CN114616176A - 将液压流体从飞行器液压系统移除的方法、飞行器液压系统和飞行器 - Google Patents
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Abstract
一种将液压流体从飞行器液压系统移除的方法。该液压系统包括:液压致动机构,该液压致动机构通过电液伺服阀致动;液压流体端口,液压流体可以通过该液压流体端口逸出;和具有关闭状态和打开状态的液压熔断器,该液压熔断器在电液伺服阀与液压流体端口之间。打开液压流体端口,以及然后控制电液伺服阀的启用,以迫使液压流体经由液压流体端口从液压系统逸出,所述控制使得液压熔断器不会进入并保持处于关闭状态。
Description
技术领域
本发明涉及将液压流体从飞行器液压系统移除的方法、飞行器液压系统和飞行器。更特别地但非排他地,本发明涉及将液压流体从飞行器液压系统移除,该飞行器液压系统包括液压熔断器,该液压熔断器减少液压流体的不希望的损失。本发明特别地但非排他地可适于用于飞行器起落架的液压制动系统。
背景技术
通常希望将液压流体从飞行器液压系统移除,以冲走并更换液压流体,或者排放液压制动系统以例如移除液压流体中的空气。传统上,这是由人操作者手动完成。这是耗时的,并且还可能导致无意的系统效果、比如液压熔断器的关闭(如下面详细讨论),从而要求更复杂的维护和零件的潜在移除和更换。
能够使液压流体从飞行器液压系统的移除自动化或部分自动化将是有利的。然而,不希望为了这样做、特别是在飞行器和起落架的情况下这样做而要求额外的部件,特别地为此,额外的部件所需的附加重量和空间可能是不利的。
本发明旨在减轻上述问题。替代性地或附加地,本发明旨在提供改进的将液压流体从飞行器液压系统移除的方法、飞行器维护系统和飞行器。
发明内容
根据本发明的第一方面,提供了一种将液压流体从飞行器液压系统移除的方法,其中,液压系统包括:
电液伺服阀,该电液伺服阀连接至液压流体的流体路径;
连接至流体路径的液压致动机构,该液压致动机构布置成在通过电液伺服阀向液压流体施加力时被致动;
液压流体端口,当液压流体端口打开时,液压流体可以通过液压流体端口从液压系统逸出;
流体路径中的液压熔断器,该液压熔断器在电液伺服阀与液压流体端口之间,液压熔断器布置成在横跨液压熔断器的流体压力差高于关闭阈值时朝向液压流体不能通过的关闭状态移动,以及布置成在横跨液压熔断器的流体压力差低于打开阈值时朝向液压流体可以通过的打开状态移动;该方法包括下述步骤:
打开液压流体端口;
控制电液伺服阀的启用以迫使液压流体经由液压流体端口从液压系统逸出,其中,电液伺服阀被控制成使得液压熔断器不会进入并保持处于关闭状态。
尽管电液伺服阀被启用并且液压流体端口打开,但这将使液压流体从液压流体端口逸出。然而,这还将产生横跨液压熔断器的流体压力差,从而使液压熔断器移动至液压熔断器的关闭状态以防止任何进一步的液压流体逸出。通过控制电液伺服阀的启用使得液压熔断器不会进入并保持处于关闭状态,将液压流体从液压系统移除的过程可以自动化,因此不会遭受由用户引起的手动移除的缺点。这可以有利地使用液压系统的现有部件来完成。
将理解的是,液压熔断器的打开阈值将与液压熔断器的关闭阈值相同或比液压熔断器的关闭阈值低。
有利地,电液伺服阀具有最大启用水平,并且在启用步骤中,电液伺服阀在低于最大启用水平的水平处被启用。例如,最大启用水平可以是40mA并且所使用的启用水平是20mA。尽管这将在液压熔断器处于打开状态时降低液压流体从飞行器液压系统移除的速度,因为电液伺服阀将充当在液体流体可以流动和因此逸出的速度上的限制器,电液伺服阀还使液压熔断器移动至关闭状态的速度降低。此外,电液伺服阀可以在防止液压熔断器在任何时候完全移动至关闭状态的水平下被启用,例如在导致横跨液压熔断器的压力差且比液压熔断器的关闭阈值低的水平下被启用。使用的启用水平可以是预确定和/或固定水平,或者可以是随时间变化的水平。
有利地,控制电液伺服阀的启用的子步骤包括:
在第一时间段内启用电液伺服阀以迫使液压流体经由液压流体端口从液压系统逸出;
在第二时间段内停用电液伺服阀,以允许横跨液压熔断器的流体压力差下降到低于打开阈值;
