CN102859225A - 液压调节的电磁致动器和装配有此类致动器用以控制的起落架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电磁致动器，包括借助减速机构（20）转动输出轴（4）的电动机（11）和用于控制输出轴的转动速度的被动式调节装置（30），并且包括布置在减速机构的输出和被驱动的输出轴之间的制动部件（30），所述制动部件布置成根据轴的转动方向提供两个不同级别的制动，其特征在于，制动部件是液压型的并包括用于在输出轴的转动作用下通过选择性的节流元件（41）在两个腔室（34、35）之间传送流体的装置（33），节流元件（41）根据致动器的转动方向对流体从一个腔室向另一个腔室的传送施加两个不同级别的阻力。

Description

液压调节的电磁致动器和装配有此类致动器用以控制的起落架

技术领域

本发明涉及一种具有液压调节的电磁致动器以及一种装有这种致动器用于对其进行操纵的起落架。

本发明的致动器，尽管具体地设计为应用于航空领域，但也可用于其它应用，特别是那些在缺少电源或电动机发生故障的情况下也必须控制输出轴的转动的应用。

背景技术

已知飞机起落架用于在展开位置和缩回位置之间借助液压型致动器（例如液压缸）进行操纵。通常，起落架的下放在重力作用下进行，液压缸用作限制起落架的下放速度的调节器。为此，从液压缸腔室排出的流体被节流，以使其容积在下放中减少。这种制动作用是自动的，即使液压的产生失败了，其也会发生，这代表着高度的安全性。

还有应用回转式电磁致动器的，特别是在轻型飞机上，这种致动器或在起落架的枢轴水平面直接与起落架协作，或通过接合在附连到致动器的曲柄和起落架的支柱套筒（caisson）之间的连杆间接地与起落架协作。再说一遍，起落架的下放是在重力作用下发生的，而电磁致动器用作下放调节器。为此，致动器的电动机被供电以使其施加阻抗转矩，从而调节起落架的下放速度。

但是，万一缺少电源或电动机发生故障，电动机没有允许制动并因而控制起落架的下放的元件，这就成问题了，因为如果不能控制起落架的下放，起落架在到达其行程终点时就有遭受损坏的重大风险。

为了限制这种风险，可以设想为致动器装备多个电动机，以降低致动器的电动机失效的风险，但是控制致动器所需的电动机数量将变为两倍或三倍，导致致动器的重量和体积显著增加。而且，如果总电源没电了，该问题仍然存在。

发明内容

本发明的目的是提供一种在其被外部原因驱动时允许对速度进行被动式调节的电磁致动器。

为此，本发明涉及一种电磁致动器，该电磁致动器包括用于通过减速机构驱动轴转动的电动机和允许控制轴的转动速度的调节装置。根据本发明，调节装置是被动式的并包括布置在减速机构的输出和被驱动的轴之间的制动部件，所述制动部件布置成根据轴的转动方向提供两个不同级别的制动。

因而，如果电动机不能运行，驱动装置继续对轴进行制动，从而仍然控制轴的转动速度。

而且，制动装置根据轴的转动方向的不同而对轴的位移施加阻力。这种特性在应用于起落架致动器的情况下特别有益，可将用于控制下放的阻力选择为相当高，而在起落架升高的过程中将阻力选择为很小甚至为零，以降低升高所需的能量。

根据本发明的一个优选实施例，制动部件是液压型的并包括用于在输出轴的转动作用下通过选择性的节流元件将流体从一个腔室传送到另一个腔室的装置，该节流元件根据致动器的转动方向对流体从一个腔室向另一个腔室的传送施加两个不同的阻力。

附图说明

参照附图以非限制性例子的方式给出的一个详细的示例性实施例将能更好地理解本发明，各附图中：

图1是根据本发明的致动器的纵向剖视图；

图2是沿着图1中的线II-II在图1所示的致动器调节级的水平处的剖视图；

图3表示出图1和2的致动器的液压回路的示例性实施例；

图4和5示意地表示出两个起落架，它们装备有根据本发明的致动器以确保它们的操纵。

具体实施方式

参照图1，本发明的致动器1包括驱动级10、减速级20以及调节级30。驱动级10包括电动机11，可以看到它的定子12和转子13，它包括穿入减速级20而与减速机构的输入构件21协作的输出轴14，这里，“谐波传动”型减速机构22有可变形钟形件（bell）23。众所周知，这种减速机构用于提供相当大的减速比。与可变形钟形件23关联的输出轴24穿入调节级30而与制动部件协作，该制动部件包括输出轴4，其构成致动器1的输出轴。

从图2可看出，制动部件包括环形截面的壳体31，设有轮叶33的转子32通过被减速机构22的输出轴24驱动而在壳体31内转动。固定的扇形块38伸进壳体31内而与转子32和轮叶33一起限定两个腔室34和35，这些腔室的容积随转子32和轮叶33的转动而变化，从而在两个腔室之一的容积变大时使另一腔室的容积变小。两个腔室34和35由蓄能器36（图1中可见）经由液压块37流体地连接，液压块37包括特定数量的液压元件，图3详细地表示出这些元件并以粗线表示出流体连接。

腔室34由第一流体支路40连接于蓄能器36。第一流体支路40包括两个串联放置的液压元件41，每个液压元件41包括限流器42和与之关联的单向阀43，当流体从腔室34流向蓄能器36时单向阀43迫使流体流过限流器42。腔室35依次由第二流体支路44连接于蓄能器36。第二流体支路44包括调节限流器45。

