[發(fā)明專利]一體化構(gòu)造液電復(fù)合制動航母阻攔機及阻攔系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711407371.1
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN108313322B
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李德勝;田金山;郭文光;葉樂志
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)天津高端裝備研究院
• 主分類號: B64F1/02
• 分類號: B64F1/02;H02K49/04;H02K9/19
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12211
• 代理人: 楊慧玲

本發(fā)明提供了一體化構(gòu)造液電復(fù)合制動航母阻攔機，包括多組勵磁線圈分布式布置的轂式電渦流輔助制動器，轂式電渦流輔助制動器包括定子、側(cè)蓋和轉(zhuǎn)子，定子、轉(zhuǎn)子同軸設(shè)置，定子位于轉(zhuǎn)子外，側(cè)蓋封蓋在定子、轉(zhuǎn)子兩端，在轉(zhuǎn)子與側(cè)蓋之間、轉(zhuǎn)子與定子之間設(shè)有互相貫通的冷卻液流道，冷卻液流道形成液壓輔助制動器；本發(fā)明克服已有阻攔裝置的不足，提供一種功率密度高，結(jié)構(gòu)簡單，尺寸小，成本低廉，控制方便，響應(yīng)速度快，力矩可調(diào)的新型液電復(fù)合構(gòu)造航母阻攔機及應(yīng)用該阻攔機的阻攔系統(tǒng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于非接觸式輔助制動領(lǐng)域，尤其涉及一體化構(gòu)造液電復(fù)合制動航母阻攔機和應(yīng)用該阻攔機的阻攔系統(tǒng)。

背景技術(shù)

現(xiàn)代固定翼艦載機飛行速度約200-300km/h，為使其在長度有限的航母甲板上安全著艦，必須安裝航母阻攔裝置。該裝置還需滿足不同噸位的艦載機安全著艦；現(xiàn)有技術(shù)中大多數(shù)航母采用液壓緩沖式阻攔裝置，該裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格昂貴，技術(shù)難度大；艦載機著艦偏離正常軌跡，導(dǎo)致鉤住的阻攔索兩端受力不相等，需要通過調(diào)整阻攔索兩端阻攔機的輸出制動功率來對艦載機進行糾偏。所以對于航母上阻攔系統(tǒng)中的阻攔機來說，需要具備高體積功率密度、扭矩可調(diào)、快速響應(yīng)、價格低廉等多方面優(yōu)點。

電磁類產(chǎn)品體積功率密度低，要想滿足航母上阻攔系統(tǒng)對功率的需求，需要增加產(chǎn)品體積來獲取足夠的制動功率。現(xiàn)有凸極構(gòu)造的液冷式電渦流緩速器，申請?zhí)枮?01210061975.6的專利通過增加直徑來彌補其制動功率的不足，此類制動器只有外圈工作，內(nèi)圈空間浪費。電磁類輔助制動器中，多勵磁線圈分布的電渦流緩速器(如傳統(tǒng)風(fēng)冷式電渦流緩速器)響應(yīng)時間快于單勵磁線圈分布的電渦流緩速器(如凸極構(gòu)造的液冷式電渦流緩速器)；對于液力緩速器來說，高速下性能優(yōu)越，但低速制動功率低，響應(yīng)時間長，難以及時對力矩進行調(diào)整。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一體化構(gòu)造液電復(fù)合制動航母阻攔機，以克服已有阻攔裝置的不足，提供一種功率密度高，結(jié)構(gòu)簡單，尺寸小，成本低廉，控制方便，響應(yīng)速度快，力矩可調(diào)的新型液電復(fù)合構(gòu)造航母阻攔機及應(yīng)用該阻攔機的阻攔系統(tǒng)。

為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

一體化構(gòu)造液電復(fù)合制動航母阻攔機，包括多組勵磁線圈分布式布置的轂式電渦流輔助制動器，轂式電渦流輔助制動器包括定子、側(cè)蓋和轉(zhuǎn)子，定子、轉(zhuǎn)子同軸設(shè)置，定子位于轉(zhuǎn)子外，側(cè)蓋封蓋在定子、轉(zhuǎn)子兩端，在轉(zhuǎn)子與側(cè)蓋之間、轉(zhuǎn)子與定子之間設(shè)有互相貫通的冷卻液流道，冷卻液流道形成液壓輔助制動器；

優(yōu)選的，定子為空心圓柱結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子設(shè)置在定子內(nèi)中心軸處，定子內(nèi)壁周向均布定子磁極，定子磁極上纏繞勵磁線圈，相鄰的兩定子磁極、相應(yīng)的轉(zhuǎn)子部分與兩者之間的氣隙/間隙產(chǎn)生閉合磁路；在定子內(nèi)還設(shè)有線圈密封板，線圈密封板密封固定勵磁線圈于定子內(nèi)壁；

優(yōu)選的，定子磁極為均布在定子內(nèi)周的分布式齒形結(jié)構(gòu)，勵磁線圈纏套在定子磁極上，相鄰的勵磁線圈通過繞制方向不同或電流方向不同，在圓周方向上形成NS交替磁場，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)后，轉(zhuǎn)子上與定子磁極相對應(yīng)部分磁場強度隨時間呈周期性變化；

優(yōu)選的，轉(zhuǎn)子為圓柱體，轉(zhuǎn)子外圓柱周面為光面，兩側(cè)對稱設(shè)有轉(zhuǎn)子循環(huán)圓槽，側(cè)蓋封蓋在定子兩側(cè)，側(cè)蓋支撐且固定定子，側(cè)蓋中心通過軸承支撐轉(zhuǎn)子，側(cè)蓋內(nèi)對應(yīng)轉(zhuǎn)子循環(huán)圓槽部設(shè)有側(cè)蓋循環(huán)圓槽，側(cè)蓋循環(huán)圓槽與轉(zhuǎn)子循環(huán)圓槽形成液壓輔助制動器的循環(huán)圓結(jié)構(gòu)；在轉(zhuǎn)子的外圓周面上設(shè)有轉(zhuǎn)子周面孔，轉(zhuǎn)子周面孔與液壓輔助制動器的循環(huán)圓貫通；在側(cè)蓋上設(shè)有冷卻液進口和冷卻液出口，冷卻液進口與液壓輔助制動器的循環(huán)圓直接貫通，冷卻液出口與轉(zhuǎn)子周面孔相通；其中，轉(zhuǎn)子與定子之間留設(shè)有間隙，間隙既保證工作過程中不接觸又兼顧較小的磁阻；其中定子、勵磁線圈及間隙、轉(zhuǎn)子的部分結(jié)構(gòu)共同形成電渦流輔助制動器工作部分，液壓輔助制動器的循環(huán)圓作為液壓輔助制動器工作部分，即從阻攔機整體上看，實現(xiàn)了一套電渦流輔助制動器工作部分和兩套液壓輔助制動器工作部分結(jié)構(gòu)上的一體化設(shè)計，提高了阻攔機的功率密度；

優(yōu)選的，電渦流輔助制動器工作部分的定子和電渦流輔助制動器工作部分的轉(zhuǎn)子采用導(dǎo)磁材料制成；