将启用步骤和停用步骤重复所期望的次数。以这种方式,防止液压熔断器完全移动至关闭状态,因为尽管当电液伺服阀被启用时,液压熔断器将更多地朝向关闭状态,在液压熔断器达到关闭状态之前电液伺服阀被停用,允许横跨液压熔断器的流体压力差下降到低于打开阈值,因此从而使液压熔断器更加朝向打开状态返回。替代性地,如果液压熔断器确实完全进入关闭状态,则电液伺服阀被停用的第二时段将允许液压熔断器朝向打开状态移动返回。
所期望的次数可以是从测试系统计算和/或确定的预确定次数,或者可以从系统的性质例如使用传感器来确定所期望的次数已经达到。所期望的次数在具有预确定次数的所需可能性的情况下可以是已经将所有或所期望比例的液压流体从液压系统移除的足够次数。
在电液伺服阀在低于最大启用水平的水平处启用以及交替地启用和停用的情况下,这可以允许更多的液压流体在发生关闭状态之前通过并且使电液伺服阀停用的次数减少,以允许液压熔断器从关闭状态移动至打开状态,并且因此这可以最佳地设定成使移除液压流体所要求的总时间减少。
有利地,当液压流体经由液压流体端口从液压系统逸出时,横跨液压熔断器的流体压力差高于关闭阈值。横跨液压熔断器的高流体压力差与高流动速率相关联,这可以使移除液压流体所要求的总时间减少。
第一时间段和第二时间段可以是预确定的时间段。第一时间段和第二时间段可以使用测试系统来确定。例如,第一时间段和第二时间段可以在5秒左右。例如,第一时间段可以在4.9秒与5.1秒之间、或在4.5秒与5.5秒之间、或在4秒与5秒之间。例如,第二时间段可以在4.9秒与5.1秒之间、或在4.5秒与5.5秒之间、或在4秒与5秒之间。
第一时间段可以在液压熔断器处于关闭状态时结束。一旦液压熔断器处于关闭状态、或在液压熔断器处于关闭状态之后的时段,第一时间段可以结束。替代性地,第一时间段在液压熔断器处于关闭状态之前结束。
有利地,在启用步骤中,电液伺服阀被控制成使得液压熔断器不会进入关闭状态。
第二时间段可以在液压熔断器处于打开状态时结束。一旦液压熔断器处于打开状态、或处于打开状态之后的时段,第二时间段可以结束。替代性地,第二时间段在液压熔断器处于打开状态之前结束。第二时间段可以在液压熔断器处于完全打开状态或部分打开状态时、或者在液压熔断器处于完全打开状态或部分打开状态之前结束。
打开液压流体端口的步骤可以由人操作者执行。
有利地,该方法还包括在液压流体端口打开之后检查液压流体端口是否打开的步骤。这可以借助于在液压流体端口上或附近的传感器来完成。
有利地,液压系统还包括位置传感器,以对液压熔断器的内部部件的位置进行确定,并且电液伺服阀采用位置传感器的输出来控制。以这种方式,液压系统可以使用位置传感器来直接确定液压熔断器的状态,并用此来启用/停用电液伺服阀,使得液压熔断器不会进入并保持处于关闭状态。在电液伺服阀在低于最大启用水平的水平处启用的情况下,可以使用位置水平的输出来确定电液伺服阀启用的水平。(例如,如果确定液压阀接近关闭状态,则水平可以减少。)在电液伺服阀于第一时间段内启用以及于第二时间段内停用的情况下,第一时间段和第二时间段可以使用位置传感器的输出来确定,而不是使用预确定时段来确定。位置传感器可以是线性可变差动换能器。内部部件可以是液压熔断器内的活塞或提升阀等。
有利地,液压系统还包括加速度计,该加速度计测量液压熔断器的运动,并且电液伺服阀使用位置传感器的输出来控制。以这种方式,由于液压熔断器的振动将随着液压熔断器改变模式而改变,液压熔断器的状态可以从加速度计确定。此外,加速度计可以确定何时——即使液压熔断器处于打开状态时——没有液压流体通过液压熔断器,因此使得能够确定何时没有更多的液压流体从液压系统移除。与位置传感器一样,加速度计的输出可以用于确定电液伺服阀的启用的水平和/或电液伺服阀启用和停用的时间段。
第一时间段可以在液压熔断器处于关闭状态时结束。一旦液压熔断器处于关闭状态或处于关闭状态之后的时段,第一时间段可以结束。替代性地,第一时间段在液压熔断器处于关闭状态之前结束。
第二时间段可以在液压熔断器处于打开状态时结束。一旦液压熔断器处于打开状态、或处于打开状态之后的时段,第二时间段可以结束。替代性地,第二时间段在液压熔断器处于打开状态之前结束。第二时间段可以在液压熔断器处于完全打开状态或部分打开状态时、或者在液压熔断器处于完全打开状态或部分打开状态之前结束。
