BR102018068805A2

BR102018068805A2 - Sistema para mover um atuador hidráulico

Info

Publication number: BR102018068805A2
Application number: BR102018068805-7A
Authority: BR
Inventors: Vincenzo SERRICCHIO; Andrea MORNACCHI; Domenico TAFUNI
Original assignee: Microtecnica S.R.L.
Priority date: 2017-12-29
Filing date: 2018-09-17
Publication date: 2019-07-16
Also published as: EP3505775A1; CA3021472A1; US20190203743A1

Abstract

um dispositivo anti-recuo hidráulico é descrito neste documento. em particular, é descrito neste documento um sistema (10) para mover um atuador hidráulico (12) que utiliza o novo tipo de dispositivo anti-recuo hidráulico. em alguns exemplos, o sistema compreende: um módulo de potência hidráulica (14) para bombear fluido hidráulico através do sistema (10) para o atuador (12), um reservatório (16) para receber o referido fluido de volta do referido sistema e referido atuador (12), primeiras e segundas válvulas de retenção (20a, 20b); um conduíte ou conduítes para conectar fluidicamente o referido módulo de potência (14) às referidas válvulas de retenção (20a, 20b) e ao referido reservatório (16); e em que o referido conduíte ou conduítes estão conectados de modo a permitir que o referido fluido hidráulico flua do módulo de potência hidráulica (14) para a referida primeira válvula de retenção (20a), e da referida primeira válvula de retenção (20b) para o referido atuador hidráulico (12), e do referido atuador hidráulico (12) para a referida segunda válvula de retenção (20b) e da referida segunda válvula de retenção (20b) para o referido reservatório (16).

Description

“SISTEMA PARA MOVER UM ATUADOR HIDRÁULICO” [001] A presente invenção refere-se a sistemas de atuadores hidráulicos e, em particular, sistemas que utilizam um dispositivo anti-recuo como um dispositivo de segurança em um sistema hidráulico.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO [002] Atuadores hidráulicos são amplamente utilizados em aeronaves e veículos terrestres. Em aeronaves, os atuadores hidráulicos são comumente usados para acionar as superfícies de controle de voo primárias e secundárias da aeronave que moldam o fluxo de ar ao redor da aeronave, de modo a manobrá-la. Bombas hidráulicas são normalmente usadas para bombear fluido hidráulico através de conduítes para o atuador, de modo a mover a superfície de controle em uma direção ou outra, conforme desejado. Durante o voo, as superfícies de controle, tanto primárias quanto secundárias, são submetidas a cargas aerodinâmicas significativas em função da velocidade da aeronave, magnitude do vento e posição da superfície. Em condições normais de operação, a força externa é equilibrada pela força hidráulica. No entanto, como resultado da falha de um ou mais sistemas hidráulicos presentes na aeronave, as forças externas podem não ser mais compensadas. As forças aerodinâmicas, não mais combatidas de forma eficaz, podem causar oscilações de superfície descontroladas que podem levar à perda do controle da aeronave. Um dispositivo de segurança anti-recuo evita o movimento descontrolado do atuador (e, portanto, da superfície de controle) em caso de falha do sistema hidráulico. Os dispositivos convencionais antirecuo têm sido geralmente considerados satisfatórios para o propósito a que se destinam; no entanto, é desejável melhorá-los em termos de desempenho, eficiência, tamanho e peso.

SUMÁRIO [003] Um dispositivo anti-recuo hidráulico é descrito neste documento. Em particular, a divulgação fornece um sistema que compreende

Petição 870180130915, de 17/09/2018, pág. 31/54 / 14 um dispositivo anti-recuo, o sistema servindo para mover um atuador hidráulico que compreende: um módulo de potência hidráulica para bombear fluido hidráulico através do sistema em direção ao atuador, um reservatório para receber o fluido retornando do sistema e do atuador, primeiras e segundas válvulas de retenção; um conduíte ou conduítes para conectar fluidicamente o módulo de potência às válvulas de retenção e ao reservatório; e em que o conduíte ou conduítes são conectados de moto a permitir que o fluido hidráulico flua do módulo de potência hidráulica para a primeira válvula de retenção, e da primeira válvula de retenção para o atuador hidráulico, e do atuador hidráulico para a segunda válvula de retenção, e da segunda válvula de retenção para o reservatório.

