[發明專利]剎車系統以及適用于剎車系統的電磁作動裝置

有效

• 申請號: 201210202036.9
• 申請日: 2012-06-19
• 公開（公告）號: CN102904415A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 肖揚;陸清;任碧詩;王鴻鑫;陸波;黃喜平;陳誠;姜逸民
• 申請（專利權）人: 中國商用飛機有限責任公司;中國商用飛機有限責任公司上海飛機設計研究院
• 主分類號: H02K49/04
• 分類號: H02K49/04;F16D61/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 樓仙英;邵桂禮

技術領域

本發明涉及剎車技術，更具體地涉及剎車系統以及適用于剎車系統的電磁作動裝置。?

背景技術

作為當今主要交通工具的汽車和飛機，它們都具備剎車系統，用于減速和制動。其中，汽車的剎車系統主要依靠剎車盤的摩擦的方式實現制動。而飛機剎車系統多為液壓剎車系統或電剎車系統。如圖1所示，該液壓剎車系統或電剎車系統包括液壓或者電能驅動作動器1’、剎車盤2’、扭力筒3’以及輪轂4’，其中剎車盤2’包括定盤21’和動盤22’，通過定盤21’上的內鍵槽211’和扭力筒3’上的外鍵311’的配合，定盤21’套裝在扭力筒3’上，同時，通過動盤22’上的外鍵槽221’與輪轂4’上的內鍵421’，動盤22’相對輪轂4’固定，但由于動盤22’上的內孔尺寸大于扭力筒3’的外徑尺寸，因此動盤22’相對扭力筒3’可轉動。當需要剎車時，通過液壓或者電能驅動作動器1’，作動器1’驅動剎車盤2’，使其定盤21’沿扭力筒3’的外鍵311’軸向移動靠近其動盤22’，從而產生摩擦，將飛機的動能轉化為熱能，達到剎車制動的目的。為了達到防滑防抱死的目的，控制方面可通過調節液壓作動壓力或者調節電機作動器1’的輸入電流調節電機轉速來實現。?

然而，上述無論飛機剎車系統還是汽車剎車系統均存在固有缺點。例如，對于飛機液壓剎車系統，固有的泄漏、抗污染能力差、派遣率相對較低、維護復雜等問題一直無法得到解決。而電剎車系統元件多，系統復雜，重量大，可靠性較低。而且，無論是依靠剎車片的汽車剎車系統還是依靠剎車盤來實現制動的飛機液壓剎車或電剎車，統統需要利用摩擦來實現動能到熱能的能量轉換。?

另外，摩擦材料剎車盤有很多缺點，就飛機而言，缺點如下：?

1)作為耗材的剎車盤的損耗巨大，每隔200-600個起落架次，就需要更換剎車盤，提高了使用成本；?

2)摩擦材料的制作工藝復雜，生產周期長，以炭-炭復合材料為例，一副剎車盤的生產周期至少為3個月；?

3)粉末冶金/金屬剎車盤重量大，高溫時容易粘結，易產生裂紋和掉塊；?

4)炭-炭復合材料強度低，體積大，靜摩擦系數小，工藝復雜成本高。?

汽車的剎車片也存在相似的問題。?

發明內容

為此，根據本發明的第一個目的，提供一種適用于剎車系統的電磁作動裝置來替代現有技術中的液壓或者電能驅動作動器和剎車盤將是有利的。?

根據本發明的第二個目的，提供一種包括適用于剎車系統的電磁作動裝置的剎車系統也將是有利的。?

根據本發明的一個方面，提供一種適用于剎車系統的電磁作動裝置，包括：至少兩個定盤和至少一個動盤，所述動盤與所述定盤共軸，每一所述動盤位于相鄰的兩個所述定盤之間，其中，所述定盤上沿周向間隔設置成對的定盤鐵芯，每個所述定盤鐵芯上纏繞有定盤線圈，所述定盤線圈并聯連接到外部電源，當所述定盤線圈通電時，使得相鄰的兩個定盤鐵芯的極性分布相反并產生沿著不同方向并垂直于所述定盤所在平面的磁場；所述動盤上設置有與所述定盤鐵芯位置和數量相對應的動盤鐵芯，每個所述動盤鐵芯上沿所述動盤的徑向纏繞有動盤線圈，所述動盤線圈串聯并連接到外部充電/用電部件，當所述定盤線圈通電產生所述磁場并且所述動盤在轉動中時，所述動盤線圈產生感應電流和阻礙所述動盤轉動的電磁力并發熱，從而將所述剎車系統需要克服的動能轉化成供給到所述外部充電/用電部件的電能、電磁能以及熱能。?

在本發明的該方面，定盤上相鄰定盤鐵芯的極性分布相反，即一個定盤鐵芯的一端是S極，則另一端就是N極；而相鄰的另一個定盤鐵芯的一端是N極，另一端是S極。動盤兩側的定盤的極性分布相同。這樣，?就產生了沿著不同方向并垂直于所述定盤所在平面的磁場。由于動盤線圈的纏繞方式為徑向纏繞，根據右手定則，隨動盤轉動的動盤線圈在磁場的作用下產生感應電流并發熱，并由于感應電流和磁場的存在，因而產生阻礙動盤轉動的電磁力。在剎車系統需要克服的動能(比如飛機動能或汽車動能)轉化為電能、熱能和電磁能的情況下，動盤被制動，從而起到剎車作用。?

優選地，定盤鐵芯沿與定盤的軸向平行的方向縱長延伸，定盤線圈沿定盤鐵芯的縱長方向纏繞。這樣，定盤線圈通電后產生的磁場垂直于定盤所在的平面，從而動盤線圈可在動盤轉動過程中垂直切割磁力線，在動盤線圈內產生較大的電流。?

進一步優選地，相鄰的兩個所述定盤線圈的通電電流方向相反從而相鄰的兩個所述定盤鐵芯的極性分布相反，也就是說，在定盤線圈纏繞方式相同的情況下，其通電電流方向相反，則根據安培定則，指向的N極方向就不同。?