有利地,液压致动机构是液压制动器。在该情况下,有利地,液压系统是飞行器起落架制动系统。
根据本发明的第二方面,提供了一种飞行器液压系统,该飞行器液压系统布置成执行上述方法中的任一种方法。
根据本发明的第三方面,提供了一种飞行器,该飞行器包括如上所述的飞行器液压系统。
根据本发明的第四方面,提供了一种将液压流体从飞行器液压系统移除的方法,其中,液压系统包括:液压流体的流体路径;液压流体端口,液压流体可以通过该液压流体端口从液压系统逸出;和流体路径中的液压熔断器,其中,液压熔断器包括熔断器构件,该熔断器构件构造成在截止位置与复位位置之间移动,在截止位置中,熔断器构件防止液压流体经由液压流体端口从液压系统逸出,在复位位置中,熔断器构件不会防止液压流体经由液压流体端口从液压系统逸出,该方法包括:在液压流体中产生一系列脉冲,其中,每个脉冲使液压流体经由液压流体端口从液压系统逸出,每个脉冲使熔断器构件移动远离熔断器构件的复位位置,并且在每个脉冲之后,熔断器构件返回至熔断器构件的复位位置。
有利地,每个脉冲使熔断器构件移动远离熔断器构件的复位位置而不达到远离熔断器构件的截止位置。
熔断器构件可以包括活塞。
在一个实施方式中,熔断器构件布置成在横跨液压熔断器的流动速率或流体压力差高于关闭阈值时朝向熔断器构件的截止位置移动,以及布置成在横跨液压熔断器的流动速率或流体压力差低于打开阈值时移动至熔断器构件的复位位置,并且每个脉冲使横跨液压熔断器的流动速率或流体压力差上升到高于关闭阈值,使得熔断器构件移动离开熔断器构件的复位位置。在另一实施方式中,液压熔断器是容积熔断器。
当然,应当理解的是,关于本发明的一个方面所描述的特征可以并入本发明的其他方面中。
附图说明
现在将参照所附的示意图仅通过示例的方式对本发明的实施方式进行描述,在附图中:
图1是根据本发明的实施方式的飞行器起落架系统的示意图;
图2a是处于完全打开状态的在图1中所示的液压熔断器的横截面图;
图2b是处于部分打开状态的在图1中所示的液压熔断器的横截面图;
图2c是处于关闭状态的在图1中所示的液压熔断器的横截面图;
图3是示出了图1的飞行器起落架系统的操作的流程图;
图4是根据本发明的另一实施方式的飞行器起落架系统的示意图;
图5是示出了图4的飞行器起落架系统的操作的流程图;
图6是根据本发明的另一实施方式的飞行器起落架系统的示意图;
图7示出了图6的飞行器起落架系统的操作的流程图;
图8是包括本发明的实施方式的飞行器起落架系统的飞行器的立体图;
图9是示出了第一系列的压力脉冲的曲线图;
图10是示出了活塞在图9的压力脉冲期间的运动的曲线图;
图11是示出了第二系列的压力脉冲的曲线图;以及
图12是示出了活塞在图11的压力脉冲期间的运动的曲线图。
具体实施方式
现在参照图1来描述根据本发明的实施方式的用于飞行器的飞行器起落架系统的示意图。飞行器起落架系统1包括一组轮2a和2b,轮2a和2b安装在腿部(未示出)上,该腿部又安装在飞行器的下侧部上。轮2a和2b具有各自的液压制动器3a和3d,液压致动器3a和3b为液压制动系统3的一部分。
液压制动系统3还包括在液压软管5内的液压流体4。液压软管4的端部以T形分支连接至液压制动器3a和3d两者。液压软管5的另一端部连接至电液伺服阀6。电液伺服阀6可以向液压流体4施加可变压力,这取决于供应给电液伺服阀6的输入电流。在本实施方式中,电液伺服阀6在供应有40mA的最大输入电流时向液压流体4提供最大压力,因此当示例为供应有输入电流20mA时,电液伺服阀6将向液压流体4提供较低的压力。
选择器阀7在液压软管5的靠近电液伺服阀6的路径中,选择器阀7是可以允许或防止液压流体4流动的二进制开关阀。
液压熔断器8在液压软管5的靠近选择器阀7的路径中、因此在选择器阀7的最远离电液伺服阀6的一侧上,下面详细描述液压熔断器8。
最后,液压流体端口9在液压软管5的靠近液压熔断器8的路径中、因此在液压熔断器8与液压制动器3a和3d之间,液压流体4可以在液压流体端口9打开时经由液压流体端口9从液压制动系统3移除。
