BR102017001661A2 - Position sensor for a sangria valve, and, sangria valve - Google Patents

Description

“SENSOR DE POSIÇÃO PARA UMA VÁLVULA DE SANGRIA, E, VÁLVULA DE SANGRIA” FUNDAMENTOS

[001] O assunto aqui divulgado se refere a sensores de posição e, mais particularmente, a sensores de posição para válvulas de sangria.

[002] Válvulas de sangria são usadas dentro da aeronave para controlar fluxo de ar de sangria. As válvulas de sangria podem utilizar sensores de posição para fornecer informação a respeito da posição e operação da válvula de sangria. Muitas vezes, os sensores de posição não podem suportar o ambiente de alta pressão e alta temperatura que uma válvula de sangria experimenta.

BREVE SUMÁRIO

[003] De acordo com uma modalidade, um sensor de posição para uma válvula de sangria com um pistão, um disco de válvula e uma ligação de pistão para acoplar o pistão e o disco de válvula, o sensor de posição inclui uma bobina e um conjunto de núcleo, incluindo um núcleo disposto dentro da bobina, um retentor de ligação acoplado ao pistão e uma haste de conexão acoplada ao núcleo e ao retentor de ligação.

[004] De acordo com uma modalidade, uma válvula de sangria incluindo um pistão, um eixo de válvula, uma ligação de pistão para acoplar o pistão e o eixo de válvula, um disco de válvula acoplado ao eixo de válvula e um sensor posição incluindo uma bobina e um conjunto de núcleo, incluindo um núcleo disposto dentro da bobina, um retentor de ligação acoplado ao pistão e uma haste de conexão acoplada ao núcleo e ao retentor de ligação.

[005] A fimção técnica das modalidades descritas acima inclui um conjunto de núcleo, incluindo um núcleo disposto dentro da bobina, um retentor de ligação acoplado à ligação de pistão e uma barra de conexão acoplada ao núcleo e ao retentor de ligação.

[006] Outros aspectos, características e técnicas das modalidades se tomarão mais evidentes a partir da seguinte descrição tomada em conjunto com os desenhos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[007] A matéria objeto é particularmente ressaltada e distintamente reivindicada nas reivindicações ao final do relatório descritivo. As características anteriores e outras características e vantagens das modalidades são evidentes a partir da seguinte descrição detalhada tomada em conjunto com os desenhos anexos em que elementos similares são numerados da mesma forma nas FIGURAS: A FIG. 1 é uma vista em corte transversal de uma modalidade de uma válvula de sangria; A FIG. 2 é uma vista isométrica de uma modalidade de um conjunto de núcleo para uso com o sensor de posição da FIG. 1; e A FIG. 3 é uma vista isométrica parcial de uma modalidade de um conjunto de bobina para uso com o sensor de posição da FIG. 1. DESCRIÇÃO DETALHADA

[008] Com referência aos desenhos, a FIG. 1 mostra uma válvula de sangria 100. Na modalidade ilustrada, a válvula de sangria 100 inclui um corpo de válvula 102, um disco de válvula 104, um eixo de válvula 106, um pistão 110 e um sensor de posição 130. Na modalidade ilustrada, a válvula de sangria 100 pode ser usada para dirigir fluxo ar de sangria 101 para componentes e áreas desejadas dentro de uma aeronave ou outro veículo adequado. O fluxo de ar de sangria 101 pode ser muitas vezes fluxo de ar de alta temperatura e alta pressão, com temperaturas que variam entre 1000F -1400F e pressões ultrapassando 1000 psi. Na modalidade ilustrada, o sensor de posição 130 pode determinar uma localização relativa do disco de válvula 104 para determinar o estado atual de operação da válvula de sangria 100 sem ser exposto ao ambiente hostil criado pelo fluxo de ar de sangria 101. Em certas modalidades, múltiplas válvulas de sangria 100 podem ser utilizadas dentro de um sistema de fluxo de ar de sangria para controlar o fluxo de ar de sangria 101 em vários locais dentro do sistema. Válvulas de sangria 100 podem ser controladas por um controlador centralizado.

[009] Na modalidade ilustrada, o disco de válvula 104 se move dentro do corpo de válvula 102 para controlar o fluxo de ar de sangria 101 através do corpo de válvula 102. A posição do disco de válvula 104 controla a quantidade e o fluxo do fluxo de ar de sangria 101 através do corpo de válvula 102. O disco de válvula 104 pode ser um disco tipo válvula borboleta estilo que gira dentro do corpo de válvula 102 para controlar o fluxo de ar de sangria 101. Na modalidade ilustrada, o disco de válvula 104 é girado por um eixo de válvula 106. Na modalidade ilustrada, o eixo de válvula 106 pode girar ao longo do eixo geométrico do eixo de válvula 106 para manipular a posição do disco de válvula 104 em relação ao corpo de válvula 102. O eixo de válvula 106 pode ser girado por qualquer atuador adequado.

