CN103010472A - 排出支柱释放机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及排出支柱释放机构。具体地，一种用于排出支柱的示例性释放机构包括绕轴线布置的锁定机构。可枢转的第一腿被横杆连接到可枢转的第二腿。阻挡销可旋转地连接到所述第一腿和所述第二腿，使得所述锁定机构邻接所述阻挡销。第一螺线管包括邻接所述第一腿或所述第二腿之一的第一棒。所述第一棒垂直于所述轴线延伸第一距离，并且构造成施加第一力以将所述第一腿和所述第二腿推离所述螺线管。所述第一腿和所述第二腿构造成枢转离开所述第一螺线管使得所述阻挡销不再邻接所述锁定机构。

Description

排出支柱释放机构

技术领域

本申请涉及冲压空气涡轮机，并且具体地涉及用于部署冲压空气涡轮机的排出支柱的释放机构。

背景技术

冲压空气涡轮机通常用于在飞机发动机失效时或者响应于飞机的其他需求而提供紧急辅助动力。冲压空气涡轮机通常收存在飞机内的非工作位置。当必要时，使用排出支柱来部署冲压空气涡轮机。排出支柱通常包括释放机构以允许进行冲压空气涡轮机的部署。

发明内容

一种用于排出支柱的示例性释放机构包括绕轴线布置的锁定机构。可枢转的第一腿被横杆连接到可枢转的第二腿。阻挡销可旋转地连接到所述第一腿和所述第二腿，使得所述锁定机构邻接所述阻挡销。第一螺线管包括邻接所述第一腿或所述第二腿之一的第一棒。所述第一棒垂直于所述轴线延伸第一距离，并且构造成施加第一力以将所述第一腿和所述第二腿推离所述螺线管。所述第一腿和所述第二腿构造成枢转离开所述第一螺线管使得所述阻挡销不再邻接所述锁定机构。

一种用于冲压空气涡轮机的示例性排出支柱包括构造成连接到冲压空气涡轮机的第一轴向端和构造成连接到飞机的第二轴向端。提供了壳体并且释放机构被至少部分地布置在所述壳体中。所述释放机构包括：锁定机构，其绕轴线布置；可枢转的第一腿，其被横杆连接到可枢转的第二腿。所述释放机构还包括阻挡销，其可旋转地连接到所述第一腿和所述第二腿，并且邻接所述阻挡销。所述释放机构还包括第一螺线管，其具有邻接所述第一腿或所述第二腿之一的第一棒。所述第一棒垂直于所述轴线延伸第一距离，其中，所述第一棒构造成施加第一力以将所述第一腿和所述第二腿推离所述螺线管。所述第一腿和所述第二腿构造成枢转离开所述第一螺线管使得所述阻挡销不再邻接所述锁定机构。

一种在用于冲压空气涡轮机的排出支柱中安装释放机构的示例性方法包括提供能够相对于轴线可枢转地移动的第一和第二腿以及限定了直径且被可旋转地支撑在所述第一和第二腿之间的阻挡销。所述阻挡销平行于所述轴线，连接所述第一腿和所述第二腿。绕所述轴线布置的锁定机构被对准成使得所述锁定机构邻接所述阻挡销。具有棒的至少一个螺线管被支撑成使得所述棒邻接所述第一腿和所述第二腿之一。所述棒构造成推所述第一腿和所述第二腿使得所述第一腿和所述第二腿枢转并且所述锁定机构不再邻接所述阻挡销。

从以下说明书和附图可以最佳地理解本公开的这些和其他特征，其后是简要说明。

附图说明

图1是示例性飞机的透视图。

图2是图1的飞机的示例性冲压空气涡轮机舱的透视图。

图3是用于冲压空气涡轮机的示例性排出支柱的剖视图。

图4a是示例性释放机构的顶视图，没有螺线管或柱塞。

图4b是示例性释放机构的底视图，没有螺线管或柱塞。

图5是处于收存位置的图3的示例性排出支柱的示例性释放机构的透视图。

图6是处于部署位置的图4的示例性释放机构的剖视图。

图7是图4的示例性释放机构的示例性螺线管的剖视图。

图8是安装排出支柱的示例性释放机构的方法。

具体实施方式

参照图1和2，飞机10包括布置在舱12中且处于收存位置的冲压空气涡轮机20。冲压空气涡轮机20包括可旋转毂24和布置在毂24上的多个叶片22，该多个叶片22导致毂24在飞机10外侧的空气流中旋转。当处于收存位置时，冲压空气涡轮机20是非工作的。冲压空气涡轮机20连接到部署机构，例如示意性示出的示例性排出支柱26。排出支柱26连接到飞机10和冲压空气涡轮机20并且实现如箭头29所示的冲压空气涡轮机20从收存位置到部署位置的移动，所述部署位置在舱12的外侧并且在空气流中。一旦处于部署位置，则叶片22在空气流中旋转并且使毂24旋转，以给飞机10提供额外的动力。