飞行器起落架系统1包括制动和转向控制单元(BSCU)11,电液伺服阀6和选择器阀7电连接至该制动和转向控制单元(BSCU)11,使得电液伺服阀6和选择器阀7可以由BSCU 11控制。BSCU11与飞行器的多功能控制和显示单元(MCDU)10相互连接,飞行器起落架系统1是飞行器的一部分,如下面更详细描述的。MCDU 10在飞行器的驾驶舱中具有控制面板,但MCDU 10仅用于维护并且独立于飞行员用于飞行/滑行飞行器等的驾驶舱控制系统。
现在参照图2a至图2c描述液压熔断器8,图2a至图2c是处于不同状态的液压熔断器8的横截面图。液压熔断器8是完整的机械装置,该机械装置用于减少来自液压制动系统3的液压流体4的不希望的损失、例如由于液压软管5中的泄漏。
液压熔断器8包括本体50,该本体50具有入口端口51、出口端口52和筒形内部腔53。在内部腔53中存在可移动的活塞60,该可移动活塞60包括柱塞54、凸缘55和球状部56。压缩弹簧57在腔中位于出口端口52与筒形凸缘55之间,使得柱塞54穿过弹簧57的中间,并且弹簧54在凸缘55上施加力以将活塞60朝向入口端口51推动。凸缘55的直径小于腔53的直径,使得在凸缘55的周向周围存在间隙。
图2a示出了处于完全打开状态的液压熔断器8,该完全打开状态是下述状态:横跨液压熔断器8在液压流体54上没有压力差时、因此没有液压流体54从入口端口51或出口端口52施加的压力差时,液压熔断器8处于或将返回至该状态。在该状态下,弹簧57完全伸展,使得活塞60处于活塞60最靠近入口端口51的位置。当活塞60处于该位置时,活塞60的球状部26被推动成抵靠入口端口51至腔53的进口部。因此实际上,在完全打开状态下,入口端口51由球状部56关闭,这防止了液压流体4从腔53通过入口端口51(即,在错误方向上)。
当液压熔断器8处于完全打开状态时,其中,入口端口51由球状部56关闭,液压流体54上的从入口端口51至出口端口52的压力差将迫使球状部56远离入口端口51,因此使入口端口51打开。这使液压熔断器处于图2b中所示的部分打开状态。在该状态下,通过液压熔断器8的腔53的液压流体54朝向出口端口52在活塞60上、并且特别地活塞60的凸缘55上施加力。该力抵消了由弹簧57朝向入口端口51在活塞60上施加的力。因此,活塞60从入口端口51朝向出口端口52移动,并且液压流体可以通过液压熔断器8,特别是通过绕过腔53内的活塞60的外部而通过液压熔断器8。
然而,当液压流体4在太长的一段时间内施加太大的力时,活塞60将朝向出口端口移动足够远使得活塞60的柱塞54进入出口端口52。这使液压熔断器处于图2c中所示的关闭状态。在该状态下,液压流体54不再能够通过液压熔断器8,因为出口端口52被柱塞54阻挡。
以这种方式,液压熔断器8能够减少来自液压制动系统3的液压流体4的不希望的损失、例如由于液压软管5中的泄漏。当发生泄漏等时,由于由泄漏引起的较低压力,液压流体4中的大压力差将横跨液压熔断器8而形成。尽管液压流体4将最初能够通过液压熔断器8,从而允许一些液压流体通过泄漏而损失,液压熔断器8将快速地进入关闭状态、即在活塞60将完全朝向出口端口52移动的情况下,使得活塞60的柱塞54防止任何更多液压流体4能够通过出口端口52。
如上所述,一旦横跨液压熔断器8在液压流体54上不再有任何压力差,弹簧57将使活塞60返回朝向入口端口51移动,因此自动地使液压熔断器8返回至完全打开活塞。
现在参照图3的流程图描述液压制动系统3的操作。
在第一步骤中,维护操作者在MCDU 10上选择维护操作者希望液压流体4从液压制动系统3冲走(步骤101)。然后,MCDU 20指示操作者将飞行器置于所要求的配置中(步骤102),包括显示任何所要求的安全消息。然后打开液压流体端口9(步骤103)。这可以由操作者完成,并且液压流体端口9的打开可以是在前一步骤102中由MCDU 10指示所要求的配置的部分。
然后,MCDU 10指示BCDU 11使选择器阀7打开(步骤104),并且启用电液伺服阀6(步骤105)。通过为电液伺服阀6供应20mA的输入电流而启用电液伺服阀6,使得电液伺服阀6向液压流体4提供比电液伺服阀6的最大压力低的压力。这迫使液压液体2经由液压流体端口9从液压制动系统3逸出。液压制动系统3然后等待5秒(步骤106)。
