确定飞机制动阀阀芯与阀套之间环形间隙的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及飞机刹车产品的结构设计领域，具体是一种确定飞机制动阀阀芯与阀 套配合间隙的方法。
【背景技术】
[0002] 所述飞机刹车系统产品制动阀是典型的弹簧质量系统，用于将210kg/Cm2的油源 压力转换为140kg/Cm 2的刹车压力。工作原理是：刹车时驾驶员脚踩脚蹬，压缩减压弹簧， 弹簧力压下阀芯，打开进油腔，使210kg/Cm 2的压力油一部分进入刹车腔，从刹车腔通向刹 车机轮。另一部分通过阀芯内部的通油孔进入感压腔，作用在阀芯底部，当阀芯底部的感压 压力和弹簧力达到平衡状态时，阀芯移动关闭进油腔。
[0003] 制动阀由弹簧组件、滑阀组件、套筒组件和壳体组成，在装配调试过程中，弹簧组 件的弹力调整到使刹车阀输出压力为140kg/Cm 2;弹簧组件的弹簧座一端与端盖接触，端盖 安装在套筒上，驾驶员脚蹬机构作用在套筒的端盖上；弹簧组件的底座与阀芯同轴接触，在 驾驶员脚蹬力作用下，通过弹簧组件使阀芯移动。滑阀组件由阀芯和阀套同心配合组成，配 合时按规定的精密配套间隙研磨。
[0004] 内漏是飞机制动阀常见的故障，内漏指液压油从高压腔通过阀芯与阀套之间的间 隙，漏到回油腔，引起刹车压力降低的故障。
[0005] 内漏是发生在产品内部的泄露，在外面看不见。油液通过阀芯与阀套配合表面之 间的间隙，从刹车腔内漏到回油腔，就是一种常见的内漏。所述飞机制动阀的功能包括：在 输入210kg/Cm 2压力的条件下，能够输出Okg/Cm2~140kg/Cm2的着陆刹车压力；在地面滑 行过程中输出30kg/Cm 2的地面转弯差动刹车压力；飞机在连续24h停在停机位的条件下， 不小于70kg/Cm2的地面停机刹车压力，既具备连续24h的保压功能。
[0006] 国内外的飞机刹车系统设计有起飞线制动功能、着陆防滑刹车功能、地面转弯差 刹车动功能、地面停机刹车功能，任何一种功能不符合设计要求均为发生故障。制动阀是刹 车系统中输出刹车压力的液压附件，其功能是将液压源输入的额定压力，经过减压，输出研 制要求的刹车压力。
[0007] 制动阀的滑阀由阀芯和阀套组成，制动阀的内漏指从进油管嘴进来的一部分高压 油没有进入刹车腔，而是通过阀芯与阀套之间的间隙，进入回油腔，引起刹车压力下降，影 响制动阀的着陆刹车功能、停机刹车功能和地面差动刹车功能。
[0008] 国外现状
[0009] 西方国家将制动阀称之为：Power valve,制动阀中阀芯与阀套的配套间隙采用 0. 0003~0. 0005cm的范围，由于采用常规的配套间隙，因此制造工艺性很好，但具有内漏 量大的缺点，内漏量大使这种制动阀的保压功能不好。因此在飞机在停机坪上处于停机状 态时，必须采用轮挡防止飞机在停机评上滑动，或者采用大型蓄压器补充停机刹车压力。国 外现有技术具有下列特点：
[0010] 1)采用现有技术制造的阀芯和阀套具有工艺性好的特点，可以大规模生产符合特 定内漏量要求的阀芯和阀套；
[0011] 2)由于在使用过程中磨损会加大阀芯和阀套之间的间隙，制动阀使用中的内漏量 大于制造过程中的内漏量，只能另外采用措施弥补这种缺陷造成的刹车压力下降；
[0012] 3)由于存在内漏大的特点，需采取下列补偿措施：给飞机机场提供轮挡，防止飞 机在停机坪上滑动；在飞机上设计大型蓄压器给刹车系统补充压力等，这些项措施虽然已 广泛使用，但加大了后勤保障的资源消耗；