排出支柱26与示意性示出的飞机控制系统28和手动驾驶系统30连通。手动驾驶系统30提供手动激活的信号以释放冲压空气涡轮机20。飞机控制系统28响应于探测到的发动机失效或其他需要使用冲压空气涡轮机20的情况而提供自动激活的信号以释放冲压空气涡轮机20。如下面将要更详细描述的，飞机控制系统28和手动驾驶系统30可单独或一起使用，以将信号发送到排出支柱26的螺线管57（图3）以释放冲压空气涡轮机20。取决于飞机10的逻辑，每个信号可激励一个或两个螺线管57。

参照图3并继续参照图2，示例性的排出支柱26绕轴线A布置并且包括冲压空气涡轮机附接部件40和飞机附接部件41，冲压空气涡轮机附接部件40用于将冲压空气涡轮机20附接到排出支柱26，飞机附接部件41用于将到排出支柱26附接到飞机10。冲压空气涡轮机附接部件40和飞机附接部件41位于相对的轴向端处。排出支柱26包括至少部分地位于第一壳体44中的释放机构42。释放机构包括锁定机构33，锁定机构33包括螺栓50和接触销53。锁定机构33从第二壳体48中的室32延伸。锁定机构33被弹簧51加载并且被阻挡销52防止轴向移动。密封件31被沿着锁定机构33设置并且在弹簧51的加载和锁定机构33的轴向向后伸展的期间产生曳力。当排出支柱26的释放机构42解锁时，锁定机构33轴向向后移动越过阻挡销52。结果，阻挡部分34释放，使得第二壳体48中的由弹簧47加载的气缸43被释放而轴向向前滑动。气缸43被附接到接合区段36。作为气缸43向前滑动的结果，接合区段36轴向向前移动（未示出）以迫使冲压空气涡轮机20从收存位置旋转到部署位置。在一个示例中，基于密封件31的曳力和来自阻挡销52的压缩来确定弹簧51的尺寸。

参照图4a-4b和5并继续参照图2和3，示例性释放机构42包括锁定机构33，锁定机构33包括螺栓50和接触销53，接触销53附接到螺栓50的轴向端部。释放机构42还包括阻挡销52，其被支撑在第一腿54和第二腿56之间。至少一个螺线管57包括用于在第一腿54和第二腿56之间移动的棒58。弹簧加载的柱塞60沿着与螺线管57相对的方向偏压第一腿54和第二腿56。锁定机构33被通过弹簧51加载以沿着轴向向后方向移动。

螺栓50具有附接在轴向后端的接触销53，其邻接阻挡销52，防止螺栓50和接触销53沿轴向向后方向的释放。阻挡销52布置在第一腿54和第二腿56之间。第一腿54和第二腿56的每一个包括开口62。阻挡销52延伸到布置在第一腿54和第二腿56的每一个中的各自开口62中并且利用轴承64来附接，以允许经由阻挡销52的滚动而旋转。在所示的示例中，轴承64是滚针轴承。然而，也可使用其他轴承64。

横杆77在第一腿54和第二腿56之间延伸并且将第一腿54和第二腿56附接成使得腿54、56一起移动。第一腿54和第二腿56各自枢转地安装到第一壳体46的部分46a。第一腿54和第二腿56的每一个包括凸缘66，其具有与螺线管57的棒58接触的上表面68。凸缘66从各自的腿54、56径向向外延伸。阻挡销52被连接在第一腿54和第二腿56之间，使得当棒58在每个腿54、56的凸缘66上施加力时第一腿54、第二腿56和阻挡销52一起移动。第一腿54和第二腿56各自绕轴线B枢转。

