飞机防滑刹车系统快速检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种刹车系统检测装置，特别是涉及一种飞机防滑刹车系统快速检测装置。


背景技术：

2.防滑刹车系统对飞机安全影响重大，若防滑系统失效，机轮会产生脱胎，严重时会导致爆胎，产生严重事故，因此，某型飞机在定期检查工作时，需要检测防滑刹车系统的性能，另外在排除故障和更换防滑刹车系统的零部件后（如更换机轮、防滑刹车控制盒、双信号速度传感器、电磁液压锁、电液压力伺服阀等），亦需要检测防滑刹车系统的性能。
3.原检测设备在外场检测飞机防滑刹车性能时，至少需要4人协调工作，首先用千斤顶顶起飞机，然后用专用机轮驱动装置驱动机轮旋转后，才能进行检测；检测过程中，由于千斤顶重，搬运困难，操作费力，顶千斤时需安装专用支座，顶起飞机后，还要驱动机轮旋转，工作程序复杂，且整个检测过程约需要一个小时，这种检测方法复杂费时费力；且设备、机轮磨损大，检测装置成本高，检测过程中，依靠工作人员用力推小车的手柄，使小车驱动轮与机轮贴合紧密，从而增大摩擦力，利用摩擦力驱动主机轮旋转，一方面摩擦力造成主机轮磨损很严重，影响机轮的寿命；另一方面工作过程中振动非常大，且电机容易产生过大负载，影响小车的使用寿命，检测装置的使用成本高。
4.另外原检查设备只能对左右主轮逐一驱动检查，不能同时检查，机轮驱动机构驱动机轮转速只能达到600转/分左右，即机轮的线速度最大只能达到85km/h,且转速不能精确控制，只能做定性检测，由于机轮驱动小车驱动机轮旋转时，一方面机轮转速低，另一方面不能精确控制机轮的转速，左右机轮的转速不能达到交叉保护的门限值，即原检测设备只能定性检查防滑刹车系统的防滑功能，不能检查防滑刹车系统的交叉保护功能，不能进行防滑刹车全工作范围的检测、不能进行防滑失效速度的检测等等，不能满足外场的需要。


技术实现要素：

5.本实用新型所要解决的技术方案是，克服现有技术的不足，提供一种能够在不需要将飞机顶起使起落架离开地面，在机轮与地面接触的情况下对飞机防滑刹车系统的工作性能进行检查的一种飞机防滑刹车系统快速检测装置。
6.本实用新型为解决技术问题所采取的技术方案是：
7.一种飞机防滑刹车系统快速检测装置，包括箱体、电机、电缆线、连接座和检查仪，所述箱体内设置有所述电机、电缆线、连接座和检查仪，所述检查仪设置在所述箱体内部的上半部分，所述箱体内部位于所述检查仪的下方设置有放置所述电机的电机放置槽、放置所述电缆线的导线放置槽以及零件放置槽，所述检查仪上端面上设置有电源接口、电机接口、编码器接口、触摸屏、供电指示灯以及电源开关，所述检查仪内部设置有plc控制器，所述电源接口、电机接口、编码器接口、触摸屏以及供电指示灯均与所述plc控制器连接，使用时，所述连接座通过螺钉设置在机轮上，所述电机设置在所述连接座上，所述电机通过其上
的传动销与所述机轮上的速度传感器连接，所述电缆线将所述电机与所述检查仪连接起来。
8.所述电机包括左电机和右电机，所述机轮包括左机轮和右机轮，所述连接座包括左连接座和右连接座，所述左连接座设置在所述左机轮上，所述右连接座设置在所述右机轮上，所述左电机设置在所述左连接座上，所述右电机设置在所述右连接座上，所述电缆线包括电源线、电机电缆线、编码器电缆线、电机延长线和编码器延长线，所述电机电缆线包括左电机电缆线和右电机电缆线，所述编码器电缆线包括左编码器电缆线和右编码器电缆线，所述电机接口包括左电机接口和右电机接口，所述编码器接口包括左编码器接口和右编码器接口。
