BRPI0721335A2 - Atuador - Google Patents

Description

ATUADOR

A presente invenção se refere a um atuador compreendendo um sistema de travamento mecânico integrado e é ainda dirigida mais particularmente a um atuador para caber em um sistema de atuação para um reversor de empuxo para um turbojato.

O trabalho de um reversor de empuxo quando um avião está pousando é melhorar a habilidade de frenagem do avião reorientando para frente pelo menos parte do empuxo gerado pelo turbojato. Durante esta fase o reversor obstrui o bico ejetor de gás e direciona os gases ejetados do motor para a parte dianteira da nacela, gerando desse modo um empuxo oposto que ajuda na frenagem através das rodas do avião.

Os meios empregados para causar esta reorientação dos gases variam dependendo do tipo de reversor. Entretanto, em todos os casos a estrutura de um reversor compreende as superfícies que são móveis entre, de um lado, uma posição desdobrada na qual elas abrem uma passagem na nacela para os gases defletidos, e, por outro lado, uma posição retraída na qual elas fecham esta passagem. Estas superfícies móveis também podem executar uma função de dobramento ou simplesmente ativar outros meios de dobramento.

Nos reversores de empuxo em cascata, por exemplo, as superfícies móveis deslizam ao longo dos trilhos de tal maneira que na medida em que se movem de ré durante a fase de abertura, descobrem as cascatas, que são palhetas dobradas situadas dentro da espessura da nacela. Um sistema de ligação conecta esta superfície móvel às portas do bloqueador que se desdobram no canal do ejetor e obstruem o caminho de ejeção direto. Em reversores de empuxo do tipo clamshell, por outro lado, cada superfície móvel gira de modo a bloquear os gases e defleti-los e é conseqüentemente ativa nesta reorientação.

Em linhas gerais, estas superfícies móveis são atuadas pelos atuadores hidráulicos, pneumáticos ou elétricos.

Por razões de segurança óbvias, estes atuadores devem ser instalados com travas para mantê-los na posição retraída e para impedir qualquer desdobramento acidental de uma superfície móvel do reversor de empuxo.

Dois tipos de travas são geralmente distinguidos: travas primárias que são montadas como um par, e travas terciárias.

As duas travas primárias mantêm cada superfície móvel na posição retraída nominal e absorvem qualquer carga que tenderia a transladar a superfície móvel referida. Estas travas são redundantes para permitir uma falha possível de uma das travas primárias, cada trava sendo projetado para poder absorver todas as cargas que poderiam tender a causar a translação da superfície móvel.

A trava terciária não absorve nenhuma carga durante a operação nominal. Sua função é a de um sistema de travamento de emergência que é exigido para absorver qualquer carga tendendo a causar a translação da superfície móvel somente se as duas travas primárias falharem.

Estas travas são ativadas geralmente por um sinal de controle que é enviado como parte do procedimento de abertura do reversor de empuxo. Elas conseqüentemente exigem sua própria fonte de energia elétrica. Estas travas são componentes importantes de segurança de vôo e há

ainda uma necessidade para uma trava que seja simultaneamente confiável, forte, leve e simples.

É um objeto da presente invenção fornecer um atuador melhorado incorporando um sistema de travamento que possa atuar como uma trava terciária e pare este fim consista em um atuador compreendendo de um lado uma haste capaz de ser transladada por um sistema de acionamento, e por outro lado um sistema de travamento de desdobramento da haste (denominado trava terciária) compreendendo pelo menos um trinco montado de maneira móvel entre uma posição acoplada na qual este constitui um meio de batente para a haste na direção de seu desdobramento, e uma posição desacoplada na qual é retirado da haste e permite o desdobramento, tal atuador sendo caracterizado pelo fato de que o trinco é conectado a um sistema de tambor possuindo uma primeira posição estável na qual permite que o trinco seja mantido em sua posição acoplada e uma segunda posição estável na qual permite que o trinco seja mantido em sua posição desacoplada, tal sistema do tambor sendo arranjado de modo que possa girar alternadamente de sua primeira posição estável para sua segunda posição estável quando a haste é movida ligeiramente para trás antes de ser desdobrada e no fim do curso da retração.

A conexão do trinco a um sistema de tambor resulta assim em um sistema de travamento completamente mecânico que não tem a necessidade de meios de controle elétricos, sendo automaticamente travado e destravado na medida em que a haste segue a seqüência apropriada, o que significa dizer que compreende um movimento inverso ligeiro antes do desdobramento ou de um curso mais longo durante sua retração. Esta reversão da direção antes do desdobramento é um aspecto importante da melhoria da segurança de travamento e destravamento do atuador. O trinco é montado vantajosamente em oposição aos meios de retorno elásticos. Também vantajosamente, os meios de retorno elástico tendem a retornar o trinco para sua posição desacoplada.