[0010] Na modalidade ilustrada, o eixo de válvula 106 é acoplado a um pistão 110 por uma ligação de pistão 108. O pistão 110 pode ser atuado por uma fonte hidráulica ou pneumática fornecida pela servoconexão 114. Na modalidade ilustrada, o movimento do pistão 110 é transferido para o eixo de válvula 106 para converter o movimento de translação do pistão 110 em movimento de rotação do eixo de válvula 106. Portanto, o movimento do pistão 110 pode ajustar a posição do disco de válvula 104.

[0011] Na modalidade ilustrada, o pistão 110 pode transladar dentro de uma cavidade formada pela tampa de atuador de válvula 112. Como mostrado na FIG. 1, a tampa de atuador de válvula 112 é espaçada do disco de válvula 104 e do fluxo de ar de sangria 101. Portanto, na modalidade ilustrada, a tampa de atuador de válvula 112 é submetida a um ambiente de temperatura mais baixa do que o fluxo de ar de sangria 101.

[0012] Na modalidade ilustrada, o sensor de posição 130 é disposto dentro da tampa de atuador de válvula 112. Na modalidade ilustrada, o sensor de posição 130 inclui o conjunto de transformador diferencial variável (LVDT) 140 e o conjunto de núcleo 150. Na modalidade ilustrada, o sensor de posição 130 está localizado longe do fluxo de ar de sangria de alta pressão alta temperatura 101 para permitir uma operação melhorada e confiabilidade.

[0013] Durante a operação da válvula de sangria 100, o sensor de posição 130 pode proporcionar realimentação de posição que pode fornecer informação a respeito das condições de operação da válvula de sangria 100. Na modalidade ilustrada, o sensor de posição 130 está acoplado ao pistão 110. Uma vez que a translação do pistão 110 resulta na rotação do disco de válvula 104, o sensor de posição 130 pode medir a translação do pistão 110 e determinar a rotação do disco de válvula 104 sem ser exposto ao fluxo de ar de sangria 101.

[0014] Na modalidade ilustrada, o sensor de posição 130 pode converter o movimento ou a posição do conjunto de núcleo 150 dentro do conjunto LYDT 140 num sinal elétrico proporcional que pode ser recebido por um controlador central. De um modo vantajoso, o sensor de posição 130 utiliza acoplamento eletromagnético e não requer contato elétrico entre o conjunto de núcleo 150 e o conjunto LVDT 140 para permitir confiabilidade intensificada e vedação. Durante a operação, corrente alternada aciona o conjunto LVDT 140 e quando o conjunto de núcleo 150 muda de posição, a voltagem induzida no conjunto LVDT 140 muda, fornecendo um sinal de realimentação de posição.

[0015] Com referência às F1GS. 1 e 2, o conjunto de núcleo 150 é mostrado. Na modalidade ilustrada, o conjunto de núcleo 150 inclui um núcleo 152, um retentor de ligação 154 e uma haste de conexão 156. Na modalidade ilustrada, o núcleo 152 pode transladar dentro do conjunto LVDT 140 para fornecer um sinal que corresponde à posição do disco de válvula 104, uma vez que o retentor de ligação 154 esteja acoplado ao pistão 110. Em certas modalidades, os elementos do conjunto de núcleo 150, incluindo o núcleo 152, o retentor de ligação 154 e a haste de conexão 156, podem ser brasados juntos. Em certas modalidades, os elementos do conjunto de núcleo 150, incluindo o núcleo 152, o retentor de ligação 154 e a haste de conexão 156, podem ser mecanicamente fixados pela utilização de roscas, parafusos, rebites ou de qualquer outro meio de fixação mecânica adequado.

[0016] Na modalidade ilustrada, o núcleo 152 é um núcleo ferromagnético que translada dentro do conjunto LVDT 140 para gerar um sinal de realimentação, como descrito anteriormente. O núcleo 152 é dimensionado para transladar dentro do conjunto LVDT 140, sem contatar o conjunto LVDT 140. Na modalidade ilustrada, o núcleo 152 é acoplado a uma haste de conexão 156 que também não entra em contato com o conjunto LVDT 140 e transfere o movimento do retentor de ligação 154.