[004] Em qualquer um dos exemplos descritos neste documento, o atuador hidráulico pode compreender primeiras e segundas câmaras de fluido; e em que o conduíte ou conduítes estão conectados de modo a permitir que o fluido hidráulico flua da primeira válvula de retenção para a câmara de fluido e da segunda câmara de fluido para a segunda válvula de retenção.

[005] Em qualquer um dos exemplos descritos neste documento, a primeira e segunda válvulas de retenção podem compreender dispositivos anti-recuo operados por piloto hidráulico.

[006] Em qualquer um dos exemplos descritos neste documento, as primeiras e/ou segundas válvulas de retenção podem compreender um invólucro com uma primeira câmara e uma segunda câmara, e uma porta de câmara fornecida entre a primeira e segunda câmara; e em que a primeira câmara tem um pistão piloto localizado de forma móvel dentro da primeira câmara; e em que quando o pistão piloto é fornecido em uma primeira posição dentro da primeira câmara, a porta de câmara é fechada, e quando o pistão piloto está em uma segunda posição, a porta de câmara é aberta.

[007] Em qualquer um dos exemplos descritos neste documento, a primeira câmara pode ainda compreender uma porta piloto C para receber

Petição 870180130915, de 17/09/2018, pág. 32/54 / 14 fluido do suprimento e uma porta de ventilação V, e o invólucro pode compreender uma porta de controle A em comunicação de fluidos com a porta de câmara e em que a segunda câmara compreende uma porta de câmara de atuador P.

[008] Em qualquer um dos exemplos descritos neste documento, em operação normal, as portas de ventilação V da primeira e segunda válvulas de retenção garantem uma pressão idêntica em ambas as portas de ventilação V que é sempre igual à metade da diferença entre uma pressão de suprimento e pressão de retorno dentro do sistema hidráulico.

[009] Em qualquer um dos exemplos descritos neste documento, quando o pistão piloto está na primeira posição e a porta da câmara está fechada, o fluido pode fluir para fora da porta de ventilação V da primeira câmara de pistão piloto, e o fluxo de fluido pode ser impedido de correr entre a porta de controle A e a porta de câmara de atuador P.

[0010] Em qualquer um dos exemplos descritos neste documento, quando o pistão piloto está na segunda posição e a porta de câmara está aberta, o fluido é capaz de fluir entre a porta de controle A e a porta de câmara de atuador P e vice-versa.

[0011] Em qualquer um dos exemplos descritos neste documento, a porta de ventilação V da primeira válvula de retenção pode estar conectada fluidicamente à porta de ventilação V da segunda válvula de retenção.

[0012] Em qualquer um dos exemplos descritos neste documento, a porta de ventilação V da primeira válvula de retenção pode estar conectada de forma fluido à porta de controle A da primeira válvula de retenção por meio de um orifício restritor.

[0013] Em qualquer um dos exemplos descritos neste documento, a porta de ventilação V da segunda válvula de retenção pode estar conectada fluidicamente à porta de controle A da segunda válvula de retenção por meio de um orifício restritor.

Petição 870180130915, de 17/09/2018, pág. 33/54 / 14 [0014] Em qualquer um dos exemplos descritos neste documento, cada válvula de retenção pode compreender: uma porta de controle A em comunicação de fluidos seletiva com o módulo de potência e/ou o reservatório, uma porta de câmara de atuador P em comunicação de fluidos com uma câmara do atuador hidráulico; e um obturador móvel para bloquear seletivamente o fluxo de fluido entre a porta de controle A e a porta de câmara de atuador P.

[0015] Em qualquer um dos exemplos descritos neste documento, cada válvula de retenção pode ter uma geometria substancialmente cilíndrica; e em cada válvula de retenção, uma câmara geralmente cilíndrica pode conectar uma porta de controle C a uma porta de câmara de atuador P, a câmara cilíndrica tendo um diâmetro de câmara, e em que o pistão piloto tem um diâmetro, em que o diâmetro da câmara está dentro de 10% do diâmetro do pistão.

[0016] Nos exemplos descritos neste documento, as válvulas de retenção têm a vantagem de garantir a abertura das válvulas de retenção (por exemplo, dispositivos anti-recuo operados por piloto hidráulico), independentemente da razão entre a pressão da porta de controle C e a pressão da câmara P.

