電剎車作動(dòng)器中的活塞組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及飛機(jī)剎車領(lǐng)域，具體是一種電剎車作動(dòng)器中的活塞組件。
【背景技術(shù)】
[0002]電剎車是一種開始在飛機(jī)剎車中應(yīng)用的新技術(shù)。作動(dòng)器是電剎車中執(zhí)行剎車作動(dòng)的功能單元。作動(dòng)器主要由電機(jī)組件、減速齒輪、活塞組件和力傳感器等組成?；钊M件是作動(dòng)器中將減速齒輪輸出的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)化剎車作動(dòng)力輸出的功能部件。在電剎車作動(dòng)器中，活塞組件主要由滾珠絲杠、支撐軸承、隔熱墊等組成。根據(jù)滾珠絲杠使用方式的不同可將電剎車作動(dòng)器中的活塞組件分為兩類，一種是螺母驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠的結(jié)構(gòu)類型，另一種滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)螺母的結(jié)構(gòu)類型。兩種結(jié)構(gòu)各有優(yōu)劣。對(duì)于滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)螺母的結(jié)構(gòu)來說，目前已有多個(gè)專利對(duì)其進(jìn)行了描述。如專利W02005/001303 A2，專利US20090109565 Al，專利US7565953等。在這些結(jié)構(gòu)中，滾珠絲杠的螺母即為活塞筒，二者為同一個(gè)零件。活塞筒頭部有一個(gè)隔熱墊，剎車時(shí)直接與剎車盤接觸。這種活塞組件結(jié)構(gòu)在活塞筒向外伸出后螺母的外表面將直接暴露于作動(dòng)器外部環(huán)境下。活塞筒在使用中會(huì)經(jīng)歷高溫、潮濕和接觸各種腐蝕粉塵。這些條件要求活塞筒這個(gè)零件必須能夠耐受較高溫度和具有很好的耐腐蝕特性。而作為活塞組件中的傳動(dòng)零件來說，螺母要求高強(qiáng)度、高韌性和很好的耐磨性能。若直接將滾珠絲杠的螺母作為活塞筒使用，對(duì)零件材料的綜合性能要求很高，目前廣泛使用的滾珠絲杠材料(如軸承鋼Grl5、滲氮鋼38CrMoAlA等)并不同時(shí)具備這樣的綜合性能，必須研發(fā)新的材料來滿足這種使用場(chǎng)合要求。這將增加作動(dòng)器的研發(fā)和使用成本。
[0003]在以上滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)螺母的活塞組件結(jié)構(gòu)中，都使用了向心球軸承對(duì)滾珠絲杠進(jìn)行支撐定位。在剎車中活塞組件直接與剎車盤接觸，在剎車作動(dòng)力較大時(shí)由于剎車裝置其它部件的變形將導(dǎo)致活塞組件承受較大的側(cè)向力。此側(cè)向力將最終通過支撐軸承傳遞到作動(dòng)器的殼體上。由于向心球軸承不能承受較大的側(cè)向力，這種使用情況會(huì)導(dǎo)致軸承損傷，降低作動(dòng)器的作動(dòng)性能。
