Колесный электропривод самолета

Колесный электропривод самолета

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к тормозным устройствам шасси самолета.

Известен электропривод колеса шасси самолета, который состоит из закрепленного на стойке шасси электродвигателя с шестерней на выходном валу и цепной передачей (патент US №8684300 В2 от 04.08.2010), установленной с возможностью ее ввода для взаимодействия с зубчатым венцом колеса для раскрутки колеса перед приземлением самолета и его вращения во время движения по рулежной дорожке. Цепная передача выводится из взаимодействия с зубчатым венцом колеса перед разгоном самолета для взлета. Такая передача движения от электродвигателя к колесу может включать зубчатый ремень или зубчатые шестерни. Для ввода любой из зубчатых передач в зацепление или вывода из зацепления с зубчатым венцом колеса в конструкции имеется дополнительный электрический линейный или гидравлический привод, что усложняет конструкцию привода колеса и снижает его надежность.

Наиболее близким прототипом является изобретение электропривода вращения колеса и тормоза колеса самолета (патент US №8579229 от 06.12.2011), состоящего из электродвигателей с редукторами, закрепленными на опорном диске на оси колеса так, что оси электроприводов параллельны оси колеса, выходные валы редукторов имеют средства зацепления с зубчатым венцом, установленным на ободе колеса, а также размещенных в ободе колеса пакета тормозных дисков с электромеханическим приводом, установленным на опорном диске. Недостаток данного электропривода - в его низкой надежности вследствие наличия управляемой электромагнитом зубчатой муфты, соединяющей зубчатый венец привода колеса с ободом колеса.

Целью изобретения является повышение надежности колесного электропривода самолета.

Поставленная цель достигается устранением трущихся деталей для передачи момента вращения колесу.

Для этого колесный электропривод самолета включает в себя выполненные на колесе самолета из магнитного материала колесные полюса, ориентированные с минимальным воздушным зазором параллельно полюсам электромагнитов, выполненным из магнитного материала на оси шасси самолета. На полюсах электромагнитов размещены обмотки. По окружности рядом с полюсом электромагнита размещены датчики положения колесного полюса, подключенные своими выходами к входам управляющего устройства, соединенного своими выходами с входами коммутационных устройств, которые подключают обмотки электромагнитов к источнику электропитания. К другому входу управляющего устройства подключен выход устройства задания скорости вращения колеса. Фиксатор колесного полюса, содержащий штифт фиксатора колесного полюса, прикреплен к опоре шасси самолета рядом с полюсом электромагнита и траекторией движения колесного полюса самолета. Технический результат заключается в повышении надежности электропривода колеса шасси самолета.

Прилагаемые чертежи изображают:

фиг. 1 - колесо самолета с колесным электроприводом;

фиг. 2 - колесный электропривод самолета при положении колесных полюсов напротив полюсов электромагнита 17;

фиг. 3 - колесный электропривод самолета при положении полюсов колеса напротив полюсов электромагнита (вид верхней части в разрезе А-А на фиг. 2);

фиг. 4 - электрическая схема колесного электропривода самолета.

Перечень элементов на прилагаемых чертежах:

1 - обод колеса;

2 - колесный полюс;

3 - подшипник;

4 - полюс электромагнита;

5 - обмотка электромагнита;

6, 7, 8, 9 - датчики;

10 - управляющее устройство;

11 - устройство задания скорости вращения колеса;

12 - коммутационное устройство;

13 - источник электропитания;

14 - ось шасси самолета;

15 - пневматик;

16 - колесо самолета;

17 - электромагнит;

18 - электромагнит;

19 - электромагнит;

20 - фиксатор колесного полюса;

21 - штифт фиксатора колесного полюса;

22 - коммутационное устройство;

23 - коммутационное устройство.

Колесный электропривод самолета состоит из колесных полюсов 2 (см. фиг. 1 - фиг. 3), выполненных на ободе 1 колеса самолета 16; электромагнитов 17, 18 и 19, включающих в себя полюса электромагнита 4, выполненные на оси шасси самолета 14. На полюсах электромагнита 4 намотана обмотка электромагнита 5 (см. фиг. 1 - фиг. 3). Полюса трех электромагнитов 17, 18 и 19 расположены друг относительно друга под углом 120°. По обе стороны полюса 4 электромагнита 17 расположены датчики 6, 7, 8 и 9 положения колесных полюсов 2 (см. фиг. 2). Электрическая схема колесного электропривода самолета состоит из управляющего устройства 10, устройства 11, задающего скорость вращения колеса самолета 16, и коммутационных устройств 12, 22 и 23 (см. фиг. 5). Фиксатор колесного полюса 20, содержащий штифт фиксатора колесного полюса 21, прикреплен к стойке шасси самолета.

На фиг. 2 изображен колесный электропривод самолета при положении колесных полюсов напротив полюсов электромагнита 17.

На фиг. 3 изображен колесный электропривод самолета при положении полюсов колеса напротив полюсов электромагнита (вид верхней части в разрезе А-А на фиг. 2).

На фиг. 4 изображена электрическая схема колесного электропривода самолета, включающая в себя: датчики 6, 7, 8 и 9, управляющее устройство 10, коммутационные устройства 12, 22 и 23, обмотки электромагнитов 5, электромагнит 17, электромагнит 18 и электромагнит 19, источник электропитания 13 и устройство 11 задания скорости вращения колеса самолета.