DESCRIÇÃO DAS FIGURAS [0017] Certas modalidades da presente divulgação serão agora descritas em maior detalhe, apenas a título de exemplo, com referência aos desenhos anexos, nos quais:

A Figura 1 mostra um arranjo hidráulico para acionar um atuador hidráulico;

A Figura 2 mostra uma válvula de retenção conforme utilizada no arranjo da Figura 1;

A Figura 3 mostra o arranjo da figura 1 em posição para conduzir o pistão do atuador para a esquerda;

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A Figura 4 mostra o arranjo da Figura 1 em posição para conduzir o pistão do atuador para a direita; e

A Figura 5 mostra o arranjo hidráulico disposto de modo a conduzir o atuador hidráulico para a direita enquanto é compensado pelas forças de retroação.

DESCRIÇÃO DETALHADA [0018] A Figura 1 mostra um arranjo 10 para controlar um atuador hidráulico 12. Ao controlar uma servoválvula 18 e uma válvula solenoide 17, o arranjo 10 pode fazer com que o atuador hidráulico 12 mova seu pistão 12a para a direita ou para a esquerda na orientação mostrada na Figura 1. A força motriz para o atuador 12 vem de um suprimento hidráulico 14, tal como uma bomba. O movimento do pistão 12a pode por sua vez mover uma superfície de controle de voo, tal como uma aba 50, de uma aeronave.

[0019] Como é conhecido no campo das aeronaves, a superfície de controle de voo 50 pode estar sujeita a cargas aerodinâmicas significativas durante o voo. As forças aerodinâmicas podem resultar, em caso de falha do sistema hidráulico conectado ao atuador de superfície 12, em oscilações descontroladas na superfície de controle de voo, o que poderia levar a uma perda de controle da aeronave. Em caso de falha, um dispositivo anti-recuo hidráulico pode compensar as forças externas impedindo o movimento do fluido presente nas duas câmaras do atuador 12. O fluido (incompressível), assim contido, aumenta em pressão até que a carga que atua na superfície seja equilibrada.

[0020] A presente descrição refere-se portanto a um novo tipo de disposição hidráulica 10 que compreende um atuador 12 que pode ser ligado a uma superfície de controle de voo, por exemplo, aba 50. O arranjo 10 requer a instalação de um dispositivo anti-recuo específico, descrito abaixo, para impedir que as forças de retroação movam a aba 50 em caso de falha do sistema hidráulico.

Petição 870180130915, de 17/09/2018, pág. 35/54 / 14 [0021] O arranjo 10 mostrada na Figura 1 compreende um suprimento hidráulico 14 conectado por meio de uma linha de suprimento 101 (ou “conduíte”) à servoválvula hidráulica 18, e a uma válvula solenoide 17 por meio de uma segunda linha 102 que se ramifica da linha de suprimento 101. Uma terceira linha 103 e sua ramificação 104 (quarta linha 104) conectam a servoválvula 18 e a válvula solenoide 17, respectivamente, ao retorno hidráulico 16. Uma quinta linha 105 liga a válvula solenoide 17 às portas piloto C de dois dispositivos anti-recuo hidráulicos (isto é, válvulas de retenção operadas por piloto) 20a, 20b. Uma sexta linha 106 e uma sétima linha 107 conectam a servoválvula 18 às respectivas portas de controle A dos dispositivos anti-recuo hidráulicos 20a e 20b. Uma oitava linha 108 conecta o primeiro dispositivo anti-recuo hidráulico 20a à câmara de retração 12b do atuador hidráulico 12. Uma nona linha 109 liga a câmara de extensão 12c do atuador hidráulico 12 ao segundo dispositivo anti-recuo hidráulico 20b. Uma décima linha 110 conecta-se entre a sexta 106 e a sétima 107 linhas. A décima linha tem duas ramificações 111a e 111b que conectam respectivamente a décima linha 110 às portas de ventilação V dos dispositivos anti-recuo hidráulicos 20a, 20b.

[0022] A válvula solenoide 17 pode ser uma válvula de três vias padrão com duas posições. Numa primeira posição, o fluido proveniente do suprimento hidráulico 14 é bloqueado enquanto o fluido pode fluir das portas C dos dispositivos anti-recuo hidráulicos para o retorno 16 (como mostrado na Figura 1). Numa segunda posição, o fluido pode fluir a partir do suprimento hidráulico 14 para a quinta linha 105, de modo que as portas de piloto C dos dispositivos anti-recuo hidráulicos 20a, 20b estão, portanto, ligadas ao suprimento 14.

