现要素：

为了克服现有技术中存在应急刹车阀随行程增加输出压力持续增加的不足，本发明提出了一种变行程不变压力的凸轮机构。

本发明包括凸轮、衬套、支架衬套、平头轴、支架和弹簧。其中：所述的支架衬套有2个，均位于所述一对支板的内侧表面之间，并通过螺纹安装在支架的一对支板的上端；衬套压装在所述凸轮的衬套安装孔内，并使二者之间紧配合。所述平头轴穿过该衬套，并且两端分别装在支架衬套内；所述平头轴与衬套和支架衬套之间均为间隙配合；所述衬套位于该平头轴长度方向的中心。弹簧有2个，分别套装在所述支架衬套的外圆周表面。在伸出所述一对支板外侧表面的平头轴的两端分别安装有锁紧螺母，并且在各所述锁紧螺母与支板外侧表面之间安装有弹簧垫圈。为防止所述锁紧螺母松动，在所述一对支板的上端开有保险丝孔，通过保险丝紧固各所述锁紧螺母。

所述凸轮的上端有用于连接钢索的轴承孔，关节轴承被压装在该轴承孔内。该凸轮的下端有衬套安装孔，所述衬套压装在该衬套安装孔内。所述衬套安装孔侧下方的凸轮侧边表面为该凸轮与应急刹车阀中的套筒组件配合的凸轮工作面。该凸轮工作面由两个凹圆弧面和一个凸圆弧面组成，并且两个凹圆弧面位于该凸圆弧面的两端；所述凸轮工作面上端为水平边，该水平边的表面形成了该凸轮工作面的上端内表面；所述凸轮工作面下端为竖直边，该竖直边的表面形成了该凸轮工作面的下端内表面；所述上端内表面与下端内表面之间相互垂直。在所述衬套安装孔中心水平线45°侧上方开有两个用于安装靶标的条形通孔。

所述工作面上端内表面高于所述衬套安装孔中心4mm。

所述工作面中的两个凹圆弧面的半径与所述平头轴的半径相同。所述两个凹圆弧面弧底之间的夹角α为55°。

所述凸轮工作面通过以下方程得到：

x＝(s+h)sinα+ecosα，y＝(s+h)cosα-esinα

式中：x、y分别表示曲面b上任意一点的横坐标和纵坐标；e和s均为常数，分别表示曲面b起始点的横坐标及纵坐标，h表示高度，即曲面b上任意两点的半径之差，α表示凸轮的工作角。

本发明以支架作为整套凸轮机构的基体，将凸轮机构有效的与阀体相连接，将凸轮机构的行程传递给应急刹车阀的作动部件。平头轴将支架与凸轮机构相连接，将凸轮机构可靠的固定在支架上。衬套保证平头轴在应急刹车阀作动过程中平稳工作，同时起到降低平头轴与支架衬套摩擦力的作用。通过轻型弹簧垫圈和锁紧螺母保证支架衬套牢固地安装在支架上。弹簧用于松刹时凸轮复位，抵消钢索摩擦力。关节轴承通过紧配合的方式被压在凸轮中，同时在凸轮与关节轴承两端相贯处采用冲点方式，保证关节轴承不脱落。关节轴承可以通过自身的偏摆角，有效避免飞机钢索拉动应急刹车阀时的卡滞现象。

使用本发明，在应急刹车系统驾驶员操纵手柄的行程达到设定值是，应急刹车阀输出的刹车压力为一固定值，不再随着行程的变化而增大。可在一个安全的压力下来实现飞机的减速功能，避免由于飞机液压系统的压力波动，带来的刹车压力变化的问题。由图7可以看出，常规应急刹车阀在工作行程s1时的刹车压力为工作压力ps，在总行程s2时的刹车压力为极限压力p2，显而易见p2＞ps；由图8可以看出，本发明应急刹车阀在工作行程s1和总行程s2时的刹车压力均为工作压力ps，从而实现了行程增加而刹车压力不变的目的。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是凸轮的结构示意图。

图3是衬套的结构示意图。

图4是支架衬套的结构示意图。

图5是平头轴的结构示意图。

图6是支架的结构示意图，其中，图6a是主视图，图6b是图6a的侧视图。

图7是常规的应急刹车系统行程-压力曲线图。

图8是本发明的应急刹车系统行程-压力曲线图。

图9是凸轮1渐开线曲面e形成的原理计算图。

图中：

1.凸轮；2.衬套；3.支架衬套；4.平头轴；5.支架；6.锁紧螺母；7.垫圈；8.开口销；9.弹簧垫圈；10弹簧；11.保险丝孔。

具体实施方式

本实施例是一种用于某型机的应急刹车阀的变行程机构，包括凸轮1、衬套2、支架衬套3、平头轴4、支架5和弹簧10。其中：所述的支架衬套3有2个，均通过螺纹安装在支架5的一对支板的上端。所述2个支架衬套均位于所述一对支板的内侧表面之间。衬套2压装在所述凸轮1的衬套安装孔内，并使二者之间紧配合。所述平头轴4穿过该衬套，并且两端分别装在支架衬套内；所述平头轴与衬套2和支架衬套3之间均为间隙配合；所述衬套位于该平头轴长度方向的中心。弹簧10有2个，分别套装在所述支架衬套3的外圆周表面。在伸出所述一对支板外侧表面的平头轴的两端分别安装有锁紧螺母，并且在各所述锁紧螺母与支板外侧表面之间安装有弹簧垫圈9。为防止所述锁紧螺母松动，在所述一对支板的上端开有保险丝孔11，通过保险丝紧固各所述锁紧螺母。

