耦合式液壓傳動的節(jié)能蓄電裝置的應(yīng)用,涉及液壓傳動應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
隨著信息產(chǎn)業(yè)、旅游產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,與之相適應(yīng)的運輸業(yè)也在迅猛發(fā)展。出行、物資流通的速度都在日新月異的發(fā)生著改變,人們的活動半徑越來越大,物資流通的范圍越來越廣。航空運輸業(yè)發(fā)展迅速,近年來就國內(nèi)而言,不斷擴充新增航線、擴大機場。
航空器在地面或起飛或著陸不同于汽車,航空器著陸時放下起落架(輪子及附屬機構(gòu)),然后以航空器引擎(渦輪風(fēng)扇發(fā)動機,如果使用渦輪噴氣發(fā)動機油耗將更大)為動力滑行到停機坪,因此油耗大(特別是在航空器低速移動低于80節(jié)時油耗特別巨大)、噪音大、易吸入異物造成故障,如果有人員走動也有被吸入的危險。如“編號AI619的航空班機,當(dāng)時要從Mumbai飛往Hyderabad,由于航空器副駕駛搞錯信號,啟動引擎時,一名地勤人員被吸入引擎中?!?/p>
與航運相關(guān)地面設(shè)施越來越凸顯出與飛速發(fā)展航運的不相適應(yīng)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
航空器在起飛或降落時均需要滑行。日益增加的航班班次占用滑行道,使得許多機場不得不擴建增加滑行道。增大了機場建設(shè)費用、地面維護費用。
為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足:
本申請的目的之一是減少航空器的滑跑距離;
本申請的目的之二額外增加在非正常狀態(tài)下的制動性;
本申請的目的之三是提高航空器降落和滑行階段的安全性。
為實現(xiàn)上述目的本申請采用如下技術(shù)方案:
一、耦合式液壓傳動的節(jié)能蓄電裝置
1、耦合式液壓傳動的節(jié)能蓄電裝置,包括:蓄電池組1、供電電纜2、主起落架3、控制電纜5、電子設(shè)備艙6、液壓交輸閥21、交輸管22、油馬達A23、油馬達B24、下游液壓管25、上游液壓管26、驅(qū)動電機28、電動機電纜29、接線盒30;
其特征在于:
主起落架3包含:主起落架輪3.1、主起落架支柱3.2、主起落架橋架3.3、主起落架輪軸3.4;
主起落架輪3.1連接主起落架輪軸3.4,主起落架支柱3.2連接主起落架橋架3.3,主起落架輪軸3.4連接主起落架橋架3.3,
主起落架為對稱平行的兩組,每組主起落架裝有四個完全一樣的主起落架輪3.1,前面兩個主起落架輪3.1和后面兩個主起落架輪3.1;
耦合式液壓傳動的節(jié)能蓄電裝置為對稱的耦合式結(jié)構(gòu),即油馬達A23、油馬達B24、驅(qū)動電機28均為左右對稱的兩套;
油馬達B24位于每組主起落架輪3.1的內(nèi)側(cè)連接主起落架輪軸3.4,油馬達B24連接有下游液壓管25和上游液壓管26;
下游液壓管25連接油馬達A23,油馬達A23連接上游液壓管26,油馬達A23連接交輸管22,交輸管22上裝有液壓交輸閥21;(液壓交輸閥21的作用是通過交輸管22連接對稱的兩個油馬達A23,因此當(dāng)一側(cè)的一臺驅(qū)動電機28出現(xiàn)故障時,另一臺驅(qū)動電機28通過液壓交輸閥21和交輸管22可以照樣完成兩臺驅(qū)動電機28的工作,起保障作用)
蓄電池組1連接供電電纜2(航空器降落滑行時通過主起落架輪軸3.4帶動油馬達B24轉(zhuǎn)動,液壓油再帶動油馬達A23轉(zhuǎn)動,油馬達A23帶動驅(qū)動電機28發(fā)電,驅(qū)動電機28發(fā)的電通過供電電纜2傳至蓄電池組1儲存電能)
控制電纜5連接電子設(shè)備艙6(由電子設(shè)備艙出來的控制電纜5,可傳遞控制信號,使系統(tǒng)運行可控)