制动部件的操作如下。当轮叶33在电动机11或外部原因作用下沿着图2中的箭头所示的方向转动时，可以看出腔室34的容积减少，流体从腔室34排出而经由第一流体支路40、也就是流过限流器42以流向蓄能器36，限流器42对流体的流过施加强大的阻力，所以有助于对轮叶33的转动进行制动，并因此对致动器的输出轴4的转动进行制动。并行地，流体从蓄能器36流过第二流体支路44的限流器45而流向腔室35。但是，这个限流器45是足够敞开的，并且蓄能器36的压力足够高，因此腔室35里不会出现空穴。

当轮叶33沿另一方向转动时，腔室35的容积将变小，流体经由第二流体支路44的限流器45被排出到蓄能器36，限流器45施加轻微的阻力，因而允许调节输出轴4的转速。并行地，流体通过第二流体支路的单向阀43从蓄能器36排出到腔室34，单向阀43沿该方向可通过，以便对限流器42进行分流。

这样，流体从一个腔室向另一个腔室的传送（这里是通过蓄能器）迫使流体流过有选择性节流的节流元件或抽吸元件（沿一个方向的节流强，而沿另一个方向的节流弱或几乎为零），以便根据致动器的输出轴4的转动方向，使制动部件提供两个不同级别的制动。这种制动是纯被动式的，尤其在输出轴4由外部原因驱动时发生。

这样的致动器可以有利地用于起落架在其展开位置和其缩回位置之间的操纵。它可布置在支柱套筒的铰接轴线上而直接驱动起落架，或甚至布置成平行于起落架的支柱套筒的轴线而通过有齿的扇形块来驱动起落架，或甚至通过联接于由致动器驱动的曲柄的连杆接合到起落架的支柱套筒。很明显，应确保用于产生较大制动的转动方向对应于在起落架在重力或相对风力的作用下放到展开位置时起落架对致动器施加作用的方向。这种纯被动式的制动使得能够调节致动器的下落速度，从而甚至在电源故障或传动件断裂造成电动机不再能施加阻抗转矩时，也不会损害由此产生的制动。作为一种变型，如图4和5所示，可将本发明的致动器接合到撑杆的各元件之一，只要该元件在起落架从展开位置切换到缩回位置时有单一位移而没有任何反向运动。这些图示出起落架50，其支柱套筒51铰接在飞机结构上。包括两个互相铰接的臂的折叠撑杆52一方面铰接在飞机结构上，另一方面铰接在支柱套筒上。这里还包括两个铰接臂的锁定构件53在撑杆52和飞机结构之间延伸，如图4所示，或在撑杆52和起落架的支柱套筒之间延伸，如图5所示。在图4中，本发明的致动器1借助连杆54接合到撑杆52的两个臂之一，连杆54与由致动器1的输出轴4驱动的曲柄55协作

为将起落架提高到其缩回位置，为致动器的电动机11供电以使其施加转矩就足以升高起落架。应该注意到，在图4的布置中，应设置作用在锁定构件53上的解锁致动器（未图示）并解锁撑杆52。另一方面，在图5的布置中，相同的致动器解锁撑杆52并将起落架驱动到其缩回位置。

很明显，本发明不限于以上所描述的内容，而是涵盖属于权利要求书所限定的框架内的任何变型方案。具体地说，虽然这里描述的调节级的制动构件是轮叶型的，但也可以用任何其它制动构件，只要该构件根据致动器的转动方向施加不同级别的制动，如果恰当的话，制动级别中的一个与另一个制动级别相比能够为零或可忽略不计。

Claims (6)

1.电磁致动器，包括用于通过减速机构（20）驱动输出轴（4）转动的电动机（11）和允许控制所述输出轴的转动速度的被动式调节装置（30），并且包括布置在所述减速机构的输出和被驱动的输出轴之间的制动部件（30），所述制动部件布置成根据所述轴的转动方向提供两个不同级别的制动，其特征在于，所述制动部件是液压型的并包括用于在所述输出轴的转动作用下通过选择性的节流元件（41）在两个腔室（34、35）之间传送流体的装置（33），所述节流元件（41）根据所述致动器的转动方向对流体从一个腔室向另一个腔室的传送施加两个不同的阻力。

2.如权利要求1所述的致动器，其特征在于，所述制动部件包括圆筒形壳体（31），固定扇形块（38）和转动轮叶（33）在所述壳体内延伸以限定两个腔室（34，35），并且在其转动时迫使流体从一个腔室向另一个腔室传送。

3.如权利要求1所述的致动器，其特征在于，流体经过蓄能器（36）从一个腔室传送到另一个腔室。

4.如权利要求3所述的致动器，其特征在于，所述腔室之一经由流体支路与所述蓄能器连通，该流体支路包括至少一个节流元件（41），所述节流元件包括限流器（42），所述限流器与单向阀（43）并联，所述单向阀在流体通过所述腔室到达所述蓄能器时迫使流体流过所述限流器，而在流体从所述蓄能器通向所述腔室时使所述限流器分流。

5.飞机起落架，包括如上述任一权利要求所述的在缩回位置和展开位置之间进行操纵的致动器，所述致动器布置成：当它的输出轴被所述起落架的下放到展开位置而驱动时，所述制动部件施加最大级别的制动。

6.如权利要求5所述的起落架，其特征在于，所述致动器的输出轴接合到所述起落架的撑杆元件（52；53）。

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