CN112888869A - 具有闩锁的飞行器发动机发电机断开设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种发电机驱动断开设备(1)，包括具有连接构造和断开构造的驱动传递装置(100)。断开设备(1)还包括断开机构(200)和闩锁机构(300)，断开机构构造成将驱动传递装置从连接构造移动到断开构造，闩锁机构构造成将驱动传递装置(100)保持在断开构造中。闩锁机构(300)包括闩锁构件(320)和偏置机构(330)，闩锁构件在缩回位置和伸出位置之间可移动。偏置机构(330)构造成产生偏置力以将闩锁构件(320)朝向伸出位置偏置，并且将反作用力应用到闩锁构件(320)以抵抗闩锁构件朝向缩回位置的移动，反作用力的大小根据闩锁构件到缩回位置的距离而增加。本发明的其它方面涉及一种飞行器发动机组件和包括该发电机驱动断开设备(1)的飞行器。

Description

具有闩锁的飞行器发动机发电机断开设备

技术领域

本发明涉及一种断开设备，用于使发动机的旋转驱动与由发动机驱动的发电机断开。特别地，本发明涉及一种故障安全断开设备，特别是但非排它地，其用于飞行器发动机中。本发明的其它方面涉及一种飞行器发动机组件和包括该断开设备的飞行器。

背景技术

飞行器发动机、比如喷气发动机或涡轮喷气发动机可以包括发电机，发电机在操作期间产生由飞行器使用的电力。通常，发电机由驱动轴驱动，该驱动轴直接或间接地(例如经由齿轮箱)连接到飞行器发动机的主涡轮机。

与任何机械系统一样，在飞行器发动机的发电机正常操作期间会发生机械故障。因此，必须提供一种发电机驱动断开设备，该设备能够使发电机与发动机的涡轮机械地脱开。即使由于断开而导致的电能产生能力的损失可能是严重的，但是如果没有将故障的发电机与涡轮断开连接的话，则整个飞行器发动机可能会损坏或其性能受到损害。

各种发电机驱动断开设备在本领域中是已知的。在本文中使用的大多数现有技术的断开设备提供了一种装置，通过该装置能够将轴向力应用到驱动轴，从而使驱动轴轴向移动，这又使得脱开机构能够从连接构造移动到断开构造，在断开构造中防止从发动机到发电机的驱动。现有技术中存在用于提供该轴向力的已知方法。

一些已知方法可以归类如下：

1.机械断开设备：机械断开器使用致动器来释放较大而有力的弹簧。该方法通常具有可靠的组装过程，因此被证明在服务中更加可靠。然而，它能够产生的轴向力通常受到限制。

2.液压断开设备：利用来自飞行器发动机的机油冷却系统的液压来提供断开所需的轴向力。该解决方案能够提供很高的断开力。

3.气动断开设备：采用气动致动的断开机构，以提供用于断开发电机驱动所需的轴向力。类似于液压解决方案，气动致动器能够提供非常高的断开力。然而，需要单独的气体存储罐来提供所需的加压气体。

一旦致动，应将发电机驱动断开设备保持在致动状况，以使发电机保持与发动机断开，直到可以通过维护人员修复故障并重置发电机驱动断开设备为止。发电机驱动断开设备用于防止造成损坏，因此在发动机操作期间过早重新连接可能会导致损坏和/或发动机停机。

在一些上述已知类型的发电机驱动断开设备中，可以仅通过断开设备可靠地保持致动力，直到飞行结束并且调查故障原因为止。在其它情况下，例如在气动断开系统中，在压力损失的情况下，例如由于气体存储罐的泄漏或故障，可能无法通过断开机构保持致动力。这会导致发电机意外重新连接到发动机。为了防止这种情况，已知使用断开闩锁将发电机驱动断开设备保持在致动状况，以确保即使不保持由断开设备提供的致动力，发电机仍保持与发动机断开。

现有的断开闩锁设备通常使用基本的弹簧加载的闩锁。在这样的闩锁中，通常将弹簧刚度选择为在弹簧完全伸展时应用足够的力以保持闩锁状态与避免在致动断开设备之前压缩弹簧时向断开设备应用过大的摩擦力之间的折衷，否则可能会阻止断开设备的致动。然而，对于这种闩锁设备，在高水平的振动或严酷的操作状况下，弹簧力可能不足以将闩锁保持在闩锁状态。

