CN1854563A - 具有两个机械入口的转矩限制器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种动力传输系统的转矩限制器(L)，其带有第一板(10)，该第一板通过多个球(60)旋转第二板(20)，所述第二板(20)共享与所述第一板(10)相同的轴线，当转矩超过预定阈值时，每个球(60)适合于脱离各自的室以便停止驱动所述第二板。每个所述室包括彼此面对并且分别形成于第一板和第二板中的第一孔口和第二孔口。所述转矩限制器(L)的特征在于它包括第一和第二不同的入口，所述入口适于导致所述第一板(10)围绕其轴线(AX)旋转。

Description

具有两个机械入口的转矩限制器

技术领域

本发明涉及具有两个机械入口的设备，其用限制施加在动力传输系统上的转矩，从而允许其既可以手动操作也可以自动操作。

所述设备尤其适合于自动折叠用于为直升机提供上升和前进驱动的主转子的叶片的系统，当直升机需要降落在船上时该类型的系统尤其有用。

背景技术

为了自动折叠叶片，即导致其从飞行配置过渡到降落配置，转子驱动动力传输系统，该动力传输系统驱动用于折叠叶片的机构。然而，如果当其被折叠时某个外部因素，例如墙壁或一阵风阻止其移动，施加在传输系统上的转矩将增加，由此产生严重损坏该系统的风险。所以有必要提供一种用于限制该转矩的设备。

已知的转矩限制器包括通过多个球驱动第二板的第一板，所述球容纳在形成于第一板和第二板中的孔口中。所述转矩限制器布置在致动器和传输系统之间。

如果施加在传输系统上的转矩变得太大，那么所述球脱离所述孔口，由此阻止第二板被第一板驱动。所述转矩一恢复到可接受程度，所述球返回它们的室中，并且第一板可以再次驱动第二板。

这种转矩限制器满足要求。然而，需要考虑另一主要困难。在自动叶片折叠设备的马达出故障的情况下，可能无法折叠叶片，这导致的主要问题是直升机所降落在船上的空间不足。由于转矩限制器不能用作致动器，因此必须提供附助机构以用于驱动所述传输系统。假设存在妨碍操纵的马达卡住的可能性，以及假设存在主转子施加的几何限制，所述折叠设备于是变得特别复杂。

发明内容

在这样的条件下，本发明的目标是提供一种转矩限制器，必要时，其可以用作驱动机构，因此使手动操作和自动操作成为可能。

根据本发明，允许手动操作和自动操作的动力传输系统的转矩限制器带有第一板，该第一板通过多个球驱动第二板旋转，该第二板具有与第一板相同的轴线，当施加在所述动力传输系统上的转矩超过预定阈值时，每个球适合于脱离各自的室以便防止第二板被驱动。每个室包括彼此面对并且分别形成于第一板和第二板中的第一孔口和第二孔口。所述转矩限制器的特征在于它包括第一和第二不同的入口，所述入口适于导致所述第一板围绕其轴线旋转。

如下面所解释的，第二板通过齿和中心轴驱动动力传输系统，所述传输系统优选地用于致动机械系统，例如折叠用于提供上升和前进驱动的旋翼飞机主转子的叶片的机构。

只要施加在动力传输系统上的转矩低于预定阈值，所述球保持在它们的室中并且使第一板能够驱动第二板。

相反地，如果叶片被障碍物阻碍，施加在动力传输系统上的转矩增加。当超过预定阈值时，所述球脱离它们的室并且推动径向移动的第二板远离第一板。因此第一板可以不再驱动第二板，因此产生了转矩限制效果。

另外，所述转矩限制器包括可反装式飞轮，该可反装式飞轮包括在内区中的所述第一板和在外区中的齿环，所述齿环构成了所述第一入口。

此外，第一板具有至少两个围绕其周边均匀分布的径向分支，所述可反装式飞轮包括多对自阻塞滚子，其数量等于分支的数量，任何一对中的所述自阻塞滚子都布置在相应分支的任一侧上。于是每个分支带有主弹簧，该主弹簧沿相反方向推动一对自阻塞滚子。

