一种飞机炭/炭刹车盘u型键传力装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明专利涉及航空机械领域，尤其是一种飞机炭/炭刹车盘外缘凹型槽上的U型金属键传力装置。
【背景技术】
[0002]飞机炭/炭刹车盘上的金属键夹是一个传力部件，主要在飞机刹车时起到传力作用，保护飞机炭/炭刹车盘键齿，通过该金属键夹将扭力传递到机轮的驱动键上，同时使扭力均匀地分布在炭/炭刹车盘上，从而降低了挤压主力，避免了飞机炭/炭刹车盘的损坏。其工作条件十分恶劣，除要求传力外，还要求连接可靠、耐高温、耐磨损。金属键夹的主要作用是:一是通过金属键夹将扭力传递到机轮的驱动键上;二是使该扭力均匀地分布在炭盘上，使挤压主力降低，避免损坏;三是不让驱动键与炭盘直接接触，避免对炭盘的磨损；四是在寿命期内的几万次刹车冲击过程中，避免炭盘撞击传动键，减小冲击力等。
[0003]目前，飞机炭/炭刹车盘传力键大部分为固定式、长金属键夹式传力键，本身的不足是受力面积仅为金属键夹的端面，传力面积小，应力集中度高，易在冲击载荷下出现局部开裂;并此种结构铆钉承受较高的剪切载荷，易产铆钉头剪断和开脱。也有部分炭/炭刹车盘采用了金属活键/限位套结构，但没有考虑活键双向的限位和与炭/炭刹车盘承压面的过渡结合层，易出现金属活键的单向开脱和炭/炭刹车盘键齿承压面的压溃和超磨损，也不利于炭/炭刹车盘的二次使用。
【发明内容】
[0004]针对现有技术中的问题，本发明的目的是要提供一种飞机炭/炭刹车盘U型键传力装置，其解决了现有传力键的不足，设计合理、结构可靠、易实现、传力效果好、使用持久，具有耐高温和耐磨损性能强的特点，能很好的用于飞机炭/炭刹车盘，有效的保护了炭/炭刹车盘键齿，减少了键齿被破坏的几率，从而提高了飞机炭/炭刹车盘的使用寿命，。
[0005]为了达到上述目的，本发明的技术方案是:
[0006]—种飞机炭/炭刹车盘U型键传力装置，包括刹车盘本体及设置在刹车盘本体外缘处的、均布的凹形槽，相邻两个凹形槽之间的刹车盘本体外缘上通过铆钉连接有金属键夹，其特征在于:所述的刹车盘本体的凹形槽内表面上涂有防护性涂层且凹形槽内套装有U型键，金属键夹为固定状态，不可移动或者窜动，U型键限位在两个金属键夹之间的凹形槽内，且U型键可在两相邻金属键夹锁定的区间内沿刹车盘本体外圆周方向窜动，U型键沿刹车盘本体径向不可动，也既是不可移动或者窜动。
[0007]进一步地，当以刹车盘本体的端面为参考面时，组装后的U型键的受力面高于金属键夹的端面，其可确保当刹车盘本体与金属传力键作用时，金属键夹不受力。
[0008]进一步地，所述的刹车盘本体的材质为炭/炭复合材料，金属键夹和U型键为高温合金材料。
[0009]进一步地，防护性涂层为高温陶瓷材料。
[0010]与现有技术相比，本发明提供的飞机炭/炭刹车盘U型键传力装置的结构与众不同，该U型键传力装置的结构简单、设计合理，易于装配，传力可靠，受力面积大，使用寿命长;U型键传力时，由于键沿圆周方向可调，故多键传力时，传力的一致性好。组装后的U型键的受力面高于金属键夹的端面，其可确保当刹车盘本体与金属传力键作用时，金属键夹不受力，且由于U型键与刹车盘本体的凹型槽之间具有保护性涂层，也既是防护性涂层，故对刹车盘本体的磨损小、冲击小，且此结构传力下，刹车盘本体二次加工重复使用性好。
【附图说明】
[0011]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0012]附图1为本发明的U型键传力装置在飞机炭/炭刹车盘上应用的结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明。
[0014]如图1所示，一种飞机炭/炭刹车盘U型键传力装置，从图中可以明显看出，其包括刹车盘本体I及设置在刹车盘本体I外缘处的、均布的凹形槽，相邻两个凹形槽之间的刹车盘本体I外缘上通过铆钉连接有金属键夹2，刹车盘本体I的凹形槽内表面上涂有防护性涂层3且凹形槽内套装有U型键4，金属键夹2为固定状态，不可移动或者窜动，U型键4限位在两个金属键夹2之间的凹形槽内，且U型键4可在两相邻金属键夹2锁定的区间内沿刹车盘本体I外圆周方向窜动，U型键4沿刹车盘本体I径向不可动，也既是不可移动或者窜动；当以刹车盘本体I的端面为参考面时，组装后的U型键4的受力面高于金属键夹2的端面，其可确保当刹车盘本体与金属传力键作用时，金属键夹不受力，刹车盘本体I的材质为炭/炭复合材料，金属键夹2和U型键4为高温合金材料，防护性涂层3为高温陶瓷材料。
[0015]安装时，首先防护性涂层3涂于刹车盘本体I上的凹型槽型上，然后，在凹型槽内装上U型键4，之后将金属键夹2装在U型键4的上部，最后用铆钉铆接固定金属键夹2，完成U型键4的装配即可。