[0023] A servoválvula 18 pode ser uma servoválvula de 4 vias padrão; as taxas de fluxo geradas pela servoválvula 18 e dirigidas a partir de ou para as câmaras de atuador 12b, 12c são proporcionais à corrente de

Petição 870180130915, de 17/09/2018, pág. 36/54 / 14 comando.

[0024] Cada dispositivo anti-recuo hidráulico 20a, b compreende uma porta piloto C, uma porta de ventilação, V, uma porta de câmara de atuador P e uma porta de controle A. A porta piloto C é conectada por meio de um conduíte ou conduítes à válvula solenoide conforme descrito acima. Portanto, em operação normal, a válvula solenoide 17 pode conectar as portas C de ambos os dispositivos anti-recuo de piloto hidráulico (20a e 20b) ao suprimento 14 e a pressão do suprimento 14 faz com que os dispositivos antirecuo de piloto hidráulico 20a, 20b se abram de modo a permitir que o fluido flua para dentro/para fora do atuador 12.

[0025] Quando os dispositivos anti-recuo de piloto hidráulico 20a,

20b estão assim abertos, para estender o pistão 12a do atuador hidráulico 12 (na direção esquerda), uma corrente de comando positiva deve ser então fornecida à servoválvula 18 para causar um deslocamento da bobina da servoválvula 18 para a posição mostrada na Figura 3. Isto resulta em fluxo do suprimento 14 para a câmara do atuador 12b através da sexta linha 106, do primeiro dispositivo anti-recuo hidráulico 20a e da oitava linha 108. Ao mesmo tempo, a servoválvula 18 permite o fluxo da câmara de atuador 12c para o retorno 16 através da nona linha 109, do segundo dispositivo anti-recuo hidráulico 20b e da sétima linha 107.

[0026] Para retrair o pistão 12a (isto é, para mover o atuador hidráulico 12 na direção correta como mostrado na figura 4), uma corrente de comando negativa pode ser fornecida à servoválvula 18 para causar um deslocamento da bobina da servoválvula 18 para a posição mostrada na Figura 4. Isto resulta em fluxo do suprimento 14 para a câmara de atuador 12c através da sétima linha 107, do segundo dispositivo anti-recuo hidráulico 20b e da nona linha 109. Ao mesmo tempo, a servoválvula 18 permite o fluxo da câmara de atuador 12b para o retorno 16 através da oitava linha 108, do primeiro dispositivo anti-recuo hidráulico 20a e da sexta linha 106.

Petição 870180130915, de 17/09/2018, pág. 37/54 / 14 [0027] A construção dos dispositivos anti-recuo de piloto hidráulico

20a, 20b será agora descrita em maior detalhe com referência à Figura 2. Os dispositivos anti-recuo de piloto hidráulico 20a, 20b são idênticos em seu modo de operação e, portanto, podem ser referidos como dispositivo antirecuo de piloto hidráulico 20, subentendendo-se que isto se aplica a cada um dos dispositivos anti-recuo de piloto hidráulico 20a, 20b individualmente.

[0028] O dispositivo anti-recuo de piloto hidráulico 20 compreende uma manga 22 (ou invólucro) que contém: um pistão piloto 24, um êmbolo 26, um obturador 28, um elemento de guia de obturador 30, uma mola 32 e um anel 34, todos os quais estão contidos dentro da manga 22. Neste exemplo particular, estão localizadas no lado de fora da manga 22 quatro anéis de vedação O-ring36 que servem para isolar fluidicamente as várias portas C, A, V e P uma da outra no lado de fora do dispositivo anti-recuo de piloto hidráulico 20.

[0029] O pistão piloto 24 é livre para se mover, dentro de uma câmara de pistão piloto 31, sob o efeito da pressão aplicada pelo suprimento 14 na porta piloto C. A câmara de pistão 31 compreende tanto a porta piloto C, para receber fluido no interior da câmara 31 proveniente do módulo de potência 14, quanto a porta de ventilação, V, para permitir que o fluido flua para fora da câmara de fluido 31. O pistão 24 é posicionado de modo que a porta de ventilação V e a porta piloto C estejam em lados opostos, ou extremidades opostas, 24a, 24b do pistão 24.

