一种双通道多功能集成刹车模块的制作方法

1.本发明属于飞机防滑刹车系统技术领域，尤其涉及一种双通道多功能集成刹车模块。


背景技术：

2.刹车系统作为飞机的重要功能子系统，其可靠性对飞机起飞着陆的安全性有重要影响。根据波音公司的统计，在2005至2014年十年间，飞机在地面机动时发生的灾难性事故占到了总事故的41％。其中多数事故与刹车系统故障有关，刹车系统故障模式包括：泄漏、污染引起的卡滞与伺服阀性能超差等。
3.传统的液压刹车由于液压控制附件多、管路及接头多，系统故障多，并且易发生泄漏进而引发火灾。据统计，国内分立式液压元件的飞机防滑刹车系统由于元件多、产品体积大、重量重、管路长、泄漏点多，核心执行元件压力伺服阀抗污染能力差，系统的mtbf仅为300小时，远不满足民用飞机防滑刹车系统安全性、可靠性的要求。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明提供一种双通道多功能集成刹车模块，解决分立式刹车系统重量大、可靠性低的缺陷。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种双通道多功能集成刹车模块，所述刹车模块包括：壳体，设置在壳体上表面的第一压力伺服阀和第二压力伺服阀，设置在壳体左右两侧的第一液压保险和第二液压保险，以及设置在壳体上表面的第一压力传感器和第二压力传感器，且所述第一压力传感器位于第一压力伺服阀的后方，所述第二压力传感器位于第二压力伺服阀的后方；
7.所述第一压力传感器通过第一油滤组件安装第一刹车管嘴，所述第二压力传感器通过第二油滤组件安装第二刹车管嘴；
8.所述第一压力伺服阀、第二压力伺服阀、第一液压保险、第二液压保险分别通过对应的管路与设置在所述壳体内部的电磁阀和液控单向阀连通。
9.本发明技术方案的特点和进一步的改进为：
10.(1)所述第一压力传感器设置在第一液压保险的出口与第一油滤组件的中间，所述第二压力传感器设置在第二液压保险的出口与第二油滤组件的中间。
11.(2)所述壳体上表面设置有圆形凸台，所述电磁阀安装在所述圆形凸台内部，且所述电磁阀位于第一压力传感器和第二压力传感器之间。
12.(3)所述壳体外廓尺寸的长宽高依次为136mm、146mm、55mm，所述刹车模块外廓尺寸的长宽高依次为210mm、203.2mm、131.4mm。
13.(4)所述刹车模块还包括设置在壳体内部的单向阀、第一转换阀和第二转换阀；
14.所述第一压力伺服阀的进油口与液控单向阀的回油口连接，所述第一压力伺服阀的刹车口与第一转化阀的一端进油口相连，所述第一压力伺服阀的回油口与单向阀的进油
连接；
15.所述第二压力伺服阀的进油口与液控单向阀的回油口连接，所述第二压力伺服阀的刹车口与第二转化阀的一端进油相连，所述第二压力伺服阀的回油口与单向阀的进油连接；
16.所述第一液压保险的进油口与第一转换阀的回油口连接，所述第一液压保险的出油口接左刹车模块；
17.所述第二液压保险的进油口与第二转换阀的回油口连接，所述第二液压保险的出油口接右刹车模块。
18.(5)所述第一转换阀、所述第二转换阀均分别包含两个进油端口和一个回油口；
19.所述第一转换阀的一端进油口与第一压力伺服阀的刹车口连接，所述第一转换阀的另一端进油口与应急系统供油口连接，所述第一转换阀的回油口与第一液压保险的进油口连接；
20.所述第二转换阀的一端进油口与第二压力伺服阀的刹车口连接，所述第二转换阀的另一端进油口与应急系统供油口连接，所述第二转换阀的回油口与第二液压保险的进油口连接。
21.(6)所述电磁阀的进油口与正常供油连接，所述电磁阀的控制口与液控单向阀的控制腔连接，所述电磁阀的回油口与单向阀的进油连接。
22.(7)液控单向阀的进油口与正常供油连接；
23.单向阀回油口与刹车系统回油连接。
24.(8)所述第一压力传感器的进油口与第一液压保险的回油口连接，所述第二压力传感器的进油口与第二液压保险的回油口连接。
25.(9)所述刹车模块还包括：第三油滤组件和第四油滤组件；
26.所述第三油滤组件安装在应急供油管嘴内部，所述第四油滤组件安装在正常供油管嘴的内部。
