一种具备流速控制的组合式蓄压器及液压刹车系统的制作方法

本发明属于直升机液压系统技术领域，具体是一种具备流速控制的组合式蓄压器及液压刹车系统。

背景技术：

目前直升机上的蓄压器压力不足需进行充压时，充压系统未设置充压流速控制装置对蓄压器进行保护，或仅在管路中设置调速阀，不仅对整机空间布置、重量带来严峻考验，也因系统增加了连接点，导致增加了可能泄漏点，降低系统安全性。

直升机机轮刹车液压系统、旋翼刹车液压系统常规分为有源动力式和无源封闭式两种，基于人机工效考量，往往采用动力式较多。鉴于重量代价，在采用动力式刹车液压系统直升机中，刹车液压系统多与主液压系统交联，动力源来自于主系统，即主系统既完成飞行操纵系统的液压供压，也为刹车液压系统提供压力源，刹车液压系统设置蓄压器，用于进行刹车保压时提供压力保证。目前现有的直升机主液压系统在为刹车液压系统供压时，主液压系统通过管路直接供压至刹车蓄压器或经分流减压装置直接供压至刹车装置处，相较于固定翼飞机，直升机空间有限，在使用有源动力刹车液压系统时，自液压源到刹车蓄压器和刹车装置通常只能相距较远布置，其间需要通过多段管路连接，且要经过多个分区，自前到后，自上到下等不同维度的变化，多段管路以及不同工作分区工况变化较大，各种因素叠加造成管路泄漏的可能性大大增加，造成液压源失压，导致液压油泄漏，而动力式刹车液压系统往往与主系统交联，这就大大降低了主液压系统的安全性，严重时可能造成主液压系统无法向飞行控制系统供压，进而危及飞行安全。

技术实现要素：

本发明的目的：一方面，提供一种具备流速控制的组合式蓄压器，所属液压系统附件，可用于直升机刹车系统贮存液压能，为刹车液压系统提供足够的压力与流量；实时监控、传递组合式蓄压器中蓄压器液腔内液压压力值，并当蓄压器液腔压力值低于设定值时，发出低压开关信号。

另一方面，提供一种高安全性动力式刹车液压系统，可在液压源供压管路出现泄漏时，避免造成主液压系统油液漏光，而影响主液压系统向飞行操纵系统供压。

本发明的技术方案：

技术方案一：

一种具备流速控制的组合式蓄压器，包括：蓄压器、流速控制阀、单向阀、供压接口；

所述流速控制阀和所述单向阀集成在蓄压器内部；

所述流速控制阀一端连接蓄压器高压腔，另一端连接所述单向阀出口；所述流速控制阀用于限制蓄压器高压腔的充压流速；

所述单向阀入口连接供压接口的输出端，所述供压接口连接外部液压油源。

进一步，所述组合式蓄压器还包括：压力信号器、三通接头；所述三通接头的一号接头连接蓄压器高压腔输出端，所述三通接头的二号接头连接压力信号器；所述三通接头的三号接头用于输出高压液压油；所述压力信号器用于监测蓄压器高压腔内液压压力并将高压腔内液压压力反馈至机电系统用于驾驶舱显示。

进一步，所述压力信号器信号输出端还连接泵源控制系统；所述压力信号器还用于当高压腔内液压压力低于设定阈值时发送使能信号至泵源控制系统以起动泵源控制系统为蓄压器补压。

进一步，所述组合式蓄压器还包括密封圈，所述密封圈套设在供压接口与蓄压器壳体连接处。

进一步，所述组合式蓄压器还包括：压紧螺母；所述压紧螺母设置在三通接头的一号接头与蓄压器高压腔输出端连接处；所述压紧螺母用于提高三通接头的一号接头与蓄压器高压腔输出端的连接可靠性。

技术方案二：

一种液压刹车系统，应用了上述的一种具备流速控制的组合式蓄压器，所述组合式蓄压器高压液压油输出端连接刹车系统液压分配阀用于为刹车系统供压；组合式蓄压器供压接口连接液压泵源。

进一步，所述液压刹车系统还包括：限流切断阀，所述限流切断阀一端连接液压泵源，另一端通过管路连接组合式蓄压器；所述限流切断阀用于当流经限流切断阀的液压流量超过q2时限流切断阀关闭以关断油路。