鉴于以上内容，期望提供一种改进的发电机驱动断开设备。

发明内容

在本发明的第一方面，提供了一种发电机的发电机驱动断开设备，该发电机布置成由飞行器发动机驱动，该断开设备包括：驱动传递装置，其用于将驱动力从发电机的输入轴传递到发电机的转子，驱动传递装置具有连接构造和断开构造；断开机构，其构造成将驱动传递装置从连接构造移动到断开构造；以及闩锁机构，其构造成将驱动传递装置保持在断开构造中，该闩锁机构包括：支承结构；闩锁构件，其在伸出位置和缩回位置之间可移动，在伸出位置中，闩锁机构限制驱动传递装置从断开构造到连接构造的移动，在缩回位置中，其不限制驱动传递装置的移动；以及偏置机构，其构造成产生偏置力以将闩锁构件朝向伸出位置偏置，并且将反作用力提供到闩锁构件，以抵抗闩锁构件朝向缩回位置的移动，反作用力的大小根据闩锁构件到缩回位置的距离增加而增加。

利用本发明的断开设备，反作用力的大小随着闩锁构件到缩回位置的距离的增加而增加。因此，反作用力的大小根据闩锁构件到缩回位置的距离而增加。换言之，闩锁构件越接近伸出位置，将闩锁构件朝向缩回位置旋转所需的缩回力就越大。因此，当闩锁构件在伸出位置时使其在缩回方向上移动所需的缩回力高于当闩锁构件在缩回位置时使其在缩回方向上移动所需的缩回力。这不同于常规的装有弹簧的闩锁，在常规的装有弹簧的闩锁中，随着闩锁构件从缩回位置移开，闩锁朝向缩回位置移动的阻力趋于减小。本发明允许将闩锁构件牢固地保持在伸出位置，以抵抗振动或其它严酷的操作状况，比如高加速度负载，而不会在闩锁构件处于缩回位置时阻碍驱动传递装置的操作。

偏置机构可以具有任何合适的机构，通过该机构，力被传递到闩锁构件。例如，偏置机构可包括装有弹簧的臂，该装有弹簧的臂通过枢轴连接到闩锁构件。在这样的示例中，臂相对于闩锁构件的角度可以随着闩锁构件移动到伸出位置而改变，使得应用到闩锁构件的偏置力增大。

较佳地，发电机驱动断开设备还包括凸轮从动机构，该凸轮从动机构包括凸轮表面和从动件，通过该从动件将偏置力和反作用力应用到闩锁构件。从动件可以是滚子从动件。从动件可以是驱动销。

凸轮表面可以形成偏置机构的部分。在这样的示例中，从动件可以形成闩锁构件的部分或中间部件的部分。

较佳地，闩锁构件包括凸轮表面，并且偏置机构包括从动件。

较佳地，偏置机构包括构造成在偏置方向上应用偏置力的偏置装置。偏置方向可以根据闩锁构件的位置而变化。较佳地，横跨闩锁构件在缩回位置与伸出位置之间的移动范围，偏置方向基本上是恒定的。这能够提高横跨闩锁构件的移动范围将偏置力应用到闩锁构件的效率。偏置机构可包括偏置装置，该偏置装置构造成在偏置方向上将偏置力应用到从动件。

较佳地，凸轮表面成形为使得：当闩锁构件处于缩回位置时，从动件与凸轮表面的第一部分接触，该第一部分与偏置方向成第一角度，并且当闩锁构件处于伸出位置时，从动件与凸轮表面的第二部分接触，该第二部分与偏置方向成第二角度。第二角度较佳地小于第一角度。这提供了一种方便且坚固的机构，通过该机构，反作用力的大小可以根据闩锁构件到缩回位置的距离而增加。

凸轮表面可以由闩锁构件的外表面限定。在这样的示例中，从动件构造成沿着闩锁构件的外表面滑动或滚动，但是可以从凸轮表面移开。较佳地，闩锁构件包括闩锁槽，该闩锁槽限定凸轮表面，并且从动件被接纳在该闩锁槽中。以这种方式，闩锁构件和从动件之间的相对移动可以沿着闩锁槽被约束。

从动件可以相对于支承结构自由移动。从动件可被偏置机构约束在一个或多个方向上，使得从动件的移动引起反作用力，以由偏置机构应用到闩锁构件。较佳地，支承结构包括承载表面，从动件构造成沿着该承载表面滑动，该承载表面与凸轮表面相对。通过这种布置，从动件远离凸轮表面的移动可以被承载表面限制或阻止。

承载表面可以由支承结构的外表面限定。在这样的示例中，从动件可以构造成沿着支承结构的一个或多个外表面滑动或滚动，但是可以从承载表面朝向凸轮表面移动。较佳地，支承结构包括支承槽，该支承槽限定承载表面，并且从动件被接纳在支承槽内。从动件可能被约束为沿支承槽移动。通过这种布置，从动件远离承载表面的移动能够被支承槽的相对侧限制。

