[发明专利]电刹车作动器中的活塞组件

说明书

技术领域

本发明涉及飞机刹车领域，具体是一种电刹车作动器中的活塞组件。

背景技术

电刹车是一种开始在飞机刹车中应用的新技术。作动器是电刹车中执行刹车作动的功能单元。作动器主要由电机组件、减速齿轮、活塞组件和力传感器等组成。活塞组件是作动器中将减速齿轮输出的转矩转化刹车作动力输出的功能部件。在电刹车作动器中，活塞组件主要由滚珠丝杠、支撑轴承、隔热垫等组成。根据滚珠丝杠使用方式的不同可将电刹车作动器中的活塞组件分为两类，一种是螺母驱动滚珠丝杠的结构类型，另一种滚珠丝杠驱动螺母的结构类型。两种结构各有优劣。对于滚珠丝杠驱动螺母的结构来说，目前已有多个专利对其进行了描述。如专利WO2005/001303 A2，专利US20090109565 A1，专利US7565953等。在这些结构中，滚珠丝杠的螺母即为活塞筒，二者为同一个零件。活塞筒头部有一个隔热垫，刹车时直接与刹车盘接触。这种活塞组件结构在活塞筒向外伸出后螺母的外表面将直接暴露于作动器外部环境下。活塞筒在使用中会经历高温、潮湿和接触各种腐蚀粉尘。这些条件要求活塞筒这个零件必须能够耐受较高温度和具有很好的耐腐蚀特性。而作为活塞组件中的传动零件来说，螺母要求高强度、高韧性和很好的耐磨性能。若直接将滚珠丝杠的螺母作为活塞筒使用，对零件材料的综合性能要求很高，目前广泛使用的滚珠丝杠材料(如轴承钢Gr15、渗氮钢38CrMoAlA等)并不同时具备这样的综合性能，必须研发新的材料来满足这种使用场合要求。这将增加作动器的研发和使用成本。

在以上滚珠丝杠驱动螺母的活塞组件结构中，都使用了向心球轴承对滚珠丝杠进行支撑定位。在刹车中活塞组件直接与刹车盘接触，在刹车作动力较大时由于刹车装置其它部件的变形将导致活塞组件承受较大的侧向力。此侧向力将最终通过支撑轴承传递到作动器的壳体上。由于向心球轴承不能承受较大的侧向力，这种使用情况会导致轴承损伤，降低作动器的作动性能。

在以上滚珠丝杠驱动螺母的活塞组件结构中，都采用润滑脂对滚珠丝杠进行润滑。滚珠丝杠的工作位置随着刹车盘的磨损而变化，磨损越大滚珠丝杠伸出越多，刹车盘磨损到寿时滚珠丝杠的螺母伸出至其行程的最大位置左右，当更换新刹车盘时滚珠丝杠的螺母又必须缩回至初始位置。这样随着刹车盘磨损和更换，螺母的工作位置来回变化。螺母相对于滚珠丝杠的直线往复运动会带动润滑脂移动，由于行程的最大位置处没有润滑脂保持结构，螺母的往复运动会使一部分润滑脂永久脱离滚珠丝杠的滚道，导致滚珠丝杠润滑不良，影响滚珠丝杠的工作寿命。否则必须定期对滚珠丝杠进行润滑维护，增加使用方的维护工作量，增加作动器的使用成本。

在以上结构的活塞组件结构中，滚珠丝杠工作时，螺母在滚珠丝杠上往复运动，存在着滚珠丝杠过行程运动的可能。当螺母伸出超过滚珠丝杠的最大行程位置时，会导致滚珠脱离滚道，滚珠丝杠失效。由于滚珠丝杠上有齿轮，当螺母缩回过度时将导致螺母和滚珠丝杠上的齿轮结构产生运动干涉，从而导致滚珠丝杠卡滞，失去驱动能力。

以上结构的活塞组件结构中，螺母往复运动都要和作动器壳体直接接触。由于螺母和作动器壳体都是金属结构，两种金属材料相互摩擦时具有较大的摩擦力，会导致活塞组件过早磨损，不利于提高作动器的工作寿命。

发明内容

为克服现有技术中存在的两种金属材料相互摩擦时具有较大的摩擦力，减少作动器工作寿命的不足，本发明提出了一种电刹车作动器中的活塞组件。

本发明包括滚珠丝杠、滚珠丝杠螺母、活塞筒、润滑保持套、支撑密封环、推力滚针轴承、推力滚子轴承、向心滚针轴承。所述滚珠丝杠的一端装入润滑保持套内，并使位于该滚珠丝杠顶端的大齿轮通过推力滚针轴承、推力滚子轴承和向心滚针轴承安装在所配合的作动器壳体的上端面；所述大齿轮与电刹车作动器的减速齿轮相啮合，以接受输入的转矩。滚珠丝杠螺母套装在所述滚珠丝杠上，并位于该滚珠丝杠的上部。活塞筒套装在所述润滑保持套和滚珠丝杠螺母上，并使所述润滑保持套的顶端嵌入该活塞筒内表面的定位台内；在所述活塞筒的内圆周表面与所述润滑保持套的外内圆表面之间安装有支撑密封环。所述润滑保持套的底端置于隔热垫中心的凹槽内；所述活塞筒的底端安放在隔热垫的上表面。

滚珠丝杠顶端的大齿轮的圆周表面为与电刹车作动器的减速齿轮相啮合的齿面。在所述大齿轮上表面的中心有与作动器盖配合的中心凹槽，在该中心凹槽槽壁内表面上端有环状的止口，用于安装轴承卡圈。在所述中心凹槽的周边有环状的轴承安装槽。