[0030] O anel 34 pode estar posicionado na manga 22 e uma extremidade da mola 32 encosta no anel 34. A outra extremidade da mola 32 encosta no elemento de guia do obturador 30; por conseguinte, pressiona o obturador 28 contra a porta 33. A porta de controle A é fornecida numa seção separada do dispositivo anti-recuo 20a, b, que está posicionado entre a câmara de pistão 31 e a câmara 35. A câmara 35 está em comunicação de fluidos com a porta P. Quando a porta 33 é plugada por meio do obturador 28, o fluido

Petição 870180130915, de 17/09/2018, pág. 38/54 / 14 pode, portanto, não fluir através do dispositivo anti-recuo de piloto hidráulico 20 a partir da porta de controle A para a porta da câmara de atuador P e viceversa. Quando a porta 33 está desplugada (como mostra a Figura 2), o fluido pode fluir livremente entre a porta de controle A e a porta da câmara de atuador P.

[0031] A posição axial do anel 34 pode ser ajustada individualmente para um dado dispositivo anti-recuo de piloto hidráulico 20. A posição permite o ajuste da pré-carga da mola e, portanto, das forças necessárias para abrir o dispositivo anti-recuo de piloto hidráulico 20.

[0032] Devido à mola 32 empurrar o obturador 28 para a porta 33, o estado padrão do dispositivo anti-recuo de piloto hidráulico 20 é fechado (isto é, para impedir o fluxo de fluido entre a porta de controle A e a porta de câmara de atuador P e vice-versa) quando não é aplicada pressão à porta piloto C. Quando é aplicada pressão aumentada à porta piloto C, o pistão piloto 24 move-se dentro da câmara de pistão piloto 31 e apoia-se contra o êmbolo 26 que, por sua vez, se apoia contra o obturador 28 de modo a se opor à força da mola 32. Esta ação empurra o obturador 28 para longe da porta 33, o que permite o fluxo de fluido entre a porta de controle A e a porta da câmara de atuador P e vice-versa. A pressão na porta piloto C pode vir diretamente do suprimento 14 através da válvula solenoide 17 (isto é, sem redução de pressão deliberada, tal como um orifício restritor, entre o suprimento 14 e o pistão piloto 24).

[0033] Como descrito acima, uma primeira extremidade 24a, ou lado, do pistão piloto 24, está em comunicação de fluidos com a porta de ventilação V. A porta de ventilação V é, portanto, uma saída de fluido que é posicionada e fornecida de modo a se estender através da parede da câmara de pistão piloto 31 na extremidade 24a, ou lado, do pistão piloto 24, que é oposto à extremidade 24b, ou lado, do pistão piloto 24 que está em comunicação de fluidos com a porta piloto C, como mostrado na Figura 2. Ou seja, o pistão

Petição 870180130915, de 17/09/2018, pág. 39/54 / 14 piloto 24 é posicionado de modo a se estender dentro da câmara de pistão 31 entre estas duas portas, V e C, da câmara de pistão 31, com cada porta sendo fornecida dentro da câmara 31 em cada extremidade 24a, 24b, ou lado do pistão piloto 24. Assim, quando o pistão piloto 24 se move dentro da câmara de pistão piloto 31, em resposta à pressão sendo fornecida a partir do suprimento 14, a porta de ventilação V permite que o fluido flua para dentro/para fora da câmara piloto 31, conforme necessário, para permitir o movimento do pistão piloto 24 dentro da câmara 31.

[0034] Em válvulas de retenção conhecidas, a razão de pressão entre a pressão de controle C e a pressão da porta de câmara de atuador P encontra-se tipicamente na faixa de 2:1 a 4:1. Portanto, para permitir o fluxo da porta de controle A para a porta de câmara de atuador P, a pressão na porta de controle C deve ser pelo menos o dobro da pressão na porta de câmara de atuador P.

[0035] Nos novos dispositivos hidráulicos descritos na presente descrição, no entanto, a razão entre as áreas dos vários componentes foi especificamente concebida de modo a garantir a abertura do dispositivo antirecuo de piloto hidráulico 20 independentemente da razão de pressão entre a porta piloto C e a pressão na porta de câmara de atuador P. A característica técnica fundamental que permite essa melhoria é o gerenciamento das pressões nas portas de ventilação V.

[0036] Os recursos das portas de ventilação V e seus componentes associados serão, portanto, agora descritos em detalhes. A porta de ventilação V permite fluxo para dentro/para fora da câmara de pistão piloto 31 na extremidade oposta, ou lado 24a, do pistão piloto 24 para a porta piloto C. A flutuação requerida do fluxo contido é assegurada pela conexão direta das portas de ventilação V de ambos os dispositivos anti-recuo de piloto hidráulico 20 juntos, pela décima linha 110 e suas linhas de ramificação 111a, 111b, e adicionalmente colocando ambas as portas de ventilação V em conexão com as duas portas de controle C através dos orifícios calibrados 13a

Petição 870180130915, de 17/09/2018, pág. 40/54 / 14 e 13b.

