用于飞机刹车的冷却设备的制作方法

文档序号:22642191发布日期:2020-10-28 11:39阅读:381来源:国知局

本实用新型涉及一种用于飞机的地面支持设备(gse),具体是一种用于飞机刹车的冷却设备,以供在地面上对飞机刹车进行冷却。



背景技术:

飞机上设有热库(heatsink)用于在飞机刹车时摩擦减速以及吸收刹车能量。目前常见的刹车热库有碳盘、钢盘、碳陶盘等形式。

在飞机运营的过程中,例如在降落刹车的过程中,由于吸收了刹车时所产生的能量,刹车热库的温度会升高。只有当刹车热库冷却到合适的温度时,飞机才能进行下一次正常运营,所以尽快使刹车热库冷却能有效缩短飞机过站时间。

对于上述降温需求,目前主要存在两种解决方案。一种是在停机坪上采用自然通风,刹车热库等待自然冷却。这种方法虽然无需额外的冷却设备,但是相对效率较低,尤其是对于环境温度较高的情况,将会延长飞机过站时间。

另一种解决方案在部分机型上已采用,通过在飞机上加装冷却风扇对刹车热库强制通风冷却,以缩短刹车冷却时间。然而,这种解决方案也存在缺点。首先,加装刹车风扇势必会增加飞机的重量,而在飞机巡航飞行的过程中,刹车风扇是不起作用的,这导致实际上减小了飞机的有效装载重量。其次,在飞机上加装刹车风扇就意味着在驾驶舱操作面板中还需要添加刹车风扇开关,增加了飞机整体的布线量,并且对于操作系统,刹车控制单元的软硬件还需要额外嵌入刹车风扇的操作指令、显示信息、告警信息等,这会增加系统的复杂程度并且导致可能的故障概率提高。此外,在实际操作中使用该刹车风扇时,只有当主起落架接触地面并且锁定时,操作人员才能打开上述刹车风扇开关。同样地,在飞机准备起飞之前,必须把刹车风扇关闭。要加装上述冷却风扇,还需要将主起轮毂盖拆掉换为刹车风扇,并且需要为刹车风扇提供电源,而一旦刹车风扇出现故障,就会影响飞机的正常派遣。

针对上述两种解决方案,已经尝试的改进方案包括:不再在飞机上加装刹车风扇,而是在地面通风的基础上额外使用诸如鼓风机之类的冷却设备对刹车热库进行冷却。然而,由于普通鼓风机所提供的风的吹扫面积较大,无法高效利用集中对刹车热库进行冷却。因此,希望作进一步改进,以提高对飞机刹车热库的冷却效率,缩短飞机过站时间。



技术实现要素:

本实用新型目的在于提供一种用于飞机刹车的冷却设备,该冷却设备作为一种地面设备与飞机本身分离设置,能够在不增加机身重量的情况下提高对刹车热库的冷却效率,从而缩短飞机过站时间。

为了解决上述技术问题,根据本实用新型的冷却设备包括:鼓风机和用于承载鼓风机的移动装置。在使用时,移动装置使冷却设备能移动到期望位置。冷却设备还包括通风罩,通风罩具有第一端和第二端,第一端连接于鼓风机的出风部,而第二端在冷却设备使用时卡在待冷却的飞机的机轮内圈内。

飞机降落并在地面停止不动之后,将根据本实用新型的冷却设备移动到机轮外侧,将通风罩的第二端从机轮外侧插入到轮缘中,从而将空气吹到机轮和热库上,实现对刹车冷却降温。由此,在不影响飞机任何性能、构型且不增加飞机自重的前提下,缩短了机轮刹车的冷却时间,达到了快速降温的目的,从而保证飞机正常派遣,满足过站时间要求,并且还降低了飞机系统复杂性。

具体地,在根据本实用新型的冷却设备中,鼓风机固定连接在移动装置上。例如,鼓风机通过焊接、钎焊、粘合等连接方式连接到移动装置。

在根据本实用新型的冷却设备中,通风罩的第一端焊接到鼓风机的出风部。焊接连接确保了通风罩的第一段牢固地连接到鼓风机的出风部。

优选地,通风罩的第一端气密地焊接到鼓风机的出风部,由此确保鼓风机吹扫的风完全经由通风罩引导到机轮内圈上,对机轮和热库进行冷却,从而提高对机轮和热库的冷却效率。

替代地,通风罩的第一端通过卡扣连接到鼓风机的出风部。使用卡扣允许要更换通风罩时能够从冷却设备更方便地拆卸通风罩,这例如是待冷却的机轮内圈的直径尺寸不在当前使用的通风罩的第二端所能覆盖的直径范围内时的情况。

