CN104903195A - 用于控制飞行器的襟翼的附件驱动传动箱 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于飞行器涡轮发动机的附件传动箱,所述传动箱(140)包括壳体(42)、用于控制飞行器的襟翼的连杆(115)以及致动器(120),所述连杆被设计成可在所述传动箱(140)内部轴向滑动,所述致动器(120)用于驱动所述连杆(115)并且被安装在所述壳体(42)上,所述致动器(120)包括中空本体(121)、活塞(123)以及活塞杆(112),所述活塞(123)被设计成可在所述本体(121)内部平移地运动,所述活塞杆(112)被连接到所述活塞(123)并且至少部分地在所述致动器(120)的本体(121)外部延伸,所述活塞杆(122)被连接到所述连杆(115),所述传动箱(140)的特征在于,所述致动器(120)的本体(121)被布置在所述活塞杆(112)与所述连杆(115)之间的连接件和所述传动箱(140)的壳体(42)之间。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于控制飞行器(特别是直升飞机)的至少一个襟翼的附件传动箱。
背景技术
如图1和图2所示,在已知的方式中,诸如直升飞机之类的飞行器包括前置(或前端)发动机,所述前置发动机包括用于该发动机的外围设备50的传动箱40,因而该附件箱被称作附件传动箱40。在此处以及在下文中,术语“前”意味着能够接近附件传动箱40以便对附件传动箱40进行维护的一侧。以相同方式,术语“后”意味着对于附件传动箱40而言与前侧相反的一侧。
如图1中所示,在已知的方式中,这种类型的附件传动箱40包括襟翼控制杆15,襟翼控制杆15在传动箱40的通道45内部部分地延伸,以便当襟翼控制杆15被平移地驱动时在所述通道内部滑动。
已知的是,通过固定臂(未示出)在这种传动箱40的壳体42的前表面上安装用于驱动所述控制杆15的致动器20。
致动器20包括中空本体21,活塞23在中空本体21内部滑动,所述活塞被安装在活塞杆22上,活塞杆22被称作动力杆并且部分地在本体的外部延伸。控制杆15在一个端部处被连接到待被控制的襟翼并且在另一端部处与活塞杆22在所述本体外部的自由端部对接。活塞杆22和控制杆15通过连接轴30连接,连接轴30垂直地横穿控制杆15和活塞杆22并且将控制杆15和活塞杆22固定到一起以便进行相联接的平移运动。由此,按照从前到后的顺序,首先存在有致动器20的本体,然后是活塞杆22的延伸到本体外部的部分,最后是襟翼控制杆15,如图2所示。当致动器20被致动时,流体在活塞23的任一侧的循环导致所述活塞沿一个方向或另一方向运动,使得活塞杆22进而平移地驱动襟翼控制杆15。
当发动机接受维护时,必须安装(或拆卸)活塞杆22和控制杆15之间的连接轴30。然而,如图1中所示,由于连接轴30位于致动器20后面的位于致动器20的本体与附件传动箱40之间的区域C中,因此操作者不能够从前侧直接接近该连接轴30。因此这种类型的组装需要将传动箱40的外围设备50的至少一部分拆卸以便能够实现对连接轴30的横向接近,从而导致时间浪费并且增大了飞行器维护成本,由此具有第一缺点。
此外,尽管通过这种方式拆卸了传动箱40的外围设备50,连接轴30仍然难以接近并且对轴30进行操作以便安装(或拆卸)由操作者盲目地执行,使得更为复杂并且消耗时间,这是第二缺点。
此外,如图1中所示,在附件传动箱40和致动器20之间布置能够接近连接轴30的区域C需要致动器20朝向前侧远离附件传动箱40。这种重新定位需要致动器20以显著的悬伸的方式安装在附件传动箱40上,这尤其会使致动器20容易受到涡轮轴发动机的各种振动运动的损害,从而在致动器20与附件传动箱40的壳体42的固定的机械强度方面产生问题,这是第三缺点。
最后,致动器20的外部流体入口和出口管道27A和27B(在图1中部分地示出)的一部分会对靠近接近区域C形成阻碍,从而进一步使维护操作复杂化,这是第四缺点。
发明内容
本发明最初旨在解决与液压致动器的使用有关的问题,但本发明也能够应用于任何类型的致动器,例如气动式、电动式、电动气动式、电动机械式、电动液压式致动器等。
