用于例如推力反向器罩的可移动飞行器发动机舱元件的驱 动系统 本发明涉及一种用于例如推力反向器罩的可移动飞行器发动机舱元件的驱动系统。 飞行器发动机舱围绕着发动机, 并且执行一定数量的功能, 包括推力反向器功能。
众所周知, 这种推力反向器功能使得在降落时将发动机的部分推力转向飞行器的 前部, 并因此减小制动距离。
在格栅式推力反向器系统中, 部分推力的定向的这种调整是通过引起一个或多个 形成推力反向器罩的元件的滑动、 并因此使得能够暴露将来自发动机的第二空气流 ( 冷流 体 ) 朝向机舱前部偏转的格栅来完成的。
通常, 形成反向器罩的这些元件通过多个分布在机舱外围的机械式 ( 典型为滚珠 丝杠型 ) 或液压式 ( 活塞型 ) 驱动器来驱动, 这些驱动器由飞行器的液压发生回路控制或 者由连接至飞行器的通用电力回路的电力发生回路控制。
在本说明书的上下文中, 液压发生意味着能源为液压的, 驱动器的控制可以是液 压的 ( 液压驱动器 ) 或机械的 ( 作用于机械驱动器的液压马达 )。
类似地, 在本发明的上下文中, 电力发生意味着能源为电, 驱动器的控制可以是机 械式的 ( 作用于机械驱动器的电动马达 ) 或液压的 ( 通过液压泵作用在液压马达上的电动 马达 )。
众所周知, 这些驱动器相互运动学连接, 在机械驱动器的情况下通常通过柔性的 轴 ( 通常称为 “柔性轴” ) 连接, 因此控制其中的一个也就控制了其他的。
本发明的目的在于特别提供了可以弥补驱动器的液压发生回路或电力发生回路 的缺陷的装置, 使得通过被驱动的元件执行的功能可以不受影响。
本发明的目的通过一种用于驱动至少一个飞行器发动机机舱元件的系统来实现, 该系统包括至少两个相互运动学连接的驱动器, 一个能够控制两个驱动器中的至少一个驱 动器的第一液压 ( 或电力 ) 发生回路, 和一个能够控制另一个驱动器的第二电力 ( 或液压 ) 发生回路。
由于这些特征, 如果通过一种类型能源提供动力的第一回路出现故障, 通过另一 种类型能源提供动力的第二回路可以接管, 并且在驱动器之间的运动学连接使得这种从一 个回路到另一个回路的切换与机舱元件的移动不相关。
根据本发明所述驱动系统的其他可选特征 :
所述驱动器是机械式的, 所述第一回路使用液压发生方式, 液压发生方式作用在 液压马达上, 其中液压马达作用在其中一个驱动器上, 并且所述第二回路使用电力发生方 式, 该电力发生方式包括一个作用在液压泵上的电动马达, 该液压泵又作用于一个作用在 另一个驱动器上的液压马达,
所述驱动器是机械式的, 所述第一回路使用液压发生方式, 该液压发生方式作用 于一个作用在其中一个驱动器上的液压马达, 并且所述第二回路使用电力发生方式, 该电 力发生方式包括一个直接作用在另一个驱动器的电动马达,
所述驱动器是机械式的, 所述第一回路使用电力发生方式, 该电力发生方式包括 一个直接作用在驱动器上的电动马达, 并且所述第二回路使用液压发生方式, 该液压发生 方式作用于一个作用在另一个驱动器上的液压马达,
所述驱动器是液压的, 所述第一回路使用直接作用在其中一个驱动器上的液压发 生方式, 并且第二回路使用电力发生方式, 电力发生方式包括一个电动马达, 电动马达作用 于一个直接作用在另一个驱动器上的液压泵,
所述驱动器是液压的, 所述第一回路使用电力发生方式, 电力发生方式直接作用 在液压泵上, 该液压泵又作用于其中一个驱动器, 并且第二回路使用直接作用于另一个驱 动器的液压发生方式,
所述系统包括三个相互运动学连接的驱动器, 具有液压 ( 或电力 ) 发生方式的所 述第一回路和所述第二电力 ( 或液压 ) 发生回路分别连接至运动学链的两个终端驱动器 上, 该运动学链由三个驱动器形成 : 由于这些特征, 在两个驱动器之间的运动学传动装置 ( 例如在机械驱动器情况下的柔性轴 ) 发生故障的情况下, 可以立即使用第一和第二回路 继续使三个驱动器运转。
