一种集成式绿色滑行驱动装置的制作方法

1.本发明属于飞行器绿色电滑行技术领域，具体涉及一种集成式绿色滑行驱动装置。


背景技术：

2.传统的固定翼飞行器在进行滑行时，大部分都依赖于发动机形成的推力或者地面拖车，在每次飞行前后的滑行阶段，发动机都消耗大量的燃料，该方式被认为是低效率的，并且造成极大的能源浪费和环境污染。
3.现有的绿色电滑行装置主要是在起落架上安装电机，在机轮轮毂上固定安装齿轮，两者通过同步带连接将动力由电机传递到机轮上，驱动机轮转动，进而使飞行器滑行。该方法虽然起到了效果，但是也增加了飞行器的重量。
4.专利cn102897325a中给出一种包含传动链的飞机滑行系统，该飞机滑行系统是在起落架上安装马达和可实现接合与脱离两种功能的传动链装置，马达产生的动力通过传动链传递给飞机机轮，是飞机在地面移动，当飞机起飞、降落等不需要滑行时，传动链可与飞机机轮脱离，当被需要时，可与飞机机轮接合，该专利链传动传动效率低，尺寸大占空间大。
5.专利cn 107933948 a给出一种高效飞机地面滑行系统，具体是设置两个活动臂使轮胎进入两臂之间，滚轮贴于轮毂内壁上，驱动轮压紧在轮胎上，动力装置将动力通过变速箱后带动驱动轮转动，驱动轮带动轮胎转动，该专利通过两个活动臂使滚轮通过摩擦带动轮毂转动，这种方式存在打滑风险，传动效率低，易损伤轮胎，变速箱体积大，空间利用率低，重量大。
6.专利cn 107878775 a给出一种飞机地面滑行机轮驱动系统，具体是将动力装置和变速箱安装在机架上，变速箱的另一端安装有转盘和顶撑装置，作动时先由顶撑蹄向外运动，顶住轮毂内侧，由动力装置产生扭矩，经变速箱后驱动顶撑装置转动，从而将动力传递给机轮实现滑行。该飞机地面滑行机轮驱动系统，采用变速箱传动，变速箱体积大，空间利用率低，重量大，通过摩擦传动，效率低，传动稳定性较差。


