一种防刹车片倾转的机械式旋翼刹车装置

技术领域

本发明涉及机械式直升机旋翼刹车技术领域，特别涉及一种防刹车片倾转的机械式旋翼刹车装置。

背景技术

机械式旋翼刹车装置应用于直升机旋翼刹车系统，机械式旋翼刹车系统由旋翼刹车操纵装置、传力装置、机械式旋翼刹车装置组成，需要进行旋翼刹车时，飞行员拉起旋翼刹车操纵装置的操纵手柄，将旋翼刹车操纵装置从松刹车状态转换到刹车状态，旋翼刹车操纵装置输出力和位移，传力装置将力和位移传递到旋翼刹车装置的操纵杆，驱动旋翼刹车装置产生刹车力矩，执行旋翼刹车；机械式旋翼刹车装置具有以下优点：无需单独提供液压源和电源，对整机无动力需求；纯机械工作原理；结构布局方便，无动力约束；技术成熟度高，安全可靠。

现有机械式旋翼刹车装置存在刹车片组件的刹车片局部磨损，刹车时间长的问题；通过分析，确定造成故障原因为：刹车过程中，旋翼刹车装置操纵杆动力臂上的操纵力通过操纵杆阻力臂传递到上刹车片组件，推动上刹车片组件运动，上刹车片组件挂在左右两个平行导柱上，推力只有一个作用点，推力作用点到两导柱中心线构成的平面有一段距离，导柱与导套有一定的配合间隙，在推力的作用下，旋翼刹车装置的上刹车片组件产生倾转；推力的作用点不在两导柱的对称平面上，推力作用到两导柱的力矩不同，上刹车片组件产生倾转。上刹车片组件倾转，刹车过程中刹车片局部与刹车盘接触，产生偏磨，导致刹车片局部磨损且增大了旋翼刹车装置的导柱与导套之间的摩擦力；上刹车片组件产生倾转推动刹车盘倾转，导致刹车盘与下刹车片局部接触，下刹车产生偏磨；导柱与导套之间的摩擦力的增大，降低了刹车盘与刹车片的法向压力，降低刹车盘与刹车片摩擦副之间的摩擦力矩，进而降低了刹车效率，导致刹车时间加长。偏磨将加剧刹车片局部点的磨损量，降低刹车片刹车次数和使用寿命。如何提高旋翼刹车装置的刹车效率和刹车片使用寿命，是当前需要解决的技术问题。

发明内容

为解决上述背景技术中提到的问题，本发明提供了一种防刹车片倾转的机械式旋翼刹车装置。

本发明公开了以下技术方案：一种防刹车片倾转的机械式旋翼刹车装置，包括壳体、上刹车片组件、导套、复位弹簧、导柱、螺塞、螺栓、螺母、轴A、摇臂A、轴B、摇臂B、轴C、操纵杆、轴D、铆钉A、铆钉B、T型压板、轴E、摇臂C、轴F、摇臂D、轴G、下刹车片组件和刹车盘。所述壳体设有第一导套孔、第二导套孔、第一支座、第二支座、第三支座和第一轴向孔，所述第一支座上设有第一径向孔，所述第二支座设有第二径向孔、第三径向孔和第五径向孔，所述第三支座设有第四径向孔，所述导柱设有第一轴向螺纹孔、第一轴孔、第二轴孔和第一轴肩；所述导套为两个，分别安装在壳体的第一导套孔和第二导套孔内，所述导柱安装在导套内，所述上刹车片组件通过螺栓、螺母固定在导柱上，所述导柱与导套的第一轴肩之间安装有复位弹簧，所述摇臂A的第一凸轮和摇臂D的第三凸轮的轮廓表面与螺塞的上端面抵接。

进一步的，所述摇臂A整体呈扇形，设有第六径向孔、第一凸轮、第一扇形窗和第一扇形凸齿，所述摇臂B和摇臂C整体呈扇形，设有第七径向孔、第一扇形槽、第二扇形槽、第一铆钉孔，所述摇臂D整体呈扇形，设有第八径向孔、第三凸轮、第三扇形窗和第二扇形凸齿；所述摇臂B、摇臂C左右对称，分别通过轴C、轴E安装在壳体的第二支座的第五径向孔和第三径向孔上，所述摇臂A的第一扇形凸齿嵌入摇臂B的第一扇形槽内，摇臂D的第二扇形凸齿嵌入摇臂C的第一扇形槽内，所述轴B穿过摇臂A的第一扇形窗和摇臂B的第二扇形窗，所述轴F穿过摇臂C的第二扇形窗和摇臂D的第三扇形窗。