供電電纜2、控制電纜5、電動機電纜29均連接接線盒30。
2、所述的耦合式液壓傳動的節(jié)能蓄電裝置,其特征在于:所述的油馬達A23為葉片油馬達。(可以雙向轉(zhuǎn)動)
3、所述的耦合式液壓傳動的節(jié)能蓄電裝置,其特征在于:所述的油馬達B24為葉片油馬達。(可以雙向轉(zhuǎn)動)
4、所述的耦合式液壓傳動的節(jié)能蓄電裝置,其特征在于:所述的接線盒30為可在負(fù)85℃至55℃環(huán)境工作的分線盒。
5、所述的耦合式液壓傳動的節(jié)能蓄電裝置,其特征在于:所述的驅(qū)動電機28為直流電機。
二、耦合式液壓傳動的節(jié)能蓄電裝置的應(yīng)用
1、耦合式液壓傳動的節(jié)能蓄電裝置,包括:蓄電池組1、供電電纜2、主起落架3、控制電纜5、電子設(shè)備艙6、液壓交輸閥21、交輸管22、油馬達A23、油馬達B24、下游液壓管25、上游液壓管26、驅(qū)動電機28、電動機電纜29、接線盒30;
主起落架3包含:主起落架輪3.1、主起落架支柱3.2、主起落架橋架3.3、主起落架輪軸3.4;
主起落架輪3.1連接主起落架輪軸3.4,主起落架支柱3.2連接主起落架橋架3.3,主起落架輪軸3.4連接主起落架橋架3.3,
主起落架為對稱平行的兩組,每組主起落架裝有四個完全一樣的主起落架輪3.1,前面兩個主起落架輪3.1和后面兩個主起落架輪3.1;
耦合式液壓傳動的節(jié)能蓄電裝置為對稱的耦合式結(jié)構(gòu),即油馬達A23、油馬達B24、驅(qū)動電機28均為左右對稱的兩套;
油馬達B24位于每組主起落架輪3.1的內(nèi)側(cè)連接主起落架輪軸3.4,油馬達B24連接有下游液壓管25和上游液壓管26;
下游液壓管25連接油馬達A23,油馬達A23連接上游液壓管26,油馬達A23連接交輸管22,交輸管22上裝有液壓交輸閥21;(液壓交輸閥21的作用是通過交輸管22連接對稱的兩個油馬達A23,因此當(dāng)一側(cè)的一臺驅(qū)動電機28出現(xiàn)故障時,另一臺驅(qū)動電機28通過液壓交輸閥21和交輸管22可以照樣完成兩臺驅(qū)動電機28的工作,起保障作用)
蓄電池組1連接供電電纜2(航空器降落滑行時通過主起落架輪軸3.4帶動油馬達B24轉(zhuǎn)動,液壓油再帶動油馬達A23轉(zhuǎn)動,油馬達A23帶動驅(qū)動電機28發(fā)電,驅(qū)動電機28發(fā)的電通過電機電纜29經(jīng)分線盒30傳至蓄電池組1儲存電能)
控制電纜5連接電子設(shè)備艙6(由電子設(shè)備艙出來的控制電纜5,可傳遞控制信號,使系統(tǒng)運行可控)
供電電纜2、控制電纜5、電動機電纜29均連接接線盒30。
其特征在于:
步驟1:當(dāng)航空器的主起落架接地(接觸地面)后,進入跑道滑跑時,主起落架輪3.1的輪子轉(zhuǎn)動帶動主起落架輪軸3.4轉(zhuǎn)動,從而帶動油馬達B24轉(zhuǎn)動;油馬達B24轉(zhuǎn)動使得油馬達B24的液壓油流經(jīng)下游液壓管25,帶動油馬達A23轉(zhuǎn)動,從而驅(qū)動驅(qū)動電機28轉(zhuǎn)動發(fā)電;
驅(qū)動電機28發(fā)出的電的電流通過電動機電纜29經(jīng)接線盒30到供電電纜2再到蓄電池組1儲存電能;充電儲能,電流形成回路,使驅(qū)動電機28產(chǎn)生阻力,經(jīng)油馬達A23、下游液壓管25、油馬達B24、主起落架輪軸3.4最終傳遞到主起落架輪3.1,使主起落架輪3.1的轉(zhuǎn)速減慢,起到制動的作用;
步驟2:
當(dāng)航空器減速至規(guī)定的安全速度以下時(不同的道面條件對不同型號的航空器的安全速度均有具體規(guī)定),飛行員先啟動APU(現(xiàn)有技術(shù)為,向航空器提供電源和空調(diào)的設(shè)備)而后關(guān)閉發(fā)動機;