根据下面的叙述并参考附图, 将看到本发明的其他特征和优点, 其中 :
图 1 是根据本发明的系统的第一实施方式的控制回路的示意图,
图 2 是所述系统的第二实施方式的示意图。
在这两幅附图中, 使用了当前用于液压回路领域的符号。
在附图中, 相同或相似的附图标记指代相同或相似的一系列元件。
图 1 示出了三个已知的滚珠丝杠型的机械驱动器 A1、 A2、 A3 : 这种驱动器使得能够 从处于固定螺纹中的螺纹杆的旋转中获得螺纹杆的平移。 所述三个驱动器 A1、 A2、 A3 特别地用于滑动装备飞行器机舱的格栅式推力反向器 ( 未示出 ) 的罩。
在这种情况下, 所述三个驱动器 A1、 A2、 A3 在机舱外围上等角间隔地分开, 以使得 对反向器罩施加的驱动力平衡分布。
这三个驱动器 A1、 A2、 A3 通过柔性传动轴 ( 通常称为 “柔性轴” ) 相互连接, 使得 所述驱动器的旋转螺纹杆可以共同驱动。
更具体地, 如图 1 所示, 第一柔性轴 F1 将第一驱动器 A1 连接至第二驱动器 A2, 第 二柔性轴 F2 将第二驱动器 A2 连接至第三驱动器 A3。
图 1 示出了用于控制第一驱动器 A1 的液压回路 1。
用实线示出的液压回路 1 使用液压发生方式, 它从飞行器的第一液压回路吸收其 液压压力源 H。
这种液压回路 1 是传统的, 因此将以非常简略的方式描述。
如图 1 所示, 该液压回路 1 包括一个过滤器 F, 三个分配器 D1、 D2、 D3, 两个预加载 止回阀 C1、 C2, 一个蓄能器 A, 所有这些元件相互液压连接, 以允许在一个或另一个方向上 选择性驱动具有两个旋转方向的不变排量液压马达 M1。
马达 M1 在其输出端包括齿轮 E1, 齿轮 E1 与第一驱动器 A1 的旋转螺纹杆 TF 的齿 轮 E2 相配合。
液压控制回路 1 也连接至用虚线示出的电力制动回路 3, 使得能够在制动器 D1 上
选择性地作用, 使得能够阻止驱动器 A1 的螺纹杆 TF 的旋转。
制动回路 3 还包括分配器 4, 使得能够选择性作用于驱动器 A1 的锁定销 ( 第一锁 定系统 ), 使得能够确保推力反向器罩的关闭位置。
值得注意的是, 所述制动回路 3 也可通过类似于驱动器 A1 的元件作用于第三驱动 器 A3, 这些元件使用与第一驱动器 A1 的附图标记类似的附图标记指代, 但以数字 3 结尾 : B13、 D43、 E13、 E23。
令人惊讶的是, 根据本发明可以发现, 螺纹杆 TF3 的输入齿轮由安装在无刷电动 马达 M13 的输出轴上的齿轮 E13 驱动。
因此, 可以说, 第三驱动器 A3 的控制使用了电力发生方式, 因为使得驱动器操作 的能源是电力。
上述实施方式的操作模式和优点如下所述。
在正常操作模式中, 可以使用液压回路 1 和电动马达 M13 两者来操作三个驱动器 A1、 A2、 A3, 使得能够分别作用在第一驱动器 A1 和第三驱动器 A3 上, 第二中心驱动器 A2 的 操作由柔性轴 F1, F2 确保。
如本身已知那样, 在推力反向器罩的任何打开操作之前, 工作人员通过使用回路 3 解锁第一螺栓 D4 和 D43 来开始, 并在推力反向器罩移动过程中, 通过良好确定的策略使用 制动回路 3 作用在制动器 D1 和 D13 上, 从而精确控制推力反向器罩的移动。 如果飞行器的第一液压源出现问题, 那么液压回路 1 的操作可以检验缺陷。
在这种情况下, 电动马达 M13 的操作可以弥补此缺陷, 因为该马达 ( 其能源是电, 因此明显与飞行器的液压能源不同 ) 不仅可以驱动第三驱动器 A3, 也可以通过柔性轴 F1 和 F2 驱动第一驱动器 A1 和第二驱动器 A2。