在5秒等待时段期间,在液压流体2经由液压流体端口9逸出时,当然将存在横跨液压熔断器8的压力差。这将引起液压熔断器8从完全打开状态移动至部分打开状态,并且这取决于液压制动系统3中的条件的强度以及液压熔断器8的性质、包括特别是弹簧57的强度,液压熔断器8可以在5秒等待时段内进入关闭状态。
当5秒等待时段已经结束时,MCDU 10指示BCDU 11停用电液伺服阀6(步骤107),并且关闭选择器阀7(步骤108)。然后,液压制动系统3再等待5秒(步骤109)。在该时间期间,由于不再存在横跨液压熔断器8的压力差,因此液压熔断器8返回至完全打开状态。
然后,液压制动系统3确定电液伺服阀6已经启用的次数是否已经满足阈值(步骤110)。如果已经满足阈值,则完成使液压流体4从液压制动系统3冲走的过程。如果不满足阈值,则返回步骤104,并且重复两个5秒等待时段。
以这种方式,将液压流体4从液压制动系统3中移除的过程可以通过使电液伺服阀6以5秒的间隔“脉冲”而自动执行,以便首先迫使液压流体4从液压制动系统3离开并且然后允许液压熔断器8复位。
将理解的是,重复两个5秒等待时段的次数可以使用测试系统进行计算和/或预确定,使得两个5秒等待时段对于待移除的所有液压流体4被重复足够的次数。此外,将理解的是,操作的其他方面可以使用测试系统进行计算和/或预确定以尝试提供液压流体4的最佳移除。例如,可以确定除20mA以外的电流是理想的和/或等待时段中的一个或两个等待时段是除了5秒以外的时段。
在图4中示出了根据本发明的另一实施方式的可应用的用于飞行器的飞行器起落架系统的示意图。飞行器起落架系统199非常类似于前面实施方式的飞行器起落架系统1,不同之处在于本实施方式的液压制动系统198包括连接至BSCU 11的位置传感器200,该位置传感器200布置成对液压熔断器8的活塞60的位置进行测量。位置传感器200是线性可变差动换能器,但是将理解的是,在本发明的其他实施方式中,可以使用其他类型的位置传感器。
现在参照图5的流程图描述液压制动系统198的操作。
与前面实施方式类似,在第一步骤中,维护操作者选择将待从液压制动系统3冲走的液压流体4冲走(步骤201),MCDU 20指示操作者将飞行器置于所要求的配置中(步骤202),并且打开液压流体端口9(步骤203)。然后选择器阀7通过BSCU 11打开(步骤204),以及启用电液伺服阀6(步骤205),从而再次迫使液压流体2经由液压流体端口9从液压制动系统3逸出。
然而,与前面实施方式对比,在本实施方式中,代替电液伺服阀6简单地被启用预确定的时间段比如5秒,替代地,由BSCU 11使用位置传感器200来确定液压熔断器8何时已经移动至关闭状态(步骤206)、即活塞60已经移动成阻挡出口端口52。一旦已经发生这种情况,再次如在前面实施方式中那样停用电液伺服阀6(步骤207)以及关闭选择器阀7(步骤208)。再次与前面实施方式不同的是,液压制动系统198然后再次使用位置传感器200来确定液压熔断器8何时已经移动回至完全打开状态(步骤209)。
最后,制动系统198然后确定电液伺服阀6已经被启用的次数是否已经满足阈值(步骤210),如果已经满足阈值,则完成液压流体4从液压制动系统198冲走的过程,否则重复向前从步骤204开始的步骤。
因此,再次,将液压流体4从液压制动系统198移除的过程可以通过使电液伺服阀6“脉冲”而自动执行。然而,在液压熔断器8的状态被位置传感器200直接感测时,冲走可以更有效地形成,因为可以在测量到电液伺服阀6处于所期望状态时、而不是仅在预测到这应该基于使用测试系统进行的计算和/或确定时启动电液伺服阀6的启用和/或停用。
将再次理解的是,操作的各种其他方面可以使用测试系统或以其他方式进行计算和/或预确定,以尝试提供液压流体4的最佳移除。例如,在本实施方式中,可以仅在电液伺服阀6分别移动至完全打开状态或关闭状态之前而不是在实际已经达到这些状态时/之后,启动电液伺服阀6的启用和/或停用。
在图6中示出了根据本发明的另一实施方式的可应用的用于飞行器的飞行器起落架系统的示意图。飞行器起落架系统299非常相似于前面实施方式的飞行器起落架系统,不同之处在于本实施方式的液压制动系统298包括连接至BSCU 11的加速度计300,该加速度计300布置成对液压熔断器8的运动、特别是振动进行测量。