示例性的释放机构42包括两个螺线管57。然而，仅仅使用一个螺线管57也在本公开的构想中。每个螺线管57包括棒58，棒58从各自螺线管57向下延伸并且接触第一腿54或第二腿56之一的凸缘66。当螺线管57接收到信号而进行部署时，在螺线管57中出现电压尖峰，导致棒58向下运动。当螺线管57迫使棒58向下时，施加在凸缘66上的力迫使第一腿54、第二腿56和阻挡销52向下枢转，从而导致阻挡销52沿着锁定机构33的端部滚动。随着阻挡销52到达半径80处的角部，阻挡销52施加力，该力使弹簧51压缩一距离55。螺线管57必须克服弹簧51的向后偏压、来自密封件31的曳力、来自抵靠锁定机构33滚动的阻挡销52的摩擦力以及来自棒58沿凸缘66滑动以移动阻挡销52的第一腿54和第二腿56的枢转导致的摩擦。

棒58的向下运动足以导致阻挡销52到达接触销53的半径80（图6），此后，锁定机构33的向后运动变成在向后偏压弹簧51的影响下是自持的，弹簧51的尺寸设置成足以克服锁定机构33上的液压流体密封件31的迟滞摩擦力。阻挡销52继续沿锁定机构33的端部滚动，直到离开锁定机构33，使得螺栓50和接触销53在阻挡销52上滚动。因此，锁定机构33释放并且轴向向后延伸。两个螺线管57均不阻止另一个迫使各自的棒58向下并且释放锁定机构33。

在一个示例中，每个棒58包括第一端72，第一端72接触凸缘66的上表面68。在一个示例中，第一端72是半球形的，然而，其他形状也在本公开的构想中。

在一个示例中，响应于弹簧51的尺寸和来自密封件31的曳力中的一个或多个来确定螺线管57的尺寸。

释放机构42还包括弹簧加载柱塞60，其布置在螺线管57和棒58的相对处。弹簧加载柱塞60接触横杆77并且在螺栓50上施加垂直于轴线A的向上的压力。弹簧加载柱塞60沿轴线A接触横杆77。弹簧加载柱塞60被弹簧74加载。当在螺线管57迫使阻挡销52向下以释放锁定机构33之前处于收存位置时，弹簧加载柱塞60具有最小的弹簧力，其足以在锁定机构33上施加向上压力以防止在飞机10的操作期间无意地释放锁定机构33。在释放了锁定机构33之后，弹簧加载柱塞60迫使锁定机构返回锁定位置，其对应于释放机构42的重新装载期间的冲压空气涡轮机20的收存位置。

释放机构42至少部分地处于第一壳体44中，第一壳体44在图5中未示出以便更好地表示释放机构42。

在操作中，螺线管57接收信号以延伸它们各自的棒58，从而实现锁定机构的释放。在该示例中，一个螺线管57从飞机控制系统28接收自动信号，而另一个螺线管57从手动驾驶系统30接收手动信号。这在飞机控制系统28没有探测到需要释放冲压空气涡轮机20时或者在飞机控制系统28失效时允许手动地释放冲压空气涡轮机20。然而，以下情况也在本公开的构造中：仅仅使用一个螺线管57从飞机控制系统28和手动驾驶系统30中的一个或两个接收信号，或者使用两个螺线管57从飞机控制系统28和手动驾驶系统30中的仅一个接收信号。

在一个示例中，阻挡销52包括沿着轴线A布置的中心点76。锁定机构33的接触销53和螺栓50居中设置在第一腿54和第二腿56之间，接触销53的中心邻接阻挡销52的中心点76。弹簧加载柱塞60类似地垂直于轴线A定位，并且居中设置在第一腿54和第二腿56之间。

在一个示例中，接触销53附接到螺栓50的轴线后端。接触销53被硬化以防止由于与阻挡销52接触而变形。在一个示例中，接触销53由氮化的Rockwell C70形成。然而，也可使用其他材料。

当螺线管57的棒58将第一腿54、第二腿56和阻挡销52向下推时，锁定机构33被释放以轴向向后移动。锁定机构33的移动释放了气缸43以向前滑动并且实现了冲压空气涡轮机20的释放。释放机构42解锁冲压空气涡轮机20，使得冲压空气涡轮机20移动到部署位置。

弹簧51对锁定机构33进行加载，使得锁定机构33在阻挡销52上施加力并且螺线管57的棒58在第一腿54和第二腿56上施加力。在一个示例中，锁定机构33的力与螺线管57的棒58的力的比率为10:1。在另一个示例中，至少部分地由弹簧51被压缩的距离55来确定棒58的力。