[0037] Em operação normal, as pressões nas portas de ventilação V são idênticas em ambos os dispositivos anti-recuo de piloto hidráulico 20a, 20b. Isto também se aplica a uma pressão mais baixa do que o fluido que entra na porta piloto C e é sempre igual à metade da diferença entre as pressões de suprimento e retorno.

[0038] A pressão na porta de ventilação V também executa uma função de amortecimento reduzindo a velocidade de movimento do pistão piloto 24. Isto limita a formação de picos de pressão. O efeito de amortecimento pode ser controlado na fase de projeto variando-se a área dos orifícios calibrados 13a e 13b. Uma área maior para cada orifício 13a, 13b reduz o efeito de amortecimento e, inversamente, uma passagem mais estreita aumenta o efeito de amortecimento.

[0039] Em aplicações hidráulicas conhecidas, a porta de ventilação V é normalmente conectada ao retorno hidráulico 16 por meio de uma linha de drenagem. Tais soluções requerem o uso de dutos hidráulicos adicionais para conectar a porta de ventilação V ao retorno 16. Na presente descrição, os dispositivos anti-recuo de piloto hidráulico 20a e 20b podem ser prontamente adaptados a sistemas com coletores distribuídos ou a sistemas com coletores únicos, uma vez que o presente arranjo não requer linha de drenagem de óleo.

[0040] Na posição mostrada na Figura 2, a pressão hidráulica está sendo aplicada à porta piloto C, empurrando o pistão piloto 24 para a esquerda na orientação mostrada na Figura 2. Isto empurra o êmbolo 26 para a esquerda, o que empurra o obturador 28 para a esquerda, e o que permite o fluxo de fluido entre a porta de controle A e a porta da câmara do atuador P, como representado pela seta 40.

[0041] Como referido acima, e mostrado na Figura 4, a pressão hidráulica pode ser aplicada à porta piloto C a partir do suprimento 14, através da segunda linha 102, através da válvula solenoide (aberta) 17 e através da

Petição 870180130915, de 17/09/2018, pág. 41/54 / 14 linha 105.

[0042] Quando a válvula solenoide 17 está fechada ou quando ocorre falha hidráulica, a pressão hidráulica não é mais entregue à porta piloto C. Neste caso, a força de mola proveniente da mola 32 irá impelir o obturador para a direita na Figura 2. Assim que a pressão na câmara piloto 31 cai abaixo da pressão de abertura, a carga da mola não é mais compensada pela força de pressão do pistão piloto que move o êmbolo 26. Este movimento impulsionará o êmbolo 26 para a direita e moverá o pistão piloto 24 dentro da câmara do pistão piloto 31. Este movimento do pistão piloto 24 dentro da câmara de pistão piloto 31 é permitido porque o pistão piloto 24, sob o efeito da força da mola, forçará gradualmente o fluido para fora da câmara de pistão piloto 31 através da porta piloto C.

[0043] A pressão do fluido hidráulico na porta de ventilação V atua contra a pressão hidráulica na porta piloto C. Assim, uma pressão excessivamente alta na porta de ventilação V pode agir de modo a afastar o pistão piloto 24 do obturador 28 de modo que o obturador 28 pode fechar a válvula 20 sob enviesamento da mola 32. Como descrito em detalhe abaixo, esta porta de ventilação V e as suas conexões de fluido à décima linha 110 e aos orifícios restritores 13a, b é o mecanismo pelo qual a abertura de cada um dos dispositivos anti-recuo de piloto hidráulico 20a, 20b pode ocorrer independentemente da razão entre a pressão na porta de controle A do dispositivo e a pressão na câmara de atuador 12 à qual o dispositivo antirecuo de piloto hidráulico se conecta.

[0044] Na Figura 5, em condições normais, o arranjo 10 está configurado para conduzir o atuador 12 para a esquerda (como na Figura 3), contra a força aerodinâmica Ff; no entanto, devido a falha do sistema hidráulico, a força aerodinâmica Ff na aba 50 não é mais efetivamente oposta por forças de pressão no atuador 12.