驅(qū)動電機28轉(zhuǎn)為電動機模式,驅(qū)動電機28轉(zhuǎn)動帶動油馬達A23轉(zhuǎn)動,動力經(jīng)下游液壓管25、油馬達B24、主起落架輪軸3.4最終傳遞到主起落架輪3.1帶動主起落架輪3.1轉(zhuǎn)動,使航空器在發(fā)動機關(guān)閉的情況下,在地面正?;?;(現(xiàn)有技術(shù)的航空器的發(fā)動機通常使用渦輪風(fēng)扇發(fā)動機或渦輪噴氣發(fā)動機,這二者在低速運行時效率極低,且排放較高;并且對地面人員有較大的威脅,存在安全隱患,影響地面工作人員的工作效率)
步驟3:航空器停機入位完成作業(yè)內(nèi)容準(zhǔn)備再次出發(fā)時,飛行員啟動APU,APU為驅(qū)動電機28供電,由于驅(qū)動電機28為直流電動機,可以反向旋轉(zhuǎn)使航空器后退,離開停機位;(由于大多數(shù)停機位前方有建筑物或其他障礙,航空器無法前進離開停機位,必須后退,而使用現(xiàn)有技術(shù)使航空器離開停機位的方法是由牽引車推動航空器后退,目前僅有極少數(shù)的航空器可以自行后退,但仍需利用發(fā)動機且這種發(fā)動機需要高位安裝噪聲大氣動性能差,已被大多數(shù)制造商淘汰,使用本發(fā)明可以不再依賴發(fā)動機和牽引車,節(jié)省人力物力提高效率)
步驟4:航空器離開停機位后,驅(qū)動電機28正轉(zhuǎn)帶動主起落架輪3.1使航空器正常滑行至接近跑道時再啟動發(fā)動機,而后按照現(xiàn)有技術(shù)的正常程序繼續(xù)滑行至跑道內(nèi)起飛。
2、所述的耦合式液壓傳動的節(jié)能蓄電裝置,其特征在于:所述的油馬達A23和油馬達B24使用的液壓油為超低溫液壓油。
有益效果
1、由于“驅(qū)動電機28發(fā)出的電的電流通過電動機電纜29經(jīng)接線盒30到供電電纜2再到蓄電池組1儲存電能;”可減少航空器的滑跑距離;
2、由于“驅(qū)動電機28發(fā)出的電的電流通過電動機電纜29經(jīng)接線盒30到供電電纜2再到蓄電池組1儲存電能;……蓄電池組1連接供電電纜2”可有效地將航空器滑跑的動力轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艽鎯υ谛铍姵亟M中為航空器供電,節(jié)約能源;
3、本申請可額外增加在非正常狀態(tài)下的制動性,若當(dāng)航空器的其中一種制動故障時,本申請的耦合式液壓傳動的節(jié)能蓄電裝置可以作為一種備用的制動使用;
4、提高了航空器降落階段的安全性,特別是在航空器非正常降落時的安全性,例如,當(dāng)現(xiàn)有技術(shù)的剎車裝置不可用時,本發(fā)明作為一種獨立的系統(tǒng),可以獨立工作實現(xiàn)航空器降落支地面滑行的制動。
5、液壓交輸閥21的作用是通過交輸管22連接對稱的兩個油馬達A23,因此當(dāng)一側(cè)的一臺驅(qū)動電機28出現(xiàn)故障時,另一臺驅(qū)動電機28通過液壓交輸閥21和交輸管22可以照樣完成兩臺驅(qū)動電機28的工作,起保障作用;
6、驅(qū)動電機28,當(dāng)航空器在地面運動時,可以替代發(fā)動機為航空器提供推力
7、由于本發(fā)明使得航空器可以借助驅(qū)動電機28驅(qū)動航空器,較現(xiàn)有技術(shù)的引擎式驅(qū)動可大大節(jié)省航空燃油。
8、由于本發(fā)明使得航空器可以借助驅(qū)動電機28驅(qū)動航空器,較現(xiàn)有技術(shù)的引擎式驅(qū)動可降低噪音、減輕排放、杜絕引擎?zhèn)说氖鹿拾l(fā)生的可能性。
附圖說明
圖1:耦合式液壓傳動的節(jié)能蓄電裝置與航空器位置側(cè)視示意圖
圖2:耦合式液壓傳動的節(jié)能蓄電裝置與航空器位置俯視示意圖
圖3:耦合式液壓傳動的節(jié)能蓄電裝置俯視圖
圖4:A-A視圖
圖5:Ⅰ放大圖