27.本发明技术方案提供的双通道多功能集成刹车模块最基本的功能是提供刹车压力给刹车模块，包含两套独立的刹车压力调节支路。每条支路包括压力伺服阀、压力传感器、液压保险，电磁锁和油滤为两条刹车压力调节单元所共用。电磁锁用于控制进油油路的通断；压力伺服阀根据输入电流的大小输出与之成线性比例的刹车压力；压力伺服阀负责采集刹车压力信号，将压力信号反馈给控制盒，形成闭环控制回路，提供稳定的刹车压力；液压保险用于系统管路损坏时自动关闭油路，防止系统油液流失，集成刹车模块回油路设置有单向阀，防止回油压力波动对刹车压力影响。每条支路可提供刹车所需的油路通断、压力反馈、压力监测、断路保护等功能，通过集成化设计，减少了管接头的数量，减小整系统的重量、方便飞机管路布置，核心元件电磁锁采用插装式布局，减少渗漏。
附图说明
28.图1为本发明实施例提供的一种双通道多功能集成刹车模块的结构原理示意图；
29.图2为本发明实施例提供的一种双通道多功能集成刹车模块壳体内部管路连接示意图；
30.图3为本发明实施例提供的一种双通道多功能集成刹车模块的装配示意图一；
31.图4为本发明实施例提供的一种双通道多功能集成刹车模块的装配示意图二；
32.图5为本发明实施例提供的一种双通道多功能集成刹车模块的外廓尺寸示意图一；
33.图6为本发明实施例提供的一种双通道多功能集成刹车模块的外廓尺寸示意图二；
34.其中，1-第一压力传感器，2-第一液压保险，3-第一压力伺服阀，4-第二压力伺服阀，5-壳体，6-第二转换阀，7第二液压保险，8第二压力传感器，9第二油滤组件，10-单向阀，11-电磁阀，12-液控单向阀，13-第四油滤组件，14 第一转换阀，15-第三油滤组件，16-第一油滤组件。
具体实施方式
35.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
36.本实施例是一种双通道多功能集成刹车模块，集成刹车模块主要由液压保险、压力伺服阀、壳体、转换阀、压力传感器、油滤、单向阀、电磁阀、液控单向阀构成。
37.如图1所示，压力伺服阀(3,4)进油口(s1，s4)与液控单向阀(12)的回油口连接，刹车口(s2，s5)分别与转化阀(14,6)的一端进油相连，回油口(s3，s6)与单向阀10的进油连接；
38.液压保险(2,7)的进油口分别与转换阀(14,6)的回油连接，出油口分别接左右刹车模块。
39.转换阀(14,6)包含两个进油端口，一个回油口，一端进油口分别与压力伺服阀刹车口(s2，s5)，另外一端进油口与应急系统供油口连接，回油口分别与液压保险(2,7)的进油口连接，实现系统正常供油与应急供油的转换。
40.电磁锁(11)的进油口与正常供油连接，控制口与液压单向阀的控制腔连接，回油口与单向阀10的进油连接。
41.液控单向阀(12)的控制腔与电磁阀的控制口连接，进油口与正常供油连接，回油口与伺服阀(3,4)的进油口(s1，s4)连接。
42.单向阀(10)的进油口与伺服阀的回油口、电磁阀的回油连接，回油口与刹车系统回油连接。
43.压力传感器(1,8)的进油口分别与液压保险(2,7)的回油口连接。
44.油滤组件(16,15,13,9)分别安装在b1刹车管嘴、应急供油管嘴、正常供油管嘴、b2刹车管嘴的内部。
45.所述压力伺服阀3、压力伺服阀4分别通过4螺钉连接固定在壳体5的上表面。
46.如图2所示，其中，a1壳体通道、a2转换阀进油腔、a3壳体通道、a4 液控单向阀控制腔、a5壳体通道、a6液控单向阀出油腔、a7壳体通道、a8 液控单向阀出油腔、a9电磁阀进油腔、a10壳体通道、a11壳体通道、a12壳体通道、a13转换阀进油腔、a14转换阀出油腔、a15转换阀进油腔、a16壳体通道、a17壳体通道、a18单向阀进油腔、a19壳体通道、a20单向阀进油腔、a21电磁阀回油腔、a22壳体通道、a23电磁阀控制腔、a24壳体通道、a25壳体通道、a26壳体通道、a27转换阀进油腔。
47.两个伺服阀的s1孔(即进油口)分别与壳体a5左右通道连接，两个伺服阀的s2孔(即刹车口)分别于壳体a3，a12通道连接，两个伺服阀的s3孔(即出油口)分别与壳体a10左右通道连接，安装位置如图3所示；
48.所述液压保险2、液压保险7分别通过4个螺钉连接固定在壳体的左右两侧；
49.液压保险2的进油口壳体的通道a1相连，液压保险2的出口与油滤组件 16相连，具体安装位置见图4；
50.液压保险7的进油口壳体的通道a14相连，液压保险7的出口与油滤组件 9相连，具体安装位置见图3；