9.所述plc控制器包括主控制器和伺服控制器，所述伺服控制器包括左伺服控制器和右伺服控制器，所述主控制器通过其上的ad/da模块后分别与所述左伺服控制器和右伺服控制器连接，所述左伺服控制器上连接有左编码器和所述左电机接口，所述右伺服控制器上连接有右编码器和所述右电机接口，所述左编码器上设置有所述左编码器接口，所述右编码器上设置有所述右编码器接口，所述主控制器上连接有电源，所述电源上连接有所述供电指示灯。
10.所述左电机电缆线一端与所述左电机接口连接，另一端与所述左电机连接，所述右电机电缆线一端与所述右电机接口连接，另一端通过所述电机延长线与所述右电机连接；所述左编码器电缆线一端与所述左编码器接口连接，另一端与所述左电机连接，所述右编码器电缆线一端与所述右编码器接口连接，另一端通过编码器延长线与所述右电机连接，所述电源线与电源接口连接。
11.所述电机是高精度伺服电机，所述伺服电机的运转由所述伺服控制器驱动，工作时，所述伺服控制器首先将所述ad/da模块传来的控制参数进行运算处理，然后发送给伺服电机，电机就按照给定的参数进行运转，输出所设定的转速和负角加速度，同时电子码盘感受伺服电机的转速和负角加速度，并将信号反馈给所述伺服控制器，并与上位机触摸屏的控制参数比较，得到电机调整偏差，然后再将调整偏差返回给电机，从而使得电机的输出转速和负角加速度严格按照给定的参数运行。
12.所述零件放置槽内放置的零件包括连接座、垫片、螺钉和曲拐，所述电机通过其上的传动销与所述速度传感器上的拨杆连接，所述速度传感器为双信号机轮速度传感器。
13.飞机防滑刹车系统快速检测装置的快速检测方法，主要包括电机、连接座、控制器和触摸屏，所述电机通过所述连接座与双信号机轮速度传感器相连，所述触摸屏接受操作人员的操作指令向控制器输出控制指令并接收电机的反馈信息，控制器控制电机的运转规律模拟飞机的防滑刹车工作过程，电机直接驱动双信号机轮速度传感器旋转，模拟机轮旋转，产生机轮模拟速度与角加速度，具体包括以下步骤：
14.s1：电机安装
15.打开所述箱盖，取出连接座和电机，在拆下机轮端盖后，拆除机轮端盖上的传动销与双信号机轮速度传感器拨杆的连接，并用螺钉将连接座安装在机轮上，随后将电机的传动销与双信号机轮速度传感器的拨杆连接，连接时，若高度不够，可在曲柄里面加调整垫片进行调整，连接后，将电机固定在连接座上，用手指从连接座的空隙拨动速度传感器的拨叉，电机转动顺畅，无卡滞。
16.s2：电缆连接
17.取出电机电缆线和编码器电缆线，将电机电缆线和编码器电缆线分别与电机和检查仪面板上的“左电机”、“左编码器”和“右电机”、“右编码器”相对应连接，远离箱体的一侧机轮必须加电机延长线和编码器延长线，检查仪的电源线与交流电ac220v连接相连，面板有接口标志；连接好后检查电机电缆线、编码器电缆线与检查仪的对应接口是否可靠连接，检查仪的电源线与交流电ac220v连接是否牢靠。
18.s3：启动设备
19.确认电缆连接和电机安装无误后，按下“供电”按钮，启动电源，触摸屏首先显示启动logo画面，再进入启动画面，触按触摸屏屏幕任意地方，进入功能选择画面。
20.s4：设备调试：
21.检查人员操作触摸屏，控制电机运转，手动输入速度，运转速度由0逐渐增大到250km/h，速度间隔不要过大，运转过程顺畅，无大的振动和噪音，若出现异常，立即操作触摸屏使电机停转，待电机停止转动后，断掉电源，重新安装调试；调试通过后，方可进行测试检查。
22.s5：防滑刹车检查