本发明的目的是通过提供一种用于控制飞行器的襟翼的附件传动箱来至少部分地消除这些缺点,该传动箱允许简单和快速地安装和拆卸活塞杆和襟翼控制杆之间的连接,以便减少飞行器维护的时间和成本。
因此,本发明涉及一种用于飞行器的涡轮轴发动机的附件传动箱,所述传动箱包括壳体、飞行器襟翼控制杆以及用于驱动所述控制杆的致动器,所述飞行器襟翼控制杆被布置成可在所述传动箱内部轴向滑动,所述致动器安装在所述壳体上,所述致动器包括中空本体、活塞以及活塞杆,所述活塞被布置成可在所述本体内部平移地运动,所述活塞杆被连接到所述活塞并且至少部分地在所述致动器的本体外部延伸,所述活塞杆被连接到所述控制杆,所述传动箱的突出之处在于,所述致动器的本体被布置在所述活塞杆与所述控制杆的连接件和所述传动箱的壳体之间。
这样的传动箱允许活塞杆和控制杆之间的连接件被重新定位在致动器的前侧。在此处以及在下文中,术语“前”意味着操作者为了执行附件传动箱的维护所站立的一侧。术语“后”意味着对于附件传动箱而言与前侧相反的一侧。
由于操作者能够直接接近活塞杆与控制杆之间的连接件以便能够安装或拆卸所述连接件,因此对于站立在附件传动箱前侧的所述操作者而言维护是简单和快速的。
此外,这样的致动器能够以如下方式被直接平贴地安装在附件传动箱的壳体上:即,不再需要布置致动器和附件传动箱之间的接近区域,使得能够减小致动器相对于附件传动箱的悬伸量,由此使得致动器更能够抵抗由发动机产生的振动。
当致动器的本体直接平贴地安装在壳体上时,致动器的外部流体入口和出口管道能够直接合并到传动箱的壳体中,以便省出致动器的本体周围的空间。例如,一个管道可以直接合并到致动器的本体的壁中,而另一管道可以直接穿过壳体从本体延伸。
优选地,所述活塞杆是中空的并且完全贯穿所述中空本体,所述控制杆被同轴地布置在所述活塞杆内部。
由此,使控制杆穿过致动器的本体允许活塞杆和控制杆在致动器的前侧被连接。
根据本发明的一个特征,所述致动器的本体在其远端端部的区域中包括第一壁并且在其近端端部的区域包括第二壁,所述第一壁包括所述活塞杆于中滑动穿过的第一开口,所述第二壁包括所述活塞杆于中滑动穿过的第二开口,所述活塞杆和所述控制杆在其各自的近端端部的区域中相连接,以便固定到一起进行相联接的平移运动。因此,活塞杆的轴向长度大于致动器的中空本体的轴向长度。
在此处以及在下文中,术语“近端”意味着与传动箱的操作者为了能够接近该传动箱以便执行传动箱的维护所站立的一侧最靠近。以相同的方式,在此处以及在下文中,术语“远端”意味着与传动箱的操作者为了能够接近该传动箱以便执行传动箱的维护所站立的一侧最远离。
根据本发明的一个方面,所述活塞杆与所述第一开口之间的连接以及与所述第二开口之间的连接分别被密封。致动器优选地在每个用于活塞的滑动开口的区域包括密封件,以便密封活塞杆与致动器的本体之间的连接。
所述活塞杆和所述控制杆优选地通过连接轴连接,所述连接轴垂直地横穿所述活塞杆和所述控制杆。这种类型的连接轴的使用使得能够牢固地保持活塞杆和控制杆以便进行相联接的平移运动。
有利地,所述控制杆在其近端端部的区域中包括球接头,以便将所述控制杆阻挡在所述活塞杆内部。所述封闭球接头优选地呈球体的形式,所述球体在整个环形表面上与所述活塞杆直接接触。这种类型的球接头使得能够避免控制杆与活塞杆之间在控制杆和活塞杆的连接区域中的任何间隙。
根据本发明的一个特征,所述连接轴完全贯穿所述球接头。这种类型的连接使得能够将控制杆刚性地连接到活塞杆并且能够使控制杆和活塞杆相对于彼此保持同轴。
根据本发明的另一特征,所述活塞被布置在所述活塞杆的近端端部和远端端部之间,优选地大致被布置在所述活塞杆的中部。以这种方式定位活塞使得能够释放活塞杆的近端端部,以便允许活塞杆和控制杆在其各自的近端端部的区域中相连接。由此,活塞将活塞杆分隔成远端部分和近端部分,由此所述近端部分包括活塞杆和控制杆之间的连接件。
活塞优选地呈横向地延伸至活塞杆的轴的圆盘的形式。
根据本发明的一个方面,活塞将致动器的中空本体的内部分隔成近端空间和远端空间,本体包括用于第一流体的第一循环导管以及用于第二流体的第二循环导管,第一循环导管在近端空间和传动箱的壳体之间延伸,第二循环导管在远端空间和传动箱的壳体之间延伸。
优选地,第一导管并入到中空本体的壁中,以便使本体在传动箱的壳体的区域中开放和/或第二导管使本体在传动箱的壳体的区域中开放。由此致动器具有有限的空间需求并且能够直接平靠传动箱的壳体安装,这限制了致动器相对于附件传动箱的悬伸量。