进一步的，所述T型压板由扇形压板和压杆两部分组成，设有第四扇形窗，所述T型压板通过压杆安装在壳体的第一轴向孔内，T型压板左、右两端分别嵌入摇臂B、摇臂C的第二扇形槽，通过铆钉A、铆钉B穿过第一铆钉孔和第四扇形窗与摇臂B、摇臂C连接。

进一步的，所述操纵杆设有第一销孔、第二销孔、动力臂、阻力臂和第二凸轮，所述操纵杆通过其第二销孔、轴D连接到壳体的第二支座上，轴D安装在壳体的第二径向孔内，操纵杆可以绕轴D转动，操纵杆的第二凸轮轮廓表面与T型压板的扇形压板上表面抵接，操纵杆通过其第一销孔与机械式旋翼刹车系统的传力装置连接。

进一步的，所述下刹车片组件可拆卸安装在壳体上，与壳体构成整体。

有益效果：与现有技术相比，本发明的防刹车片倾转的机械式旋翼刹车装置，具备防止刹车片倾转的作用，减小旋翼刹车装置的导柱与导套之间的摩擦力，提高刹车效率，防止刹车过程中刹车片局部与刹车盘接触，消除偏磨导致的刹车片局部点的严重磨损，提高刹车片刹车次数和使用寿命；且便于机务的使用维护，易于推广应用，具有很高的实用性。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为图1的A-A处剖视图；

图3为本发明的壳体俯视示意图；

图4为本发明的壳体主视示意图；

图5为图3的B-B处剖视图；

图6为本发明的导柱结构示意图；

图7为本发明的摇臂A主视示意图；

图8为本发明的摇臂A俯视剖视示意图；

图9为本发明的摇臂B和摇臂C的结构示意图；

图10为本发明的操纵杆主视示意图；

图11为本发明的操纵杆左视部分剖视示意图；

图12为本发明的摇臂D主视示意图；

图13为本发明的摇臂D俯视剖视示意图；

图14为本发明的T型压板结构示意图；

图中：1-壳体，2-上刹车片组件，3-导套，4-复位弹簧，5-导柱，6-螺塞，7-螺栓，8-螺母，9-轴A，10-摇臂A，11-轴B，12-摇臂B，13-轴C，14-操纵杆，15-轴D，16-铆钉A，17-铆钉B，18-T型压板，19-轴E，20-摇臂C，21-轴F，22-摇臂D，23-轴G，24-下刹车片组件，25-刹车盘；

101-第一导套孔，102-第二导套孔，103-第一支座，104-第二支座，105-第三支座，106-第一轴向孔，1031-第一径向孔，1041-第二径向孔，1042-第三径向孔，1043-第五径向孔，1051-第四径向孔，51-第一轴向螺纹孔，52-第一轴孔，53-第二轴孔，54-第一轴肩，1001-第六径向孔，1002-第一凸轮，1003-第一扇形窗，1004-第一扇形凸齿，121-第七径向孔，122-第一扇形槽，123-第二扇形槽，124-第一铆钉孔，125-第二扇形窗，141-第一销孔，142-第二销孔，143-动力臂，144-阻力臂，145-第二凸轮，221-第八径向孔，222-第三凸轮，223-第三扇形窗，224-第二扇形凸齿，181-扇形压板，182-压杆，183-第四扇形窗。

具体实施方式

如图1至图8所示，一种防刹车片倾转的机械式旋翼刹车装置,包括壳体1、上刹车片组件2、导套3、复位弹簧4、导柱5、螺塞6、螺栓7、螺母8、轴A9、摇臂A10、轴B11、摇臂B12、轴C13、操纵杆14、轴D15、铆钉A16、铆钉B17、T型压板18、轴E19、摇臂C20、轴F21、摇臂D22、轴G23、下刹车片组件24和刹车盘25，所述壳体1设有第一导套孔101、第二导套孔102、第一支座103、第二支座104、第三支座105和第一轴向孔106，所述第一支座103上设有第一径向孔1031，所述第二支座104设有第二径向孔1041、第三径向孔1042和第五径向孔1043，所述第三支座105设有第四径向孔1051，所述导柱5设有第一轴向螺纹孔51、第一轴孔52、第二轴孔53和第一轴肩54；所述导套3为两个，分别安装在壳体1的第一导套孔101和第二导套孔102内，所述导柱5安装在导套3内,所述导柱5可在导套3内轴向方向运动，所述上刹车片组件2通过螺栓7、螺母8固定在导柱5上，与导柱5构成整体，所述导柱5与导套3的第一轴肩54之间安装有复位弹簧4，松刹车状态，在复位弹簧4的作用下，上刹车片组件2上移脱离刹车盘25，导柱5的第一轴向螺纹孔51安装了螺塞6，所述摇臂A10的第一凸轮1002和摇臂D22的第三凸轮222的轮廓表面与螺塞6的上端面抵接，螺塞6用于将摇臂A10、摇臂D22传递的操纵力通过导柱5传递到上刹车片组件2。