进一步，q1<q2。

进一步，所述液压泵源的输出液压流量为q3；限流切断阀切断流量q2小于液压泵源输出流量q3。

进一步，所述液压泵源的输出液压流量为q3；q1<q2<q3。

本发明的有益技术效果：本发明所提出的具备流速控制的组合式蓄压器，可应用于具有保压要求的直升机液压系统，首次采用流速自控制的蓄压器一体化设计，避免了充压或补压时流速过高对蓄压器造成冲击，提高充压时后端执行机构运行平稳度。该组合式蓄压器充分进行了外场可更换单元设计，包括压力表、充气接头、速度控制阀、压力信号器等均可以实现外场可更换，实现外场故障快速定位、快速排除。该组合式蓄压器采用集成化一体式设计，同时集成设计有保压用单向阀，实现了重量和空间占位尺寸的极大优化。该发明可用于直升机液压系统，可优化具有保压要求的飞机液压系统构型，提供液压系统的可靠性、维护性、重量优势。

本发明所提出的一种高安全性动力式刹车液压系统，可用于直升机动力式刹车系统或者尾轮锁定等系统设计。通过在泵源至刹车蓄压器之间供压管路上设置限流阀和限流切断阀，两者配合设置，既保证作为负载端的刹车系统流量使用需求，也在当其间管路或设备出现断裂、损坏等引起供压油路液压泄漏后及时切断供压管路供压，避免液压油继续泄漏而影响主液压系统正常工作，提升了采用动力式刹车液压系统的主液压系统的安全性。

本发明中单向阀、限流阀、蓄压器、压力传感器等可进行集成一体化设计，限流切断阀也可与机上原有组合阀进行集成设计，实现虽然与常规系统增加元件，但是系统总重量却可保持不变，实现重量不增加，安全性提升的目标，达到高安全性动力式刹车液压系统设计。

附图说明

图1是组合式蓄压器原理图；

图2是组合式蓄压器结构图；

图3是液压刹车系统原理图；

编号说明：1.蓄压器、2.压力信号器、3.压紧螺母、4.密封圈、5.三通接头、6.塑料垫圈、7.流速控制阀、8.弹簧、9.密封圈、10.单向阀、11.接管嘴、12.充气接头、13.气压表；

21.液压油箱、22.液压电动泵、23.单向阀、24.油滤、25.限流切断阀、26.组合式蓄压器、27.液压分配阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种具备流速控制的组合式蓄压器，其原理如图1所示。

一种具备流速控制的组合式蓄压器，可用于直升机刹车系统贮存液压能，为刹车液压系统提供足够的压力与流量；实时监控、传递组合式蓄压器中蓄压器液腔内液压压力值，并当蓄压器液腔压力值低于设定值时，发出低压开关信号。

一种具备流速控制的组合式蓄压器，由蓄压器1、压力信号器2、压紧螺母3密封圈4、三通接头5、塑料垫圈6、流速控制阀7、弹簧8、密封圈9、单向阀10、接管嘴11、充气接头12、气压表13构成。

一种具备流速控制的组合式蓄压器，可用4个同种规格螺栓固定在机上，组合阀式蓄压器中的蓄压器为活塞式结构，蓄压器被活塞分割为分别独立的气、液两腔；使用直升机通用充气工具接口结构，即可实现对蓄压器气腔进行充气，通过蓄压器上设置的充气接头12为蓄压器气腔预充规定压力的工业用氮气，并通过压力表13观察即时气腔压力；单向阀10以螺纹插装方式与流速控制阀的液压输入接管嘴相连接，随流速控制阀一体再以螺纹插装方式与蓄压器的液压腔端盖相连接；组合阀式蓄压器上设置有压力信号器2，监控蓄压器液腔压力，该信号器采用螺纹联接方式与蓄压器相连接。