承载表面可以是线性的或非线性的。在偏置机构包括用于在偏置方向上产生偏置力的偏置装置的情况下，较佳地，承载表面是线性的并且基本平行于偏置方向。通过这种布置，从动件被约束为沿着承载表面在偏置方向上移动。凸轮提高了通过偏置装置将偏置力传递到从动件的效率。

凸轮表面可以是线性的。凸轮表面可包括彼此成不同角度的多个线性部分。凸轮表面可以是弯曲的，较佳地使得反作用力的大小随着闩锁构件朝向伸出位置移动而呈指数增加。

闩锁构件可以绕枢轴可旋转地安装到支承结构，用以在缩回位置和伸出位置之间旋转。

可将枢轴定位成使得：当闩锁构件处于伸出位置时，驱动传递装置朝向连接构造的移动将闩锁构件朝向延伸方向偏置。这进一步提高了该机构在诸如振动或高加速度负载的严酷操作状况下抵抗不希望的解除闩锁的能力。

发电机驱动断开设备还可包括凸轮从动机构，该凸轮从动机构包括凸轮表面和从动件，通过该从动件将偏置力和反作用力应用到闩锁构件。凸轮从动件机构可以构造成使得随着闩锁构件朝向伸出位置移动，凸轮表面与从动件之间的接触位置远离枢轴移动。

断开机构可以包括致动器，该致动器布置成将驱动传递装置从连接构造移动到断开构造。闩锁构件可包括闩锁表面，闩锁表面可通过偏置机构偏置抵靠致动器的外表面，以防止当闩锁构件处于伸出位置时致动器的移动。

致动器的外表面可以包括凹部，当驱动传递装置处于断开构造时，闩锁表面的至少部分可以被接纳在该凹部中。

闩锁表面可以相对于致动器的外表面渐缩，使得闩锁表面朝向闩锁表面的径向外端与致动器的外表面接触。

支承结构可以包括接近端口，闩锁脱开工具可通过该接近端口插入，以使闩锁构件从伸出位置返回到缩回位置。这能够促进闩锁机构的手动解除闩锁。

发电机驱动断开设备可以包括弹性构件，该弹性构件布置成将驱动传递装置偏置到其连接构造中。一旦紧急情况不再存在并且闩锁机构移动到缩回位置，该特定的布置提供了使得发电机驱动断开设备能够重新连接的简单且成本有效的方式。例如，当闩锁机构移动到缩回位置时，诸如螺旋弹簧之类的弹性构件的恢复力可用于将驱动传递装置从其断开构造转变到其连接构造中。

驱动传递装置可包括可分离的驱动传递设备。可分离的驱动传递设备可以包括离合器布置，较佳地是爪形离合器。离合器布置可将输入轴可移除地连接到驱动传递设备的输出轴，这两者可绕相同的纵向轴线同心地布置。

根据本发明的第二方面，提供了一种飞行器发动机组件，其包括如上所述的发电机驱动断开设备。

根据本发明的第三方面，提供了一种包括上述飞行器发动机组件的飞行器。

在本申请的范围内，明确意图是，在前面的段落、权利要求和/或下面的描述和附图中阐述的各个方面、实施例、示例和替代方案，并且尤其是其各个特征可以独立或以任意组合使用。即，能够以任何方式和/或组合来组合所有实施例和/或任何实施例的特征，除非这些特征不兼容。申请人保留更改任何原始提交的权利要求或相应地提交任何新权利要求的权利，包括修改任何原始提交的权利要求以依赖于和/或结合任何其它权利要求的任何特征的权利，尽管并非最初以这种方式要求保护。

附图说明

在下面的具体实施方式中，将参考附图仅作为示例更详细地描述本发明，附图中：

图1示出了处于连接构造的根据本发明的实施例的发电机驱动断开设备的剖视图；

图2示出了处于断开构造的图1的发电机驱动断开设备的剖视图；

图3示出了用于图1和2的发电机驱动断开设备的闩锁机构的第一实施例的立体图；

图4示出了图3的闩锁机构的侧视图，其中，示出了处于缩回位置的闩锁构件；

图5示出了图3的闩锁机构的侧视图，其中，示出了处于伸出位置的闩锁构件；

图6是示出根据闩锁构件的位置在缩回方向上移动图3至图5的闩锁机构所需的力的图；以及

图7示出了图1和图2的发电机驱动断开设备的放大剖视图，其中插入了解除闩锁工具。

具体实施方式

参照图1和图2，示出了发电机2的发电机驱动断开设备1(部分示出)，其布置成由飞行器发动机(在图1中示意性示出为项目3)驱动。发电机驱动断开设备1可以包括在发电机2中，发电机2被布置为由飞行器发动机3驱动。

