非线性磁耦阻拦索的制作方法

1.阻拦索、舰用设备、飞机着陆滑跑制动、机用设备。


背景技术：

2.舰载机用阻拦装置的发展已有近百年历史，已开发的阻拦装置有重力式阻拦装置、摩擦刹车式阻拦装置、液力式阻拦装置、液压缓冲式阻拦装置和电磁式阻拦装置，其中液压缓冲式阻拦装置在现役航母上被普遍使用，电磁式阻拦装置为各国正在研究的新型阻拦装置。
3.随着磁性材料的发展，磁力耦合技术得到了快速发展，这也直接促使磁耦阻拦装置的研究开发，以取代电磁式阻拦装置。
4.关于磁力耦合技术，本人已提出多种类型的磁力缓速器(极大负荷不可调磁力缓速器201610621712.4、极大负荷可调磁力缓速器201610621669.1和回转支承型极大负荷可调磁力缓速器201610922322.0)的技术发明，可从中华人民共和国知识产权局检索以供参考。


技术实现要素：

5.本发明提出了一种新的舰载机着陆滑跑减速制动用阻拦装置技术——非线性磁耦阻拦索，非线性磁耦阻拦索实质上是对盘/筒式磁力缓速技术的一种应用，利用磁力缓速器的转子与定子形成磁力耦合将动能转化为热能，从而对着陆滑跑的飞机进行缓速制动，磁力缓速器的转子和卷筒联结在一起，在飞机着陆滑跑时，由尾钩钩住阻拦索驱动卷筒和磁力缓速器的转子一起旋转。
附图说明
6.图1、图2所示为非线性磁耦阻拦索的一种结构示意图，图1为主视图，图2为a-a向视图。非线性磁耦阻拦索实质上是对盘/筒式磁力缓速技术的一种应用。飞机着陆滑跑时，尾钩钩住阻拦索拉动集缆器沿纵向滑行导轨高速运动，集缆器拉动传动缆索，从而驱动卷筒旋转，卷筒和磁力缓速器的转子联结在一起，两者一起转动，磁力缓速器的转子与定子形成磁力耦合将动能转化为热能，从而对着陆滑跑的飞机进行缓速制动。图1、图2所示的非线性磁耦阻拦索的结构包含集缆器复位驱动装置、磁力缓速器、卷筒、传动缆索、集缆器、纵向滑行导轨、阻拦阻尼器、复位阻尼器、滑轮和阻拦索，图中使用了一道阻拦索，可以使用一道或多道阻拦索。集缆器嵌于两根纵向滑行导轨之间，它需要有一定配重。复位阻尼器用于集缆器复位时的限位，复位阻尼器和集缆器之间可使用橡胶垫以减轻两者接触之时的撞击声，此橡胶垫既可装配于复位阻尼器上，又可装配于集缆器上。复位阻尼器在集缆器复位时可能受到的撞击力相对较小，所以其可以采用一般常规的钢丝弹簧、空气弹簧或油气弹簧形式的阻尼器，如果需要集缆器高速复位，可能产生很大的冲击力，则可采用由液压缸、蓄能器、流量控制阀和液压管路等组成的液压缓冲系统。集缆器复位驱动装置可以使用电机
或液压马达，由电机或液压马达驱动卷筒旋转带动传动缆索牵引集缆器使其复位。阻拦阻尼器可能会受到很大的冲击力，因此最好采用由液压缸、蓄能器、流量控制阀和液压管路等组成的液压缓冲系统，以便可以对着陆滑跑的飞机进行缓速制动，而不要采用一般常规的空气弹簧或油气弹簧形式的阻尼器，如果能有效控制飞机着路滑跑距离而使阻拦阻尼器不会受到大的撞击，也可使用一般常规的钢丝弹簧、空气弹簧或油气弹簧等弹簧型的阻尼器。滑轮主要为改变缆索的空间位置和导向而设，应注意缆索的防脱设计。磁力缓速器最好使用极大负荷可调磁力缓速器，极大负荷可调磁力缓速器具有良好的离合功能，如果要使用极大负荷不可调磁力缓速器，可以在极大负荷不可调磁力缓速器和卷筒之间加装离合器，因飞机着陆滑跑时的动能比较大，所以磁力缓速器最好采用液冷型，强制液冷以保证其在连续工作时的可靠性。集缆器复位驱动装置使用的电机或液压马达在飞机着陆滑跑时处于空转的不工作状态，也可以在其和卷筒之间加装离合器。
7.图3、图4所示为非线性磁耦阻拦索又一种结构示意图，图3为主视图，图4为b-b向视图。图3、图4所示非线性磁耦阻拦索的技术方案与图1、图2所示技术方案的区别，主要是使用了四道阻拦索。