23.检查人员用手指触按触摸屏上的“防滑刹车检查”，进入左右轮防滑检查选择界面，选择对左轮或右轮进行防滑性能检查，在此界面中可设置速度的大小以及减速度大小，触按相应的输入框，在弹出的输入对话框中触按相应的数字键，即可输入数值，然后触按“enter”键确认即可，可输入的数值分别为：高速、低速、减速度、时间4个数值，一般使用默认数值，无须另外设置；电机转动过程中，不要设置各参数；数值对应关系为100rpm≈13.8 km/h；低速数值必须小于高速数值；设置好相应的数值后，按“启动”并踩下刹车踏板进行刹车即可进行检查，试验结束按“停止”。
24.检查人员踩动刹车踏板后，观察座舱内刹车压力表和机轮上指示杆的变化，如果压力指示呈“下降—上升”和刹车指示杆呈“伸出—缩进”周期性变化，说明防滑控制通道对刹车压力进行自动调节，防滑刹车系统各部附件符合技术要求；如无变化，说明防滑控制通道不对刹车压力进行自动调节，不符合技术要求。
25.检查结束后，必须按“停止”按钮。
26.s6：交叉保护的检查
27.在功能选择界面中，用手指触按“交叉保护检查”，进入交叉保护检查操作界面，先设置左右机轮以相同速度运转，再踩下踏板进行刹车，然后调低左或右机轮速度至较低速度即可进行检查；观察座舱内刹车压力表和机轮上指示杆的变化，如果速度低的机轮刹车压力变小和刹车指示杆伸出，交叉保护符合技术要求；数值设置时首先将左、右机轮速度均均为90或205 km/h，踩下踏板后将另一机轮速度改为60或150 km/h。
28.检查结束后，必须按“停止”按钮。
29.s7:结束
30.检查完毕后，再次按下面板上的“供电”按钮，指示灯熄灭，表示已断电，先拔下电源插头、再卸下各电缆、然后拆下电机及连接座，整理好后放入检查仪箱体内，最后将机轮端盖重新装上即可。
31.在步骤s5中，运行过程模拟的是“刹车
‑‑‑
拖胎
‑‑‑
防滑
‑‑‑
松刹”的循环过程，“高
速”模拟的是机轮刹车前的速度，“低速”是刹车后的速度，“减速度”是从高速到低速的变化速率，“加速度”是从低速到高速的变化速度，“时间”表示高、低速保持的时间。
32.右机轮防滑性能检查操作和左机轮相同。
33.另外，在防滑性能检查界面中，还可检查防滑刹车的速度范围，正常防滑范围为(25
3.5
～278)km/h，输入相应的高速和低速数值，其余数值按默认设置，即可进行检查。
34.在防滑刹车性能检查界面中还可以检查防滑工作的有效速度范围，防滑工作有效速度为25~278km/h，且在23.5 km/h以下时，必须失效，可通设置相应速度进行检查。
35.本实用新型的积极有益效果是：
36.1、本实用新型利用伺服电机直接驱动双信号机轮速度传感器旋转，采用精确控制双信号速度传感器转速的方法，解决机轮转动惯量大、速度难以控制、不能检查交叉保护功能等问题；由于不需要驱动机轮，也就不需要顶起飞机，在模拟机轮高速滚动时不会产生摩擦力，能解决原检测设备检测性能不全面、设备磨损快、使用成本高等问题。
37.2、本实用新型中由于不需要顶起飞机，检测仪与防滑刹车系统的连接很方便，整个检测过程只需要时间二十分钟左右，两人协调工作即可，劳动强度只有原检测方法的六分之一；且本装置具有小型化、智能化、省时、省力、省经费的特点，该检测设备的研制，可保证检测结果准确可靠，为实施科学维修、保证飞行安全和提高部队的战斗力提供了强有力的技术保障。
38.3、本实用新型中通过伺服电机带着速度传感器的转子转动，模拟机轮角速度的变化，同时控制伺服电机加速和减速，模拟机轮脱胎和解除脱胎，实现了对飞机着陆刹车过程的模拟，精确控制了机轮的转速和负加速度，保证了检测过程的真实性。