断开设备1包括驱动传递装置100、断开机构200和闩锁机构300。断开机构200构造成将驱动传递装置100从如图1所示的连接构造移动到如图2所示的断开构造。驱动传递装置100包括输入轴110和输出轴120。输入轴110和输出轴120绕输入轴轴线A同轴对准。输入轴110联接到来自发动机3的驱动轴410，而输出轴120通过花键121联接到发电机2的转子轴420，花键121绕其外表面周向延伸，使得输出轴120相对于转子轴420轴向可移动。在驱动传递装置100的连接构造中，输入轴110和输出轴120以相同的旋转速度一起旋转。

在输入轴110和输出轴120之间，提供了可分离的驱动传递设备130，其在连接构造和断开构造之间可移动。可分离的驱动传递设备130可以是将输入轴110的旋转移动选择性地传递到输出轴120的任何合适的设备。在该示例中，可分离的驱动传递设备130是离合器，该离合器包括联接到输入轴110的第一板131、联接接到输出轴120的第二板132和将输出轴120和第二板132推向输入轴110和第一板131的弹簧133。在基于摩擦的离合器机构的情况下，第一板131和第二板131之间的摩擦，和/或在某些实施例中，相应的第一板和第二板的齿形或面齿轮的齿啮合，在转子轴420和齿轮箱驱动轴410之间联接旋转驱动扭矩，从而允许齿轮箱驱动轴驱动转子轴(反之亦然，如果需要，这可以允许发电机充当起动发电机)。驱动传递设备130的操作由断开机构200控制。

断开机构200布置成使驱动传递装置在其连接和断开构造之间移动。在该示例中，断开机构与驱动传递设备130的第二板132可接合，以使输出轴120轴向远离输入轴110移动，从而通过将驱动传递设备130移动到断开构造而使驱动传递设备130脱开。在其它示例中，断开机构可以与驱动传递设备130的一个或多个其它部件接合，例如轴向可移动的输入或输出轴或第一板131，以便在其连接和断开构造之间移动驱动传递装置。

断开机构200包括具有活塞211的致动器210，该活塞211在腔室212内在如图1所示的第一位置和如图2所示的第二位置之间可移动。在该示例中，活塞211和腔室212是环形的，并且布置在驱动传递设备130周围，以改善整个断开机构的包装。致动器可以是任何合适类型的致动器，例如气动致动器、液压致动器或电动致动器，比如螺线管。在该示例中，致动器是气动致动器，并且断开机构200还包括通过管道(未示出)连接到腔室212的气体存储装置(未示出)。当需要致动断开设备时，压缩气体通过气体释放装置、比如用于破坏气体存储装置的密封件的阀或可移动的穿刺设备，经由管从气体存储装置传输到腔室212，以使活塞211从第一位置移动到第二位置。来自压缩气体的力超过来自离合器130的弹簧133的力，从而通过驱动第二板132远离第一板131将驱动传递装置130移至断开构造。致动器具有外表面，在该外表面上形成凹部213，并且闩锁机构300与凹部213相互作用以将致动器保持在第二位置，并且因此将驱动传递设备130以及整个断开设备保持在断开构造。

闩锁机构300包括支承结构310、呈闩锁板320形式的闩锁构件以及呈弹簧组件330形式的偏置机构。支承结构310相对于断开设备1的其余部分固定在适当的位置并形成基部，闩锁机构300的其余部分由该基部支承。闩锁板320在如图1所示的缩回位置和如图2所示的伸出位置之间可移动，在伸出位置中，闩锁板320阻止了致动器从第二位置朝向第一位置的移动，这将在下面进行更详细的讨论。弹簧组件330构造成向闩锁板320应用偏置力以将其朝向伸出位置偏置。弹簧组件330还构造成向闩锁板320应用反作用力，以阻止闩锁板320朝向缩回位置移动。反作用力的大小根据闩锁构件320到缩回位置的距离而增加。因此，随着闩锁板320朝向伸出位置移动，反作用力的大小增加。

