连杆刹车机构、转子减速系统及转子减速方法技术方案

本发明专利技术提供一种连杆刹车机构、转子减速系统及转子减速方法。连杆刹车机构包括：摇臂，包括铰接在支架上的支点部、位于支点部不同侧的刚性臂和弹性臂；制动瓦，用于摩擦制动；作动筒，一端铰接在支架上，另一端和刚性臂铰接；弹性臂和制动瓦通过具有至少两个转动自由度的铰接部连接。转子减速系统包括支架和多个相对于转子的轴线均匀并对称分布的连杆刹车机构。转子减速方法提供多个连杆刹车机构对转子摩擦制动；通过弹性元件使连杆刹车机构能够跟随转子的较大的振动位移；通过周向均匀并对称分布多个连杆刹车机构减小刹车时的偏载并提供弹性回复力使转子回归中心；通过具有至少两个转动自由度的铰接部使制动瓦能适应转子的横向振动和角向摆动。向振动和角向摆动。向振动和角向摆动。

【技术实现步骤摘要】
连杆刹车机构、转子减速系统及转子减速方法


[0001]本专利技术涉及制动器
，具体涉及一种连杆刹车机构、转子减速系统以及转子减速方法。

技术介绍

[0002]柔性转子，如大涵道比航空发动机的低压转子，在转子上有叶片脱落或者有质量飞脱，或是因为外物撞击等原因，会产生很大的不平衡量，在大不平衡量和转子的惯性下，转子会产生很大的弯曲和振动，其横向(径向)最大振动位移可达十几毫米甚至几十毫米，为保证转子的安全，需要限制转子的振动并快速降低转子的转速。
[0003]在大的振动位移时，采用刚性制动系统，会导致转子与制动系统之间产生很大的冲击载荷，会造成转子或制动系统的损伤，因此需要制动系统既有一定的柔性，不至于产生大的冲击载荷，又能够有效的降低转子的转速。
[0004]现有的制动机构，如公开号为CN110905952A的专利文献所公开的鼓式制动器和公开号为US20100000827A1的专利文献所公开的碟式制动器，通常适用于被制动的转动部件只存在较小的振动位移的情况，且制动摩擦片通常安装在刚性结构上，对于转动部件有较大的横向或角向运动的情况不适用。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种连杆刹车机构、转子减速系统以及转子减速方法，以实现大惯量的柔性转子在有大的变形、较大的振动位移和冲击等极端条件下的安全减速。
[0006]为实现所述目的的连杆刹车机构，用于安装在支架上，对转子进行制动，包括：作动筒，具有两端，其中一端为用于安装的基端，另一端为用于输出直线运动的输出端；摇臂，包括支点部、位于该支点部不同侧的刚性臂和弹性臂；以及制动瓦，包括刹车片，所述刹车片用于对所述转子进行摩擦制动；其中，所述作动筒的一端铰接在所述支架上，另一端和所述刚性臂铰接，所述弹性臂和所述制动瓦通过铰接部连接，所述铰接部具有至少两个转动自由度，所述支点部铰接在所述支架上。
[0007]在所述的连杆刹车机构的一个或多个实施方式中，所述作动筒内部充入的流体为可压缩的流体。
[0008]在所述的连杆刹车机构的一个或多个实施方式中，所述作动筒为气动式作动筒。
[0009]在所述的连杆刹车机构的一个或多个实施方式中，所述铰接部为球铰。
[0010]在所述的连杆刹车机构的一个或多个实施方式中，所述球铰包括销轴、球体、球壳，所述销轴贯穿于并连接所述球体，所述球壳包容所述球体，所述销轴相对所述球壳既可绕轴向转动、也可角向摆动，所述制动瓦和所述弹性臂的一方与所述销轴连接，另一方与所述球壳连接。
[0011]在所述的连杆刹车机构的一个或多个实施方式中，所述球铰包括球体和球壳，所述球壳包容所述球体，所述制动瓦和所述弹性臂的一方与所述球体连接，另一方与所述球
壳连接。
[0012]在所述的连杆刹车机构的一个或多个实施方式中，所述刹车片具有随形于所述转子的形状。
[0013]在所述的连杆刹车机构的一个或多个实施方式中，所述弹性臂设置在所述转子的切向延伸。
[0014]该连杆刹车机构通过作动筒的活塞杆伸长，带动摇臂绕支点部转动，从而通过摇臂带动制动瓦运动，使得制动瓦的刹车片压紧转子的表面，产生摩擦力和摩擦力矩，使得转子减速。通过引入可变刚度的弹性臂，可以使该连杆刹车机构在转子有较大的振动位移时，也能够始终跟随转子的振动，并通过弹性臂的弹性变形产生弹性回复力，使得制动瓦保持压紧转子的表面，从而快速、安全地降低转子的转速。制动瓦与弹性臂通过具有至少两个转动自由度的铰接部铰接，可以保证在转子有横向振动和角向摆动时，制动瓦能够有效贴合转子的表面，增加接触面积，避免出现线接触的情况，提高制动效果，并降低连杆刹车机构所受的附加力矩。该连杆刹车机构的结构简单，便于加工和装配，操作便捷，能够有效地实现大惯量的柔性转子在有大的变形、较大的振动位移和冲击等极端条件下的安全减速，降低转子的振动，提高转子运转的稳定性和安全性。
[0015]为实现所述目的的转子减速系统，包括所述支架和多个前述的连杆刹车机构，所述多个连杆刹车机构相对于所述转子的轴线均匀并对称分布。