附图说明
39.图1是本实用新型飞机防滑刹车系统快速检测装置的控制结构框图；
40.图2是本实用新型飞机防滑刹车系统快速检测装置的plc电路原理图；
41.图3是本实用新型飞机防滑刹车系统快速检测装置中箱体的结构示意图；
42.图4是本实用新型飞机防滑刹车系统快速检测装置中连接座的结构示意图；
43.图5是本实用新型飞机防滑刹车系统快速检测装置中曲拐的结构示意图；
44.图6是本实用新型飞机防滑刹车系统快速检测装置中运行模拟过程
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刹车
‑‑‑
拖胎
‑‑‑
防滑
‑‑‑
松刹”循环过程的变化曲线图。
具体实施方式
45.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的解释和说明：
46.参见图1、图2、图3、图4、图5和图6，图中，1
‑
箱体，2
‑
检查仪，3
‑
电机放置槽，4
‑
导线放置槽，5
‑
零件放置槽，6
‑
电源接口，7
‑
触摸屏，8
‑
供电指示灯，9
‑
电源开关，10
‑
左电机接口，11
‑
右电机接口，12
‑
左编码器接口，13
‑
右编码器接口，14
‑
垫片，15
‑
螺钉，16
‑
曲拐，17
‑
拨杆，18
‑
保险指示灯，19
‑
螺套。
47.实施例：一种飞机防滑刹车系统快速检测装置，包括箱体1、电机、电缆线、连接座和检查仪2，箱体1内设置有电机、电缆线、连接座和检查仪2，检查仪2设置在箱体1内部的上半部分，箱体1内部位于检查仪2的下方设置有放置电机的电机放置槽3、放置电缆线的导线
放置槽4以及零件放置槽5，检查仪2上端面上设置有电源接口6、电机接口、编码器接口、触摸屏7、供电指示灯8以及电源开关9，检查仪2内部设置有plc控制器，电源接口6、电机接口、编码器接口、触摸屏7以及供电指示灯8均与plc控制器连接，使用时，连接座通过螺钉15设置在机轮上，电机设置在连接座上，电机通过其上的传动销与机轮上的速度传感器连接，电缆线将电机与检查仪2连接起来。
48.电机包括左电机和右电机，机轮包括左机轮和右机轮，连接座包括左连接座和右连接座，左连接座设置在左机轮上，右连接座设置在右机轮上，左电机设置在左连接座上，右电机设置在右连接座上，电缆线包括电源线、电机电缆线、编码器电缆线、电机延长线和编码器延长线，电机电缆线包括左电机电缆线和右电机电缆线，编码器电缆线包括左编码器电缆线和右编码器电缆线，电机接口包括左电机接口10和右电机接口11，编码器接口包括左编码器接口12和右编码器接口13。
49.plc控制器包括主控制器和伺服控制器，伺服控制器包括左伺服控制器和右伺服控制器，主控制器通过其上的ad/da模块后分别与左伺服控制器和右伺服控制器连接，左伺服控制器上连接有左编码器和左电机接口10，右伺服控制器上连接有右编码器和右电机接口11，左编码器上设置有左编码器接口12，右编码器上设置有右编码器接口13，主控制器上连接有电源，电源上连接有供电指示灯8。
50.左电机电缆线一端与左电机接口10连接，另一端与左电机连接，右电机电缆线一端与右电机接口11连接，另一端通过电机延长线与右电机连接；左编码器电缆线一端与左编码器接口12连接，另一端与左电机连接，右编码器电缆线一端与右编码器接口13连接，另一端通过编码器延长线与右电机连接，电源线与电源接口6连接。
