刹车风扇的驱动装置和刹车风扇的驱动方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供刹车风扇的驱动装置和刹车风扇的驱动方法。驱动装置包括风扇驱动轴、电机驱动机构和机轮驱动机构。机轮驱动机构包括集风罩和刹车风扇随动装置。集风罩固定连接于起落架的轮毂。刹车风扇随动装置的一侧固定地连接于集风罩，另一侧固定地连接于风扇驱动轴，集风罩、刹车风扇随动装置和风扇驱动轴绕轴线同轴安装。刹车风扇随动装置构造成：当用轮毂驱动刹车风扇旋转时，刹车风扇随动装置将集风罩的旋转传递到风扇驱动轴，当用电机驱动刹车风扇旋转时，刹车风扇随动装置阻止将风扇驱动轴的旋转传递到集风罩。刹车风扇的驱动方法是轮毂旋转运行时电机驱动机构处于非工作状态，机轮驱动机构处于工作状态。由此节省能源。

【技术实现步骤摘要】
刹车风扇的驱动装置和刹车风扇的驱动方法
本专利技术涉及一种刹车风扇的驱动装置和刹车风扇的驱动方法，刹车风扇尤其用于飞机起落架上机轮的刹车，对产生热量的刹车进行降温。
技术介绍
目前民用航空领域刹车风扇一般是按图1的方式进行布置设计。轮速传感器和刹车风扇驱动电机分别为单独设备，集中布置在起落架轮轴内。电机风扇驱动轴为空心轴，刹车风扇安装在空心轴上，电机旋转可以单独控制风扇转动。轮速传感器驱动轴为实心轴，穿过风扇驱动空心轴中心与集风罩相连，集风罩与轮毂相连，因此机轮旋转时可以带动轮速传感器转动。目前以此种方式设计刹车风扇驱动装置，根据散热要求电机驱动最小转速一般在6000～7000RPM，最高时可达10000RPM以上。这一转速要求对电机功率，电机尺寸要求都比较大，且同轮速传感器布局在起落架轮轴内不利于电机本身散热。此外由于电机转速比较高，一般在机轮高速转动时不启动电机对刹车进行降温，此时由于风扇的存在反而影响刹车产生的热量散热。
技术实现思路
本专利技术的任务是改善上述刹车的散热。根据本专利技术提供一种刹车风扇的驱动装置，所述刹车风扇用于飞机起落架上机轮的刹车散热，所述驱动装置包括风扇驱动轴、电机驱动机构和机轮驱动机构。所述风扇驱动轴安装在所述起落架的轮轴内并从所述轮轴伸出，使得所述刹车风扇能够安装在所述风扇驱动轴上。所述电机驱动机构包括电机，所述电机构造成能够驱动所述风扇驱动轴旋转，从而驱动所述刹车风扇旋转。所述机轮驱动机构包括集风罩和刹车风扇随动装置。集风罩固定连接于所述起落架的轮毂，使所述集风罩随轮毂一起旋转。所述刹车风扇随动装置的一侧固定地连接于所述集风罩，另一侧固定地连接于所述风扇驱动轴，所述集风罩、刹车风扇随动装置和所述风扇驱动轴绕轴线同轴安装。其中，所述刹车风扇随动装置构造成：当用所述轮毂驱动所述刹车风扇旋转时，所述刹车风扇随动装置将所述集风罩的旋转传递到所述风扇驱动轴，当用所述电机驱动所述刹车风扇旋转时，所述刹车风扇随动装置阻止将所述风扇驱动轴的旋转传递到所述集风罩。较佳地，在上述技术方案的基础上，所述刹车风扇随动装置包括随动外轴、随动内轴、多个驱动爪和多个偏置装置。所述随动外轴在外周延伸，在所述随动外轴的内周形成多个棘齿。所述随动内轴径向间隔地设置在所述随动外轴的内部，使得所述随动内轴能够相对所述随动外轴绕所述轴线旋转。驱动爪的一端铰接在所述随动内轴，另一端形成棘爪与所述棘齿啮合，所述棘齿和所述棘爪构造成，当所述随动外轴沿一个方向主动旋转时，所述棘齿与所述棘爪啮合以驱动所述随动内轴与所述随动外轴同步旋转，当所述随动内轴沿所述一个方向主动旋转时，所述棘齿与所述棘爪能够脱离啮合使得所述棘爪相对所述棘齿滑动。偏置装置的数量对应于所述多个驱动爪，所述偏置装置使所述驱动爪朝所述随动外轴的所述内周偏置并抵靠于所述内周。较佳地，在上述技术方案的基础上，所述棘齿包括啮合段和滑动段。