现在参照图7的流程图描述液压制动系统298的操作。与前面实施方式类似,在第一步骤中,维护操作者选择将待从液压制动系统3冲走的液压流体4冲走(步骤301),MCDU20指示操作者将飞行器置于所要求的配置中(步骤302),并且打开液压流体端口9(步骤303)。然后打开选择器阀7(步骤304)以及启用电液伺服阀6(步骤305),从而再次迫使液压流体2经由液压流体端口9从液压制动系统3逸出。
然而,与前面实施方式对比,在本实施方式中,然后使用加速度计300来确定任何液压流体4是否通过液压熔断器4(步骤306)。如果没有液压流体4通过,则液压制动系统298中一定没有液压流体4(或者至少没有通过启用电液伺服阀6可以移除的液压流体4),并且因此该过程结束。
如果液压流体4最初通过液压熔断器4,则使用加速度计300来确定液压熔断器8何时已经移动至关闭状态(步骤307)。随着活塞60于液压熔断器8的腔53内移动成最终阻挡出口阀52,这将根据由于液压流体4在液压熔断器8内的运动而引起的液压熔断器8的振动的变化来确定。
一旦液压熔断器8移动至关闭状态,再次如先前实施方式中,停用电液伺服阀6(步骤308)以及关闭选择器阀7(步骤309)。然后使用加速度计300来确定液压熔断器8何时已经移动回至完全打开状态(步骤310),并且当这种情况发生时,重复向前从步骤304开始的步骤。
因此,再次,将液压流体4从液压制动系统298移除的过程可以通过使电液伺服阀6“脉冲”而自动执行。然而,在该情况下,加速度计300可以用于直接感测液压熔断器8的状态,以及当所有液压流体4已经被移除时也是如此。
将再次理解的是,操作的各种其他方面可以使用测试系统或以其他方式进行计算和/或预确定,以尝试提供液压流体4的最佳移除,例如再次,可以仅在电液伺服阀6分别移动至完全打开状态或关闭状态紧之前而不是在实际已经达到这些状态时/之后,启动电液伺服阀6的启用和/或停用。
图8是根据本发明的实施方式的飞行器的立体图。飞行器500包括根据上述实施方式的飞行器起落架系统。
如上所述,控制伺服阀6使得伺服阀6执行重复系列的启用和停用步骤。图9是示出了一系列压力脉冲600的图表,每个脉冲600与启用步骤对应,并且每个相邻对的脉冲600之间的间隔与停用步骤对应。图9的Y轴表示横跨液压熔断器8的流体压力差、或者相当于通过液压熔断器8的流动速率。
液压熔断器包括活塞60,该活塞60构造成在截止位置(如图2c中所示)与复位位置(在图2a中示出)之间移动,在截止位置中,活塞60防止液压流体经由液压流体端口9从液压系统逸出,在复位位置中,活塞60不防止液压流体经由液压流体端口9从液压系统逸出。
每个脉冲600使液压流体经由液压流体端口9从液压系统逸出。每个脉冲600也使活塞60移动离开活塞60的复位位置,以及在每个脉冲60后的停用步骤期间,活塞60返回至活塞60的复位位置。
图10示出了活塞60与图9中所示的一系列脉冲600对应的运动。在每个脉冲600期间,如以601表示的,活塞朝向活塞的截止位置移动,因为横跨液压熔断器的流体压力差高于关闭阈值。每个脉冲600期间的流体压力差具有高于关闭阈值L(T)的水平L(1)。因此,在液压流体经由液压流体端口9从液压系统逸出时,横跨液压熔断器8的流体压力差高于关闭阈值L(T)。
如图10中所示,每个脉冲使活塞60移动离开活塞60的复位位置而不达到活塞60的截止位置。换言之,在与每个脉冲600对应的启用步骤中,电液伺服阀6被控制成使得液压熔断器8不进入关闭状态。这是有益的,因为如果活塞60达到截止位置(与图2c的关闭状态对应),则活塞60可能变成锁定就位并且难以迫使返回至活塞60的复位位置。理想地,活塞60移动成尽可能地靠近活塞60的关闭位置,而不达到关闭位置。
活塞在启用步骤中的运动601的速度取决于液压熔断器8的特性(例如弹簧57的刚度)和横跨液压熔断器8的流体压力差的大小——更高的流体压力与更高的速度相关联。
在每个脉冲600的结束时,横跨液压熔断器8的流体压力差下降到低于打开阈值,并且这使活塞通过弹簧57被迫使回至活塞的复位位置。在该情况下,打开阈值与关闭阈值L(T)相同。
