基于飞机刹车防滑系统检测仪的机轮带速装置研制

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飞机起飞着陆性能是飞机性能的重要指标之- .事关飞机能否顺利滑跑离地和接地停止 。而要安全可靠地做到这-点 .必须确保飞机刹车防滑系统l时刻处于性能良好状态。为此 ，实际工作 中必须对飞机刹车防滑系统进行经常性检测 。为确保飞机刹 车防滑系统检测安全可靠 ，准确迅速，首先需要研制-机轮带速装置 ，用来驱动飞机机轮转动 ，并根据飞机刹 车防滑系统检测仪工作要求控制机轮的转动角速度 ，模拟实际滑跑过程，为检测飞机刹车防滑系统 的性能提供安 全可靠 的检测平台〖虑到实际检测地点 的多变性 ，待研的机轮带速装置必须是可移动的 ，以增加工作环境的适应性 。

1 主要技术数据和带速装置组成与功用(1)根据飞机刹车防滑系统实际检测工作的需要，带速装置的主要设计指标如下 ：输出角速度：0-1800rpm无 级可调 ：响应时间 ：小于 50ms；重量 ：小于 300kg；外形尺寸：约 (1800x760xlO80)mm。

修稿 日期 ：2013-03-27作者简 介：严共鸣 (1965-)，男，湖北天门人 ，硕士研究生 ，教授。主要从事飞行性能与控制的教学与研究。

18(2)飞机机轮带速装置由专用小车 、机轮驱动装置 、角速度调节部分、电路部分和安全防护部分组成 ，其组成框图如 图 1所示。其 中 ， - 专用小车由车体、车把手、 l 竺竺 兰兰l电缆挂架、车轮组件和车圈 -体立脚等组成，是机轮驱动装置、角速度调节部分 、 图1装电路 部分和 安全 防护部 分 Fig.1 Unit composition chart安装的平台 ，工作时受力 的主体 ∩以方便地携带 、搬运 ，从而提高机动性和实用性 。

机轮驱动装置 的主体是驱动轮 ，在工作 中起着主动轮的作用 。带动飞机机轮旋转。

角速度调节部分 由变频控制器 、变频电机和传送带组成 ，根据工作需要 ，操作人员可通过调节变频器电位来改变电机的旋转角速度，在传送带作用下，最终达到控制飞机机轮旋转角速度的 目的。

电路部分由工作电路、控制电路组成，完成电路的上电、断电.电机的启动、停止。满足飞机机轮带速装置正常供电工作 ，并通过调节变频器电位 ，对飞机机轮的角速度进行控制 。

安全防护部分主要包括皮带轮罩和驱动轮防护玻璃罩。皮带轮罩用于将皮带轮与外界空间隔离 ，防止皮带· 开发与创新·轮高速旋转时人员或其他物件与之接触而出现各种安全事故 。影响正常工作 。驱动轮防护玻璃罩用于防止驱动轮带动飞机机轮快速旋转时产生 的高速飞溅 的摩擦屑可能对操作人员引起的伤害 ，起遮道护作用。

2 带速装置主要部分设计(1)驱动轮设计闭如图 2所示 ，驱动轮 由驱动轮骨架和附着其上 的轮面构成 ，而驱动轮骨架 由轮轴 、轮辐 、轮壳组成。为保证驱动轮在长时间使用时能承受较大摩擦力 ，运行平稳 ，受力 均匀 ，不产生鼓包 、错位 等现f--A图2 驱动轮设计图象 ～驱动轮 的轮面与驱动 轮的骨 架 制 成 为 整体 ，也就是将 驱动轮的轮 面整 体地铸造在驱动 轮的骨架上 ，并 有Fig.2 Designing chart of driving wheel 多 层 加 强 帆 布层 ，以保证胎面胶较高，能长时间经受摩擦冲击 ，满足设备可靠性要求。

(2)控制面板设计 ：为使机轮带速装置工作稳定 ，可靠可控 ，必须在变频控制器面向车手把的-侧设计安装工作控制面板 ，便于操作人员观察、控制和操作。其工作控制面板示意图如图 3所示 。图中在装置工作控制面图 3 装置工作控制面板图Fig.3 Controlling boarddiagram of working unit板上 ，在外 加 电源 接通的情况下 ，按下 上 电”按钮 ，给 机轮带 速 装置供电，此时，上电指示”灯 亮 。按 下 断 电”按钮 ，停止 给 机轮 带 速装置 供 电 ，此 时 ， 上 电指 示 ”灯灭 。右 侧 控制面板的数位操作器如 图 4所示。其中，PROG表示进入或退 出编程状态 ；ENTER表示确定或存 储 FU000中的修改值 ；DISP表示监视画面切换 ，显示不同参数 ；- o - - 电位器(转速囡 -～ I： 剥----- ， 镕 # l 图4 控制面板数位操作器图Fig·4 Djgital controlling diagram of controling boardF/R表示正，反转切换；RUN表示电机运行；STOR/R表示停机或复位；/V表示变更数值；◎表示调节电位 ，进而改变电机旋转角速度 。FOR指示灯亮 ，表示 电机处于正转状态 ；REV指示灯亮 ，表示 电机处于反转状态 ；HZ指示灯亮，显示设定频率或输出频率；A指示灯亮 ，表示输出电流状态 ；ROTF指示灯亮 ，表示 电机转速状态 ；HZ、A指示灯亮 ，显示直 流电压 ；A、ROTT指示灯亮 ，显示交流 电压 ；HZ、ROTY指示灯亮 ，显示记数值 ；HZ、A、ROTF指示灯亮，显示变频器温度。