优选地,根据本实用新型的冷却设备的通风罩为多级式可伸缩通风罩,其由至少两个通风罩部段构成,并且该通风罩构造成使得至少一个通风罩部段能伸出以卡在机轮内圈内。

多级式可伸缩罩包括嵌套的至少两个通风罩部段,并且各通风罩部段构造为使得在不同的通风罩部段处于沿轴向方向最外侧时,通风罩的第二端具有不同的直径。进一步地,借助致动机构可以使通风罩中具有不同直径的通风罩部段伸出,使得通风罩的第二端、即伸出在最外的通风罩部段在最外侧的端部的直径与待冷却的飞机机轮内圈的直径相配合,从而能将通风罩的第二端卡在机轮内圈内。在此应注意的是,通风罩第二端卡在机轮内圈内实际上是通过第二端的直径与机轮内圈的直径的配合来实现的,而并不只是将通风罩的第二端贴靠在机轮内圈上,由此可使冷却设备的鼓风机吹扫的风尽可能集中在机轮内圈的范围上,提高对机轮的冷却效率。

优选地,根据本发明的冷却设备的通风罩由三级通风罩部段构成。

通风罩的第二端的直径范围可以在203至585mm之间,而现役飞机的机轮内径的尺寸范围在203.2mm至584.2mm之间。由此,通风罩第二端的直径范围使得可以覆盖现役飞机的机轮内圈直径,并且能通过通风罩的第二端的端面与机轮内圈的配合来实现将通风罩第二端卡在机轮内圈上的效果。应注意的是,随着现役飞机的机型变化,其机轮内径可能会不在上述现役机型的范围中,针对这样的变化,本实用新型的冷却设备的通风罩所包括的通风罩部段的尺寸、具体是通风罩部段的端面尺寸可以相应的变化,使得通风罩的第二端的直径能适应于机轮内圈直径并与之配合。

优选地,每个通风罩部段呈截头锥形,并且具有第一端面和第二端面,其中,每个通风罩部段的第一端面的直径小于第二端面的直径。

替代地,通风罩部段可呈大致圆筒形。

优选地,每个通风罩部段具有大致相同的沿轴向方向的长度。

由此,当通风罩处于完全收缩的状态中时,通风罩包括的各个通风罩部段的第二端面都处于同一平面中。当从通风罩的第二端观察时,在径向方向上从内到外各级通风罩部段的直径逐渐增大。即,具有最小的第二端面的直径的通风罩部段在最中心处,而具有最大的第一端面的直径的通风罩部段在最外侧。

优选地,致动机构包括在具有最大的第二端面直径的通风罩部段的外周侧面上所设的把手。使用冷却设备时,地面设备人员借助该把手转动设有把手的所述通风罩部段,从而使通风罩的通风罩部段逐级伸出或逐级缩回。通风罩内部设有传动机构,例如是蜗轮蜗杆机构,并且该传动机构构造为,每借助所述把手沿一个方向转动通风罩的位于最外侧的通风罩部段一圈,就根据第二端面直径的大小而伸出一级通风罩部段。相反地,当借助把手使设有把手的通风罩部段沿反方向转动一圈,已伸出的通风罩部段就会根据第二端面的直径的大小而缩回一级。由于上述传动和致动机构的构造是本领域技术人员已知的,在此不作进一步阐释。

特别优选地,具有最小的第二端面的直径的通风罩部段最先伸出,即,各级通风罩部段根据第二端面的直径从小到大依次伸出,并且依照相反的顺序逐级缩回。由此实现了通风罩第二端的直径可变,并且能通过伸出的通风罩部段的不同的第二端面的直径来尽可能与待冷却的飞机的机轮内圈配合。

替代地,根据本实用新型的冷却设备还包括千斤顶,鼓风机放置在千斤顶上,且千斤顶通过紧固件可拆卸地连接到移动装置。

借助千斤顶,能够调整冷却设备的出风部、具体是通风罩的第二端在垂直方向上的位置,从而在移动装置的高度发生变化或机轮内圈在垂直方向上的位置发生变化等情况下,通风罩的第二端能借助千斤顶调整垂直方向上的位置适应于该变化,并进而仍尽可能以机轮内圈同心地卡到机轮内圈中。

可选地,移动装置为四轮推车,其操作简单,地面设备人员借助其能使根据本实用新型的冷却设备在停机坪上自由移动。此外,其制造成本也相对较低,从而能降低冷却设备的总体制造成本,并且操作方便。

应注意的是,在本实用新型的语境中,“车”并不限于机动车辆,而是包括至少两个轮子的、可以以人工推动或机动方式移动并且能承载鼓风机的装置均落在其范围内。例如,能承载鼓风机及与其连接的通风罩并且可移动的手推车也落入“车”的范围内,例如,四轮手推平板车。