[0017] Na modalidade ilustrada, o conjunto de núcleo 150 está acoplado à ligação de pistão 108 para transladar o conjunto de núcleo 150 juntamente com a ligação de pistão 108. Na modalidade ilustrada, o retentor de ligação 154 fixa à ligação de pistão 108 para permitir uma conexão para a ligação de pistão 108, sem prejudicar o movimento do pistão 110, da ligação de pistão 108, do eixo de válvula 106 ou do disco de válvula 104. Em certas modalidades, características de retenção 155 do retentor de ligação 154 podem fazer interface com várias características da ligação de pistão 108 ou do pistão 110 para fixar a cada um da ligação de pistão 108 ou do pistão 110. Em certas modalidades, o conjunto de núcleo 150 pode ser de outro modo mecanicamente fixado à ligação de pistão 108 ou ao pistão 110 usando um parafuso ou uma porca.

[0018] Com referência às FIGS. 1 e 3, o conjunto LVDT 140 é mostrado. Na modalidade ilustrada, o conjunto LVDT 140 inclui conectores elétricos 142 e bobinas 144. Em certas modalidades, o conjunto LVDT 140 pode ser enrascado na tampa de atuador de válvula 112. Na modalidade ilustrada, os conectores elétricos 142 são conectores cravados ou conectores mecânicos.

[0019] Na modalidade ilustrada, as bobinas 144 incluem uma bobina primária 144a e uma bobina secundária 144b. Em certas modalidades, as bobinas 144a e 114b podem ser encapsuladas em pó cerâmico compactado para permitir uma maior resistência ao calor e resiliência. Durante a operação do conjunto LVDT 140, uma corrente alternada aciona a bobina primária 144a e faz uma voltagem ser induzida na bobina secundária 144b. Quando o núcleo 152 move, a bobina primária 144a faz a voltagem induzida na bobina secundária 144b mudar. Na modalidade ilustrada, a voltagem de saída da bobina secundária 144b fornece uma voltagem diferencial que corresponde à posição do núcleo 152. Portanto, a voltagem de saída da bobina secundária 144b pode fornecer a posição do disco de válvula 104 sem exigir que o sensor de posição 130 esteja localizado dentro do fluxo de ar de sangria 101.

[0020] A terminologia usada neste documento tem a finalidade de descrever modalidades particulares apenas e não se destina a ser limitante das modalidades. Embora a descrição das presentes modalidades tenha sido apresentada para fins de ilustração e descrição, ela não se destina a ser exaustiva ou limitada às modalidades na forma divulgada. Muitas modificações, variações, alterações, substituições ou disposições equivalentes que não estão aqui descritas serão evidentes para os versados na técnica sem que haja desvio do escopo e do espírito das modalidades. Adicionalmente, embora várias modalidades tenham sido descritas, é para ser entendido que aspectos podem incluir somente algumas das modalidades descritas. Por conseguinte, as modalidades não serão vistas como limitadas pela descrição anterior, mas são apenas limitadas pelo escopo das reivindicações anexadas.

REIVINDICAÇÕES

Claims (15)

1. Sensor de posição para uma válvula de sangria com um pistão, um disco de válvula e uma ligação de pistão para acoplar o pistão e o disco de válvula, o sensor de posição caracterizado pelo fato de que compreende: uma bobina; e um conjunto de núcleo compreendendo: um núcleo disposto dentro da bobina; um retentor de ligação acoplado ao pistão; e uma haste de conexão acoplada ao núcleo e ao retentor de ligação.

2. Sensor de posição de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma posição de núcleo do núcleo corresponde a uma posição de disco de válvula do disco de válvula.

3. Sensor de posição de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o conjunto de núcleo é brasado.

4. Sensor de posição de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o conjunto de núcleo é fixado mecanicamente.

5. Sensor de posição de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a bobina inclui pelo menos um conector elétrico.

6. Sensor de posição de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um conector elétrico é um conector elétrica cravado.

7. Sensor de posição de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um conector elétrico é um conector elétrico mecânico.

8. Sensor de posição de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a bobina inclui uma bobina primária.

9. Sensor de posição de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a bobina inclui uma bobina secundária.

10. Sensor de posição de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a bobina é formada com um encapsulamento de pó cerâmico.

11. Válvula de sangria, caracterizada pelo fato de que compreende: um pistão; um eixo de válvula; uma ligação de pistão para acoplar o pistão e o eixo de válvula; um disco de válvula acoplado ao eixo de válvula; e um sensor de posição compreendendo: uma bobina; e um conjunto de núcleo compreendendo: um núcleo disposto dentro da bobina; um retentor de ligação acoplado ao pistão; e uma haste de conexão acoplada ao núcleo e ao retentor de ligação.

12. Válvula de sangria de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que compreende ainda uma tampa de atuador de válvula disposta adjacente ao pistão, em que a bobina é disposta dentro da tampa de atuador de válvula.

13. Válvula de sangria de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que o conjunto de núcleo é brasado.

14. Válvula de sangria de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que o conjunto de núcleo é fixado mecanicamente.

15. Válvula de sangria de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que a bobina inclui pelo menos um conector elétrico.