CN204527615U - 用于飞行器的控制面的作动器系统以及飞行器 - Google Patents
用于飞行器的控制面的作动器系统以及飞行器 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种用于飞行器的控制面的作动器系统以及飞行器,作动器系统包括:两个固定板;作动器,其设置在两个固定板之间并且包括连接至两个固定板的固定单元和传递动力的活动单元,活动单元包括用于将动力传递至飞行器的控制面以驱动控制面的输出部;以及保护装置,其设置在两个固定板之间并且构造成在作动器的固定单元与固定板之间的连接失效时能够限制作动器的固定单元运动。作动器的固定单元通过第一连接件和第二连接件连接至固定板,第一连接件和第二连接件设置在作动器的大致相反侧。此外,本实用新型还涉及一种包括上述作动器系统的飞行器。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于飞行器的控制面的作动器系统以及包括该作动器系统的飞行器。
背景技术
本部分的内容仅提供了与本公开相关的背景信息,其可能并不构成现有技术。
襟翼是安装在机翼后缘或前缘处的翼面。襟翼可以绕轴偏转,主要是靠增大机翼的弯度来获得升力增加的一种增升装置。作动器是控制飞机上各类型控制面或者其他部件运动的驱动装置。襟翼作动器则是襟翼动作的驱动执行机构,通过襟翼作动器来实现襟翼的伸缩运动和/或枢转运动。
目前的襟翼作动器包括滚珠螺旋作动器、液压作动器、推拉式作动器和旋转式作动器等。在上述类型的作动器中,齿轮旋转作动器(GearRotary Actuator,GRA)采用行星齿轮传动原理,因此可以在有限的空间内实现较高的力矩输出,从而具有体积小、重量轻的优点。齿轮旋转作动器在飞机高升力系统或舱门驱动系统等领域得到了越来越多的应用。
然而,齿轮旋转作动器的内部结构较复杂,其零件加工精度要求较高。在实践中发现,齿轮旋转作动器会发生机械卡死、联接件断裂等故障。例如,在将齿轮旋转作动器连接至固定板的联接件断裂的情况下,齿轮旋转作动器的固定连接部会松动,甚至发生运动而可能导致齿轮旋转作动器与相邻结构(例如,悬臂板等)发生碰撞,为飞行器的飞行带来安全隐患。
因此,本领域中期望一种提高安全性的旋转式作动器系统、特别是襟翼作动器系统。
实用新型内容
本实用新型的一个目的是提供一种提高安全性的襟翼作动器系统。
本实用新型的另一个目的是提供一种成本较低和/或重量较轻的襟翼作动器系统。
本实用新型的又一个目的是提供一种简化加工工艺的襟翼作动器系统。
本实用新型的再一个目的是提供一种包括上述襟翼作动器系统的飞行器。
上述目的中的一个或多个可以通过下述方案实现:一种用于飞行器的控制面的作动器系统,包括:两个固定板;作动器,其设置在两个固定板之间并且包括连接至两个固定板的固定单元和传递动力的活动单元,活动单元包括用于将动力传递至飞行器的控制面以驱动控制面的输出部;以及保护装置,其设置在两个固定板之间并且构造成在作动器的固定单元与固定板之间的连接失效时能够限制作动器的固定单元运动。作动器的固定单元通过第一连接件和第二连接件连接至固定板,第一连接件和第二连接件设置在作动器的大致相反侧。
采用上述方案,由于设置有保护装置,因此,即使作动器的固定单元与固定板之间的连接失效,保护装置也能够限制作动器的固定单元运动,从而能够避免作动器与相邻结构发生碰撞,提高了整个作动器系统的安全性,并因此也提高了安装有该作动器系统的飞行器的安全性。
可选地,第一连接件与固定板可转动地连接并且与固定单元可滑动地连接,而第二连接件与固定单元可转动地连接。
优选地,第一连接件为轭架形式并且包括中央通孔,作动器设置有可滑动地插入中央通孔中的凸起件。第二连接件为销钉或螺栓的形式,作动器设置有凸耳,并且在凸耳中设置有用于接收第二连接件的孔。
在上述作动器系统中,保护装置可以设置在作动器的固定单元在连接失效时将要运动的路径上。