由此,应注意的是,移动装置还可以具有其它实施方式,包括机动车辆、人力驱动的三轮车辆等。

本实用新型的技术优点在于,提出了一种用于飞机刹车的冷却设备,该冷却设备与飞机本身分离设置,不会增加飞机自重或减轻飞机有效在中,也不会增加飞机系统的整体复杂性。当飞机降落并在地面停稳之后,操作人员将冷却设备移动到待冷却的机轮边,将冷却设备的通风罩的第二端从机轮外侧插入到轮缘中,打开鼓风机,就能将空气经通风罩吹扫到机轮和热库上,达到为刹车冷却降温的效果。由此,在不影响飞机任何的功能、性能、构型的前提下,能够有效缩短机轮刹车的冷却时间,达到快速降温的目的,保证飞机的正常派遣,满足对于过站时间的要求。该冷却设备结构相对简单、移动灵活且制造成本低。

本文所描述的的额外特征和优点将在下文的详细描述中陈述,并且通过下文对于本领域技术人员显然的或者从通过实践本文所描述的实施方式而被本领域技术人员认识到,这些描述包括下文的详细描述、权利要求、以及附图。

应了解前文的一般描述和下文的详细描述说明了本实用新型的实施方式并且意图提供理解要求保护的主题的性质和特征的概述或框架。

附图说明

参考以上目的,本实用新型的技术特征在下面的权利要求中清楚地描述,并且上述特征和其它特征将从以下参照附图的详细描述中显而易见,附图以示例方式示出了本实用新型的优选实施方式,而不意在限制本实用新型构思的范围。

图1以立体图示出根据本实用新型的冷却设备,其中,通风罩的各级通风罩部段均处于伸出状态;

图2以侧视图示出图1所示的根据本实用新型的冷却设备;

图3以立体图示出根据本实用新型的冷却设备,其中,通风罩的仅第一级通风罩部段处于伸出状态;

图4以侧视图示出图3所示的根据本实用新型的冷却设备;

图5以立体图示出根据本实用新型的冷却设备,其中,通风罩的各级通风罩部段均处于缩回状态;以及

图6以侧视图示出图5所示的根据本实用新型的冷却设备。

附图标记列表

100冷却设备

1四轮推车

2鼓风机

21鼓风机开关

3通风罩

301通风罩的第一端

302通风罩的第二端

31、32、33通风罩部段

3101、3201、3301通风罩部段的第一端面

3102、3202、3302通风罩部段的第二端面

34把手

4焊接部。

具体实施方式

现在将详细地参考本实用新型的实施例,实施例在附图示出中并详细描述如下。尽管结合示例性实施例对本实用新型进行了描述,但是应当意识到,本说明书并非旨在将本实用新型限制为该示例性实施例。相反,本实用新型旨在不但覆盖该示例性实施例,而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本实用新型的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等效形式及其它实施方案。

为了便于在所附权利要求中解释和精确定义,术语“上”、“下”、“内”和“外”用于参考在图中所示的示例性实施例的特征的位置来对这些特征进行描述。

下面将首先参照附图总体描述根据本实用新型的用于飞机刹车的冷却设备100,如图1所示,冷却设备100包括:

-移动装置,在此为四轮推车1;

-鼓风机2,鼓风机2固定连接、在此通过焊接固定在四轮推车1上,

图1中示出了焊接部4;以及

-通风罩3,通风罩3具有第一端301和第二端302。

在附图所示的实施例中,通风罩3的第一端301焊接到鼓风机2的出风部。可选地,通风罩3也可在第一端301处通过卡扣配合连接到鼓风机2的出风部。只要能确保鼓风机2的出风部与通风罩3之间连接尽可能不会漏风,其它连接形式也是可设想的。

具体使用时,地面人员可以在飞机刹车并停稳之后,将冷却设备10借助四轮推车1移动到飞机刹车附近、机轮外侧。接着,将通风罩3的第二端302从机轮外侧插入到轮缘中,卡入机轮内圈,按下鼓风机的通风开关35,从而将空气吹到机轮和热库上去,达到为飞机的刹车降温的效果。

鼓风机2的电能可例如通过停机坪电源车等进行外部供电提供。也可设想本冷却设备100本身设有电源装置,其可以支持冷却设备100在一定时间内进行对飞机刹车的冷却而无需连接外部电源。

