CN102472112B - 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 - Google Patents

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 Download PDF

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Abstract

用于驱动至少一个飞行器发动机舱元件的系统包括至少两个运动学连接在一起的驱动器(A1、A2、A3)、一个能够操作两个驱动器中的至少一个驱动器(A1)的第一液压(或电力)发生回路(1)，和一个能够操作另一个驱动器(A3)的第二电力(或液压)发生回路(13)。

Description

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。

Claims (7)

1.一种用于驱动至少一个飞行器发动机舱元件的系统，该系统包括至少两个运动学地相互连接的驱动器(A1、A2、A3)，能够控制两个驱动器中的一个驱动器(A1)的第一回路(1)，和能够控制另一个驱动器(A3)的第二回路(13)，所述第一回路(1)使用液压发生方式和电力发生方式中的一者，所述第二回路(13)使用液压发生方式和电力发生方式中的另一者。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述至少两个运动学地相互连接的驱动器(A1、A2、A3)是机械式的，所述第一回路(1)使用液压发生方式，所述液压发生方式作用于作用在所述第一回路(1)中的驱动器(A1)上的液压马达(M1)，并且所述第二回路(13)使用电力发生方式，该电力发生方式包括作用于液压泵(P)上的电动马达(M13)，所述液压泵又作用于作用在所述第二回路(13)中的另一个驱动器(A3)上的液压马达(M133)。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述至少两个运动学地相互连接的驱动器(A1、A2、A3)是机械式的，所述第一回路(1)使用液压发生方式，所述液压发生方式作用于对所述第一回路(1)中的驱动器(A1)进行作用的液压马达(M1)上，并且所述第二回路(13)使用电力发生方式，所述电力发生方式包括直接作用于所述第二回路(13)中的另一驱动器(A3)的电动马达(M13)。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述至少两个运动学地相互连接的驱动器(A1、A2、A3)是机械式的，所述第一回路(1)使用电力发生方式，该电力发生方式包括直接作用在所述第一回路(1)中的驱动器(A1)上的电动马达，并且所述第二回路(13)使用液压发生方式，所述液压发生方式作用于作用在所述第二回路(13)中的另一个驱动器(A3)上的液压马达。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述至少两个运动学地相互连接的驱动器(A1、A2、A3)是液压式的，所述第一回路(1)使用液压发生方式，所述液压发生方式直接作用在所述第一回路(1)中的驱动器(A1)上，并且所述第二回路(13)使用电力发生方式，所述电力发生方式包括电动马达，所述电动马达作用于直接作用在所述第二回路(13)中的另一个驱动器(A3)上的液压泵。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述至少两个运动学地相互连接的驱动器(A1、A2、A3)是液压式的，所述第一回路(1)使用电力发生方式，所述电力发生方式作用在液压泵上，所述液压泵又作用于其所述第一回路(1)中的驱动器(A1)上，并且所述第二回路(13)使用液压发生方式，所述液压发生方式直接作用于所述第二回路(13)中的另一个驱动器(A3)。
7.根据上述权利要求中任一项所述的系统，所述系统包括三个相互运动学连接的驱动器(A1、A2、A3)，所述第一回路(1)和所述第二回路(13)分别连接至由所述三个驱动器(A1、A2、A3)形成的运动学链的两个终端驱动器(A1、A3)。
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