BRPI0901429A2 - porta da entrada e mecanismo de atuação para uma unidade de energia auxiliar - Google Patents

Abstract

PORTA DA ENTRADA E MECANISMO DE ATUAçãO PARA UMA UNIDADE DE ENERGIA AUXILIAR. Uma porta de entrada e mecanismo de atuação para uma unidade de energia auxiliar tem um mecanismo de atuação montado dentro de um alojamento. O alojamento inclui um suporte de mancal para permitir que um mancal, sobre o mecanismo, seja ajustado angularmente quando a porta de entrada pivotar. O suporte de mancal e o mancal provêm um fecho à prova de fogo entre áreas sobre lados opostos de uma parede do alojamento.

Description

"PORTA DA ENTRADA E MECANISMO DE ATUAÇÃO PARA UMAUNIDADE DE ENERGIA AUXILIAR"

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

Este pedido refere-se a um mecanismo de atuação para umaporta de unidade de energia auxiliar.

Unidades de energia auxiliar são utilizadas em aviões paraprover força antes que a aeronave esteja em voo e, em algumas circunstâncias,durante o voo. Uma unidade de energia auxiliar é provida freqüentemente porum motor de turbina a gás relativamente pequeno, e localizada no cone decauda da aeronave. Ar é necessário para a operação da unidade de energiaauxiliar. Para isso, uma porta de entrada é aberta, seletivamente, para permitirque o ar flua para um duto de entrada e, a seguir, para a unidade de energiaauxiliar. Para reduzir o arrasto, a porta é, tipicamente, fechada quando aunidade de energia auxiliar não está em operação.

Um mecanismo de atuação para a porta da entrada deve sercapaz de se articular dentro de um suporte de alojamento quando a porta deentrada se move. Além disso, a parede do alojamento através da qual omecanismo de atuação se estende, deve ter uma vedação à prova de fogo.

Na técnica anterior, um fecho à prova de fogo era provido,tipicamente, ao redor do mecanismo de atuação. Por isso, o conjunto globalera relativamente grande e complexo.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Uma porta da entrada e mecanismo de atuação para umaunidade de energia auxiliar tem uma porta da entrada para ser montadapivotadamente dentro de uma aeronave. O mecanismo de atuação inclui ummembro de acoplamento para se acoplar à porta. O mecanismo de atuação émontado dentro de um alojamento. O alojamento inclui um suporte de mancaipara permitir que um mancai sobre o mecanismo de atuação seja ajustadoangularmente quando a porta de entrada pivotar. O suporte de mancai e omancai provêm um fecho à prova de fogo entre áreas sobre lados opostos doalojamento.

Estas e outras características da presente invenção poderão sermelhor compreendidas por meio das especificações e desenhos seguintes, dosquais apresentamos abaixo uma descrição resumida.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

A Figura 1 mostra uma porção de uma cauda de aeronave euma porta de entrada e unidade de energia auxiliar (APU).

A Figura 2 mostra um mecanismo de atuação e uma porta deentrada.

A Figura 3A mostra uma vista do mecanismo de atuação emseu alojamento.

A Figura 3B é uma vista lateral do mecanismo de atuação daFigura 3 A.

A figura 4A é uma vista em seção transversal através domecanismo de atuação.

A Figura 4B mostra a Figura 4A vista após alguma articulação.

DESCRIÇÃO DETALHADA DO MODO DE REALIZAÇÃO PREFERIDO

A Figura 1 mostra uma aeronave 20 tendo uma porta deentrada de energia auxiliar 22 em seu cone de cauda. Como sabido, quandouma unidade de energia auxiliar está operando, ela requer ar. Por outro lado,quando a unidade de energia auxiliar não está em operação, a porta de entradafica, preferivelmente, fechada para minimizar o arrasto por todo a aeronave20. Desse modo, é necessário um mecanismo para acionar seletivamente aporta de entrada 22 entre as posições aberta e fechada.

A Figura 2 mostra um mecanismo de atuação 15 para a portade entrada 22. Como mostrado, uma forquilha 24 é recebida em um suporte25 sobre a porta de entrada 22. A forquilha pode incluir uma estrutura daesfera. A porta de entrada também é montada pivotadamente em 27, àaeronave. Embora esteja ilustrado um arranjo de porta particular, omecanismo de atuação deste pedido seria igualmente aplicável aconfigurações de entrada rentes, como portas cavas NACA de paredesdivergentes ou paralelas.

Um atuador 28 é acionado por um motor passo a passo rotativo30. Um codificador de rotor incrementai 31 armazena uma posição girada doatuador 28 para prover retroalimentação sobre a posição da porta 22.