还应注意的是,冷却设备100的鼓风机2的开关21可以调节鼓风机的开启以及其功功率,从而可以调整鼓风机2出风部的风量,并且根据实际需要对机轮的冷却速度进行调节。

尽管在附图中未示出,冷却设备100还可包括千斤顶。千斤顶例如通过紧固件可拆卸地连接到四轮推车1,并且鼓风机2置于千斤顶上。由此,在使用冷却设备100时,对通风罩3、具体是通风罩3的第二端302的位置能够进行垂直方向上的调节,使得通风罩3的第二端302能够更好地卡在机轮内圈中。

下面结合图1-图6详细描述冷却设备100的通风罩3。

图1和图2分别以立体图和侧视图示出了处于完全伸出状态下的通风罩3。

通风罩3为多级式可伸缩通风罩,在图示实施例中包括三个通风罩部段31、32、33。然而,通风罩3也可以根据实际需要包括更多或更少的通风罩部段。

在图示实施例中,每个通风罩部段31、32、33都是截头锥形,并且分别具有第一端面3101、3201、3301以及第二端面3102、3202和3302,第一端面的直径小于第二端面的直径。通风罩部段31、32、33根据端面的直径有小到大逐级嵌套。

替代地,通风罩部段可以为筒形。

图3和图4分别以立体图和侧视图示出冷却设备100仅一级通风罩部段伸出的状态。图5和图6则分别以立体图和侧视图示出冷却设备100的各级通风罩部段完全缩回的状态。

通风罩3的第一级通风罩部段31、第二级通风罩部段32和第三级通风罩部段33具有大致相同的沿轴向方向的长度。因此,当通风罩3处于完全收缩状态时,各个通风罩部段的第二端面3102、3202和3302处于同一平面内,该平面即为此状态下通风罩3的第二端302。

当在第二端302所在的平面观察时,从通风罩3的该平面的中心出发,沿径向方向向外,各级通风罩部段的端面直径逐渐增大。即,以图中示出的通风罩3为例,在该平面最中心的第一级通风罩部段31的第二端面3102的直径最小,而在最外侧的、外周表面上设有把手34的第三级通风罩部段33的第三端面3302的直径最大。第二级通风罩部段32的第二端面3202的直径则介于两者之间,并设置在第一级通风罩部段31与第三级通风罩部段33之间。

多级式通风罩3的各级通风罩部段31、32、33可以逐级伸出。具体地第三通风罩部段33的外周表面上设有上述把手34,而通风罩3内部则设有未示出的传动机构。该传动机构构造为使得每借助把手34使第三级通风罩部段33沿一个方向转动一圈,多级式通风罩3就会伸出一级通风罩部段,从在最内侧、也即具有最小的第二端面直径的第一级通风罩部段31首先伸出。如果第一通风罩部段31的第二端面3102的直径相对于机轮内圈的直径偏小,无法卡在机轮内圈上导致通风罩3的第二端302在使用时会松动,并因此“漏风”而影响冷却效率,则此时再次借助把手34转动第三级风罩部段33,使第二级通风罩部段32伸出。

如果第二级通风罩部段32的第二端面3202的直径相对于机轮内圈的直径能进行卡合配合,则将通风罩3的第二端302、在此为第二级通风罩部段32的第二端面3202牢固地卡在机轮内圈中,并打开鼓风机2的开关21开始进行吹风冷却。

如果第二级通风罩部段32的第二端面3202的直径相对于机轮内圈的直径仍然相差较大,则再次转动把手34,使第三级通风罩部段33转动一圈并使该通风罩部段完全伸出。接着,将第三级通风罩部段33的第二端面3302卡到机轮内圈内。

此时,通风罩3就处于图1和图2所示的完全伸出状态。应注意的是,现役飞机的机轮内径的尺寸范围在203.2mm至584.2mm之间,因此所示的三级式通风罩会根据所适用的机型的机轮内径的尺寸范围来进行分段,并使所制造的各级通风罩部段的第二端面的直径落在分段的范围内使得其均能卡在机轮内圈上。

然而,应注意的是,本实用新型并不限于此,冷却设备100所包括的多级式可伸缩通风罩3也可以为双级式、四级式或包含更多级,由此,构成通风罩3的通风罩部段为2个、4个或更多个。随着级数的增多,可以对机轮内径的尺寸范围进行更细的划分,并制造具有对应的第二端面直径的通风罩部段,从而满足不同尺寸机轮的需求。同时,鼓风机产生的风量也可伴随通风罩3的第二端302的直径的大小变化而变化:当通风罩3的第二端302的直径变大时,出风量随之变高,而当通风罩3的第二端302的直径缩小时,出风量变小。

应注意的是,尽管在上述实施例中,冷却设备100的移动装置具体实施为四轮推车1,其它可人力/机动的移动装置也可用于冷却设备100。

本实用新型在其范围内,能将各实施方式自由组合,或是将各实施方式适当变形、省略。

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