[0013] 国内现状
[0014] 国内的制动阀研制技术来源于国外，主要技术来源有：
[0015] 1)原来从前苏联引进的安24、安12飞机制造技术中含有制动阀的制造技术，包括 原图和制造工艺；
[0016] 2)测绘制造波音等国外飞机的制动阀。
[0017] 所以，国内现有技术也具有国外制动阀的特点，虽然制造工艺相对简单，但使用中 所需的轮挡、大型蓄压器等消耗保障资源太多。
[0018] 综上所述，现有国内外制动阀制造技术均为常规技术，存在阀芯与阀套配合间隙 大，引起压力油的内漏量大的缺点。
[0019] 为了消除现有技术存在的上述不足，有必要发明一种消除制动阀内漏故障的设计 方法，排除采用现有技术制造制动阀存在的内漏故障。
【发明内容】
[0020] 为克服现有制动阀制造技术中存在的阀芯与阀套之间的配合间隙大的不足，本发 明提出了一种确定飞机制动阀阀芯与阀套之间环形间隙的方法。
[0021] 本发明的具体过程是：
[0022] 步骤1，根据制动阀的功能确定故障判据；
[0023] 所述制动阀的故障判据是：在输入210kg/Cm2压力的条件下，能够输出0kg/Cm2~ 140kg/Cm 2的着陆刹车压力；在地面滑行过程中输出30kg/Cm2的地面转弯差动刹车压力；在 连续24h将飞机停在停机位的条件下，地面停机刹车压力不小于70kg/Cm 2,即具备连续24h 的保压功能。上述任何一种不符合设计要求均为发生故障。上述故障均由内漏引起，根据 故障判据进行阀芯与阀套的配合间隙设计。
[0024] 步骤2,确定产生内漏的因素：
[0025] 根据公式（1)确定产生内漏的因素
【主权项】
1. 一种确定飞机制动阀阀巧与阀套之间环形间隙的方法，其特征在于，具体过程是： 步骤1，根据制动阀的功能确定故障判据； 所述制动阀的故障判据是；在输入21化g/Cm2压力的条件下，能够输出化g/Cm2~ 14化g/Cm2的着陆刹车压力；在地面滑行过程中输出30kg/Cm2的地面转弯差动刹车压力；在 连续2化将飞机停在停机位的条件下，地面停机刹车压力不小于70kg/Cm2,即具备连续2化 的保压功能；上述任何一种不符合设计要求均为发生故障；上述故障均由内漏引起，根据 故障判据进行阀巧与阀套的配合间隙设计； 步骤2,确定产生内漏的因素： 根据公式（1)确定产生内漏的因素
(1) 式中： Q是泄漏量；d是滑阀阀巧的直径；5是阀巧与阀套之间的环形间隙，5 =值-d)/2,其 中D为阀巧与阀套之间环形间隙的外径；AP是最大刹车压力与最小刹车压力之差，单位为 kg/Cm2;L是滑阀阀巧与阀套之间环形间隙的轴向密封长度；y是航空液压油的绝对粘度， kgs/Cm2,y=PtU"Pt是在tC温度下航空浓压油的酱度，单化为温gs/Cm2;P20是室温 条件下的密度；Ut是t°C温度下航空液压油的运动粘度，单位为CmVs; 当阀巧与阀套不同屯、时，内漏量是同屯、条件的2. 5倍，在滑阀设计和分析中按2. 5倍的 内漏量进行控制； 根据（1)式分析可知，在制动阀的使用寿命期内影响内漏的因素有： I滑阀的阀巧与阀套之间环形间隙宽度5 ; II最大刹车压力与最小刹车压力之差AP;， III环形间隙的内径d; 制动阀设计时，根据（1)式确定滑阀的阀巧与阀套之间环形间隙宽度5 ; 步骤3,根据规定的脚踐操纵力确定阀巧直径： 在确定所述阀巧直径时，取不同的阀巧直径进行迭代计算，最终确定满足操纵力的阀 巧直径； 步骤4,确定阀巧与阀套之间环形间隙的宽度5 ; 阀巧与阀套之间