图3至图5示出了根据本发明的闩锁机构300，其中更详细地示出了支承结构310、闩锁构件320和偏置机构。

支承结构310包括支承框架311和安装部分312，支承结构310通过安装部分312相对于断开设备1的其它固定部件被固定在适当的位置。支承框架311具有沿闩锁构件320的任一侧延伸的两个支承臂，闩锁构件320由支承臂支承。支承臂包括成对支承槽313，每个支承槽313延伸穿过闩锁构件320的任一侧上的支承臂中的一个。支承槽313限定了形成闩锁机构300的凸轮从动件机构的部分的承载表面314。支承框架311的支承臂还包括成对枢转孔315，枢转销316穿过枢转孔315延伸以将闩锁构件320可旋转地安装在支承结构310上。安装部分312可以通过任何合适的紧固件固定在适当的位置。在该示例中，安装部分312包括延伸穿过安装板318的螺栓孔317，通过该螺栓孔317，支承结构310可以使用带螺纹的螺栓固定就位到发电机壳体。

闩锁板320包括具有闩锁表面322的闩锁部分321，当闩锁板320处于伸出位置时，通过该闩锁表面322可以将断开机构保持在适当位置，以将驱动传递装置保持在断开构造。闩锁板320还包括弯曲的闩锁槽323，该弯曲的闩锁槽323限定弯曲的凸轮表面324，来自偏置机构330的力通过弯曲的凸轮表面324应用到闩锁板320。闩锁槽323形成闩锁机构300的凸轮从动件机构的部分。闩锁板320还包括闩锁枢转孔325，枢转销316延伸穿过该闩锁枢转孔。与支承结构310一样，闩锁板320还可以包括一个或多个切口部分325，通过切口部分325可以减小闩锁机构的总重量。

偏置机构330包括偏置装置331、装有弹簧的块332、装有弹簧的销333、成对连结板334和驱动销335。偏置装置在偏置方向上产生偏置力。在该示例中，偏置装置是螺旋弹簧，该螺旋弹簧在其端部之一处安装到支承结构310，并且在其另一端处连接到装有弹簧的块332，使得在远离断开装置200的方向上将偏置力应用到装有弹簧的块332。装有弹簧的销333延伸穿过装有弹簧的块332，并在其每个端部处连接到连结板334的第一端。以类似的方式，在连结板334的与装有弹簧的销333相对的端部处，驱动销335在其每个端部处连接到连结板334。这样，驱动销335经由连结板334和装有弹簧的销333被偏置装置331从断开机构200偏置离开。在该示例中，装有弹簧的销333和驱动销335各自延伸穿过连结板335中的孔，并由卡簧336保持在适当位置。驱动销335延伸穿过支承框架311的支承臂中的支承槽313并且在支承槽313内可移动，与每个支承槽313所限定的承载表面314接触。驱动销335也延伸穿过闩锁构件320中的闩锁槽323，并且在闩锁槽323内可移动，与由闩锁槽323所限定的凸轮表面324接触。这样，驱动销335的移动受到支承槽313和闩锁槽323的约束。驱动销335被弹簧331偏置离开断开机构200，并且被约束成相对于支承结构310沿着支承槽313的承载表面314的方向移动。在该示例中，承载表面314是线性的并且基本平行于弹簧331的弹簧轴线。因此，驱动销335被弹簧331偏置以沿着与偏置方向平行的路径移动。这可以使偏置力传递到驱动销335的效率最大化。凸轮表面324和驱动销共同形成凸轮从动机构。

图4包括当闩锁构件320处于缩回位置时由偏置机构应用到闩锁机构的力的示意图。在缩回位置，驱动销335(即从动件)与凸轮表面324(即，凸轮)的第一部分接触，该第一部分相对于偏置方向以第一角度A1延伸，并且相对于承载表面314以第三角度B1延伸。在该示例中，邻近凸轮表面324的第一部分的承载表面314与偏置方向平行，因此第一角度Al和第三角度B1相同，尽管在其它实施例中可能不是这种情况。偏置装置将第一偏置力FB1应用到驱动销335，驱动销335又应用垂直于凸轮表面324的第一部分的第一闩锁力FL1，以将闩锁构件320朝伸出位置偏置。可以看出，第一闩锁力FL1大致等于FB1sin(A1)。随着闩锁构件320朝着伸出位置旋转，驱动销335沿着支承槽313并沿着闩锁槽323移动到图5所示的位置。