[0004]在以上滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)螺母的活塞組件結(jié)構(gòu)中，都采用潤(rùn)滑脂對(duì)滾珠絲杠進(jìn)行潤(rùn)滑。滾珠絲杠的工作位置隨著剎車盤的磨損而變化，磨損越大滾珠絲杠伸出越多，剎車盤磨損到壽時(shí)滾珠絲杠的螺母伸出至其行程的最大位置左右，當(dāng)更換新剎車盤時(shí)滾珠絲杠的螺母又必須縮回至初始位置。這樣隨著剎車盤磨損和更換，螺母的工作位置來回變化。螺母相對(duì)于滾珠絲杠的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)會(huì)帶動(dòng)潤(rùn)滑脂移動(dòng)，由于行程的最大位置處沒有潤(rùn)滑脂保持結(jié)構(gòu)，螺母的往復(fù)運(yùn)動(dòng)會(huì)使一部分潤(rùn)滑脂永久脫離滾珠絲杠的滾道，導(dǎo)致滾珠絲杠潤(rùn)滑不良，影響滾珠絲杠的工作壽命。否則必須定期對(duì)滾珠絲杠進(jìn)行潤(rùn)滑維護(hù)，增加使用方的維護(hù)工作量，增加作動(dòng)器的使用成本。
[0005]在以上結(jié)構(gòu)的活塞組件結(jié)構(gòu)中，滾珠絲杠工作時(shí)，螺母在滾珠絲杠上往復(fù)運(yùn)動(dòng)，存在著滾珠絲杠過行程運(yùn)動(dòng)的可能。當(dāng)螺母伸出超過滾珠絲杠的最大行程位置時(shí)，會(huì)導(dǎo)致滾珠脫離滾道，滾珠絲杠失效。由于滾珠絲杠上有齒輪，當(dāng)螺母縮回過度時(shí)將導(dǎo)致螺母和滾珠絲杠上的齒輪結(jié)構(gòu)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉，從而導(dǎo)致滾珠絲杠卡滯，失去驅(qū)動(dòng)能力。
[0006]以上結(jié)構(gòu)的活塞組件結(jié)構(gòu)中，螺母往復(fù)運(yùn)動(dòng)都要和作動(dòng)器殼體直接接觸。由于螺母和作動(dòng)器殼體都是金屬結(jié)構(gòu)，兩種金屬材料相互摩擦?xí)r具有較大的摩擦力，會(huì)導(dǎo)致活塞組件過早磨損，不利于提高作動(dòng)器的工作壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的兩種金屬材料相互摩擦?xí)r具有較大的摩擦力，減少作動(dòng)器工作壽命的不足，本發(fā)明提出了一種電剎車作動(dòng)器中的活塞組件。
[0008]本發(fā)明包括滾珠絲杠、滾珠絲杠螺母、活塞筒、潤(rùn)滑保持套、支撐密封環(huán)、推力滾針軸承、推力滾子軸承、向心滾針軸承。所述滾珠絲杠的一端裝入潤(rùn)滑保持套內(nèi)，并使位于該滾珠絲杠頂端的大齒輪通過推力滾針軸承、推力滾子軸承和向心滾針軸承安裝在所配合的作動(dòng)器殼體的上端面;所述大齒輪與電剎車作動(dòng)器的減速齒輪相嗤合，以接受輸入的轉(zhuǎn)矩。滾珠絲杠螺母套裝在所述滾珠絲杠上，并位于該滾珠絲杠的上部?；钊蔡籽b在所述潤(rùn)滑保持套和滾珠絲杠螺母上，并使所述潤(rùn)滑保持套的頂端嵌入該活塞筒內(nèi)表面的定位臺(tái)內(nèi)；在所述活塞筒的內(nèi)圓周表面與所述潤(rùn)滑保持套的外內(nèi)圓表面之間安裝有支撐密封環(huán)。所述潤(rùn)滑保持套的底端置于隔熱墊中心的凹槽內(nèi)；所述活塞筒的底端安放在隔熱墊的上表面。
[0009]滾珠絲杠頂端的大齒輪的圓周表面為與電剎車作動(dòng)器的減速齒輪相嚙合的齒面。在所述大齒輪上表面的中心有與作動(dòng)器蓋配合的中心凹槽，在該中心凹槽槽壁內(nèi)表面上端有環(huán)狀的止口，用于安裝軸承卡圈。在所述中心凹槽的周邊有環(huán)狀的軸承安裝槽。