啮合段与所述棘爪啮合，并构造成，当所述随动外轴沿所述一个方向主动旋转时，所述啮合段与所述棘爪啮合，并通过所述驱动爪驱动所述随动内轴沿所述一个方向旋转，当所述随动内轴沿所述一个方向主动旋转时，所述啮合段与所述棘爪脱离啮合。所述滑动段构造成，当所述随动内轴沿所述一个方向主动旋转时，所述棘爪能够相对所述滑动段滑动。较佳地，在上述技术方案的基础上，所述啮合段包括在所述滑动段的起始端的一部分的阻挡片和从所述滑动段的起始端径向朝内延伸并结束于相邻滑动段的终端的推动片；所述滑动段沿所述随动外轴的所述内周延伸；所述偏置装置包括回复螺旋弹簧，所述回复螺旋弹簧设置在所述驱动爪与所述随动内轴之间，并产生偏置力，所述偏置力使得所述棘爪抵靠于所述随动外轴的所述内周。较佳地，在上述技术方案的基础上，所述回复螺旋弹簧设置成当所述随动内轴沿所述一个方向主动旋转时，所述驱动爪在其转动惯性的作用下能够克服所述回复螺旋弹簧的所述偏置力朝所述轴线枢转并靠拢。较佳地，在上述技术方案的基础上，所述电机和所述风扇驱动轴为中空结构，使得所述机轮的轮速传感器驱动轴能够穿过其中。较佳地，在上述技术方案的基础上，所述轮速传感器驱动轴的一端固定于所述随动外轴或所述集风罩。较佳地，在上述技术方案的基础上，所述棘齿和所述棘爪还构造成当所述随动外轴沿与所述一个方向相反的相反方向主动旋转时，所述棘齿与所述棘爪脱离啮合使得所述棘齿能够相对所述棘爪滑动。所述驱动爪、所述棘齿和所述回复螺旋弹簧的数量可以优选为分别为三。所述第一方向为轮毂旋转方向，通常为顺时针方向。本专利技术还提供一种刹车风扇的驱动方法，所述方法采用上述技术方案中的刹车风扇的驱动装置进行驱动，所述方法包括如下步骤：a)在飞机起落架的机轮旋转运行时，电机处于非工作状态；b)集风罩随飞机起落架的轮毂的旋转而旋转，所述集风罩的旋转通过刹车风扇随动装置传递到风扇驱动轴，由此驱动刹车风扇旋转；c)在所述机轮停止旋转运行时，电机被启动；e)所述电机驱动所述风扇驱动轴旋转，由此驱动所述刹车风扇旋转。在飞机降落时机轮转速一般2000～3000RPM，滑行时机轮转速一般400～600RPM。本专利技术通过风扇随动装置(棘轮原理装置)将刹车风扇驱动轴与机轮轮毂相连，充分利用两个过程：机轮旋转带动风扇随机轮旋转给刹车降温而不需要打开电机驱动风扇；在飞机停止时可正常打开电机驱动刹车风扇对刹车降温。由于着陆过程中风扇已经随机轮旋转提前给刹车降温，所以电机设计选型时可以降低电机功率和转速，同时减少电机发热。采用根据本专利技术的飞机刹车降温方法，可以通过电机和机轮两种方式驱动风扇转动，在机轮转动时，通过收集飞机机轮的动能驱动风扇给刹车降温，可以通过在风扇驱动轴和机轮轮毂之间增加风扇随动装置(棘轮原理装置)的方法实现；机轮停止时，可以通过电机的方式驱动风扇给刹车降温，而风扇随动装置此时不会带动机轮转动。本专利技术的优点：1、通过机轮转动直接驱动刹车风扇旋转给刹车降温，使机轮动能转换成刹车风扇动能，提高刹车降温效率；2、降低风扇电机选装功率和转速，减少电机发热，减少能源消耗；3、电机和机轮均可驱动风扇转动，减小风扇电机的尺寸和重量，提高飞机经济性。附图说明图1是传统刹车风扇的结构示意图；图2是根据本专利技术改进的刹车风扇的结构示意图，其示出了根据本专利技术的刹车风扇的一个实施例；图3是图2所示刹车风扇中的刹车风扇随动装置的结构示意图，其示出根据本专利技术的刹车风扇随动装置的一个实施例。上述附图仅仅是示意性的，未严格按照比例绘制。图中的附图标记在附图和实施例中的列表：1-轮毂；2-集风罩；3-刹车风扇随动装置；4-刹车风扇；5-电机；6-轮速传感器驱动轴；7-起落架轮轴；8-轮速传感器；9-风扇驱动轴；10-驱动爪，包括：100－棘爪；11-随动内轴；12-随动外轴，包括：－棘齿，包括：...