所述摇臂A10整体呈扇形，设有第六径向孔1001、第一凸轮1002、第一扇形窗1003和第一扇形凸齿1004，所述摇臂B12和摇臂C20整体呈扇形，设有第七径向孔121、第一扇形槽122、第二扇形槽123、第一铆钉孔124，所述摇臂D22整体呈扇形，设有第八径向孔221、第三凸轮222、第三扇形窗223和第二扇形凸齿224；所述摇臂B12、摇臂C20左右对称，分别通过轴C13、轴E19安装在壳体1的第二支座的第五径向孔1043和第三径向孔上1042上，所述摇臂A10的第一扇形凸齿1004嵌入摇臂B12的第一扇形槽122内，摇臂D22的第二扇形凸齿224嵌入摇臂C20的第一扇形槽122内，所述轴B11穿过摇臂A10的第一扇形窗1003和摇臂B12的第二扇形窗125，所述轴F21穿过摇臂C20的第一扇形窗1003和摇臂D22的第三扇形窗223，轴B11、轴F21可以将摇臂B12、摇臂C20传递的操纵力传递到摇臂A10和摇臂D22，所述摇臂A10可以绕轴A9摆动，摇臂D22可以绕轴G23摆动，所述摇臂B12、摇臂C20分别通过轴C13、轴E19、壳体1的第五径向孔1043、第三径向孔1042安装在壳体1的第二支座104上，摇臂B12可以绕轴C13转动、摇臂C20可以绕轴E19转动。

所述T型压板18由扇形压板181和压杆182两部分组成，设有第四扇形窗183，压杆182截面可设计为圆形或扇形，所述T型压板18通过压杆182安装在壳体1的第一轴向孔106内，T型压板18左、右两端分别嵌入摇臂B12、摇臂C20的第二扇形槽123，通过铆钉A16、铆钉B17穿过第一铆钉孔124和第四扇形窗183与摇臂B12、摇臂C20连接，铆钉A16、铆钉B17可以将作用到T型压板18的操纵力传递到摇臂B12和摇臂C20。

所述操纵杆14设有第一销孔141、第二销孔142、动力臂143、阻力臂144和第二凸轮145，所述操纵杆14通过其第二销孔142、轴D15连接到壳体1的第二支座104上，轴D15安装在壳体1的第二径向孔1041内，操纵杆14可以绕轴D15转动，操纵杆14的第二凸轮145轮廓表面与T型压板18的扇形压板181上表面抵接，操纵杆14通过其第一销孔141与机械式旋翼刹车系统的传力装置连接，通过传力装置使得操纵杆14绕轴D15旋转，对T型压板18施加压力，通过铆钉A16、铆钉B17、摇臂B12、摇臂C20、轴B11、轴F21传递到摇臂A10、摇臂D22，再传递到两侧的导柱5和上刹车片组件2，在两导柱5的对称平面上，消除推力作用到两导柱5的力矩不同而产生的上刹车片组件2产生倾转；所述下刹车片组件24可拆卸安装在壳体1上，与壳体1构成整体。

工作原理：需要进行旋翼刹车时，飞行员拉动操纵手柄，操纵力通过中间传力装置传递到操纵杆14的动力臂143，操纵杆14顺时针转动，阻力臂144接触T型压板18，将操纵力传递到T型压板18，通过铆钉A16，铆钉B17将操纵力同时传递到摇臂B12、摇臂C20，通过轴B11、轴F21将操纵力同时传递到摇臂A10、摇臂D22；操纵力推动T型压板18下移，将操纵力传递到上刹车片组件2，同时摇臂B12绕轴C13顺时针摆动、摇臂C20绕轴E19逆时针摆动，轴B11、轴F21上移，摇臂A10绕轴A9逆时针摆动、摇臂D22绕轴G23顺时针摆动，将操纵力通过螺塞6、导柱5传递到上刹车片组件2；通过三点传递到上刹车片组件2，同时推动上刹车片组件2下移，上刹车片组件2下移一定距离后，上刹车片组件2、刹车盘25、下刹车片组件24接触，产生摩擦力矩，开始进行刹车，摩擦力矩随操纵力的增大而增大，操纵力同时通过压杆182和两侧的导柱5三个受力点传递到上刹车片组件2，消除上刹车片组件2的倾转。

需要松刹车时，飞行员推动操纵手柄，操纵力通过中间传力机构传递到操纵杆14的动力臂143，操纵杆14逆时针转动，阻力臂144脱离T型压板18，复位弹簧4推动导柱5上移，上刹车片组件2、刹车盘25、下刹车片组件24脱开，实现松刹车。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。