[0010]在所述大齒輪的下表面外緣處有軸向凸出的環(huán)狀凸臺(tái)，該凸臺(tái)與大齒輪下表面之間的階梯差形成了推力滾針軸承的安裝面。通過該推力滾針軸承實(shí)現(xiàn)滾珠絲杠與所配合的作動(dòng)器殼體上端面之間的動(dòng)配合。
[0011]在所述滾珠絲杠下端的外圓周表面有凹槽，通過安裝在該凹槽中的密封環(huán)實(shí)現(xiàn)該滾珠絲杠與潤(rùn)滑保持套之間的密封配合。所述滾珠絲杠的下部外圓表面加工有螺旋滾道，當(dāng)滾珠絲杠工作時(shí)用于滾珠的循環(huán)。
[0012]所述活塞筒的內(nèi)徑與滾珠絲杠螺母的外徑相同，活塞筒的外徑略小于所配合的作動(dòng)器殼體的內(nèi)徑，以保證活塞筒不會(huì)與所述作動(dòng)器殼體直接接觸。在所述活塞筒內(nèi)表面上部有徑向凸出的定位臺(tái)；該定位臺(tái)處的內(nèi)徑與滾珠絲杠螺母的內(nèi)徑相同。在所述定位臺(tái)外端下表面為階梯狀，形成了潤(rùn)滑保持套的卡槽，裝配后的潤(rùn)滑保持套的頂端嵌裝在該卡槽內(nèi)。在所述活塞筒上端內(nèi)表面有滾珠絲杠螺母卡圈的安裝槽。所述定位臺(tái)上表面與安裝后的滾珠絲杠螺母卡圈下表面之間的距離等于滾珠絲杠螺母的軸向長(zhǎng)度。
[0013]所述活塞筒下端內(nèi)表面有與隔熱墊配合的螺紋。該螺紋段的內(nèi)徑小于該活塞筒筒壁的內(nèi)徑，并且螺紋段與活塞筒筒壁的內(nèi)徑差之間弧面過渡。在所述活塞筒下端有兩個(gè)并列的保險(xiǎn)絲孔，該保險(xiǎn)絲孔在活塞筒內(nèi)的孔口位于所述的弧面上，在活塞筒外的孔口位于該活塞筒筒壁外圓周表面。所述活塞筒上端外表面有半導(dǎo)向圈的安裝槽。
[0014]所述隔熱墊的上表面由凹槽;該凹槽槽口處內(nèi)徑與潤(rùn)滑保持套的外徑相同。所述隔板的外圓周表面為螺紋面。在所述隔熱墊上表面的外緣有環(huán)狀支耳;在該支耳的周向均布有六組保險(xiǎn)絲孔，每組兩個(gè)。
[0015]所述半導(dǎo)向圈有兩個(gè)，均為半圓環(huán)狀。所述各半導(dǎo)向圈的兩端分別有卡頭，并使該半導(dǎo)向圈的卡頭位于所述作動(dòng)器殼體上的兩個(gè)導(dǎo)向槽內(nèi)，以限制活塞筒的周向轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0016]在所述潤(rùn)滑保持套的上端面有2個(gè)凸出該端面的定位凸臺(tái)，并且所述2個(gè)定位凸臺(tái)對(duì)稱的分布在所述潤(rùn)滑保持套的上端面，并分別與活塞筒內(nèi)表面的定位臺(tái)上的潤(rùn)滑保持套的卡槽配合，防止?jié)櫥３痔自诨钊矁?nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。潤(rùn)滑保持套的中部通過安裝在活塞筒內(nèi)的支撐密封環(huán)進(jìn)行支撐，并對(duì)潤(rùn)滑保持套的外圓面進(jìn)行密封。所述潤(rùn)滑保持套下端的外圓周表面有環(huán)狀的凸臺(tái)，通過該凸臺(tái)將潤(rùn)滑保持套支撐在隔熱墊的上端面，以通過該凸臺(tái)與活塞筒內(nèi)表面的定位臺(tái)限制潤(rùn)滑保持套的軸向位置。
[0017]本發(fā)明采用向心滾針軸承+推力滾針軸承+推力滾子軸承的組合支撐，使?jié)L珠絲杠的支撐軸承工作壽命更長(zhǎng)。滾珠絲杠通過推力滾針軸承、推力滾子軸承和向心滾針軸承進(jìn)行支撐。其中，推力滾