在这样的情况下，两个相邻分支由第一板的一个面互相连接，所述面在其中心具有弯曲，第一板的中心和所述齿环之间的径向距离于在所述面的弯曲处最小，并且小于所述自阻塞滚子的直径。在从所述主弹簧推动时所述滚子在每一个所述弯曲面的斜面上滑动，假设具有上面指定的径向距离，所述滚子在第一板和第二板之间被阻塞并停止。

在自动操作中，第一入口，即所述齿环，被独立于所述转矩限制器的马达驱动。通过所述自阻塞滚子，所述齿环又驱动通过所述球、第二板和所述中心轴驱动所述传输系统的第一板。

由于是自动操作，如果施加在传输系统上的转矩超过预定阈值，本发明的转矩限制器必须能够停止所述马达。

所以，所述转矩限制器带有停止机构，该停止机构带有杠杆，当转矩大于预定阈值时，该杠杆被限制成与第二板一起移动以停止所述马达。

在该配置中，在所述球的作用下，第二板远离第一板平移并且升高所述杠杆，所述杠杆致动诸如开关这样的停止机构。于是所述开关例如通过切断电源供应导致马达停止，从而防止施加有害的转矩。

所述转矩限制器因此限制施加在所述动力传输系统上的转矩，使其降至不会超过预定阈值的值。

在马达出故障的情况下，所述转矩限制器有利地允许通过其第二入口进行手动操作模式。在该操作模式下，本发明不仅用作转矩限制器，而且用作机械致动器。

优选地，第二入口包括钟状件，该钟状件具有第一端和第二端，第一端形成有六角插口，从而带有六个侧面，第二端携带与自阻塞滚子对的数量相等的指状件。每个指状件以这样一种方式布置在第一板和所述齿环之间，使得占据两个不同自阻塞滚子对的两个相邻自阻塞滚子之间的位置。

在手动操作中，操作者依靠插入到所述钟状件的第一端中的六角键旋转所述钟状件。然后所述指状件解除所述自阻塞滚子的阻塞并且旋转第一板，同时不驱动所述齿环。这使所述传输系统能够被手动地驱动，即使所述齿环例如被故障马达在适当位置卡住。

此外，所述转矩限制功能被保留。如果转矩超过预定阈值，那么所述球脱离它们的室，因此产生操作者可以听到的特有的喀喇声。

最后，在其允许转矩限制器尤其是第一和第二入口的范围内，代替单轮的自阻塞滚子对的存在最有利地在任一旋转方向操作，无论是顺时针还是逆时针。

附图说明

本发明及其优点更具体在下面描述的内容中显现，下面的描述说明了优选实施例，该优选实施例不带有任何限制目的并且参考附图被描述，其中：

图1是本发明的转矩限制器的截面；和

图2是可反装式飞轮的平面图。

在一个以上的图中示出的元件在每个图中具有相同的参考标记。

具体实施方式

图1是本发明的转矩限制器L的截面。

它包括具有插入到其中的中心轴1的钟状件40。另外，球轴承7，螺母8，用于制动螺母8的垫圈3，主弹簧2，和垫片9连续地布置在钟状件40和中心轴1的顶部之间并且径向地保持在钟状件40的第一端41和中心轴1上的齿1”之间。

依靠这些齿1”，中心轴1可以围绕其轴线AX被第二板20旋转。反过来，第二板20被第一板10通过多个球60驱动，每个球60被容纳在室中，所述室由分别形成于第一和第二板10、20中的相互面对的孔口构成。第一和第二板10、20具有相同的轴线AX并且它们径向地布置在中心轴1的中部和钟状件40的第二端之间。

另外，垫片5部分地位于第一和第二板10、20之间。垫片5由诸如铆钉这样的传统装置固定到第一板10。另外，钟状件40的第二端具有四个指状件42，所述指状件的尖端占据正方形的四个角，并且例如垫片5具有指状件42从中穿过的四个带有椭圆形孔的孔口。

类似地，推动器6具有指状件42从中穿过的四个孔口。当推动器6沿着远离第一板10的方向移动时，推动器6被第二板20沿着轴线AX移动。如下面所解释的，推动器6的目的在于推动杠杆51以便触发开关50。