除了由偏置装置331应用的偏置力以使闩锁构件320朝着伸出位置旋转之外，闩锁构件320还可以经受缩回力，该缩回力将趋于使闩锁构件320朝向缩回位置旋转。例如，这种缩回力可能是由加速引起的，或者是由断开机构引起的操作力。为了说明的目的，缩回力显示为在闩锁表面处施加的单点载荷FR1。偏置机构构造成通过向闩锁板320应用反作用力来抵抗这些缩回力，以抵抗闩锁构件320朝向缩回位置的移动。可以看出，在缩回位置中，第一反作用力R1由驱动销335垂直于凸轮表面324的第一部分施加在闩锁构件320上。由于防止了驱动销335从凸轮表面324移动离开，为了使闩锁构件320在缩回方向上旋转，缩回力FR1必须产生足够的扭矩以克服第一反作用力R1，从而将驱动销335推离偏置弹簧331。第一反作用力R1的大小可以通过将第一偏置力FB1除以sin(A1)来近似。为了使闩锁构件320旋转，缩回力FR1必须产生与第一反作用力R1相反并且超过第一反作用力R1的力。当闩锁构件320处于缩回位置时，反作用力相对较低是有利的，使得在从其第一位置到其第二位置移动以断开驱动传递装置时，不会不适当地妨碍断开机构。

图5包括当闩锁构件320处于伸出位置时由偏置机构应用到闩锁机构的力的示意图。在伸出位置，驱动销335(即从动件)与凸轮表面324(即，凸轮)的第二部分接触，该第二部分相对于偏置方向以第二角度A2延伸，并且相对于承载表面314以第三角度B2延伸。在该示例中，邻近凸轮表面324的第二部分的承载表面314与偏置方向平行，因此第二角度A2和第四角度B2相同，尽管在其它实施例中可能不是这种情况。

与缩回位置一样，闩锁构件320也可经受缩回力，该缩回力将趋于使闩锁构件320朝缩回位置旋转。再次，为了说明的目的，缩回力显示为在闩锁表面处施加的单点载荷FR2。偏置机构构造成通过向闩锁板320应用反作用力来抵抗这些缩回力，以抵抗闩锁构件320朝向缩回位置的移动。可以看出，在伸出位置，第二反作用力R2由驱动销335垂直于凸轮表面324的第二部分施加在闩锁构件320上。由于防止了驱动销335从凸轮表面324移动离开，为了使闩锁构件320在缩回方向上旋转，第二缩回力FR2必须产生足够的扭矩以克服第二反作用力R2，从而将驱动销335推离偏置弹簧331。第二反作用力R2的大小可以通过将第二偏置力FB2除以sin(A2)来近似。为了使闩锁构件320旋转，缩回力R2必须产生与第一反作用力R1相反并且超过第一反作用力R1的力。当闩锁构件320处于伸出位置时，反作用力较高是有利的，使得闩锁机构不会由于缩回力而无意地从断开机构解除闩锁。

对于线性螺旋弹簧，随着弹簧移置离开压缩状况，偏置力的大小减小。因此，当闩锁构件320处于伸出位置时，可以期望由偏置机构施加的偏置力较低。换言之，通常，第一偏置力将大于第二偏置力。对于常规的装有弹簧的闩锁系统，这可能是有问题的，因为在伸出位置产生足够的抗解除闩锁所需的高弹簧刚度会导致当闩锁在缩回位置时由闩锁在致动器上施加过大的力。相反，当闩锁构件320处于缩回位置时避免阻碍断开机构的操作所需的低弹簧刚度会导致在伸出位置时对解除闩锁的抵抗力不足。

该问题能够通过本发明的断开设备来克服。

如图4和5所示，尽管第一偏置力FBI大于第二偏置力FB2，但第二反作用力R2远高于第一反作用力R1。因此，使闩锁构件从伸出位置在缩回方向上旋转所需的缩回力也远大于使闩锁构件320从缩回位置在缩回方向上旋转所需的缩回力。这在下面的图6中进一步示出。

图6是示出反作用力作为闩锁构件位置的函数的图。可以看出，当闩锁构件320处于缩回位置(在图上的位置“1”)时，反作用力相对较低。这意味着使闩锁构件320在缩回方向上移动所需的解除闩锁力也相当低。因此，断开机构的移动在很大程度上不受闩锁机构的阻碍。然而，随着闩锁构件320朝向伸出位置移动(在图上的位置“11”)，反作用力根据闩锁构件320到伸出位置的距离而呈指数增加。这是因为凸轮表面324朝向伸出位置的角度变得更浅并且趋于朝向偏置方向和承载表面的取向。实际上，闩锁槽的弯曲形状意味着凸轮表面324的角度可以布置为使得：当闩锁部件处于伸出位置时，凸轮表面324平行于承载表面和偏置方向，或者相对于承载表面或偏置方向为负。在这样的示例中，当闩锁构件处于伸出位置时，凸轮机构形成机械或几何锁定，使得闩锁机构不能通过施加在闩锁构件上的任何大小的解除闩锁力而被解除闩锁。