圖中:1蓄電池組、2供電電纜、3主起落架、5控制電纜、6電子設(shè)備艙、21液壓交輸閥、22交輸管、23油馬達A、24油馬達B、25下游液壓管、26上游液壓管、28驅(qū)動電機、29電動機電纜、30接線盒;3.1主起落架輪、3.2主起落架支柱、3.3主起落架橋架、3.4主起落架輪軸。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本申請做進一步說明。
實施例1
1、耦合式液壓傳動的節(jié)能蓄電裝置,包括:蓄電池組1、供電電纜2、主起落架3、控制電纜5、電子設(shè)備艙6、液壓交輸閥21、交輸管22、油馬達A23、油馬達B24、下游液壓管25、上游液壓管26、驅(qū)動電機28、電動機電纜29、接線盒30;
其特征在于:
主起落架3包含:主起落架輪3.1、主起落架支柱3.2、主起落架橋架3.3、主起落架輪軸3.4;
主起落架輪3.1連接主起落架輪軸3.4,主起落架支柱3.2連接主起落架橋架3.3,主起落架輪軸3.4連接主起落架橋架3.3,
主起落架為對稱平行的兩組,每組主起落架裝有四個完全一樣的主起落架輪3.1,前面兩個主起落架輪3.1和后面兩個主起落架輪3.1;
耦合式液壓傳動的節(jié)能蓄電裝置為對稱的耦合式結(jié)構(gòu),即油馬達A23、油馬達B24、驅(qū)動電機28均為左右對稱的兩套;
油馬達B24位于每組主起落架輪3.1的內(nèi)側(cè)連接主起落架輪軸3.4,油馬達B24連接有下游液壓管25和上游液壓管26;
下游液壓管25連接油馬達A23,油馬達A23連接上游液壓管26,油馬達A23連接交輸管22,交輸管22上裝有液壓交輸閥21;(液壓交輸閥21的作用是通過交輸管22連接對稱的兩個油馬達A23,因此當(dāng)一側(cè)的一臺驅(qū)動電機28出現(xiàn)故障時,另一臺驅(qū)動電機28通過液壓交輸閥21和交輸管22可以照樣完成兩臺驅(qū)動電機28的工作,起保障作用)
蓄電池組1連接供電電纜2(航空器降落滑行時通過主起落架輪軸3.4帶動油馬達B24轉(zhuǎn)動,液壓油再帶動油馬達A23轉(zhuǎn)動,油馬達A23帶動驅(qū)動電機28發(fā)電,驅(qū)動電機28發(fā)的電通過供電電纜2傳至蓄電池組1儲存電能)
控制電纜5連接電子設(shè)備艙6(由電子設(shè)備艙出來的控制電纜5,可傳遞控制信號,使系統(tǒng)運行可控)供電電纜2、控制電纜5、電動機電纜29均連接接線盒30。
2、所述的耦合式液壓傳動的節(jié)能蓄電裝置,其特征在于:所述的油馬達A23為葉片油馬達。(可以雙向轉(zhuǎn)動)
3、所述的耦合式液壓傳動的節(jié)能蓄電裝置,其特征在于:所述的油馬達B24為葉片油馬達。(可以雙向轉(zhuǎn)動)
4、所述的耦合式液壓傳動的節(jié)能蓄電裝置,其特征在于:所述的接線盒30為可在負(fù)85℃至55℃環(huán)境工作的分線盒。
5、所述的耦合式液壓傳動的節(jié)能蓄電裝置,其特征在于:所述的驅(qū)動電機28為直流電機。
實施例2
1、耦合式液壓傳動的節(jié)能蓄電裝置,包括:蓄電池組1、供電電纜2、主起落架3、控制電纜5、電子設(shè)備艙6、液壓交輸閥21、交輸管22、油馬達A23、油馬達B24、下游液壓管25、上游液壓管26、驅(qū)動電機28、電動機電纜29、接線盒30;
主起落架3包含:主起落架輪3.1、主起落架支柱3.2、主起落架橋架3.3、主起落架輪軸3.4;
主起落架輪3.1連接主起落架輪軸3.4,主起落架支柱3.2連接主起落架橋架3.3,主起落架輪軸3.4連接主起落架橋架3.3,
主起落架為對稱平行的兩組,每組主起落架裝有四個完全一樣的主起落架輪3.1,前面兩個主起落架輪3.1和后面兩個主起落架輪3.1;
耦合式液壓傳動的節(jié)能蓄電裝置為對稱的耦合式結(jié)構(gòu),即油馬達A23、油馬達B24、驅(qū)動電機28均為左右對稱的兩套;
油馬達B24位于每組主起落架輪3.1的內(nèi)側(cè)連接主起落架輪軸3.4,油馬達B24連接有下游液壓管25和上游液壓管26;