技术实现要素：

7.本发明目的在于提供一种飞行器用集成式绿色滑行驱动装置，飞行器用集成式绿色滑行驱动装置是用于驱动飞行器滑跑来的新型解决方案，本发明同时用于实现飞机刹车冷却功能，设备集成度高，结构紧凑，重量轻，功能齐全。较好的解决了飞机地面滑跑时依赖发动机推力或者地面拖车的问题。
8.技术方案如下：
9.一种集成式绿色滑行驱动装置，包括：电动机、轴内适配器、中心齿轮轴、三组行星齿轮组件、集风罩支架、行星架、风扇组件；
10.所述轴内适配器与飞行器起落架轮轴固定，所述电动机安装在轴内适配器内侧；
11.所述中心齿轮轴的中部为齿轮，两端为传动轴，且两端传动轴末端均设有外花键；
12.所述电动机输出轴通过内花键与中心齿轮轴一端的外花键连接传递动力；
13.三组所述行星轮组件与轴内适配器连接，且围绕中心齿轮轴沿周向均布；
14.三组行星轮组件通过齿轮与集风罩支架连接，所述集风罩支架与飞行器机轮轮毂连接；中心齿轮轴的齿轮均与三组行星轮组件连接并为行星轮组件传递动力从而驱动机轮运动；
15.所述行星架一端与行星轮组件连接，另一端与风扇组件连接；
16.中心齿轮轴另一端通过花键与风扇组件连接传递动力。
17.进一步，所述装置还包括：电磁铁和永磁体；
18.所述电磁铁套在电动机输出轴上并通过螺钉与电动机固定；
19.所述永磁体固定在中心齿轮轴的齿轮靠近电动机一侧；
20.通过为所述电磁铁施加正反电流，使得电磁铁吸引或排斥永磁体，从而带动中心齿轮轴沿轴向运动，以控制中心齿轮轴与行星轮组件和/或风扇组件是否啮合。
21.进一步，所述集风罩支架为环形件，外侧通过螺钉与飞行器机轮轮毂连接固定；内侧设有齿轮用于与行星轮组件连接。
22.进一步，每组所述行星轮组件包括：行星轮轴、行星轮轴承、行星轮、套筒；
23.所述行星轮轴一端通过螺钉与轴内适配器固定，另一端通过螺钉与行星架固定。
24.行星轮轴承套设在所述行星轮轴上，所述行星轮套设在所述行星轮轴承上；所述行星轮同时与中心齿轮轴的齿轮和集风罩支架齿轮啮合。
25.进一步，所述风扇组件包括：风扇轴支架、风扇轴承、风扇轴、风扇；
26.所述风扇轴设有内花键与中心齿轮轴的外花键配合；
27.所述风扇轴支架通过螺钉与行星架固定；所述风扇轴上套设风扇轴承，所述风扇轴承与风扇轴支架固定连接用于为风扇轴提供支撑；
28.所述风扇安装在所述风扇轴上。
29.进一步，所述风扇轴内侧设有第一轴向限位台，用于限制中心齿轮轴向风扇组件一侧运动时的轴向运动范围；
30.中心齿轮轴的齿轮两侧均设有环形限位台，用于限制中心齿轮轴的轴向运动范围。
31.进一步，当为电磁铁施加正向电流时，电磁铁与永磁体之间产生排斥力，中心齿轮轴向风扇组件一侧运动；中心齿轮轴与行星轮啮合，而中心齿轮轴靠近风扇组件一侧外花键与风扇轴内花键脱离，电动机仅驱动行星轮转动，风扇停止工作；
32.当为电磁铁施加反向电流时，电磁铁与永磁体之间产生吸引力，中心齿轮轴向电动机一侧运动；中心齿轮轴与行星轮脱离，而中心齿轮轴靠近风扇组件一侧外花键与风扇轴内花键啮合，电动机仅驱动风扇转动，行星轮停止工作；
33.中心齿轮轴靠近电动机一侧外花键与电动机输出轴始终啮合。
34.进一步，所述风扇轴外表面沿轴向设有键槽，所述风扇中心孔内设有单键，所述单键与键槽配合用于风扇与风扇轴的连接固定；
35.风扇轴远离中心齿轮轴一侧设有外螺纹，圆螺母设置在风扇外侧并与风扇轴螺接用于锁紧风扇；
36.在所述圆螺母与风扇之间设置止动垫圈。
37.与现有技术相比，本技术有以下技术效果：
38.1.体积小，重量轻，该绿色滑行驱动装置通过行星齿轮减速器传动提供机轮滚转所需要的扭矩，整个装置体积小巧，可有效减轻原有电滑行装置的重量进而减轻整机重量。
39.2.节能环保，在飞行器滑行时，不使用发动机推力或地面拖车，避免燃油浪费。