活塞在每个停用步骤中的运动602的速度还取决于液压熔断器8的特性(例如弹簧57的刚度)。在图9和图10的情况下,相比在启用步骤期间,速度在停用步骤期间更高,因此每个脉冲600的第一时间段T(1)比脉冲之间的第二时间段T(2)长。
图11是示出了一系列压力脉冲600a的曲线图,每个脉冲600a与启用步骤对应并且每个相邻对的脉冲600a之间的间隔与停用步骤对应。与图9中的脉冲600相比,图11中的脉冲600a具有更高的压力水平L(2),脉冲600a之间的时间T(2)与图9的脉冲序列中的时间T(2)相同。
如图12中所示,与图10中的相比,活塞在启用步骤中的运动601a的速度更高,因为压力差(和相关联的流动速率)更高。出于此原因,第一时间段T(3)较短,使得液压熔断器8不进入关闭状态。在该情况下,用于每个脉冲600a的第一时间段T(3)与脉冲之间的第二时间段T(2)大约相同。
通过比较图9和图10,可以看出的是,选择最佳压力水平(即,使移除液压流体所要求的总时间最小化的压力水平)涉及高压力水平与用于每个脉冲的长的第一时间段之间的折衷。换言之,压力水平越高,从液压流体端口9出来的流动速率越高,但是液压熔断器8还必须更频繁地复位。最佳压力水平、第一时间段和第二时间段可以通过实验室测试来确定并且储存在为BSCU 11的一部分的计算机存储器中。
尽管非常高的压力可能不会使移除液压流体所要求的总时间最小化(由于需要频繁地复位液压熔断器),但是可能是有益的,因为较高的流动速率将激发或激励气泡并且使这些气泡被捕获在液压系统中的风险降低。
在上述实施方式中,液压熔断器8是速率熔断器或压力熔断器。换言之,活塞布置成在横跨液压熔断器的流动速率或流体压力差高于关闭阈值时朝向活塞的截止位置移动,并且布置成在横跨液压熔断器的流动速率或流体压力差低于打开阈值时朝向活塞的复位位置移动。在本发明的替代实施方式中,液压熔断器8可以由容积熔断器代替,该容积熔断器在阈值量的液压流体已经流动通过熔断器时进入关闭状态。
US5507466中描述了这种容积熔断器的示例,US5507466的内容通过参引并入本文。活塞在复位位置与关闭位置之间移动。在活塞朝向关闭位置移动时,活塞迫使液压流体经由液压流体端口9从液压系统离开。在活塞缩回至复位位置时,活塞又将液压流体经由容积熔断器与液压流体端口9之间的再填装线(未示出)吸入到液压线中。
尽管已经参考特定实施方式对本发明进行了描述和图示,但是本领域中的普通技术人员将理解的是,本发明本身适于许多未在本文中具体图示的不同变型。
例如,在本发明的其他实施方式中,电液伺服阀可能在液压流体的移除期间不会被停用,而是替代地连续地启用,但在足够低的水平下连续地启用使得液压熔断器不会进入关闭状态(或根本不会朝向关闭状态移动),或者电液伺服阀可以连续地启用,但是在变化的水平下连续地启用,使得液压熔断器还是能够在多个时间段内朝向完全打开状态移动,以允许液压熔断器从处于关闭状态移动,或防止液压熔断器完全进入关闭状态。
在前面的描述中提及了具有已知的、明显的或可预见的等同物的整体或元件的情况下,则这些等同物如同单独阐述的一样并入本文中。应当参考权利要求书来确定本发明的真实范围,本发明的真实范围应当解释为包含任何这种等同物。读者也将理解的是,被描述为优选、有利、方便等的本发明的整体或特征是可选的并且不限制独立权利要求的范围。此外,将理解的是,虽然在本发明的一些实施方式中可能有益的这些可选的整体或特征在其他实施方式中可能是不期望的并且因此可能不存在。
Claims (20)
1.一种将液压流体从飞行器液压系统移除的方法,其中,所述液压系统包括:
电液伺服阀,所述电液伺服阀连接至液压流体的流体路径;
液压致动机构,所述液压致动机构连接至所述流体路径,所述液压致动机构布置成在通过所述电液伺服阀向所述液压流体施加力时被致动;
液压流体端口,当所述液压流体端口打开时,所述液压流体能够通过所述液压流体端口从所述液压系统逸出;
液压熔断器,所述液压熔断器在所述流体路径中位于所述电液伺服阀与所述液压流体端口之间,所述液压熔断器布置成在横跨所述液压熔断器的流体压力差高于关闭阈值时朝向液压流体不能通过的关闭状态移动,并且在横跨所述液压熔断器的流体压力差低于打开阈值时朝向液压流体能够通过的打开状态移动;