O sistema de tambor constitui preferivelmente meios de batente móvel para o trinco.

O trinco é feito vantajosamente sob a forma de um gancho giratório possuindo uma primeira extremidade capaz de formar meios de batente para a haste de desdobramento e a uma segunda extremidade capaz de entrar em contato com o tambor. A segunda extremidade do trinco é preferivelmente inclinada.

O tambor também tem .preferivelmente pelo menos uma superfície inclinada complementar à segunda extremidade do trinco e com a qual o trinco entra em contato.

Em uma modalidade preferida, a haste é atuada por um sistema de acionamento de parafuso e porca, a haste sendo impedida de girar.

A porca é situada vantajosamente na haste.

Também vantajosamente, a porca é integrada à haste e está sob a forma de um furo rosqueado interno.

O atuador é preferivelmente um atuador elétrico. A aplicação da invenção será compreendida mais inteiramente a partir de

uma leitura cuidadosa da descrição detalhada exposta abaixo em referência aos desenhos anexos, nos quais:

figura 1 é uma secção transversal esquemática através de um atuador como reivindicado na invenção compreendendo um sistema para travá-lo na posição acoplada antes do desdobramento;

figura 2 é uma vista esquemática do atuador visto na figura 1 na posição destravada antes do desdobramento;

figura 3 é uma vista esquemática do atuador visto na figura 1 no curso de desdobramento seguinte ao destravamento; e figura 4 é uma vista esquemática do atuador visto na figura 1 na posição

travada após a retração.

Nas figuras 1 - 4, um atuador 1 de acordo com a invenção compreende uma haste 2 que é impedida de girar e compreende uma porca 3 situada no início da haste 2 para formar uma base apresentando um ombro circunferencial 8. O atuador é tal que opera conjuntamente com um parafuso rosqueado 4 abrigado dentro da haste 2. Tradicionalmente, o parafuso rosqueado 4 é girado por um motor elétrico 5 conectado a um redutor de velocidade 6. A haste 2 é incapaz de girar, assim o movimento do parafuso rosqueado 4 é transformado em um movimento translacional pelo qual a haste 2 é desdobrada ou retraída dependendo da direção da rotação do parafuso rosqueado 2.

O atuador 1 também inclui um sistema de travamento mecânico integrado.

Este sistema de travamento compreende um par de ganchos laterais 9 que têm uma primeira extremidade formando um retorno 10 do gancho direcionado para a haste 2 e uma segunda extremidade 11 que tenha uma superfície inclinada que também é direcionada para a haste 2.

Cada gancho 9 gira em torno de um eixo 12, permitindo que este gire entre uma posição acoplada (figuras 1 e 4) na qual o retorno 10 é trazido para a haste 2 e formam um batente para o ombro 8 no sentido do desdobramento da haste, e uma posição desacoplada na qual o retorno 10 é recuado da haste 2 e permite que esta se desdobre.

Cada gancho 9 também é montado em oposição aos meios de retorno elásticos 13 que tendem a retorná-lo a sua posição desacoplada, tais meios de retorno elásticos sendo unidos aproximadamente no mesmo nível com o retorno de cada gancho 9.

Finalmente, cada gancho 9 é conectado a um sistema de tambor 14

arranjado em linha com a haste 2 bem atrás da porca 3 atuando como uma base para a haste 2 referida. Este sistema de tambor 14 tem uma reentrância central lisa para a passagem do parafuso rosqueado 4 e sua conexão ao redutor de velocidade 6.

O tambor 14 compreende uma cabeça de rolamento 15 montada em um

oscilador carregado por mola 16 que permite que a cabeça de rolamento 15 se mova entre uma posição retraída e uma posição avançada na direção da haste 2.

A cabeça de rolamento 15 tem uma superfície de contato 17 oposta à base da haste 2 e uma superfície periférica inclinada 18 assim orientada para formar uma superfície complementar à superfície inclinada na extremidade 11 de cada gancho 9.

Os estágios na operação do sistema de travamento integrado serão descritos agora.

Inicialmente, como mostrado na figura 1, a haste 2 do atuador 1 é retraída. Cada gancho 9 está na posição acoplada contra o ombro 8 da base da haste 2 e a cabeça de rolamento 15 do sistema de tambor 14 está na posição avançada de modo que sua superfície periférica inclinada 18 esteja em contato com a superfície inclinada na extremidade 11 de cada gancho 9.

Nesta configuração, cada meio de retorno elástico 13 de cada gancho 9 tende a girar o último para sua posição desacoplada. Cada gancho 9 é impedido de girar pela superfície periférica inclinada 18 do sistema de tambor 14, que atua como um batente para a extremidade 11 de cada gancho 9 e impede assim o giro.