为了使闩锁机构返回到缩回位置，可以将工具350插入断开设备1中的接近端口351中，以推压在装有弹簧的块332上并压缩偏置装置331，如图7所示。

操作

在下文中，将参照图1至图7描述发电机驱动断开设备的操作。

在图1所示的驱动传递装置130的连接构造中，驱动传递设备130的离合器布置131和132被接合，使得输入轴110和输出轴120被连接。特别地，驱动传递设备130被弹性构件133朝向输出轴120偏置，使得离合器布置131和132啮合接触。经由输入轴110输入的旋转驱动从驱动轴410传递到驱动传递设备130。驱动传递设备130又经由离合器布置131、132连接到输出轴120，并由此以与输入轴110相同的旋转速度驱动输出轴。闩锁机构300处于缩回位置，闩锁构件的闩锁表面搁置抵靠断开机构的致动器的外表面。尽管闩锁构件被朝向其伸出位置并因此朝向致动器偏置，但是偏置力和所产生的摩擦力足够低，使得致动器的移动不被闩锁构件阻碍。如上所述，这是由于凸轮表面324和驱动销的布置。

如果故障状况或其它触发状况要求发电机被断开，则断开机构200被致动以将离合器布置131、132彼此分离。为此，致动器的活塞211在腔室212中在输入轴轴线A的方向上移动，致使输出轴120在输入轴轴线的方向上并远离输入轴110移动。随着输出轴120远离输入轴110移动，离合器布置131和132脱开，从而使输入轴110与输出轴120机械脱开，从而将断开设备1置于断开构造中，如图2所示。

在图2所示的断开设备1的断开构造中，弹性构件133(螺旋弹簧)被压缩并且起作用以恢复图1所示的连接构造。然而，当活塞211到达在其第二位置的其行程的终点时，闩锁构件的闩锁表面被接纳在活塞211的外表面上的凹部中。这防止了致动器的移动并且将断开设备保持在断开构造中。此外，由于枢轴的位置，致动器在连接方向上应用到闩锁构件的任何侧向力将在闩锁构件的延伸方向上，并且进一步提高了通过闩锁机构将断开设备保持在断开构造中的安全性。这样，在闩锁构件处于其伸出位置的同时，不可能将驱动传递装置转移回其连接构造。

如果已经解决了需要断开发电机的状况，则可通过从断开设备1中的接近端口351移除塞子352并将工具350插入接近部分351中以将驱动销335推离弹簧331并抵抗偏置力，将闩锁构件旋转回到缩回位置。然后可以将致动器移回到其第一位置，并且闩锁构件将被保持在缩回位置，在该缩回位置，闩锁表面搁置抵靠致动器的外表面。

应当理解，根据本发明的发电机驱动断开设备的新布置提供了一种可靠且安全的断开发电机的方式。尽管凸轮机构示出为由闩锁构件上的凸轮表面和附接有偏置构件的从动件形成，但是这些部件可以调换，使得从动件连接到闩锁构件，并且凸轮表面形成为偏置机构的部分。

尽管将闩锁槽描述为弯曲的，但是闩锁槽可以由一个或多个线性部分形成。例如，闩锁槽可以是V形槽，也可以是与承载表面成角度的简单线性槽。随着凸轮表面的角度将随着闩锁构件旋转而相对于承载表面改变，这种线性狭槽仍可能导致闩锁构件朝向伸出位置缩回的阻力增加。

Claims (19)

1.一种发电机的发电机驱动断开设备，所述发电机布置成由飞行器发动机驱动，所述断开设备包括：

驱动传递装置，所述驱动传递装置用于将驱动力从所述发电机的输入轴传递到所述发电机的转子，所述驱动传递装置具有连接构造和断开构造；

断开机构，所述断开机构构造成将所述驱动传递装置从所述连接构造移动到所述断开构造；以及

闩锁机构，所述闩锁机构构造成将所述驱动传递装置保持在所述断开构造中，所述闩锁机构包括：

支承结构；

闩锁构件，所述闩锁构件在伸出位置和缩回位置之间可移动，在所述伸出位置中，所述闩锁机构限制所述驱动传递装置从所述断开构造到所述连接构造的移动，在所述缩回位置中，所述闩锁机构不限制所述驱动传递装置的移动；以及

偏置机构，所述偏置机构构造成产生偏置力以将所述闩锁构件朝向所述伸出位置偏置，并且将反作用力应用到所述闩锁构件，以抵抗所述闩锁构件朝向所述缩回位置的移动，所述反作用力的大小根据所述闩锁构件到所述缩回位置的距离增加而增加。