51.电机是高精度伺服电机，伺服电机的运转由伺服控制器驱动，工作时，伺服控制器首先将ad/da模块传来的控制参数进行运算处理，然后发送给伺服电机，电机就按照给定的参数进行运转，输出所设定的转速和负角加速度，同时电子码盘感受伺服电机的转速和负角加速度，并将信号反馈给伺服控制器，并与上位机触摸屏7的控制参数比较，得到电机调整偏差，然后再将调整偏差返回给电机，从而使得电机的输出转速和负角加速度严格按照给定的参数运行。
52.零件放置槽5内放置的零件包括连接座、垫片14、螺钉15和曲拐16，电机通过其上的传动销与速度传感器上的拨杆17连接，速度传感器为双信号机轮速度传感器。
53.飞机防滑刹车系统快速检测装置的快速检测方法，主要包括电机、连接座、控制器和触摸屏7，电机通过连接座与双信号机轮速度传感器相连，触摸屏7接受操作人员的操作指令向控制器输出控制指令并接收电机的反馈信息，控制器控制电机的运转规律模拟飞机的防滑刹车工作过程，电机直接驱动双信号机轮速度传感器旋转，模拟机轮旋转，产生机轮模拟速度与角加速度，具体包括以下步骤：
54.s1：电机安装
55.打开箱盖，取出连接座和电机，在拆下机轮端盖后，拆除机轮端盖上的传动销与双信号机轮速度传感器拨杆17的连接，并用螺钉15将连接座安装在机轮上，随后将电机的传动销与双信号机轮速度传感器的拨杆17连接，连接时，若高度不够，可在曲柄里面加调整垫片14进行调整，连接后，将电机固定在连接座上，用手指从连接座的空隙拨动速度传感器的拨叉，电机转动顺畅，无卡滞；
56.s2：电缆连接
57.取出电机电缆线和编码器电缆线，将电机电缆线和编码器电缆线分别与电机和检查仪2面板上的“左电机”、“左编码器”和“右电机”、“右编码器”相对应连接，远离箱体1的一侧机轮必须加电机延长线和编码器延长线，检查仪2的电源线与交流电ac220v连接相连，面板有接口标志；连接好后检查电机电缆线、编码器电缆线与检查仪2的对应接口是否可靠连接，检查仪2的电源线与交流电ac220v连接是否牢靠；
58.s3：启动设备
59.确认电缆连接和电机安装无误后，按下“供电”按钮，启动电源，触摸屏7首先显示启动logo画面，再进入启动画面，触按触摸屏7屏幕任意地方，进入功能选择画面；
60.s4：设备调试：
61.检查人员操作触摸屏7，控制电机运转，手动输入速度，运转速度由0逐渐增大到250km/h，速度间隔不要过大，运转过程顺畅，无大的振动和噪音，若出现异常，立即操作触摸屏7使电机停转，待电机停止转动后，断掉电源，重新安装调试；调试通过后，方可进行测试检查；
62.s5：防滑刹车检查
63.检查人员用手指触按触摸屏7上的“防滑刹车检查”，进入左右轮防滑检查选择界面，选择对左轮或右轮进行防滑性能检查，在此界面中可设置速度的大小以及减速度大小，触按相应的输入框，在弹出的输入对话框中触按相应的数字键，即可输入数值，然后触按“enter”键确认即可，可输入的数值分别为：高速、低速、减速度、时间4个数值，一般使用默认数值，无须另外设置；电机转动过程中，不要设置各参数；数值对应关系为100rpm≈13.8 km/h；低速数值必须小于高速数值；设置好相应的数值后，按“启动”并踩下刹车踏板进行刹车即可进行检查，试验结束按“停止”；
64.检查人员踩动刹车踏板后，观察座舱内刹车压力表和机轮上指示杆的变化，如果压力指示呈“下降—上升”和刹车指示杆呈“伸出—缩进”周期性变化，说明防滑控制通道对刹车压力进行自动调节，防滑刹车系统各部附件符合技术要求；如无变化，说明防滑控制通道不对刹车压力进行自动调节，不符合技术要求；
65.检查结束后，必须按“停止”按钮；