51.所述的压力传感器1、压力传感器8分别通过螺纹连接直立在壳体表面，位于伺服阀3、伺服阀4的后方。压力传感器1的位于液压保险2的出口与油滤组件16的中间，压力传感器8同样位于液压保险7的出口与油滤组件9中间；具体安装位置见图3；
52.转换阀14的进油通道a2与壳体a3通道相通，进油通道a27与壳体a26 通道相通，转换阀的出口与壳体a1相通；
53.转换阀6的进油通道a13与壳体a12通道相通，进油通道a15与壳体a26 通道相通，转换阀的出口与壳体a14相通；
54.液控单向阀12的控制腔a4与壳体通道a24相通，进油腔a8与壳体通道 a22相通，出油腔a6与壳体通道a5相通；
55.电磁阀11的进油腔a9与壳体进油通道a25，液控单向阀的进油通道a22 相通，电磁阀控制腔a23与壳体通道a24相通，电磁阀回油腔a21与壳体通道a17相通；电磁阀依靠螺母安装在壳体表面圆形突台内部，位于压力传感器中间，具体位置见的安装位置见图4；
56.单向阀10的进油腔a18与壳体a17通道相连接，单向阀出油腔a20与壳体a19通道相连接；
57.油滤组件9位于压力传感器8的后端，油滤组件13位于液控单向阀12的前端，与壳体通道a25通过螺纹相连接，油滤组件15与通道a16通过螺纹相连接，油滤组件16位于压力传感器1的后端，通过螺纹与壳体连接。具体安装位置见图3，图4。
58.如图5和图6所示，按照本发明的设计的结构及壳体的外廓尺寸136
×
146
ꢀ×
55mm，集成刹车模块的外廓尺寸210
×
203.2
×
131.4mm。
59.本发明实施例提供的双通道多功能集成刹车模块最基本的功能是提供刹车压力给刹车模块，包含两套独立的刹车压力调节支路。每条支路包括压力伺服阀、压力传感器、液压保险，电磁锁和油滤为两条刹车压力调节单元所共用。电磁锁用于控制进油油路的通断；压力伺服阀根据输入电流的大小输出与之成线性比例的刹车压力；压力伺服阀负责采集刹车压力信号，将压力信号反馈给控制盒，形成闭环控制回路，提供稳定的刹车压力；液压保险用于系统管路损坏时自动关闭油路，防止系统油液流失，集成刹车模块回油路设置有单向阀，防止回油压力波动对刹车压力影响。每条支路可提供刹车所需的油路通断、压力反馈、压力监测、断路保护等功能。
60.工作状态介绍
61.(1)松刹状态
62.系统无指令信号输入时，即电磁锁电磁线圈不通电时，通向液控单向阀控制腔的油液被电磁锁切断，液控单向阀的阀芯在供油压力的作用下关闭，直至通往伺服阀的进油
口被切断，伺服阀不工作。
63.(2)正常刹车状态
64.系统给刹车控制阀输入指令信号时，即液压锁电磁线圈通电时，在电磁力的作用下，电磁锁打开，将供油压力引至液控单向阀控制腔，由于控制腔作用面积大于阀芯一端的作用面积，形成压力差，使活塞一端压力大于阀芯一端压力，液控单向阀活塞向右移动将阀芯顶开，直至进油口p与伺服阀的进油口接通，伺服阀即可正常工作。此时当伺服阀力矩马达线圈得到正控制电流信号时，力矩马达产生一个与控制电流大小成比例的力，通过转换后间接作用于阀芯，使阀芯产生位移，直至刹车腔压力与作用在阀芯上的控制力平衡为止，从而使伺服阀输出与控制信号成比例的刹车压力,压力传感器负责采集刹车压力，将压力信号反馈给控制盒，按照机轮的打滑状态，调节伺服阀的输入压力，改变机轮运转的状态。
65.(3)应急刹车状态
66.当正常刹车出现故障时，此时系统自动切换至应急口供油，转换阀中阀芯推向一端，关闭正常供油，液压油通过断流保护单元进入刹车模块。
67.(4)泄露保护状态
68.当位于断流保护单元下游管路或刹车模块维修拆卸而漏油时，在通过一定容积的工作液后，能自动将油路堵死，以免影响整个液压系统工作。
69.本发明技术方案提供的双通道多功能集成刹车模块最基本的功能是提供刹车压力给刹车模块，包含两套独立的刹车压力调节支路。每条支路包括压力伺服阀、压力传感器、液压保险，电磁锁和油滤为两条刹车压力调节单元所共用。电磁锁用于控制进油油路的通断；压力伺服阀根据输入电流的大小输出与之成线性比例的刹车压力；压力伺服阀负责采集刹车压力信号，将压力信号反馈给控制盒，形成闭环控制回路，提供稳定的刹车压力；液压保险用于系统管路损坏时自动关闭油路，防止系统油液流失，集成刹车模块回油路设置有单向阀，防止回油压力波动对刹车压力影响。每条支路可提供刹车所需的油路通断、压力反馈、压力监测、断路保护等功能，通过集成化设计，减少了管接头的数量，减小整系统的重量、方便飞机管路布置，核心元件电磁锁采用插装式布局，减少渗漏。