Um duto de entrada 100 conduz o ar a jusante para uma APU103. Um alojamento 34 para a porta da entrada é conectado ao duto deentrada 100.

Como mostrado na Figura 3A, um alojamento de porta deentrada 34 tem a forquilha 24 se estendendo através de uma abertura 32. Aabertura 32 permite que a forquilha 24, e o atuador 28 se ajustem quando aporta de entrada 22 pivotar. Ou seja, quando a porta de entrada 22 pivotar, aforquilha 24 e o atuador 28 se articularão para se ajustar para a movimentaçãoda porta de entrada 22.

A Figura 3B mostra o arranjo do atuador 28, motor 30, umtrem de engrenagem 33, e codificador rotativo31. O conjunto combinado podeser facilmente removido como uma unidade, para substituição ou reparo.

A Figura 4A é uma vista em seção transversal através doatuador 28. O trem de engrenagem 33 é mostrado esquematicamente, masconectará o motor passo a passo rotativo 30 para acionar um parafuso 44 paragirar. Um membro de acionamento externo 42 é rosqueado internamente, e éacionado pelo parafuso 44. Essencialmente, o membro de movimentação 42funciona como um seguidor. Os encaixes anti-rotação 50 impedem a rotaçãodo membro de acionamento 42 quando o parafuso 44 gira. Os encaixes anti-rotação 50 permitirão que o membro de acionamento 42, parafuso 44, motor30, trem de engrenagem 33, e codificador rotativo 31 pivotem quando a portase move, como mostrado na Figura 4B. Um arranjo de mordente e entalhepode ser usado para a o encaixe anti-rotação 50.

Uma esfera 48 é recebida dentro de um suporte de mancai 46no alojamento 34. Contra-porcas 51 mantêm a esfera 48 apertadamente contraum mancai 53. Uma placa 112 mantém o suporte de mancai 46 em umaposição desejada. Quando o atuador 28 pivota com o ajuste da porta deentrada 22, a esfera 48 se articula sobre um suporte de mancai 46.

Como pode ser apreciado nesta secção transversal, a esfera 48tem uma periferia circular externa que se casa com uma secção transversalcircular do suporte de mancai 46. A esfera 48 e o suporte de mancai 46 estão,ambos, mostrados como sendo parcialmente esféricos. Tipicamente, o atuador28 pi votará apenas dentro do plano da Figura 3, devido ao encaixe anti-rotação 50. O uso da esfera 48 prove um fecho à prova de fogo entre um lado110 do alojamento e um lado do duto de ar 11L Desse modo, é provida umaconexão à prova de fogo sem qualquer fecho separado ou conexão complexa.

Como pode ser apreciado das Figuras 2 e 4A, o alojamento 34define realmente um fecho se comunicando com o duto de entrada 100. Aárea 111 estaria dentro do fecho, enquanto a área 110 está fora do fecho.

Como seria apreciado das Figuras 4A e 4B, embora a esfera 48se mova livremente dentro do suporte de mancal36, ela é maior do que umaabertura frontal 120 no suporte de montagem 38, de modo que a esfera 48continue a fechar completamente a abertura 120 para prover o fecho à provade fogo.

A esfera 48 e o suporte 46 são formados de um metalapropriado, e podem ser formados de um aço apropriado de modo queprovejam um fecho à prova de fogo separando as áreas 110 e 111 sobre lados opostos de uma parede de alojamento 34.

O software para um controle para o motor 30 inclui umafunção de restauração que restaura a retroalimentação de posicionamento parazero cada vez que se sabe que a porta vai ser fechada. É claro que também, oextremo do deslocamento da porta pode ser utilizado como a posição zero narestauração. Ou seja, a porta totalmente aberta também pode ser utilizadacomo a posição zero.

O codificador rotativo 31 reiniciaria, então, a cada seqüênciade abertura da porta para recalcular a posição, e prover retroalimentação aocontrole para o motor 30.

Embora um modo de realização desta invenção tenha sidoapresentado, alguém experiente na técnica reconheceria que determinadasmodificações poderiam ser feitas dentro do escopo desta invenção. Por estarazão, as reivindicações seguintes devem ser examinadas para determinar oescopo e teor verdadeiros desta invenção.

Claims (15)

1. Porta da entrada e mecanismo de atuação para uma unidadede energia auxiliar, caracterizados pelo fato de compreender:uma porta de entrada montada pivotadamente a uma aeronave;um mecanismo para acionar a mencionada porta de entradapara pivotar, o mencionado mecanismo incluindo um membro deacoplamento acoplado à mencionada porta, o mencionado mecanismo estandomontado dentro de um alojamento, o mencionado alojamento incluindo umsuporte de mancai para permitir que um mancai, sobre o mencionadomecanismo, seja ajustado angularmente quando a porta de entrada pivotar, e omencionado suporte de mancai e mancai provendo um fecho à prova de fogoentre áreas sobre lados opostos de uma parede do mencionado alojamento.