Um desdobramento da haste 2 começa com um movimento inverso ligeiro da haste. Na medida em que faz isso, a base da haste 2 pressiona contra a cabeça de rolamento 15 do sistema de tambor 14 e gira o último para sua segunda posição estável, na qual a cabeça de rolamento 15 é retirada de sua posição inicial.

Nesta configuração a superfície periférica inclinada 18 é movida de volta a partir da extremidade 11 de cada gancho 9 e já não pode atuar como um batente contra ela.

Devido á ação de seus meios de retorno elástico 13 correspondentes, cada

gancho 9 gira conseqüentemente em torno de seu eixo 12 para sua posição desacoplada, com o retorno 10 de cada gancho 9 movendo-se para longe da haste 2 e liberando assim o ombro 8.

Como um resultado, a haste está agora livre de desdobrar-se e o movimento do motor elétrico 5 é invertido a fim de prosseguir com o desdobramento da haste 2 referida (figura 2).

O atuador 1 será fechado na mesma maneira.

Começando com a posição precedente, como mostrado na figura 3, o motor elétrico 5 gira em uma direção correspondente à retração da haste 2. No fim do curso, o movimento inverso continua por uma distância curta de

modo que a base da haste 2 pressiona a cabeça de rolamento 15 do sistema de tambor 14, girando-o de volta para sua primeira posição estável onde a cabeça de rolamento 15 está ligeiramente à frente comparada com sua posição precedente. A haste retorna então a sua da posição de fim de curso. Na medida em que isto é feito, a superfície periférica inclinada 18 entra em

contato com a extremidade 11 de cada gancho 9 e força-a a girar em torno do eixo correspondente 12.

O retorno 10 de cada gancho 9 move-se então de volta para sua posição acoplada, onde atua como um meio de batente contra o ombro 8 para impedir que a haste 2 se desdobre.

O atuador é assim travado mais uma vez. Deve-se frisar que um sistema de travamento é completamente mecânico, e não exige nenhum sinal para abrir ou fechar. O travamento e destravamento são realizados com a adição simples de uma fase traseira precedente nas etapas de desdobramento e de retração da haste 2.

Como reivindicado na invenção, cada gancho é girado automaticamente

entre sua posição acoplada e posição desacoplada quando a haste 2 é movida ligeiramente para trás.

Embora a invenção seja descrita em relação às modalidades ilustrativas específicas, é óbvio que esta não é de maneira nenhuma limitada a estes e que abrange todos os equivalentes técnicos dos meios descritos assim como suas combinações, onde estas se encontrarem dentro do escopo da invenção.

Claims (11)

1. Atuador, compreendendo de um lado uma haste (2) capaz de ser transladada por um sistema de acionamento (5, 6), e por outro lado um sistema de travamento de desdobramento da haste compreendendo pelo menos um trinco (9) montado de maneira móvel entre uma posição acoplada na qual este constitui um meio de batente para a haste na direção de seu desdobramento, e uma posição desacoplada na qual é retirado da haste e permite o desdobramento, tal atuador sendo caracterizado pelo fato de que o trinco é conectado a um sistema de tambor (14) possuindo uma primeira posição estável na qual permite que o trinco seja mantido em sua posição acoplada e uma segunda posição estável na qual permite que o trinco seja mantido em sua posição desacoplada, tal sistema do tambor sendo arranjado de modo que possa girar alternadamente de sua primeira posição estável para sua segunda posição estável quando a haste é movida ligeiramente para trás antes de ser desdobrada e no fim do curso da retração.

2. Atuador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o trinco (9) é montado em oposição aos meios de retorno elásticos (13).

3. Atuador, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que os meios de retorno elásticos (13) tendem a retornar o trinco (9) para sua posição desacoplada.

4. Atuador, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o sistema de tambor (14) constitui meios de batente móvel para o trinco (9).

5. Atuador, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o trinco é feito sob a forma de um gancho giratório (9) possuindo uma primeira extremidade (10) capaz de formar meios de batente para a haste de desdobramento (2) e uma segunda extremidade (11) capaz de estar em contato com o tambor (14) quando o último estiver em sua primeira posição estável.

6. Atuador, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a segunda extremidade (11) do trinco (9) é inclinada.

7. Atuador, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o tambor (14) tem pelo menos uma superfície inclinada (18) complementar à segunda extremidade (11) do trinco (9) e com a qual o trinco (9) entra em contato quando o tambor estiver em sua primeira posição estável.

8. Atuador, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a haste (2) é atuada por um sistema de acionamento de parafuso (4) e porca (3), a haste sendo impedida de girar.

9. Atuador, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a porca (3) está posicionada na haste (2).

10. Atuador, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a porca é integrada com a haste (2) e está sob a forma de um furo rosqueado interno.

11. Atuador, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o atuador é um atuador elétrico.