有利地，转矩限制器L包括可反装式飞轮，该可反装式飞轮包括在其内区中的第一板10和在其外区中的齿环30，所述齿环被布置在第一板10的周边和垫片5的周边之间。

此外，中心轴1的底部包括肩部1’，该肩部通过调节垫片4与第一板10隔开。不同于第二板20，第一板10决不可能沿轴线AX被移动。

最后，转矩限制器L包括围绕所有上述部分的外壳。它特别带有端壁70，盖71，和具有开口的侧壁72，所述齿环30的至少一部分从所述开口中伸出。另外，塞子73可去除地固定在盖71上并且覆盖钟状件40的第一端41。

多个球轴承74、75和76也用于保证所述设备的旋转元件，例如中心轴1和钟状件40，不被阻碍。

图2是转矩限制器L的可反装式飞轮R的平面图。

第一板10具有围绕其周边均匀分布的四个分支11，每个分支11带有辅助弹簧12。此外，相邻分支对由第一板10的各个面F互相连接，所述面F在其中心弯曲，从而第一板10的中心10’和齿环30之间的径向距离在弯曲B的水平最小。

另外，飞轮R带有四对自阻塞滚子。任一对中的滚子13、14布置在相应分支11的任一侧上，并且它们被分支11的辅助弹簧12沿相反方向推动。通过以这种方式被推动，自阻塞滚子楔进第一板10和齿环30之间。

最后，图2显示了在钟状件40的第二端的四个指状件42，所述指状件布置在第一板10和齿环30之间。更准确地说，每个指状件42布置在两个不同且相邻的自阻塞滚子对的两个相邻自阻塞滚子13、14之间。

参考图1和2，转矩限制器L控制主动力传输线，例如折叠用于为旋翼飞机提供前进驱动和上升的主转子的叶片。中心轴1因此代表从转矩限制器L的机械出口并且驱动传输系统(或任何类似机构)的行星齿轮系100围绕其轴线AX旋转。

为了将中心轴1自身设置成运转，转矩限制器L具有分别适合手动操作和自动操作的第一和第二机械入口。第一入口由齿环30表示，而钟状件40的第一端41例如以六角插口的形式构成第二入口。

不管使用哪个入口，第一板10用于通过多个球60导致第二板20旋转。第二板20然后通过布置在中心轴1的周边上的齿1”驱动转矩限制器L的底部机械出口，即所述中心轴1。

在自动操作中，马达(未在图中示出)直接地或通过辅助动力传输系统与从外壳的侧壁72伸出的齿环30的一部分接触。然后它给予所述齿环30旋转运动。

由于自阻塞轮子在齿环30和第一板10之间被阻塞，不管齿环30的旋转方向，其旋转运动被传递到第一板10。所以，第一板10依次地通过球60、第二板20和中心轴1驱动主传输系统的行星齿轮系。

如果由主和/或辅助传输系统施加的转矩超过预定阈值，该预定阈值对应于特别在螺母8的帮助下确定的主弹簧2的刚度设置，球60离开它们的室。由于第一板不能在来自球60的驱动下沿着轴线AX移动，于是第二板20开始沿着所述轴线AX远离第一板10平移。所以，推动器6也沿着轴线AX移动并且推动触发开关50的杠杆51。

开关50然后通过切断其电源供应命令马达停止。施加在传输系统上的转矩于是被去除。

如果与环境相关的障碍物导致在主和/或辅助传输系统中的转矩增加，它足够消除所述障碍物并且重启马达以便继续操作。

然而，如果转矩的增加是由于马达的故障或者如果马达损坏，它迫使一些其它的驱动机构可用。

本发明的转矩限制器L于是使手动操作成为可能，并且不需要使用辅助致动机构。

因此，操作者可以使用六角插口和传统工具通过其第一端41旋转钟状件40。不管旋转方向是瞬时针还是逆时针，每个指状件42对着一对自阻塞滚子中的一个推动，从而所述滚子不再在齿环30和第一板10之间被阻塞。相关的辅助弹簧12缩回，并且每个指状件42通过驱动第一板10的分支中的一个而停止。结果，在来自操作者的驱动下，钟状件40旋转第一板10而非齿环30。