2.如权利要求1所述的发电机驱动断开设备，其特征在于，还包括凸轮从动机构，所述凸轮从动机构包括凸轮表面和从动件，通过所述从动件将所述偏置力和所述反作用力应用到所述闩锁构件。

3.如权利要求2所述的发电机驱动断开设备，其特征在于，所述闩锁构件包括所述凸轮表面，并且所述偏置机构包括所述从动件。

4.如权利要求3所述的发电机驱动断开设备，其特征在于，所述偏置机构包括偏置装置，所述偏置装置构造成在偏置方向上将所述偏置力应用到所述从动件。

5.如权利要求4所述的发电机驱动断开设备，其特征在于，所述凸轮表面成形为使得：当所述闩锁构件处于所述缩回位置时，所述从动件与所述凸轮表面的第一部分接触，所述第一部分与所述偏置方向成第一角度，并且当所述闩锁构件处于所述伸出位置时，所述从动件与所述凸轮表面的第二部分接触，所述第二部分与偏置方向成第二角度，所述第二角度小于所述第一角度。

6.如权利要求3至5中任一项所述的发电机驱动断开设备，其特征在于，所述闩锁构件包括闩锁槽，所述闩锁槽限定所述凸轮表面，并且所述从动件被接纳在所述闩锁槽中，使得所述闩锁构件和所述从动件之间的相对移动沿着所述闩锁槽被约束。

7.如权利要求3至6中任一项所述的发电机驱动断开设备，其特征在于，所述支承结构包括承载表面，所述从动件构造成沿所述承载表面滑动，所述承载表面与所述凸轮表面相对。

8.如权利要求7所述的发电机驱动断开设备，其特征在于，所述支承结构包括支承槽，所述支承槽限定所述承载表面，并且所述从动件被接纳在所述支承槽内，使得所述从动件被约束为沿着所述支承槽移动。

9.如权利要求7或权利要求8所述的发电机驱动断开设备，其特征在于，所述偏置机构包括用于在偏置方向上产生偏置力的偏置装置，并且其中，所述承载表面是线性的并且基本平行于所述偏置方向。

10.如权利要求2至9中的任一项所述的发电机驱动断开设备，其特征在于，所述凸轮表面是弯曲的，使得随着所述闩锁构件朝向所述伸出位置移动，所述反作用力的大小呈指数增加。

11.如权利要求1至10中任一项所述的发电机驱动断开设备，其特征在于，所述闩锁构件绕枢轴可旋转地安装到所述支承结构，用以在所述缩回位置和所述伸出位置之间旋转。

12.如权利要求11所述的发电机驱动断开设备，其特征在于，所述枢轴定位成使得：当所述闩锁构件处于所述伸出位置时，所述驱动传递装置朝向所述连接构造的移动将所述闩锁构件朝向延伸方向偏置。

13.如权利要求11或权利要求12所述的发电机驱动断开设备，其特征在于，还包括凸轮从动机构，所述凸轮从动机构包括凸轮表面和从动件，通过所述从动件将所述偏置力和所述反作用力应用到所述闩锁构件，所述凸轮从动件机构构造成使得随着所述闩锁构件朝向所述伸出位置移动，所述凸轮表面与所述从动件之间的接触位置远离所述枢轴移动。

14.如任一前述权利要求所述的发电机驱动断开设备，其特征在于，所述断开机构包括致动器，所述致动器布置成将所述驱动传递装置从所述连接构造移动到所述断开构造，并且其中，所述闩锁构件包括闩锁表面，所述闩锁表面通过所述偏置机构偏置抵靠所述致动器的外表面，以防止当所述闩锁构件处于所述伸出位置时所述致动器的移动。

15.如权利要求14所述的发电机驱动断开设备，其特征在于，所述致动器的所述外表面包括凹部，当所述驱动传递装置处于所述断开构造时，所述闩锁表面的至少部分被接纳在所述凹部中。

16.如权利要求14或权利要求15所述的发电机驱动断开设备，其特征在于，所述闩锁表面相对于所述致动器的所述外表面渐缩，使得所述闩锁表面朝向所述闩锁表面的径向外端与所述致动器的所述外表面接触。

17.根据任一前述权利要求所述的发电机驱动断开设备，其特征在于，所述支承结构包括接近端口，闩锁脱开工具通过所述接近端口可插入，以使所述闩锁构件从所述伸出位置返回到所述缩回位置。

18.一种飞行器发动机组件，所述飞行器发动机组件包括根据权利要求1至17中任一项所述的发电机驱动断开设备。

19.一种包括根据权利要求18所述的飞行器发动机组件的飞行器。

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