下游液壓管25連接油馬達A23,油馬達A23連接上游液壓管26,油馬達A23連接交輸管22,交輸管22上裝有液壓交輸閥21;(液壓交輸閥21的作用是通過交輸管22連接對稱的兩個油馬達A23,因此當(dāng)一側(cè)的一臺驅(qū)動電機28出現(xiàn)故障時,另一臺驅(qū)動電機28通過液壓交輸閥21和交輸管22可以照樣完成兩臺驅(qū)動電機28的工作,起保障作用)
蓄電池組1連接供電電纜2(航空器降落滑行時通過主起落架輪軸3.4帶動油馬達B24轉(zhuǎn)動,液壓油再帶動油馬達A23轉(zhuǎn)動,油馬達A23帶動驅(qū)動電機28發(fā)電,驅(qū)動電機28發(fā)的電通過電機電纜29經(jīng)分線盒30傳至蓄電池組1儲存電能)
控制電纜5連接電子設(shè)備艙6(由電子設(shè)備艙出來的控制電纜5,可傳遞控制信號,使系統(tǒng)運行可控)供電電纜2、控制電纜5、電動機電纜29均連接接線盒30。
其特征在于:
步驟1:當(dāng)航空器的主起落架接地(接觸地面)后,進入跑道滑跑時,主起落架輪3.1的輪子轉(zhuǎn)動帶動主起落架輪軸3.4轉(zhuǎn)動,從而帶動油馬達B24轉(zhuǎn)動;油馬達B24轉(zhuǎn)動使得油馬達B24的液壓油流經(jīng)下游液壓管25,帶動油馬達A23轉(zhuǎn)動,從而驅(qū)動驅(qū)動電機28轉(zhuǎn)動發(fā)電;
驅(qū)動電機28發(fā)出的電的電流通過電動機電纜29經(jīng)接線盒30到供電電纜2再到蓄電池組1儲存電能;充電儲能,電流形成回路,使驅(qū)動電機28產(chǎn)生阻力,經(jīng)油馬達A23、下游液壓管25、油馬達B24、主起落架輪軸3.4最終傳遞到主起落架輪3.1,使主起落架輪3.1的轉(zhuǎn)速減慢,起到制動的作用;
步驟2:
當(dāng)航空器減速至規(guī)定的安全速度以下時(不同的道面條件對不同型號的航空器的安全速度均有具體規(guī)定),飛行員先啟動APU(現(xiàn)有技術(shù)為,向航空器提供電源和空調(diào)的設(shè)備)而后關(guān)閉發(fā)動機;
驅(qū)動電機28轉(zhuǎn)為電動機模式,驅(qū)動電機28轉(zhuǎn)動帶動油馬達A23轉(zhuǎn)動,動力經(jīng)下游液壓管25、油馬達B24、主起落架輪軸3.4最終傳遞到主起落架輪3.1帶動主起落架輪3.1轉(zhuǎn)動,使航空器在發(fā)動機關(guān)閉的情況下,在地面正常滑行;(現(xiàn)有技術(shù)的航空器的發(fā)動機通常使用渦輪風(fēng)扇發(fā)動機或渦輪噴氣發(fā)動機,這二者在低速運行時效率極低,且排放較高;并且對地面人員有較大的威脅,存在安全隱患,影響地面工作人員的工作效率)
步驟3:航空器停機入位完成作業(yè)內(nèi)容準(zhǔn)備再次出發(fā)時,飛行員啟動APU,APU為驅(qū)動電機28供電,由于驅(qū)動電機28為直流電動機,可以反向旋轉(zhuǎn)使航空器后退,離開停機位;(由于大多數(shù)停機位前方有建筑物或其他障礙,航空器無法前進離開停機位,必須后退,而使用現(xiàn)有技術(shù)使航空器離開停機位的方法是由牽引車推動航空器后退,目前僅有極少數(shù)的航空器可以自行后退,但仍需利用發(fā)動機且這種發(fā)動機需要高位安裝噪聲大氣動性能差,已被大多數(shù)制造商淘汰,使用本發(fā)明可以不再依賴發(fā)動機和牽引車,節(jié)省人力物力提高效率)
步驟4:航空器離開停機位后,驅(qū)動電機28正轉(zhuǎn)帶動主起落架輪3.1使航空器正常滑行至接近跑道時再啟動發(fā)動機,而后按照現(xiàn)有技術(shù)的正常程序繼續(xù)滑行至跑道內(nèi)起飛。
2、所述的耦合式液壓傳動的節(jié)能蓄電裝置,其特征在于:所述的油馬達A23和油馬達B24使用的液壓油為超低溫液壓油。