Колесный электропривод самолета работает следующим образом.

При необходимости движения самолета по аэродрому, например со стоянки к началу взлетно-посадочной полосы, электропривод работает в режиме двигателя, вращая колесо шасси самолета.

Вначале с выхода устройства 11 подается сигнал на вход управляющего устройства 10 для вращения колеса самолета 16. С выхода управляющего устройства 10 на вход коммутационного устройства 12 подается сигнал, по которому коммутационное устройство 12 подключает к источнику электропитания 13 обмотку 5 электромагнита 17. Под действием магнитного поля электромагнита 17 полюса электромагнита 4 удерживают колесный полюс 2 (см. фиг. 1 - фиг. 3). Фиксатор колесного полюса 20 убирает штифт фиксатора колесного полюса 21, препятствующего перемещению колесного полюса 2, после чего колесо самолета 16 может вращаться. Далее, с выхода управляющего устройства 10 на вход коммутационного устройства 23 подается сигнал, по которому коммутационное устройство 23 подключает к источнику электропитания 13 обмотку 5 электромагнита 19. При этом с выхода управляющего устройства 10 на вход коммутационного устройства 12 сигнал перестает подаваться, поэтому коммутационное устройство 12 отключает от источника электропитания 13 обмотку 5 электромагнита 17. Под действием магнитного поля электромагнита 19 полюса электромагнита 4 притягивают к себе и удерживают ближайший к ним колесный полюс 2. Под действием силы, создаваемой магнитным полем, колесо самолета поворачивается по часовой стрелке в направлении штрихпунктирных стрелок (см. фиг. 2). Далее с выхода управляющего устройства 10 на вход коммутационного устройства 22 подается сигнал, по которому коммутационное устройство 22 подключает к источнику электропитания 13 обмотку 5 электромагнита 18. При этом с выхода управляющего устройства 10 на вход коммутационного устройства 23 сигнал перестает подаваться, поэтому коммутационное устройство 23 отключает от источника электропитания 13 обмотку 5 электромагнита 19. Под действием силы, создаваемой магнитным полем электромагнита 18, колесо самолета 16 поворачивается по часовой стрелке в направлении штрихпунктирных стрелок (см. фиг. 2). Далее с выхода управляющего устройства 10 на вход коммутационного устройства 12 подается сигнал, по которому коммутационное устройство 12 подключает к источнику электропитания 13 обмотку 5 электромагнита 17. При этом с выхода управляющего устройства 10 на вход коммутационного устройства 22 сигнал перестает подаваться, поэтому коммутационное устройство 22 отключает от источника электропитания 13 обмотку 5 электромагнита 18. Под действием силы, создаваемой магнитным полем электромагнита 17, колесо самолета поворачивается по часовой стрелке в направлении штрихпунктирных стрелок (см. фиг. 2). Таким образом, создается момент вращения колеса самолета 16 колесным электроприводом. Вращение колеса в противоположном направлении осуществляется последовательным включением электромагнитов 17, 18 и 19 в другой последовательности. Вначале включается электромагнит 17, затем электромагнит 18, далее электромагнит 19 и потом снова электромагнит 17.

В режиме торможения колеса самолета 16 электропривод работает следующим образом. При посадке самолета колесо при соприкосновении с поверхностью взлетно-посадочной полосы начинает вращаться. Когда колесо вращается по часовой стрелке, то при прохождении колесного полюса 2 мимо датчиков 6 и 7 (см. фиг. 2) с выхода управляющего устройства 10 на вход коммутационного устройства 12 подается сигнал, по которому коммутационное устройство 12 подключает к источнику электропитания 13 обмотку 5 электромагнита 17. Под действием магнитного поля электромагнита 17 полюса электромагнита 4 удерживают колесный полюс 2 (см. фиг. 1 - фиг. 3). Преодолевая силу магнитного поля, колесный полюс 2 проходит датчики 8 и 9, после чего с выхода управляющего устройства 10 на вход коммутационного устройства 12 сигнал перестает подаваться, поэтому коммутационное устройство 12 отключает от источника электропитания 13 обмотку 5 электромагнита 17. При подходе следующего колесного полюса 2 цикл торможения повторяется. И так до полной остановки вращения колеса самолета 16. Фиксатор колесного полюса 20 (см. фиг. 1) после полной остановки вращения колесных полюсов 2 выдвигает штифт фиксатора колесного полюса 21 в пространство между колесными полюсами 2 и тем самым предотвращает вращение колеса самолета. После этого колесный электромеханический тормоз самолета может быть обесточен.

Колесный электропривод самолета, отличающийся тем, что на колесе самолета выполнены из магнитного материала колесные полюса, ориентированные с минимальным воздушным зазором параллельно полюсам электромагнитов, выполненным из магнитного материала на оси шасси самолета, на которых размещены обмотки электромагнитов, и по окружности рядом с полюсом электромагнита размещены датчики положения колесного полюса, подключенные своими выходами к входам управляющего устройства, соединенного своими выходами с входами коммутационных устройств, которые подключают обмотки электромагнитов к источнику электропитания, к другому входу управляющего устройства подключен выход устройства задания скорости вращения колеса, фиксатор колесного полюса, содержащий штифт фиксатора колесного полюса, прикреплен к опоре шасси самолета рядом с полюсом электромагнита и траекторией движения колесного полюса.