一种具备流速控制的组合式蓄压器的工作原理如下：

如图2所示，来自直升机液压系统的21mpa或其它规定的压力源液压经p1口内单向阀输入给流速控制阀，经流速控制阀后输出给蓄压器液压腔，或经蓄压器上p2口输出至后端执行机构。充压或补压完成后，单向阀用于蓄压器保压，隔离机上充压或补压系统；同时，压力信号器实时监控、传递蓄压器液腔内液压压力值，当液腔中压力低于设定值时发出低压开关信号，触发机上液压系统实现自动或人工启动相应液压系统为蓄压器充压或补压。

一种具备流速控制的组合式蓄压器为首次采用流速自控制的蓄压器一体化设计，避免了充压或补压时流速过高对蓄压器造成冲击或影响后端执行机构平稳运行，同时集成设计有保压用单向阀。

实施例2

一种高安全性动力式刹车液压系统，如图3所示，主要由液压油箱21、液压电动泵22、泵源单向阀23、油滤24、限流切断阀25、组合式蓄压器26、液压分配阀27、机轮刹车装置以及管路构成。液压油箱21用于储存系统液压油；液压电动泵22为恒压变量泵，自液压油箱中吸油，输出高压液压油，额定流量为q3；泵源单向阀23用于防止液压油反向流动；油滤24用于对液压电动泵输出液压油进行过滤；限流切断阀25在流量不大于规定值q2时，保持通路，在流量超过规定值q2时，关断通路；单向限流阀6用于限制为蓄压器的充压流量或输往刹车装置的流量不大于q1，以及单向阀反向封闭蓄压器压力；组合式蓄压器26储存液压油，用于停放刹车时刹车保压；压力传感器8用于指示蓄压器中液压压力并输出显示；液压分配阀27用以将液压压力进行分配，输往两个机轮刹车装置；机轮刹车装置10接受液压压力，实现刹车作用。

本发明所涉及一种高安全性动力式刹车液压系统，限流切断阀25在流量不大于规定值q2时，保持通路，在流量超过规定值q2时，关断通路，当液压电动泵额定流量为q3时，应保证△q＝q3-q2可以满足主系统的应急操纵功能。刹车装置实现刹车功能或为组合式蓄压器26补压时，需设置单向限流阀6用于限制充压流量不大于q1，否则当启动液压电动泵为刹车系统供压时，电动泵额定流量为q3大于限流切断阀设置切断流量q2，会立刻使限流切断阀25关断通路，而无法实现刹车或蓄压器补压操作；刹车装置实现刹车功能或为组合式蓄压器26补压时，所需流量较小即可满足使用要求，即单向限流阀限制流量不大于q1即可，该q1既可以满足刹车装置实现刹车功能或为组合式蓄压器26补压时最小流量要求，也必须小于限流切断阀设置切断流量q2。

限流切断阀和单向限流阀必须同时设置，且单向限流阀限流流量不大于限流切断阀切断流量，满足最小充压流量的基础上设置即可。

当机轮刹车装置需要液压供压时，为保证蓄压器中的液压压力可以快速释放到机轮刹车装置，达到刹车效果以及最大范围监控供压油路油液泄漏，单向限流阀必须设置在油路中蓄压器前端，且尽可能靠近蓄压器。

为最大范围监控供压油路油液泄漏，限流切断阀应尽可能靠近泵源端，本发明中以液压电动泵作为泵源。

正常工作状态，限流切断阀通路：当需要进行刹车操作或蓄压器补压时，启动液压应急泵，在单向限流阀限流流量q1的控制下，液压电动泵输往刹车液压系统的流量控制在q1以下，此时输出流量低于限流切断阀切断流量q2，该切断阀保持通路状态，液压电动泵输出液压油，流经限流切断阀、单向限流阀等元件，实现为刹车系统进行正常供压。

限流切断阀与单向限流阀之间管路或设备出现断裂、损坏等引起供压油路液压泄漏时：因限流切断阀后端失去单向限流阀限流流量q1的约束控制，液压电动泵工作后，流经限流切断阀液的流量很快会达到切断流量，一旦达到切断流量会立即限流切断阀通路，避免液压油继续泄漏而影响主液压系统正常工作，通过该种设置实现动力式刹车液压系统的高安全性。

以上所述，仅为本发明的具体实施例，对本发明进行详细描述，未详尽部分为常规技术。但本发明的保护范围不局限于此，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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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