2. Porta da entrada e mecanismo de atuação de acordo com areivindicação 1, caracterizados pelo fato do mencionado mecanismo incluirum parafuso e seguidor, o mencionado parafuso sendo acionado para girar e omencionado seguidor sendo impedido de girar de modo a ser acionadoaxialmente para fazer com que a mencionada porta de entrada pivote.

3. Porta da entrada e mecanismo de atuação de acordo com areivindicação 2, caracterizados pelo fato de um motor passo a passo serprovido para acionar o mencionado parafuso.

4. Porta da entrada e mecanismo de atuação de acordo com areivindicação 1, caracterizados pelo fato de um codificador rotativo proverinformação de retroalimentação baseada em uma quantidade de rotação domencionado mecanismo.

5. Porta da entrada e mecanismo de atuação de acordo com areivindicação 4, caracterizados pelo fato de uma posição armazenada serrestaurada para zero cada vez que a mencionada porta atingir um limiteextremo de seu deslocamento.

6. Porta da entrada e mecanismo de atuação de acordo com areivindicação 1, caracterizado pelo fato do mencionado mancai ser uma esferaparcialmente esférica acoplada ao mencionado mecanismo, e o mencionadosuporte de mancai receber a mencionada esfera e ter uma superfícieparcialmente esférica para apoiar a mencionada esfera.

7. Porta da entrada e mecanismo de atuação de acordo com areivindicação 6, caracterizados pelo fato de uma contra-porca manter amencionada esfera em uma posição desejada.

8. Porta da entrada e mecanismo de atuação de acordo com areivindicação 6, caracterizados pelo fato da mencionada esfera e omencionado suporte de mancai serem formados de metal.

9. Porta da entrada e mecanismo de atuação de acordo com areivindicação 1, caracterizados pelo fato do mencionado alojamento definirum fecho, e os mencionados lados opostos incluir um lado dentro domencionado fecho e um lado fora do mencionado fecho.

10. Porta de entrada e mecanismo de atuação para umaunidade de energia auxiliar, caracterizados pelo fato do compreender:uma porta da entrada montada pivotadamente a uma aeronave;um mecanismo para acionar a mencionada porta de entradapara pivotar, o mencionado mecanismo incluindo um membro deacoplamento acoplado à mencionada porta, o mencionado mecanismo estandomontado dentro de um alojamento, o mencionado alojamento incluindo umsuporte de mancai para permitir que um mancai sobre o mencionadomecanismo seja ajustado angularmente quando a porta de entrada pivotar, omencionado mancai sendo uma esfera parcialmente esférica acoplada aomencionado mecanismo e o mencionado suporte de mancai recebendo amencionada esfera e tendo uma superfície parcialmente esférica para apoiar amencionada esfera.

11. Porta da entrada e mecanismo de atuação de acordo com areivindicação 10, caracterizados pelo fato do mencionado mecanismo incluirum parafuso e um seguidor, o mencionado parafuso sendo acionado para girare o mencionado seguidor sendo impedido de girar de modo a ser acionadoaxialmente para fazer com que a mencionada porta da entrada pivote, e onde amencionada esfera é apoiada sobre o mencionado parafuso.

12. Porta da entrada e mecanismo de atuação de acordo com areivindicação 11, caracterizados pelo fato do um motor passo a passo serprovido para acionar o mencionado parafuso.

13. Porta da entrada e mecanismo de atuação de acordo com areivindicação 10, caracterizados pelo fato de um codificador rotativo proverinformação de retroalimentação baseada na quantidade de rotação domencionado mecanismo dito.

14. Porta da entrada e mecanismo de atuação de acordo com areivindicação 13, caracterizados pelo fato de uma posição armazenada serrestaurada para zero cada vez que a mencionada porta atingir um limiteextremo de seu deslocamento.

15. Porta da entrada e mecanismo de atuação de acordo com areivindicação 10, caracterizados pelo fato do mencionado mecanismo seestender através de uma abertura em uma extremidade do mencionado suportede mancai, o mencionado mancai permitindo que o mencionado mecanismose articule dentro do mencionado suporte de mancai com uma folga providaentre uma porção do mencionado mecanismo, se estendendo para amencionada porta de entrada e a mencionada extremidade do mencionadosuporte de mancai, e porções da mencionada esfera dentro do mencionadosuporte de mancai sendo maiores do que a mencionada abertura, de modo que um fecho seja provido entre a mencionada esfera e o mencionado suporte demancai.