【技术保护点】
1.一种刹车风扇的驱动装置，所述刹车风扇(4)用于飞机起落架上机轮的刹车散热，所述驱动装置包括：/n风扇驱动轴(9)，所述风扇驱动轴(9)安装在所述起落架的轮轴(7)内并从所述轮轴(7)伸出，使得所述刹车风扇(4)能够安装在所述风扇驱动轴(9)上；以及/n电机驱动机构，所述电机驱动机构包括电机(5)，所述电机(5)构造成能够驱动所述风扇驱动轴(9)旋转，从而驱动所述刹车风扇(4)旋转；/n其特征在于，所述驱动装置还包括：/n机轮驱动机构，所述机轮驱动机构包括：/n固定连接于所述起落架的轮毂(1)的集风罩(2)，使所述集风罩(2)随轮毂(1)一起旋转；以及/n刹车风扇随动装置(3)，所述刹车风扇随动装置(3)的一侧固定地连接于所述集风罩(2)，另一侧固定地连接于所述风扇驱动轴(9)，所述集风罩(2)、刹车风扇随动装置(3)和所述风扇驱动轴(9)绕轴线同轴安装；/n其中，所述刹车风扇随动装置(3)构造成：当用所述轮毂(1)驱动所述刹车风扇(4)旋转时，所述刹车风扇随动装置(3)将所述集风罩(2)的旋转传递到所述风扇驱动轴(9)，当用所述电机(5)驱动所述刹车风扇(4)旋转时，所述刹车风扇随动装置(3)阻止将所述风扇驱动轴(9)的旋转传递到所述集风罩(2)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种刹车风扇的驱动装置，所述刹车风扇(4)用于飞机起落架上机轮的刹车散热，所述驱动装置包括：
风扇驱动轴(9)，所述风扇驱动轴(9)安装在所述起落架的轮轴(7)内并从所述轮轴(7)伸出，使得所述刹车风扇(4)能够安装在所述风扇驱动轴(9)上；以及
电机驱动机构，所述电机驱动机构包括电机(5)，所述电机(5)构造成能够驱动所述风扇驱动轴(9)旋转，从而驱动所述刹车风扇(4)旋转；
其特征在于，所述驱动装置还包括：
机轮驱动机构，所述机轮驱动机构包括：
固定连接于所述起落架的轮毂(1)的集风罩(2)，使所述集风罩(2)随轮毂(1)一起旋转；以及
刹车风扇随动装置(3)，所述刹车风扇随动装置(3)的一侧固定地连接于所述集风罩(2)，另一侧固定地连接于所述风扇驱动轴(9)，所述集风罩(2)、刹车风扇随动装置(3)和所述风扇驱动轴(9)绕轴线同轴安装；
其中，所述刹车风扇随动装置(3)构造成：当用所述轮毂(1)驱动所述刹车风扇(4)旋转时，所述刹车风扇随动装置(3)将所述集风罩(2)的旋转传递到所述风扇驱动轴(9)，当用所述电机(5)驱动所述刹车风扇(4)旋转时，所述刹车风扇随动装置(3)阻止将所述风扇驱动轴(9)的旋转传递到所述集风罩(2)。


2.如权利要求1所述的刹车风扇的驱动装置，其特征在于，
所述刹车风扇随动装置(3)包括：
随动外轴(12)，所述随动外轴(12)在外周延伸，在所述随动外轴(12)的内周形成多个棘齿；
随动内轴(11)，所述随动内轴(11)径向间隔地设置在所述随动外轴(12)的内部，使得所述随动内轴(11)能够相对所述随动外轴(12)绕所述轴线旋转；
多个驱动爪(10)，一端铰接在所述随动内轴(11)，另一端形成棘爪(100)与所述棘齿啮合，所述棘齿和所述棘爪(100)构造成，当所述随动外轴(12)沿一个方向主动旋转时，所述棘齿与所述棘爪(100)啮合以驱动所述随动内轴(11)与所述随动外轴(12)同步旋转，当所述随动内轴(11)沿所述一个方向主动旋转时，所述棘齿与所述棘爪(100)能够脱离啮合使得所述棘爪(100)相对所述棘齿滑动；
多个偏置装置，其数量对应于所述多个驱动爪(10)，所述偏置装置使所述驱动爪(10)朝所述随动外轴(12)的所述内周偏置并抵靠于所述内周。


3.如权利要求2所述的刹车风扇的驱动装置，其特征在于，所述棘齿包括：
与所述棘爪(100)啮合的啮合段(120)，所述啮合段(120)构造成，当所述随动外轴(12)沿所述一个方向主动旋转时，所述啮合段(120)与所述棘爪(100)啮合，并通过所述驱动爪(10)驱动所述随动内轴(11)沿所述一个方向旋转，当所述随动内轴(11)沿所述一个方向主动旋转时，所述啮合段(120)...

【专利技术属性】
技术研发人员：章光灿，杨鹏，赵兰浩，廖军辉，王晓梅，张祥剑，
申请(专利权)人：中国商用飞机有限责任公司，中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究院，
类型：发明
国别省市：上海;31