[0045] Na ausência de dispositivos anti-recuo de piloto hidráulico 20,

Petição 870180130915, de 17/09/2018, pág. 42/54 / 14 em vez de fluido fluindo da porta de controle A para a abertura de câmara de atuador P da primeira válvula de retenção 20a, o fluido na verdade flui para o outro lado, como representado pelas setas nas câmaras de atuador 12b, c, ou seja, da porta da câmara de atuador P para a porta de controle A. Nesse caso, o atuador está sujeito a movimentos incontroláveis, causando oscilações na superfície que podem levar à perda do controle da aeronave.

[0046] No arranjo da Figura 5, que tem dispositivos anti-recuo de piloto hidráulico 20a, 20b, a diminuição repentina da pressão do suprimento, devido a falha do sistema hidráulico, resulta na redução da pressão de controle na câmara 24 abaixo do valor de abertura. A carga da mola já não é mais compensada pela força de pressão controlando o movimento do êmbolo 26. A força de mola também induz o obturador 28 a fechar contra a sua porta 33 e, assim, fechar a primeira válvula de retenção 20a. Como resultado deste fechamento automático, quando as forças aerodinâmicas atuam sobre o dispositivo anti-recuo de piloto hidráulico 20a não pressurizado, os dispositivos anti-recuo de piloto hidráulico 20a fecham e a primeira câmara 12b do atuador hidráulico 12 já não pode ser esvaziada e então o atuador hidráulico 12 é fechado e travado.

[0047] Uma vez que o obturador 28 de uma válvula de retenção 20 esteja fechado (ou seja, encostado à sua porta 33) se houver pressão mais alta vindo da porta da câmara de atuador P do que vindo da porta de controle A, a pressão efetiva ajudará a vedar o obturador 28 contra sua porta 33, auxiliando assim a mola 32 a manter válvula de retenção 20 fechada. Simultaneamente, a segunda válvula de retenção 20b também se fecha, pelas mesmas razões que a primeira válvula de retenção 20a.

[0048] No caso de carga aerodinâmica a direção oposta à descrita na

Figura 5, o funcionamento do sistema é idêntico ao descrito acima.

[0049] A descrição acima é uma descrição de um dispositivo antirecuo de piloto hidráulico para um atuador hidráulico 12. Várias partes do

Petição 870180130915, de 17/09/2018, pág. 43/54 / 14 arranjo são opcionais ou podem ser substituídas por outras partes. Por exemplo:

· A válvula solenoide 17 pode ser substituída por uma válvula de duas posições de três vias operada manualmente.

· A válvula solenoide 17 pode não ser pré-configurada, as câmaras C serão conectadas diretamente ao suprimento. Neste caso, o estado dos dispositivos anti-recuo de piloto hidráulico (aberto/fechado) não pode ser controlado, mas dependerá exclusivamente da pressão de suprimento.

· A servoválvula 18 pode ser substituída por uma válvula distribuidora de 4 vias.

· A servoválvula 18 pode ser substituída por uma válvula DDV (válvula de acionamento direto).

· A servoválvula 18 pode ser substituída por qualquer tipo de válvula ou combinação de válvulas que permita controlar a taxa de fluxo nas duas câmaras 12a, 12b do atuador 12.

· O atuador hidráulico 12 pode ser um atuador de área balanceada (como mostrado nas Figuras 1 e 3-5).

· O atuador hidráulico 12 pode ser um atuador de haste única.

· As portas V dos dispositivos anti-recuo de piloto hidráulico podem ser diretamente conectadas por meio de orifícios calibrados ao suprimento 14 e retorno 16, em vez de estarem conectada das às linhas 106 e 107.

· A mola 32 pode ser substituída por qualquer tipo de mola de compressão.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema (10) para mover um atuador hidráulico (12), caracterizado pelo fato de que compreende:

um módulo de potência hidráulica (14) para bombear fluido hidráulico através do referido sistema (10) para o referido atuador (12), um reservatório (16) para receber o referido fluido de volta do referido sistema e do referido atuador (12), primeira e segunda válvulas de retenção (20a, 20b);