参照图6并继续参照图4a-4b和5，所示的释放机构42处于部署位置，其对应于冲压空气涡轮机20的部署。棒58已经垂直于轴线A向下推第一腿54和阻挡销52，使阻挡销52移位，使得锁定机构33被释放且轴向向后延伸。弹簧加载柱塞60在连接第一腿54和第二腿56的横杆77上施加向上的力。虽然未示出第二腿56和对应的棒58，但所构想的是另外的螺线管57的棒58已经类似地向下推第二腿56。

在一个示例中，阻挡销52被布置成使得用于离开接触销53的距离80在螺线管57的冲程行程内以确保阻挡销52离开接触销53并且接触销53的向后偏置允许其轴向向后移动越过阻挡销52。在一个示例中，距离80是螺栓50和接触销53的半径。

一旦飞机10不再需要冲压空气涡轮机20，则螺栓50和接触销53被重新装载并且阻挡销52被放回适当位置，使得阻挡销52再次防止锁定机构33释放及轴向向后移动。类似地，棒58被重新装载在螺线管57中并且弹簧加载柱塞60在横杆77上施加力以阻止无意的部署。

参照图7并继续参照图4a-4b和5，示例性的螺线管57包括棒58。棒58附接到活塞90，活塞90布置在室85中。螺线管57还包括限定了室95的一端的部分92。在收存位置，活塞90布置在室95的外径向端97处。当螺线管57接收信号以部署冲压空气涡轮机20时，螺线管57使活塞90向下移动以迫使棒58向下。在处于收存位置时，在室95中的活塞90和部分92之间限定了间隙96。间隙96限定了活塞90的冲程的长度98，其进而决定了棒58将向下推第一腿54和第二腿56多远。

垫片94被提供以控制螺线管57相对于第一腿54、第二腿56和阻挡销52的高度。棒58在活塞90冲程的末尾具有最大的力。因此，垫片94用于设置螺线管57的高度，使得活塞90的冲程将会迫使第一腿54、第二腿56和阻挡销52向下远到足以到达距离80。然而，垫片94还设置成使得阻挡销52在活塞90的冲程的末尾释放螺栓50和接触销53。

参照图8，一种在用于冲压空气涡轮机的排出支柱中安装释放机构的方法202包括提供能够相对于轴线可枢转地移动的第一和第二腿以及限定了直径且被可旋转地支撑在所述第一和第二腿之间的阻挡销204。所述阻挡销垂直于所述轴线，连接所述第一腿和所述第二腿204。绕所述轴线布置的锁定机构被对准成使得所述锁定机构邻接所述阻挡销206。具有棒的至少一个螺线管被支撑成使得所述棒邻接所述第一腿和所述第二腿之一208。所述棒构造成推所述第一腿和所述第二腿使得所述第一腿和所述第二腿枢转并且所述锁定机构不再邻接所述阻挡销208。在一个示例中，通过垫补法来支撑所述螺线管。

尽管已经公开了本发明的示例性实施例，但本领域普通技术人员将会意识到在本发明的范围内可进行一定的修改。为此，应当研究所附权利要求书以确定本公开的真实范围和内容。

Claims (20)

1.一种用于排出支柱的释放机构，包括：

锁定机构，其绕轴线布置；

可枢转的第一腿，其被横杆连接到可枢转的第二腿；

阻挡销，其可旋转地连接到所述第一腿和所述第二腿，其中，所述锁定机构邻接所述阻挡销；和

第一螺线管，其具有邻接所述第一腿或所述第二腿之一的第一棒，

其中，所述第一棒垂直于所述轴线延伸第一距离，其中，所述第一棒构造成施加第一力以将所述第一腿和所述第二腿推离所述螺线管，其中，所述第一腿和所述第二腿构造成枢转离开所述第一螺线管使得所述阻挡销不再邻接所述锁定机构。