66.s6：交叉保护的检查
67.在功能选择界面中，用手指触按“交叉保护检查”，进入交叉保护检查操作界面，先设置左右机轮以相同速度运转，再踩下踏板进行刹车，然后调低左或右机轮速度至较低速度即可进行检查；观察座舱内刹车压力表和机轮上指示杆的变化，如果速度低的机轮刹车压力变小和刹车指示杆伸出，交叉保护符合技术要求；数值设置时首先将左、右机轮速度均均为90或205 km/h，踩下踏板后将另一机轮速度改为60或150 km/h；
68.检查结束后，必须按“停止”按钮；
69.s7:结束
70.检查完毕后，再次按下面板上的“供电”按钮，指示灯熄灭，表示已断电，先拔下电源插头、再卸下各电缆、然后拆下电机及连接座，整理好后放入检查仪2箱体1内，最后将机轮端盖重新装上即可。
71.在步骤s5中，运行过程模拟的是“刹车
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拖胎
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防滑
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松刹”的循环过程，“高
速”模拟的是机轮刹车前的速度，“低速”是刹车后的速度，“减速度”是从高速到低速的变化速率，“加速度”是从低速到高速的变化速度，“时间”表示高、低速保持的时间。
72.右机轮防滑性能检查操作和左机轮相同。
73.另外，在防滑性能检查界面中，还可检查防滑刹车的速度范围，正常防滑范围为(25
3.5
～278)km/h，输入相应的高速和低速数值，其余数值按默认设置，即可进行检查。
74.在防滑刹车性能检查界面中还可以检查防滑工作的有效速度范围，防滑工作有效速度为25~278km/h，且在23.5 km/h以下时，必须失效，可通设置相应速度进行检查。
75.检测时，打开机轮端盖，拆除机轮端盖上的传动销与双信号机轮速度传感器拨杆17的连接，将伺服电机的传动销与双信号机轮速度传感器的拨杆17连接后，使连接座安装到机轮上，检测人员操作触摸屏7，通过伺服电机控制器控制伺服电机的工作，伺服电机直接驱动双信号机轮速度传感器旋转，模拟机轮旋转，产生机轮模拟速度与角加速度；检测人员踩动左右脚踏板，模拟刹车动作。
76.操作步骤如下：拆下飞机机轮轮毂上的端盖；从箱体1内取出连接座和电机，将连接座安装在机轮上，将电机的拨杆17与机轮速度传感器的拨叉对接好，若高度不够，可在曲柄里面加调整垫片14并通过螺纹微调，将电机固定在安装支架上；将电机电缆线和编码器电缆线分别与电机和检查仪2面板上的“左电机”、“左编码器”和“右电机”、“右编码器”相连接，远离箱体1的一侧机轮必须加电机和编码器延长线，电源线与“ac220v”相连；确认电缆连接和电机安装无误后，按下“供电”按钮，启动电源，触摸屏7首先显示启动logo画面，自检完成再进入启动画面，触按触摸屏7屏幕任何地方，进入检测功能选择画面，如选择
ꢀ“
防滑刹车检查”项目，即进入左右轮防滑检查选择界面，可以选择对左轮或右轮进行防滑性能检查，左轮和右防滑性能检查操作界面相同，根据需要可对各参数进行调整，保存参数即可，检测完一个项目后，触按“即出”，返回到检测功能选择画面；其他检测项目，交叉保护、失效速度、各阈值检测过程类似；检测完毕，关闭电源，断开各处连接，安装机轮端盖。
77.当然，本实用新型创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。