所述凸轮1为矩形的板件。该凸轮的上端有用于连接钢索的轴承孔，关节轴承通过紧配合的方式被压在该轴承孔内，同时在凸轮1与关节轴承两端相贯处通过冲点固定，保证关节轴承不脱落；所述关节轴承通过自身的偏摆角，能够有效避免飞机钢索拉动应急刹车阀时的卡滞现象。该凸轮的下端有衬套安装孔，所述衬套2压装在该衬套安装孔内。所述衬套安装孔侧下方的凸轮侧边表面为该凸轮与应急刹车阀中的套筒组件配合的凸轮工作面。该凸轮工作面由两个凹圆弧面和一个凸圆弧面组成，并且两个凹圆弧面位于该凸圆弧面的两端；所述凸轮工作面上端为水平边，该水平边的表面形成了该凸轮工作面的上端内表面；所述凸轮工作面下端为竖直边，该竖直边的表面形成了该凸轮工作面的下端内表面；所述上端内表面与下端内表面之间相互垂直。

所述上端内表面高于所述衬套安装孔中心4mm。

所述凸轮工作面中的两个凹圆弧面的半径与所述平头轴的半径相同，本实施例中，所述平头轴的半径＝2.5mm，两个凹圆弧面的半径＝2.5mm。所述两个凹圆弧面弧底之间的夹角α为55°。

如图9所示，凸轮轮廓曲线方程如下：

x＝(s+h)sinα+ecosα，y＝(s+h)cosα-esinα

式中：x、y分别表示曲面b上任意一点的横坐标和纵坐标，e和s均为常数，表示曲面b起始点的横坐标及纵坐标，h表示高度，即曲面b上任意两点的半径之差，α表示凸轮的工作角。s＝28.7，α＝(0～45°)，h＝(0～10)，e＝20。

从图9可以看出，当产品达到最大刹车压力时，减压弹簧被压缩了10mm，此时h＝10，α＝45°，代入上面的方程后可以得到凸轮最大曲面半径rmax：

x＝(28.7+10)sin45°+20cos45°＝41.51；

y＝(28.7+10)cos45°-20sin45°＝13.22；

取43.5。

凸轮后段为一段同心圆弧长，即凸轮工作角α从45°到55°之间半径为r43.5的同心圆圆弧，以实现刹车手柄锁位行程要求。

所述两个凹圆弧面与凸圆弧面之间均光滑过渡。

在所述衬套安装孔中心水平线45°侧上方开有两个用于安装靶标的条形通孔。

为满足对变行程机构的重量要求，在满足强度要求的前提下，尽量减轻凸轮的结构重量。

凸轮1起到传递行程、力的作用。通过所述工作面实现操纵端行程变化与输出端的行程不变的目的。

如图3所示，衬套2为空心回转体，衬套2保证凸轮1在通过平头轴4传递力时平稳工作，同时降低凸轮1与平头轴4的摩擦力的作用。

如图4所示，支架衬套3为空心回转体，一端设置有外螺纹。支架衬套3保证平头轴4在应急刹车阀作动过程中平稳工作，同时起到降低平头轴4与支架衬套3摩擦力的作用，通过设置在直接爱衬套3上的外螺纹将其拧入支架5上。轻型弹簧垫圈9、锁紧螺母6保证支架衬套3牢固地安装在支架5上。

如图5所示，平头轴4为实心回转体，前段设置有凸台，起到限位作用，末端设置有一个安装开口销的孔，实现平头轴4的安装固定。平头轴4将支架与凸轮机构相连接，将凸轮机构可靠的固定在支架5上，平头轴4与支架衬套3通过间隙配合方式连接，保证工作灵活性。

如图6所示，支架5作为整套凸轮机构的基体，支架底板为方形，底板上设置4个φ4.5的光孔，将凸轮机构有效的与阀体相连接。支架底板上有两个竖立的基板，基板上有两个螺纹孔，将支架衬套3安装在螺纹孔内，实现将凸轮机构的行程传递给应急刹车阀的作动部件，同时设置有4个定位孔，可实现凸轮1的操纵端及输出端位置限定作用。

当驾驶员操纵座舱内的刹车手柄时，刹车手柄通过刹车钢索将行程指令传递给应急刹车阀的凸轮机构，当凸轮操纵端行程变化时，输出端行程跟着变化。同时压缩减压弹簧工作，驱动应急刹车阀输出刹车压力，当行程达到最大刹车压力行程时，凸轮机构操纵端行程继续变化，但输出端行程不再变化，此时减压弹簧不再被压缩，应急刹车阀的输出压力稳定不再继续增加，从而实现变行程而不变压力的目的。

本实施例能够实现如图8所示的行程-压力输出曲线。通过曲线可以看出，随着行程的增加，当所述应急刹车阀的工作行程达到最大压力行程时，应急刹车阀输出压力趋于稳定，不随行程的增大而继续增加。