如果施加的转矩太大，球60离开它们的室。所述球以这种方式移动的结果是产生了容易被操作者听到的喀喇声，然后操作者停止施加任何驱动。

当然，本发明可以以其被实施的方式进行多种变化。尽管在上面描述了一个实施例，应当容易理解不可能穷举所有可能的实施例。当然有可能预见由等价的机构代替任何一个所述的机构，同时不会因此超出本发明的范围。

此外，在所述的和在图中所示的实施例中，第一板10具有四个分支11。因此转矩限制器L带有以下四个中的每一个：

成对的轮子13、14；

指状件42；

推动器6中的孔口；和

垫片5中的孔口。

然而，取决于要求，显然该数量可以变化，只要它保持大于或等于2。

Claims (14)

1.一种动力传输系统的转矩限制器(L)，其带有第一板(10)，该第一板通过多个球(60)驱动第二板(20)旋转，所述第二板(20)共享与所述第一板(10)相同的轴线，当施加在所述动力传输系统上的转矩超过预定阈值时，每个球(60)适合于脱离各自的室从而停止将驱动传输到所述第二板(20)，每个所述室包括彼此面对并且分别形成于第一板和第二板中的第一孔口和第二孔口，所述转矩限制器的特征在于它具有用于使所述第一板(10)能够被旋转的第一和第二不同的入口。

2.根据权利要求1所述的转矩限制器，其特征在于它包括可反装式飞轮(R)，该可反装式飞轮包括在内区中的所述第一板(10)和在外区中的齿环(30)，所述齿环(30)构成了所述第一入口。

3.根据权利要求2所述的转矩限制器，其特征在于所述第一板(10)具有至少两个围绕其周边均匀分布的径向分支(11)，所述可反装式飞轮(R)具有多对自阻塞滚子(13，14)，其数量等于分支(11)的数量，任何一对中的所述自阻塞滚子(13，14)都布置在相应分支(11)的任一侧上。

4.根据权利要求3所述的转矩限制器，其特征在于两个相邻分支由所述第一板(10)的一个面(F)互相连接，所述面在其中心具有弯曲，所述第一板的中心(10’)和所述齿环(30)之间的径向距离在所述面(F)的弯曲(B)处最小。

5.根据权利要求3或4所述的转矩限制器，其特征在于每个分支(11)带有辅助弹簧(12)，该辅助弹簧沿相反方向推动一对自阻塞滚子(13，14)。

6.根据权利要求3-5中任一所述的转矩限制器，其特征在于所述第二入口包括钟状件(40)，该钟状件包括第一端(41)和第二端(41)，第一端包括六角插口，第二端具有与自阻塞滚子对的数量相等的指状件(42)。

7.根据权利要求6所述的转矩限制器，其特征在于所述钟状件(40)的每个指状件(42)以这样一种方式布置在所述第一板(10)和所述齿环(30)之间，使得其被定位在两个不同自阻塞滚子对的两个相邻自阻塞滚子之间。

8.根据权利要求6或7所述的转矩限制器，其特征在于在手动操作中，每个指状件(42)消除所述自阻塞滚子(13，14)的阻塞以驱动所述第一板(10)，并且不会驱动所述齿环(30)。

9.根据权利要求3-8中任一所述的转矩限制器，其特征在于在自动操作中，所述第一板(10)被所述齿环(30)通过所述自阻塞滚子(13，14)驱动，所述齿环(30)被独立于所述转矩限制器(L)的马达控制。

10.根据权利要求9所述的转矩限制器，其特征在于它包括带有杠杆(51)的停止机构，以用于当所述转矩大于所述阈值时停止所述马达。

11.根据权利要求10所述的转矩限制器，其特征在于当超过所述阈值时所述第二板(20)在来自所述球(60)的驱动下进行远离所述第一板(10)的平移，所述杠杆(51)被所述第二板(20)移动从而触发所述停止机构。

12.根据权利要求10或11所述的转矩限制器，其特征在于所述停止机构是开关(50)。

13.根据前述任一权利要求所述的转矩限制器，其特征在于所述动力传输系统用于致动为旋翼飞机提供前进驱动和上升的主转子的叶片折叠系统。

14.根据前述任一权利要求所述的转矩限制器，其特征在于它具有单一出口(1)。

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