因此可以理解, 根据本发明的系统使得能够保持驱动器的正常操作模式, 而不论 飞行器的第一液压回路是否有重大故障 : 因此该系统十分安全。
此外, 由于端部驱动器 A1、 A3 均通过唯一的马达驱动, 使得能够处理柔性轴 F1 或 柔性轴 F2 的断裂。
在此情况下, 剩下的柔性轴继续驱动中心驱动器 A2, 并且工作人员因此以此方式 得以连续操作三个驱动器。
图 2 示出了根据本发明的另一个实施方式的系统。
如图 2 所示, 第一驱动器 A1 的液压控制回路 1 和制动回路 3 与第一实施方式相同, 因此不再赘述。
不同之处在于第三驱动器 A3 的控制装置。
与前述实施方式不同, 其中所述第三驱动器 A3 的控制直接通过电动马达完成, 在 目前情况中, 所述控制由与液压马达 M1 相似的液压马达 M133( 即具有不变排量和两个旋转 方向 ) 保证, 所述液压马达 M133 由液压回路 13 提供动力, 该液压回路 13 包括不变排量泵 P, 该泵 P 由与前一实施方式相似的无刷电动马达 M13 驱动。
液压回路 13 主要由静压回路构成, 广泛用于其他工业应用, 例如升降装置 : 这种 液压回路 13 特别包括多个预加载止回阀 C13、 C23、 C33、 C43、 过滤器 F3 和两个分配器 D13、 D23。
因此可以理解, 在此第二实施方式中, 第三机械驱动器 A3 的操作是由液压回路 13
确保的, 其中压力源使用电力发生方式 : 这种压力通过电动马达 M13 获得, 完全与飞行器第 一液压回路的压力源 H 无关。
因此, 如同前述情况那样, 如果飞行器第一液压回路故障, 备用液压回路 13 可以 继续自动操作, 使用电力能源为马达 M13 提供动力。
如同前述情况那样, 在正常操作模式中, 第一液压回路 1 和备用液压回路 13 均在 运行, 所以存在冗余。
可以考虑在这两个回路之间设置液压连接 L, 从而一旦飞行器的第一液压回路故 障, 泵 P 不仅可以为备用回路 13 提供动力, 还可以为第一回路 1 提供动力。
根据前面的描述应当已经理解, 本发明提供了一种系统, 由于能源独立, 该系统使 得能够弥补飞行器的第一液压回路的缺陷。
当然, 本发明并不局限于所述的实施方式。
因此能够考虑将本发明应用于如下系统, 其中 :
所述驱动器是机械式的, 所述第一回路使用电力发生方式, 该电力发生方式包括 一个直接作用在驱动器上的电动马达, 并且所述第二回路使用液压发生方式, 该液压发生 方式作用于一个作用在另一个驱动器上的液压马达,
所述驱动器是液压的, 所述第一回路使用液压发生方式, 所述液压发生方式直接 作用在其中一个驱动器上, 并且第二回路使用电力发生方式, 该电力发生方式包括一个电 动马达, 该电动马达直接作用于一个作用在另一个驱动器上的液压泵,
所述驱动器是液压的, 所述第一回路使用电力发生方式, 该电力发生方式直接作 用在液压泵上, 该液压泵又作用于其中一个驱动器, 并且第二回路使用液压发生方式, 该液 压发生方式直接作用于另一个驱动器。
本发明的概念当然适用于驱动推力反向器罩, 但更为普遍的是, 适用于驱动在飞 行器机舱上的各种活动元件。
本发明特别应用于双驱动器的操作, 即, 驱动器包括一个能够驱动第一活动元件 的杆, 还包括一个可伸缩地安装在第一杆上的第二杆, 使得能够同时驱动第二活动元件。
这种特定的应用尤其是对于推力反向器罩和形成可变扇形喷嘴 (VFN) 的部件下 游十分有用 : 这种构造特别在现有技术文件 GB2446441 中公开。
最后, 应当指出, 对于本发明的描述特别结合了三个驱动器的使用, 但是当然可以 应用于两个驱动器或多于三个驱动器。