[0016]在所述的转子减速系统的一个或多个实施方式中，所述转子具有圆柱形表面，所述支架环绕所述圆柱形表面，四个所述连杆刹车机构分别安装在所述支架上。
[0017]在所述的转子减速系统的一个或多个实施方式中，所述转子为涡轮发动机的低压转子。
[0018]该转子减速系统通过多个均匀并对称分布的连杆刹车机构减小刹车时的偏载，在转子由于大的振动位移导致偏心时，提供弹性回复力，使得转子回归其旋转中心，并且连杆刹车机构可以跟随转子的横向振动和角向摆动，控制转子快速安全减速，降低转子的振动，提高转子运转的稳定性和安全性，有效地实现大惯量的柔性转子在有大的变形、较大的振动位移和冲击等极端条件下的安全减速。
[0019]为实现所述目的的转子减速方法，提供多个连杆刹车机构，该连杆刹车机构通过制动瓦对转子进行摩擦制动；通过在所述连杆刹车机构中引入弹性元件，使得在所述转子有较大的振动位移时，所述连杆刹车机构能够跟随所述转子的振动，并起到减速效果；通过周向均匀并对称分布该多个连杆刹车机构，来控制所述转子进行减速，减小刹车时的偏载，并可提供弹性回复力使得所述转子回归其旋转中心，降低所述转子的振动；通过在所述制动瓦连接处引入具有至少两个转动自由度的铰接部，使得所述制动瓦能够适应所述转子的横向振动和角向摆动，保证所述制动瓦的压紧面积，提高制动效果。
[0020]在所述的转子减速方法的一个或多个实施方式中，提供沿所述转子的切向方向延伸的弹性臂来连接所述制动瓦，向所述制动瓦施加压紧力，借此降低所述连杆刹车机构对所述转子的冲击。
[0021]在所述的转子减速方法的一个或多个实施方式中，为保证在所述转子有较大的振动位移时，所述制动瓦始终能压紧所述转子的表面而不脱开，从而起到制动效果，对所述转子的振动位移进行补偿，补偿方法如下：所述转子的最大振动位移为L1；所述弹性臂所需的
变形位移使所述制动瓦产生的位移为L2；所述制动瓦与所述转子的初始距离为L3；所述连杆刹车机构的作动筒的伸长使所述制动瓦产生的压紧位移为L，则L≥(L1+L2+L3)。
[0022]该转子减速方法能够有效地实现大惯量的柔性转子在有大的变形、较大的振动位移和冲击等极端条件下的安全减速，降低转子的振动，提高转子运转的稳定性和安全性。
附图说明
[0023]本专利技术的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：
[0024]图1是根据一个或多个实施方式的转子减速系统的示意图。
[0025]图2是根据一个或多个实施方式的连杆刹车机构的示意图。
[0026]图3是根据一个实施方式的铰接部的结构示意图。
[0027]图4是根据另一个实施方式的铰接部的结构示意图。
具体实施方式
[0028]下述公开了多种不同的实施所述的主题技术方案的实施方式或者实施例。为简化公开内容，下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.连杆刹车机构，用于安装在支架上，对转子进行制动，其特征在于，包括：作动筒，具有两端，其中一端为用于安装的基端，另一端为用于输出直线运动的输出端；摇臂，包括支点部、位于该支点部不同侧的刚性臂和弹性臂；以及制动瓦，包括刹车片，所述刹车片用于对所述转子进行摩擦制动；其中，所述作动筒的一端铰接在所述支架上，另一端和所述刚性臂铰接，所述弹性臂和所述制动瓦通过铰接部连接，所述铰接部具有至少两个转动自由度，所述支点部铰接在所述支架上。2.如权利要求1所述的连杆刹车机构，其特征在于，所述作动筒内部充入的流体为可压缩的流体。3.如权利要求2所述的连杆刹车机构，其特征在于，所述作动筒为气动式作动筒。4.如权利要求1所述的连杆刹车机构，其特征在于，所述铰接部为球铰。5.如权利要求4所述的连杆刹车机构，其特征在于，所述球铰包括销轴、球体、球壳，所述销轴贯穿于并连接所述球体，所述球壳包容所述球体，所述销轴相对所述球壳既可绕轴向转动、也可角向摆动，所述制动瓦和所述弹性臂的一方与所述销轴连接，另一方与所述球壳连接。6.如权利要求4所述的连杆刹车机构，其特征在于，所述球铰包括球体和球壳，所述球壳包容所述球体，所述制动瓦和所述弹性臂的一方与所述球体连接，另一方与所述球壳连接。7.如权利要求1所述的连杆刹车机构，其特征在于，所述刹车片具有随形于所述转子的形状。8.如权利要求1所述的连杆刹车机构，其特征在于，所述弹性臂设置在所述转子的切向延伸。9.转子减速系统，其特征在于，包括所述支架和多个如权利要求1至8中任一项所述的连杆刹车机构，所述多个连杆刹车机构相对于所述转子的轴线均匀并对...

【专利技术属性】
技术研发人员：万召，赵奕，陈景阳，马会防，
申请(专利权)人：中国航发商用航空发动机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：