um conduíte ou conduítes para conectar fluidicamente o referido módulo de potência (14) às referidas válvulas de retenção (20a, 20b) e ao referido reservatório (16); e em que o referido conduíte ou conduítes estão conectados de modo a permitir que o referido fluido hidráulico flua do módulo de potência hidráulica (14) para a referida primeira válvula de retenção (20a), e da referida primeira válvula de retenção (20b) para o referido atuador hidráulico (12), e do referido atuador hidráulico (12) para a referida segunda válvula de retenção (20b) e da referida segunda válvula de retenção (20b) para o referido reservatório (16).
2. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as referidas primeira e/ou segunda válvulas de retenção (20a, b) compreendem um invólucro (22) com uma primeira câmara (31) e uma segunda câmara (35), e uma porta de câmara (33) é fornecida entre a referida primeira e a referida segunda câmara (31); e em que a referida primeira câmara (31) tem um pistão piloto (24) localizado de forma móvel dentro da referida primeira câmara (31); e em que quando o referido pistão piloto (24) é fornecido numa primeira posição dentro da referida primeira câmara (31), a referida porta de câmara (20a, 20b) é fechada, e quando o referido pistão piloto (24) está numa segunda posição, o orifício da câmara (33) é aberto.

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3. Sistema de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a referida primeira câmara (31) compreende ainda uma porta piloto C e uma porta de ventilação V; e em que o referido invólucro (22) compreende ainda uma porta de controle A em comunicação de fluidos com a referida porta de câmara (33); e em que a referida segunda câmara (35) compreende uma porta de câmara de atuador P.
4. Sistema de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que, em operação normal, as referidas portas de ventilação V das referidas primeira e segunda válvulas de retenção (20a, 20b) garantem uma pressão idêntica em ambas as portas de ventilação V que é sempre igual à metade da diferença entre uma pressão de suprimento e retorno dentro do sistema hidráulico (10).
5. Sistema de acordo com a reivindicação 3 ou 4, caracterizado pelo fato de que, quando o referido pistão piloto está na referida primeira posição e a referida porta de câmara (33) está fechada, o referido fluido pode fluir para fora da referida porta de ventilação V da referida primeira câmara (31), e o fluxo de fluido é impedido de fluir entre a referida porta de controle A e a referida porta de câmara de atuador P.
6. Sistema de acordo com a reivindicação 3, 4 ou 5, caracterizado pelo fato de que, quando o referido pistão piloto (24) está na referida segunda posição e a referida porta de câmara (33) está aberta, o fluido pode fluir entre a porta de controle A e a porta de câmara de atuador P e viceversa.
7. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a

6, caracterizado pelo fato de que a referida porta de ventilação V da referida primeira válvula de retenção (20a) está conectada fluidicamente à porta de ventilação V da referida segunda válvula de retenção (20b).
8. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a

7, caracterizado pelo fato de que a referida porta de ventilação V da referida

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3 / 4 primeira válvula de retenção (20a) está conectada fluidicamente à referida porta de controle A da referida primeira válvula de retenção (20a) por meio de um orifício restritor (13).
9. Sistema de acordo com qualquer das reivindicações 3 a 8, caracterizado pelo fato de que a referida porta de ventilação V da referida segunda válvula de retenção (20b) está ligada fluidicamente à referida porta de controle A da referida segunda válvula de retenção (20b) por meio de um orifício restritor (13).
10. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o referido atuador hidráulico (12) compreende primeira e segunda câmaras de fluido (12b, 12c); e em que o referido conduíte ou conduítes estão ligados de modo a permitir que o referido fluido hidráulico flua da referida primeira válvula de retenção (20a) para a referida primeira câmara de fluido (12b) e da referida primeira câmara de fluido (12b) para a referida segunda câmara de fluido (12c) e da referida segunda câmara de fluido (12c) para a referida segunda válvula de retenção (20b).
11. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que as referidas primeira e segunda válvulas de retenção (20a, b) compreendem dispositivos anti-recuo operados por piloto hidráulico.
12. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 11, caracterizado pelo fato de que a referida porta de controle A está em comunicação de fluidos seletiva com o módulo de potência (14) e/ou o reservatório (16), e em que a referida porta de câmara de atuador P está em comunicação de fluidos com uma câmara de atuador hidráulico (12); e cada uma das referidas válvulas de retenção (20a, 20b) compreendendo:

um obturador móvel (28) para bloquear seletivamente o fluxo

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4 / 4 de fluido entre a porta de controle A e a porta de câmara de atuador P.
13. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 12, caracterizado pelo fato de que cada válvula de retenção (20) tem uma geometria substancialmente cilíndrica; e em que, em cada válvula de retenção, uma câmara geralmente cilíndrica liga a referida porta de controle C à referida porta de câmara de atuador P, a câmara cilíndrica tendo um diâmetro de câmara, e em que o pistão piloto (24) tem um diâmetro, e em que o diâmetro da câmara está dentro de 10% do diâmetro do pistão.