40.3.集成化，该集成式绿色滑行驱动装置将滑行驱动装置和冷却风扇装置集成在一起，由一台交流电机提供动力实现两种功能，可依据需求随意切换，另一方面不用对机轮现有结构进行较大改动，维护方便。
附图说明
41.为了更清晰地说明本发明具体实施方案，下面将对方案具体的附图加以说明。
42.图1集成式绿色滑行驱动装置结构主视图；
43.图2集成式绿色滑行驱动装置结构右视图；
44.图3集成式绿色滑行驱动装置结构右视图(无风扇组件)；
45.图4集成式绿色滑行驱动装置结构剖视图；
46.图5集成式绿色滑行驱动装置结构安装示意图；
47.其中：1-电动机；2-轴内适配器；3-电磁铁；4-永磁体；5-中心齿轮轴；6-行星架；7-行星轮轴；8-套筒；9-行星轮轴承；10-行星轮；11-集风罩支架；12-风扇轴支架；13-风扇轴承；14-风扇轴；15-风扇；16-止动垫圈；17-圆螺母；18-键。
具体实施方式
48.为了使本发明方案的技术方案及优势更加清楚明了，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详细、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。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，都应当属于本发明保护的范围。
49.下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
50.参考图1-图5，一种集成式绿色滑行驱动装置，包括电动机1、轴内适配器2、电磁铁3、永磁体4、中心齿轮轴5、行星架6、行星轮轴7、套筒8、行星轮轴承9、行星轮10、集风罩支架11、风扇轴支架12、风扇轴承13、风扇轴14、风扇15、止动垫圈16、圆螺母17、键18。
51.所述的电动机1固定安装在轴内适配器2上，轴内适配器2再固定安装在飞行器起落架轮轴上。
52.所述的电磁铁3套在电动机轴，通过螺钉固定安装在电动机1上，所述的永磁体4固定安装在中心齿轮轴5上。
53.所述的电动机1轴内部设有内花键，中心齿轮轴5一端设有外花键，电动机1和中心齿轮轴5通过花键连接传递动力，所述的行星轮轴7共有三个，通过螺钉固定安装在轴内适配器2上，所述的行星轮10共有三个，与三个套筒8、行星轮轴承9一起安装在行星轮轴7上，所述的集风罩支架11设有内齿轮，与行星轮10，中心齿轮轴5共同构成电滑行驱动装置(行星齿轮减速器)，所述的集风罩支架11设有螺钉连接孔，通过螺钉可与飞行器机轮轮毂连接用于传递扭矩。
54.所述的行星架6通过螺钉固定安装在三个行星轮轴8上
55.所述的中心齿轮轴5另一端设有外花键，风扇轴14内部设有内花键，中心齿轮轴5和风扇轴14通过花键连接传递动力。所述的风扇轴支架12，风扇轴承13一起安装在风扇轴14上，风扇轴支架12通过螺钉固定安装在行星架6上，起到支撑风扇轴的作用。
56.所述的键18通过螺钉固定在风扇15上，通过键连接安装在风扇轴14上，所述的止动垫圈16、圆螺母17安装在风扇轴14上。
57.该集成式绿色滑行驱动装置工作原理：
58.1.当需要使用电滑行功能时，电磁铁3通电，与永磁体4的相对面形成排斥力，将中心齿轮轴5向外移动，中心齿轮轴5与行星轮10啮合，此时电动机1轴转动，带动中心齿轮轴5转动，中心齿轮轴5驱动行星轮10转动，行星轮10带动集风罩支架11转动，由于集风罩支架11与飞行器机轮轮毂固定连接，所以带动机轮轮毂转动，驱使飞行器向前移动实现电滑行功能。
59.2.当需要使用冷却风扇降温功能时，电磁铁3通电，与永磁体4的相对面形成吸引力，将中心齿轮轴5向内移动，中心齿轮轴5与行星轮10脱离，同时中心齿轮轴5与风扇轴14通过花键啮合，此时电动机1轴转动，带动中心齿轮轴5转动，中心齿轮轴5驱动风扇轴14转动，风扇轴14驱动风扇15转动，实现风扇冷却功能。