8.图5、图6所示为非线性磁耦阻拦索又一种结构示意图，图5为主视图，图6为c-c向视图。图5、图6所示非线性磁耦阻拦索的技术方案与图3、图4所示技术方案的区别，主要是在磁力缓速器和卷筒之间加装了动力传动变速系统，以使磁力缓速器的磁力耦合磁场有一个最佳的变化频率。飞机着陆滑跑时间很短，所以动力传动变速系统一般只根据需要采用增速器或减速器，也可采用变速器，通过档位变换来适应不同型号的飞机着陆滑跑减速制动。根据舰载机型，通过合理设计卷筒的直径，可以省去动力传动变速系统。
9.图7所示非线性磁耦阻拦索的技术方案与图3、图4所示技术方案的区别，主要是在卷筒和集缆器之间加装了滑轮张紧装置，以保证传动缆索在飞机着陆滑跑时处于张紧状态，从而保证卷筒转动的稳定性。滑轮张紧装置可以采用气动控制回路，最好采用液压以满足负荷需求，由液压缸、蓄能器、流量控制阀、动滑轮和液压管路等组成控制回路。
10.图8所示非线性磁耦阻拦索应用时装配的一种方案示意图，图中使滑行器与舰船甲板成一定倾斜角度布置。
11.图9、图10所示为非线性磁耦阻拦索又一种结构示意图，图9为主视图，图10为d-d向视图。图9、图10所示非线性磁耦阻拦索的技术方案与图3、图4所示技术方案的区别，主要是采用了多组由集缆器复位驱动装置、磁力缓速器、卷筒、传动缆索组成的能量转化系统，可以使用任意组。
12.图11所示为非线性磁耦阻拦索又一种结构示意图，图11所示非线性磁耦阻拦索的技术方案与图9、图10所示技术方案的区别，主要是直接由阻拦索拉动卷筒转动(阻拦索和传动缆索融为一体)，驱动磁力缓速器进行能量转化，省去了集缆器、纵向滑行导轨、阻拦阻尼器、复位阻尼器等部件，此种方案避免了较长的纵向滑行距离，减小了纵向安装空间。图中用了两道阻拦索，可用任意道。图11中加装了动力传动变速系统，根据舰载机型，通过合理设计卷筒的直径，可以省去动力传动变速系统。
13.图12所示为非线性磁耦阻拦索又一种结构示意图，图12所示非线性磁耦阻拦索的技术方案与图11所示技术方案的区别，主要是增加了滑轮缓冲装置，以在飞机钩索时减小钢索中的瞬时拉力峰值和减轻阻拦索的振动水平。滑轮缓冲装置由液压缸、蓄能器、流量控
制阀、动滑轮和液压管路等组成。此种方案是对图11所示非线性磁耦阻拦索的改进。
14.图13所示为甲板上阻拦索与甲板保持一定距离的一种方案示意图，图中采用支承轮，此种方法比较简单实用。现有技术中还常使用板簧来进行支承，通过气缸、凸轮和顶杆等组成的往复机构来实现板簧的放平和拱起。
15.非线性磁耦阻拦索利用磁力缓速器对着陆滑跑的飞机进行缓速制动，其包含集缆器复位驱动装置、磁力缓速器、卷筒、传动缆索和阻拦索等关键部件，阻拦索可以使用一道或多道。为保证良好的离合功能和连续工作时的可靠性，可采用液冷型极大负荷可调磁力缓速器。为了在飞机钩索时减小钢索中的瞬时拉力峰值和减轻阻拦索的振动水平，非线性磁耦阻拦索须加装滑轮缓冲装置，滑轮缓冲装置由液压缸、蓄能器、流量控制阀、动滑轮和液压管路等组成。非线性磁耦阻拦索可以利用人工转动卷筒使阻拦索复位，为了便于远程自动控制和减轻工作人员的负担，可使用电机或液压马达，由电机或液压马达驱动卷筒旋转使阻拦索复位。非线性磁耦阻拦索可以使用具有一定配重的集缆器，此时须加装纵向滑行导轨、阻拦阻尼器、复位阻尼器等部件，为保证传动缆索的张紧，还可加装滑轮张紧装置，滑轮张紧装置由液压缸、蓄能器、流量控制阀、动滑轮和液压管路等组成控制回路。对于甲板上阻拦索的道数可根据需要设置，为了保证阻拦索和甲板之间保持稳定的距离，可用支承轮或板簧进行支撑。
具体实施方式
16.非线性磁耦阻拦索所包含的各组成零部件，现代工业制造技术均可加工制造，相关标配组件可由专业厂家配套。
17.非线性磁耦阻拦索须根据具体使用的机型来进行设计，并建立测试台架进行标定，确保具备足够的能量转化能力和安全可靠性。在磁力缓速器和卷筒之间增装动力传动变速系统时，可进行功率分流，利用多台磁力缓速器来进行能量转化，以增加系统的安全裕度。
18.非线性磁耦阻拦索不仅可以用于大型舰船上供舰载机着陆滑跑减速制动使用，还可用于岛屿或陆地上供飞机着陆滑跑减速制动使用。