[发明专利]一种全电钳式刹车系统

说明书

本发明公开了一种全电钳式刹车系统，包括左全电刹车机轮、右全电刹车机轮和刹车控制盒；刹车控制盒接收并识别飞控计算机指令，与飞控计算机通过CAN总线和RS‑485总线连接进行双余度通讯，根据飞控计算机指令控制左、右全电刹车机轮的组合电机运动，输出相应的刹车推力，达到要求的刹车力矩，实现飞机的静刹车、动刹车，同时能够实现系统BIT并向飞控计算机反馈刹车推力、机轮速度及系统状态。

技术领域

本发明属于刹车系统领域，尤其涉及一种全电钳式刹车系统。

背景技术

飞机刹车系统经历了从机械惯性防滑刹车系统、电子防滑刹车系统、数字防滑刹车系统直至数字式电传防滑刹车的技术发展，系统性能及功能取得了长足的进步，但是，刹车系统的作动形式没有发生本质的变化，一直采用了机械或液压作动形式，必须由发动机驱动的集中式液压泵提供高压液压动力。面对进一步提高系统的安全性、可靠性及可维护性的要求，特别是小型飞机大量装备的液压作动刹车系统存在着难于逾越的技术障碍和问题，具体如下：

(1)液压刹车系统工作介质采用的是液压油，总重量较重，且存在潜在的燃烧危险及液压泄漏问题；

(2)机械液压部分难以实现故障实时自检测，系统的测试性及维护性不佳，不利于系统维护保障；

(3)机械液压部分难以实现冗余设计，系统安全性低；

(4)刹车装置上任何一个液压活塞作动筒发生渗漏，刹车装置必须更换、拆卸甚至彻底大修，系统维护成本高。

发明内容

发明目的

为解决目前无人机液压刹车系统存在的问题，提出了无人机全电刹车系统技术。全电刹车系统将刹车作动形式由液压作动改为电力作动，工作介质由液压油改为电力场，使用机电作动机构取代液压刹车活塞，导线取代液压管路，电机驱动器取代液压伺服阀，从而实现了功率电传刹车，取得了较大的技术进步，具体如下：

发明技术解决方案

一种全电钳式刹车系统，包括左全电刹车机轮、右全电刹车机轮和刹车控制盒；刹车控制盒接收并识别飞控计算机指令，与飞控计算机进行双余度通讯，根据飞控计算机指令控制左、右全电刹车机轮的组合电机运动，输出相应的刹车推力，达到要求的刹车力矩，实现飞机的静刹车、动刹车，同时能够实现系统BIT并向飞控计算机反馈刹车推力、机轮速度及刹车系统状态。

优选的，左全电刹车机轮、右全电刹车机轮均包括机轮和电作动器；机轮包括轮毂，轮缘固定在轮毂外圆周面，导轨固定在轮毂上，刹车盘安装在导轨上，刹车盘能够随轮毂一起转动；齿轮盘固定在轮毂的端面；

电作动器包括集成在电作动器的壳体上的速度传感器、力传感器、变送器电路、霍尔传感器、滚珠丝杠、组合电机；组合电机正转，电作动器进行刹车，通过大齿轮、小齿轮啮合驱动滚珠丝杠，滚珠丝杠将旋转运动转换成直线运动，推动刹车片压紧刹车盘，同时压紧力传感器，检测滚珠丝杠作用在刹车片的推力，当达到要求的推力值时，组合电机停止工作，力传感器输出为电压信号，经变送器电路转换成电流信号并进行放大再进行反馈；组合电机反转，电作动器进行松刹车，当滚珠丝杠运动至初始位置，霍尔传感器输出低电平信号，组合电机停止工作，速度传感器输出高、低电平反馈机轮的运动速度；

刹车控制盒为左全电刹车机轮、右全电刹车机轮的力传感器、速度传感器、组合电机、霍尔传感器进行供电，并对力传感器、速度传感器、组合电机、霍尔传感器过载保护，全电钳式刹车机轮输出信号反馈给刹车控制盒，反馈信号经刹车控制盒计算后，再反馈给飞控计算机，通过飞控计算机显示全电钳式刹车系统的工作状态。