本发明还涉及一种用于安装上述致动器的方法,该方法包括将致动器的本体布置在传动箱的壳体上的步骤,以及以如下方式将活塞杆连接到控制杆的步骤:致动器的本体被布置在活塞杆与控制杆的连接件和传动箱的壳体之间。
该方法优选地包括将控制杆同轴地布置在活塞杆内部的步骤以及优选地通过连接轴在控制杆和活塞杆的各自的近端端部的区域中将控制杆和活塞杆连接的步骤。
本发明还涉及一种特别是直升飞机类型的飞行器,该飞行器包括涡轮轴发动机、至少一个待被控制的襟翼以及如上所述的附件传动箱,所述附件传动箱的控制杆被连接到所述襟翼。
附图说明
通过阅读以下描述并且参照以非限制性示例的方式提供的附图本发明的其它特征和优点将变得明显,在附图中,相同的附图标记指代类似的元件。
图1为现有技术中的附件传动箱的示意性横截面图。
图2示出了现有技术中的附件传动箱的前表面。
图3为根据本发明的附件传动箱的示意性横截面图。
图4示出了根据本发明的附件传动箱的前表面。
具体实施方式
对根据本发明的附件传动箱的描述
如在图4中示意地示出的,在已知的方式中,诸如直升飞机之类的飞行器包括前置(或前端)发动机,所述前置发动机包括用于该发动机的外围设备50的传动箱140,因而所述传动箱140被称作附件传动箱40。
如图3和图4中所示,附件传动箱140包括壳体42,壳体42中形成有通道45,飞行器襟翼控制杆115布置在所述通道内部以在所述通道45内部轴向滑动。换言之,控制杆115的平移运动使得能够改变飞行器的至少一个襟翼的倾角。
参照图3,附件传动箱140包括用于驱动所述控制杆115的致动器120,致动器120安装在附件传动箱140的所述壳体42的前表面。
致动器120包括中空本体121,活塞杆122安装在中空本体121中,该活塞杆刚性连接到活塞123。
致动器120的本体121为纵向圆筒的形式,其垂直于壳体42的前表面延伸并且可以具有各种横截面,特别是方形或圆形横截面。
本体121在其远端端部121d的区域包括第一壁124并且在其近端端部121p的区域包括第二壁126,第一壁124包括所述活塞杆122于中滑动穿过的第一开口125,第二壁126包括所述活塞杆122于中滑动穿过的第二开口128。
活塞123大致在活塞杆122的中部安装在活塞杆122上并且形成一体结构。活塞123被布置成沿着致动器120的轴线在本体121内部平移运动。活塞123将本体121的内容积分隔成两个空间A和B,每个空间都可以至少部分地被能够经由管道(未示出)进入和离开所述空间的流体填充。由此,以已知的方式,能够通过改变本体121的空间A、B中的流体压力来使活塞123运动。
优选地,中空本体121的纵向壁合并有至少一个所述管道,以便允许流体连接至传动箱140的壳体42并同时限制致动器120所需要的总体空间。
活塞杆122为中空圆筒状管体的形式,控制杆115同轴地布置在活塞杆122内部。在本示例中,参照图3,活塞杆122的轴向长度大于致动器120的中空本体121的轴向长度。
活塞杆122和襟翼控制杆115在其各自的近端端部122p和115p的区域中通过连接轴130连接,连接轴130将活塞杆122和襟翼控制杆115固定到一起以便进行相联接的平移运动。
控制杆115在其近端端部115p的区域中包括用于将控制杆115阻挡在活塞杆122内部的球接头118,连接轴130完全贯穿球接头118。
由此,这种类型的连接使得能够以相对于彼此同轴的方式布置和保持本体121、活塞杆122、活塞123和控制杆115。
例如呈X形的密封件132分别在开口125和128的区域中被布置在例如活塞杆122和本体121之间的轴承中,以便密封活塞杆与致动器的本体之间的连接。
图4示出了根据本发明的附件传动箱140的前表面,并且具体地示出了活塞杆122和控制杆115之间的通过连接轴130形成的连接,由此接近在致动器120的前侧的该连接轴对操作者而言更为容易。
这样的可接近性使得能够避免拆卸外围设备50,从而简化了附件传动箱的维护并且使得能够减少维护所需要的时间和成本。
致动器的组装
为了将致动器安装到附件传动箱140的壳体42上,在第一步骤中,首先将致动器的本体121布置到传动箱140的壳体42上使得控制杆115被插入到活塞杆122内部,然后在第二步骤中,在控制杆115和活塞杆122的各自的近端端部115p和122p的区域中通过连接轴130将活塞杆122连接到控制杆115,使得致动器120的本体121被布置在连接轴130和传动箱140的壳体42之间。