2.如权利要求1所述的释放机构，其中，所述锁定机构在所述阻挡销上施加第二力，其中，所述第二力与所述第一力的比率为10:1。

3.如权利要求1所述的释放机构，其中，所述锁定机构包括螺栓，所述螺栓附接到接触销。

4.如权利要求3所述的释放机构，其中，所述接触销由比所述螺栓更硬的材料形成。

5.如权利要求1所述的释放机构，其中，所述第一腿和所述第二腿的每一个包括垂直于所述轴线延伸的凸缘，其中，所述第一棒邻接所述第一腿的凸缘或所述第二腿的凸缘之一。

6.如权利要求5所述的释放机构，其中，所述螺线管的第一棒邻接所述第一腿，其中，具有第二棒的第二螺线管邻接所述第二腿。

7.如权利要求6所述的释放机构，其中，所述第一螺线管构造成接收手动激活的信号并且所述第二螺线管构造成接收自动激活的信号。

8.如权利要求6所述的释放机构，其中，垫片将所述第一螺线管和所述第二螺线管设置成离开所述阻挡销一距离，使得所述第一棒和所述第二棒构造成分别推所述第一腿和所述第二腿使得所述阻挡销离开所述锁定机构。

9.如权利要求1所述的释放机构，其中，所述阻挡销构造成移动到所述锁定机构的半径，其中，所述锁定机构的弹簧构造成压缩，使得所述第一力被至少部分地由所述压缩来确定。

10.如权利要求1所述的释放机构，其中，弹簧加载柱塞邻接所述横杆并且构造成朝向所述螺线管偏压所述横杆、第一腿和第二腿。

11.如权利要求10所述的释放机构，其中，所述弹簧加载柱塞居中设置在所述第一腿和所述第二腿之间并且在沿所述轴线的一位置处邻接所述横杆。

12.一种冲压空气涡轮机的排出支柱，包括：

第一轴向端，其构造成连接到冲压空气涡轮机；

第二轴向端，其构造成连接到飞机；

壳体；和

至少部分地在所述壳体中的释放机构，所述释放机构包括：

锁定机构，其绕轴线布置；

可枢转的第一腿，其被横杆连接到可枢转的第二腿；

阻挡销，其可旋转地连接到所述第一腿和所述第二腿，其中，所述锁定机构邻接所述阻挡销；和

第一螺线管，其具有邻接所述第一腿或所述第二腿之一的第一棒，

其中，所述第一棒垂直于所述轴线延伸第一距离，其中，所述第一棒构造成施加第一力以将所述第一腿和所述第二腿推离所述螺线管，其中，所述第一腿和所述第二腿构造成枢转离开所述第一螺线管使得所述阻挡销不再邻接所述锁定机构。

13.如权利要求12所述的排出支柱，其中，所述锁定机构在所述阻挡销上施加第二力，其中，所述第二力与所述第一力的比率为10:1。

14.如权利要求12所述的排出支柱，其中，所述排出支柱构造成响应于所述第一棒推所述第一腿或所述第二腿之一而将所述冲压空气涡轮机从收存位置移动到部署位置。

15.如权利要求14所述的排出支柱，其中，所述第一棒邻接所述第一腿，其中，第二螺线管具有第二棒，所述第二棒邻接所述第二腿并构造成施加第三力以将所述第二腿推离所述第二螺线管。

16.如权利要求15所述的排出支柱，其中，所述第一棒在从所述第一腿径向向外延伸的第一凸缘上接触所述第一腿，其中，所述第二棒在从所述第二腿径向向外延伸的第二凸缘上接触所述第二腿。

17.如权利要求12所述的排出支柱，其中，所述阻挡销构造成移动到所述锁定机构的半径，其中，所述锁定机构的弹簧构造成压缩，使得所述第一力被至少部分地由所述压缩来确定。

18.一种安装冲压空气涡轮机的排出支柱的释放机构的方法，包括：

提供能够相对于轴线可枢转地移动的第一和第二腿以及限定了直径且被可旋转地支撑在所述第一和第二腿之间的阻挡销，所述阻挡销平行于所述轴线连接所述第一腿和所述第二腿；

将绕所述轴线布置的锁定机构对准成使得所述锁定机构邻接所述阻挡销；

支撑具有棒的至少一个螺线管，其中，所述棒邻接所述第一腿和所述第二腿之一，其中，所述棒构造成推所述第一腿和所述第二腿使得所述第一腿和所述第二腿枢转使得所述锁定机构不再邻接所述阻挡销。

19.如权利要求18所述的方法，其中，所述至少一个螺线管通过垫补法来支撑。

20.如权利要求18所述的方法，还包括将附接到每个棒的活塞设置成使得每个活塞相对于所述轴线布置在所述螺线管的径向外端处。

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