[0016]其中，炭/炭复合材料(c_c composite or carbon-carbon composite material)是炭纤维及其织物增强的碳基体复合材料。具有低密度(<2.0g/cm3)、高强度、高比模量、高导热性、低膨胀系数、摩擦性能好，以及抗热冲击性能好、尺寸稳定性高等优点，是如今在1650°C以上应用的少数备选材料，最高理论温度更高达2600°C，因此被认为是最有发展前途的高温材料之一。随着技术的不断进步，对炭/炭复合材料超高温性能的依赖越来越多，而在超高温条件下唯一可行的氧化防护方案只能是涂层防护。炭/炭复合材料由于其独特的性能，已广泛应用于航空航天、汽车工业、医学等领域，如火箭发动机喷管及其喉衬、航天飞机的端头帽和机翼前缘的热防护系统、飞机刹车盘等。
[0017]高温合金材料一般分为三类材料:760°C高温材料、1200°C高温材料和1500°C高温材料，抗拉强度800MPa。或者说是指在760—1500°C以上及一定应力条件下长期工作的高温金属材料，具有优异的高温强度，良好的抗氧化和抗热腐蚀性能，良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能，已成为军民用燃气涡轮发动机热端部件不可替代的关键材料。按照现有的理论，760°C高温材料按基体元素主要可分为铁基高温合金、镍基高温合金和钴基高温合金。按制备工艺可分为变形高温合金、铸造高温合金和粉末冶金高温合金。按强化方式有固溶强化型、沉淀强化型、氧化物弥散强化型和纤维强化型等。高温合金主要用于制造航空、舰艇和工业用燃气轮机的涡轮叶片、导向叶片、涡轮盘、高压压气机盘和燃烧室等高温部件，还用于制造航天飞行器、火箭发动机、核反应堆、石油化工设备以及煤的转化等能源转换装置。
[0018]高温陶瓷材料是一种通俗的称谓，在专业与日用领域分别有不同的含义。熔融温度在氧化硅熔点(1728°C)以上的陶瓷材料的总称。是特种陶瓷的重要组成部分，有时也作为高温耐火材料的组成部分。按材料主要化学组成可分为高温氧化物陶瓷(如A1203、Zr0、Mg0、Ca0、Th02、Cr203、Si02、Be0、3A1203.2Si02等)，碳化物陶瓷，硼化物陶瓷，氮化物陶瓷及硅化物陶瓷等。通常具有耐高温，高强度，高硬度，良好的电性能、热性能和化学稳定性。氧化物高温陶瓷大都在氧化气氛，真空等状态烧结，非氧化物高温陶瓷常用热压或特定气氛下(如氩、氮)烧结。也有采用热等静压及微波等方法烧结。对薄膜等，还可采用气相沉积等方法制取。可作为高温结构材料，用于宇航、原子能、电子技术、机械、化工、冶金等许多部门，是现代科学和技术不可缺少的高温工程材料，品种繁多，用途极为广泛。
[0019]可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种飞机炭/炭刹车盘U型键传力装置，包括刹车盘本体(I)及设置在刹车盘本体(I)外缘处的、均布的凹形槽，相邻两个凹形槽之间的刹车盘本体(I)外缘上通过铆钉连接有金属键夹(2)，其特征在于:所述的刹车盘本体(I)的凹形槽内表面上涂有防护性涂层(3)且凹形槽内套装有U型键(4)，金属键夹(2)为固定状态，U型键(4)限位在两个金属键夹(2)之间的凹形槽内，且U型键(4)可在两相邻金属键夹(2)锁定的区间内沿刹车盘本体(I)外圆周方向窜动，U型键(4)沿刹车盘本体(I)径向不可动。2.根据权利要求1所述的一种飞机炭/炭刹车盘U型键传力装置，其特征在于:当以刹车盘本体(I)的端面为参考面时，组装后的U型键(4)的受力面高于金属键夹(2)的端面。3.根据权利要求1所述的一种飞机炭/炭刹车盘U型键传力装置，其特征在于:所述的刹车盘本体(I)的材质为炭/炭复合材料，金属键夹(2)和U型键(4)为高温合金材料。4.根据权利要求1所述的一种飞机炭/炭刹车盘U型键传力装置，其特征在于:所述的防护性涂层(3)为高温陶瓷材料。
【专利摘要】本发明公开了一种飞机炭/炭刹车盘U型键传力装置，包括刹车盘本体及刹车盘本体上凹形槽，相邻两个凹形槽之间的刹车盘本体外缘上通过铆钉连接有金属键夹，其特征在于：凹形槽内表面上涂有防护性涂层且凹形槽内套装有U型键，金属键夹为固定状态，U型键限位在两个金属键夹之间的凹形槽内，且U型键可在两相邻金属键夹锁定的区间内沿刹车盘本体外圆周方向窜动，U型键沿刹车盘本体径向不可动，当以刹车盘本体的端面为参考面时，组装后的U型键的受力面高于金属键夹的端面，其可确保当刹车盘本体与金属传力键作用时，金属键夹不受力，该U型键传力装置的结构简单、设计合理，易于装配，传力可靠，受力面积大，使用寿命长。
【IPC分类】F16D65/12
【公开号】CN105526284
【申请号】CN201610037039
【发明人】周志伟, 闫贵沈, 王秀飞, 姜海, 刘乔冰
【申请人】北京优材百慕航空器材有限公司
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2016年1月21日