参照图4,由此操作者能够容易地安装或拆卸位于致动器前侧的连接轴130,因此与现有技术相比操作者能够更容易并且更快速地接近。
致动器的使用
为了使致动器120致动,对管道(未示出)中的被供给到中空本体121的空间A、B中的流体的压力进行调节,使得活塞123在中空本体121内部沿需要的方向运动。
有利地,为空间A和B供给流体的管道中的一者或两者能够至少部分地直接合并到附件传动箱140中,以便省出致动器120周围的空间。实际上,由于连接轴130位于中空本体121的前侧,因此不再需要提供中空本体121和壳体42之间的空间。
当活塞123在中空本体121内部沿一个方向或另一方向运动时,活塞123平移地驱动活塞杆122。
当活塞杆122穿过本体121滑动时,活塞杆122进而驱动控制杆115,由此使得能够控制相关联的襟翼。
Claims (10)
1.一种附件传动箱,用于飞行器的涡轮轴发动机,所述传动箱(140)包括壳体(42)、飞行器襟翼控制杆(115)以及用于驱动所述控制杆(115)的致动器(120),所述飞行器襟翼控制杆(115)被布置成可在所述传动箱(140)内部轴向滑动,所述致动器(120)安装在所述壳体(42)上,所述致动器(120)包括中空本体(121)、活塞(123)以及活塞杆(122),所述活塞(123)被布置成可在所述本体(121)内部平移地运动,所述活塞杆(122)被连接到所述活塞(123)并且至少部分地在所述致动器(120)的本体(121)外部延伸,所述活塞杆(122)被连接到所述控制杆(115),所述传动箱(140)的特征在于,所述致动器(120)的本体(121)被布置在所述活塞杆(122)与所述控制杆(115)的连接件和所述传动箱(140)的壳体(42)之间。
2.根据权利要求1所述的附件传动箱,其中,所述活塞杆(122)是中空的并且完全贯穿所述中空本体(121),所述控制杆(115)被同轴地布置在所述活塞杆(122)内部。
3.根据前述权利要求中任一项所述的附件传动箱,其中,所述致动器(122)的本体(121)在其远端端部(121d)的区域中包括第一壁(124)并且在其近端端部(121p)的区域包括第二壁(126),所述第一壁(124)包括所述活塞杆(122)于中滑动穿过的第一开口(125),所述第二壁(126)包括所述活塞杆(122)于中滑动穿过的第二开口(128),所述活塞杆(122)和所述控制杆(115)在其各自的近端端部(122p,115p)的区域中相连接,以便固定到一起进行相联接的平移运动。
4.根据前述权利要求中任一项所述的附件传动箱,其中,所述活塞杆(122)和所述控制杆(115)通过连接轴(130)来连接,所述连接轴(130)垂直地横穿所述活塞杆(122)和所述控制杆(115)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的附件传动箱,其中,所述控制杆(115)在其近端端部(115p)的区域中包括球接头(118),以便将所述控制杆(115) 阻挡在所述活塞杆(122)内部。
6.根据权利要求5所述的附件传动箱,其中,所述封闭球接头呈球体(118)的形式,所述球体(118)在整个环形表面上与所述活塞杆(122)直接接触。
7.根据权利要求5或权利要求6所述的附件传动箱,其中,所述连接轴(130)完全贯穿所述球接头(118)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的附件传动箱,其中,所述活塞(123)被布置在所述活塞杆(122)的近端端部(122p)和远端端部之间。
9.根据权利要求3至8中任一项所述的附件传动箱,其中,所述活塞杆(122)与所述第一开口(125)之间的连接以及与所述第二开口(128)之间的连接分别被密封。
10.一种飞行器,包括涡轮轴发动机、至少一个待被控制的襟翼以及根据前述权利要求中任一项所述的附件传动箱(140),所述附件传动箱(140)的控制杆(115)被连接到所述襟翼。
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