(3)带速装置电路设计：飞机机轮带速装置电路[31主要 由变频器、变频电机、接触器、按钮 、热继电器 、指示灯等组成，如图5所示。该电路采用低电压控制高电压的工作方式 ，具有过载保护 、应急保护和工作指示 的功能。

为了提高安全性和可靠性，380V和220V电源分别由两个空气开关来接通和断开 。同时 ，上电、断电部分控制回路采用了停止优先的 自锁电路设计。

上电、断 电控制部分通过接触器 KF、KM实现。按下上电按钮，接触器 KF工作，KF1、KF2、KF3自动接通 ，供电指示灯亮 ，配 电箱散热风扇开始工作 ，同时KM开始工作 ，KM1、KM2、KM3接通 ，变频 电机散热风扇开始工作，变频器上电。按下断电按钮时情况相反。

- - - J --------L--------图 5 装置电路原理 图Fig.5 Unitdrcnitdiagram热继电器起到过载保护作用，-旦过载，电路全部自动切断 ，防止事故发生。

3 无级调速计算在实际检测飞机刹车防滑系统性能时.需要根据飞机 的不 同滑跑速度阶段进行 ，因此带速装置必须无级可调 ，以模拟飞机的不 同滑跑速度。

假设机轮速度为 V，变频电机皮带轮半径为 R，则变频 电机转速为 ：V -2'rr-R据此可计算出机轮处于不同速度阶段时变频电机的不同转速值，从而控制变频器转速旋钮(电位计)的调节。

19圆圈 圄 画雌髓 聃髓功 设 左 变 运 城 蛐· 开发与创新 ·4 带速装置工作4.1 工作原理如图 3所示 ，上电后 ，启动电机，调节转速旋纽可改变电机的旋转角速度，在传送带作用下，相应地改变驱动轮的角速度 ，待驱动轮转速达到需要时 .操作人员推动小车将旋转的驱动轮紧紧顶住飞机机轮 ，在摩擦力矩作用下 ，飞机机轮将被带动并以-定速度旋转 。为使飞机机轮的转动速度达到刹车防滑系统的检测要求 ，可再次调节转速旋纽改变驱动轮的角速度 。飞机机轮的速度相应的也会发生改变，直至达到所需速度为止 ，真正实现对机轮速度进行无级调节，为飞机 刹车防滑系统检测仪的工作搭建了-个可调可控的优质平台4.2 工作特点(1)操作简单。带速装置的操作主要依据图3所示的操作面板进行 。面板左侧是电路显示 和控制示意图，右侧 是变频 器显示 和控制 示意图 。从工作状态 指示 、上电、启动 、调速 、停止到断电整个工作过程都可依照面板进行，简单方便。

(2)安全可靠。使用过程中，每-种操作都相应地对应-种工作状态指示 ，能及时客观地反应工作的正常与否 ，如 ：按 上电”按钮 ， 上电指示”灯应当亮 ；按变频器 启动”按钮 ，变频电机开始旋转 ，主显示 区显示转速 ，同时还可显示频率、电压 、温度、转向等参数和状态 ，若出现异常现象，按 停止 ”按钮 ，电机 即刻减速并停止旋转 ，退出工作状态 ，从而保证 了带速装置的工作使用安全。

(3)可调可控。根据飞机刹车防滑系统检测时对飞机机轮的转速要求及无级调速的计算式，可得出不同机轮速度所对应的电机转速 ，据此 ，可利用 电位器调速旋钮可调节电机转速 ，使其保持在所需值附近 ，即可进行飞机刹车防滑系统性能检测 ，不致使电机转速过大或过小 。

(4)机动灵活。带速装置体积小 、重量轻 ，底部装有车轮和车体立脚，不工作时可平稳放置。下按车手把.车体立脚离地 ，方便运输和带速工作的进行 ，这在实际使用过程中表现出很大的灵活性和适应性 ，提高了工作效益。

5 结束语该带速装置通用性强，符合现代信息战争条件下的应急维修保障需要 ，虽然是针对某型飞机刹车防滑系统检测仪研制的，但对其它机型甚至民航机也完全适用 。