技术特征：
1.一种集成式绿色滑行驱动装置，其特征在于：所述装置包括：电动机、轴内适配器、中心齿轮轴、三组行星齿轮组件、集风罩支架、行星架、风扇组件；所述轴内适配器与飞行器起落架轮轴固定，所述电动机安装在轴内适配器内侧；所述中心齿轮轴的中部为齿轮，两端为传动轴，且两端传动轴末端均设有外花键；所述电动机输出轴通过内花键与中心齿轮轴一端的外花键连接传递动力；三组所述行星轮组件与轴内适配器连接，且围绕中心齿轮轴沿周向均布；三组行星轮组件通过齿轮与集风罩支架连接，所述集风罩支架与飞行器机轮轮毂连接；中心齿轮轴的齿轮均与三组行星轮组件连接并为行星轮组件传递动力从而驱动机轮运动；所述行星架一端与行星轮组件连接，另一端与风扇组件连接；中心齿轮轴另一端通过花键与风扇组件连接传递动力。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述装置还包括：电磁铁和永磁体；所述电磁铁套在电动机输出轴上并通过螺钉与电动机固定；所述永磁体固定在中心齿轮轴的齿轮靠近电动机一侧；通过为所述电磁铁施加正反电流，使得电磁铁吸引或排斥永磁体，从而带动中心齿轮轴沿轴向运动，以控制中心齿轮轴与行星轮组件和/或风扇组件是否啮合。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：所述集风罩支架为环形件，外侧通过螺钉与飞行器机轮轮毂连接固定；内侧设有齿轮用于与行星轮组件连接。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：每组所述行星轮组件包括：行星轮轴、行星轮轴承、行星轮、套筒；所述行星轮轴一端通过螺钉与轴内适配器固定，另一端通过螺钉与行星架固定。行星轮轴承套设在所述行星轮轴上，所述行星轮套设在所述行星轮轴承上；所述行星轮同时与中心齿轮轴的齿轮和集风罩支架齿轮啮合。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：所述风扇组件包括：风扇轴支架、风扇轴承、风扇轴、风扇；所述风扇轴设有内花键与中心齿轮轴的外花键配合；所述风扇轴支架通过螺钉与行星架固定；所述风扇轴上套设风扇轴承，所述风扇轴承与风扇轴支架固定连接用于为风扇轴提供支撑；所述风扇安装在所述风扇轴上。6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：所述风扇轴内侧设有第一轴向限位台，用于限制中心齿轮轴向风扇组件一侧运动时的轴向运动范围；中心齿轮轴的齿轮两侧均设有环形限位台，用于限制中心齿轮轴的轴向运动范围。7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：当为电磁铁施加正向电流时，电磁铁与永磁体之间产生排斥力，中心齿轮轴向风扇组件一侧运动；中心齿轮轴与行星轮啮合，而中心齿轮轴靠近风扇组件一侧外花键与风扇轴内花键脱离，电动机仅驱动行星轮转动，风扇停止工作；当为电磁铁施加反向电流时，电磁铁与永磁体之间产生吸引力，中心齿轮轴向电动机一侧运动；中心齿轮轴与行星轮脱离，而中心齿轮轴靠近风扇组件一侧外花键与风扇轴内花键啮合，电动机仅驱动风扇转动，行星轮停止工作；
中心齿轮轴靠近电动机一侧外花键与电动机输出轴始终啮合。8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：所述风扇轴外表面沿轴向设有键槽，所述风扇中心孔内设有单键，所述单键与键槽配合用于风扇与风扇轴的连接固定；风扇轴远离中心齿轮轴一侧设有外螺纹，圆螺母设置在风扇外侧并与风扇轴螺接用于锁紧风扇；在所述圆螺母与风扇之间设置止动垫圈。

技术总结
本发明属于飞行器绿色电滑行技术领域，具体涉及一种集成式绿色滑行驱动装置，轴内适配器与飞行器起落架轮轴固定，电动机安装在轴内适配器内侧；中心齿轮轴的中部为齿轮，两端为传动轴，且两端传动轴末端均设有外花键；电动机输出轴通过内花键与中心齿轮轴一端的外花键连接传递动力；三组所述行星轮组件与轴内适配器连接，且围绕中心齿轮轴沿周向均布；三组行星轮组件通过齿轮与集风罩支架连接，所述集风罩支架与飞行器机轮轮毂连接；中心齿轮轴的齿轮均与三组行星轮组件连接并为行星轮组件传递动力从而驱动机轮运动；行星架一端与行星轮组件连接，另一端与风扇组件连接；中心齿轮轴另一端通过花键与风扇组件连接传递动力。轴另一端通过花键与风扇组件连接传递动力。轴另一端通过花键与风扇组件连接传递动力。


技术研发人员：徐麒 马新刚 余江 李国胜 王琰 李倩
受保护的技术使用者：西安航空制动科技有限公司
技术研发日：2023.03.15
技术公布日：2023/5/18