所述方法包括下述步骤:
打开所述液压流体端口;
控制所述电液伺服阀的启用以迫使液压流体经由所述液压流体端口从所述液压系统逸出,其中,所述电液伺服阀被控制成使得所述液压熔断器不会进入并保持处于所述关闭状态。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述电液伺服阀具有最大启用水平,并且在启用步骤中,所述电液伺服阀在低于所述最大启用水平的水平处被启用。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,控制所述电液伺服阀的启用的步骤包括下述子步骤:
在第一时间段内启用所述电液伺服阀,以迫使液压流体经由所述液压流体端口从所述液压系统逸出;
在第二时间段内停用所述电液伺服阀,以允许横跨所述液压熔断器的流体压力差下降到低于所述打开阈值;
将所述启用步骤和所述停用步骤重复所期望的次数。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,所述第一时间段和所述第二时间段是预确定的时间段。
5.根据权利要求4所述的方法,其中,所述第一时间段和所述第二时间段使用测试系统确定。
6.根据权利要求3至5中的任一项所述的方法,其中,所述第一时间段在所述液压熔断器处于所述关闭状态时结束。
7.根据权利要求3至5中的任一项所述的方法,其中,所述第一时间段在所述液压熔断器处于所述关闭状态之前结束。
8.根据权利要求3至7中的任一项所述的方法,其中,所述第二时间段在所述液压熔断器处于所述打开状态时结束。
9.根据权利要求3至8中的任一项所述的方法,其中,所述第一时间段比所述第二时间段长。
10.根据权利要求3至9中的任一项所述的方法,其中,在所述第一时间段期间,所述电液伺服阀在预确定水平处被启用。
11.根据任一前述权利要求所述的方法,还包括以下步骤:在所述液压流体端口打开之后,检查所述液压流体端口是打开的。
12.根据任一前述权利要求所述的方法,其中,所述液压系统还包括位置传感器,所述位置传感器对所述液压熔断器的内部部件的位置进行确定,并且所述电液伺服阀使用所述位置传感器的输出来控制。
13.根据任一前述权利要求所述的方法,其中,所述液压系统还包括加速度计,所述加速度计对所述液压熔断器的运动进行测量,并且所述电液伺服阀使用所述位置传感器的输出来控制。
14.根据任一前述权利要求所述的方法,其中,所述液压致动机构是液压制动器。
15.根据权利要求14所述的方法,其中,所述液压系统是飞行器起落架制动系统。
16.根据任一前述权利要求所述的方法,其中,在所述启用步骤中,所述电液伺服阀被控制成使得所述液压熔断器不会进入所述关闭状态。
17.根据任一前述权利要求所述的方法,其中,在所述液压流体经由所述液压流体端口从所述液压系统逸出时,横跨所述液压熔断器的流体压力差高于所述关闭阈值。
18.一种飞行器维护系统,所述飞行器维护系统布置成执行权利要求1至17中的任一项所述的方法。
19.一种飞行器,包括根据权利要求18所述的飞行器维护系统。
20.一种将液压流体从飞行器液压系统移除的方法,其中,所述液压系统包括:
液压流体的流体路径;
液压流体端口,所述液压流体能够通过所述液压流体端口从所述液压系统逸出;以及
所述流体路径中的液压熔断器,其中,所述液压熔断器包括熔断器构件,所述熔断器构件构造成在截止位置与复位位置之间移动,在所述截止位置中,所述熔断器构件防止所述液压流体经由所述液压流体端口从所述液压系统逸出,在所述复位位置中,所述熔断器构件不会防止所述液压流体经由所述液压流体端口从所述液压系统逸出,
所述方法包括:
在所述液压流体中产生一系列脉冲,其中,每个脉冲使液压流体经由所述液压流体端口从所述液压系统逸出,每个脉冲使所述熔断器构件移动离开所述熔断器构件的复位位置,并且在每个脉冲后,所述熔断器构件返回至所述熔断器构件的复位位置。
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2020
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