在上述作动器系统中,保护装置可以包括第一保护机构、第二保护机构、第三保护机构和第四保护机构中的至少一者。第一保护机构构造成在第一连接件断裂时能够限制作动器的固定单元围绕第二连接件旋转。第二保护机构构造成在第二连接件断裂时能够限制作动器的固定单元大致朝向第二连接件滑动。第三保护机构构造成在与第二连接件相连的凸耳的远离输出部的第一凸耳部断裂时能够限制作动器的固定单元的滑动和转动。第四保护机构构造成在凸耳的邻近输出部的第二凸耳部断裂时能够限制作动器的固定单元的滑动和转动。
优选地,第一保护机构可以包括用于固定至固定板的安装板和从安装板延伸的用于止挡固定单元运动的至少一个支柱。
优选地,第一保护机构还可以包括从安装板延伸的定位构件,定位构件构造成在第一保护机构安装至固定板之后位于作动器的外侧以限制作动器轴向移动。
优选地,第一保护机构包括两个支柱,安装板呈大致三角形形状,两个支柱和定位构件分别位于安装板的角部处。
优选地,第一保护机构为两个并且彼此相对地分别安装在固定板上。
优选地,第二保护机构包括连接至固定板的保护构件,保护构件包括杆状的本体部和从本体部突出的用于止挡固定单元的外周面的抵接部。
优选地,抵接部包括与固定单元的外周面抵接的曲面,其中曲面的曲率小于或等于外周面的与曲面抵接的部分的曲率。
优选地,第二保护机构还包括将保护构件连接至固定板上的安装构件,安装构件包括杆状的本体部和位于安装构件的一端处用于将安装构件连接至固定板的安装板,保护构件包括用于接收安装构件的本体部的内孔。
优选地,安装构件和保护构件中的一者设置有突起,而安装构件和保护构件中的另一者设置有用于接收突起以防保护构件相对于安装构件旋转的凹口。
优选地,第三保护机构包括连接至固定板的用于止挡固定单元的外周面的杆状的本体部。第三保护机构还包括设置在本体部的一端处用于将第三保护机构安装至固定板的安装板,本体部的另一端构造成插入固定板的孔中。
优选地,第四保护机构包括连接至固定板的保护构件,保护构件具有用于止挡固定单元的外周面的杆状的本体部。
优选地,保护构件还包括从本体部突出的突起部,突起部设置成在第四保护机构安装至固定板之后位于固定单元的内侧或外侧以限制固定单元的轴向移动。
优选地,第四保护机构还包括将保护构件连接至固定板上的安装构件,保护构件还包括用于接收安装构件的内孔。安装构件包括容置在保护构件的内孔中的杆状的本体部和位于安装构件的一端处用于将安装构件连接至固定板的安装板。
可选地,控制面可以包括襟翼、副翼、缝翼、方向舵、升降舵、扰流板或下垂板。
优选地,第一保护机构、第二保护机构、第三保护机构和第四保护机构与作动器的固定单元之间的距离不超过作动器的在作动器与固定板连接失效时的最大允许位移。
优选地,第一保护机构可以设置在第一连接件和第二连接件之间且位于与输出部相同的一侧。第二保护机构可以设置在凸耳的径向外侧。第三保护机构设置在第一连接件和第二连接件之间、位于与输出部相同的一侧且靠近凸耳。第四保护机构设置在第一连接件和第二连接件之间且位于与输出部相反的一侧。
此外,本实用新型还提供一种包括上述作动器系统的飞行器。
附图说明
通过以下参照附图的描述,本实用新型的一个或几个实施方式的特征和优点将变得更加容易理解,其中:
图1是根据本实用新型实施方式的襟翼作动器系统的分解示意图;
图2是根据本实用新型实施方式的襟翼作动器系统的主视示意图,其中移去了一个固定板以便清楚地观察襟翼作动器系统;
图3示意性地示出根据本实用新型实施方式的襟翼作动器的活动单元和固定单元;
图4是轭架联接件断裂之后的襟翼作动器的示意图;
图5为根据本实用新型实施方式的第一保护机构的立体示意图;
图6为根据本实用新型实施方式的安装有图5所示的第一保护机构的襟翼作动器系统的主视示意图,其中移去了一个固定板以便清楚地观察襟翼作动器系统;
图7是图6所示的襟翼作动器系统的侧视示意图;
图8为主螺栓断裂之后的襟翼作动器系统的示意图;
图9为根据本实用新型实施方式的第二保护机构的分解示意图;
图10为根据本实用新型实施方式的安装有图9所示的第二保护机构的襟翼作动器系统的主视示意图,其中移去了一个固定板以便清楚地观察襟翼作动器系统;
图11是图10所示的襟翼作动器系统的侧视示意图;
图12是图9所示的第二保护机构与襟翼作动器的外周面抵靠的局部放大示意图;
图13是上凸耳部断裂之后的襟翼作动器系统的示意图;
图14为根据本实用新型实施方式的第三保护机构的立体示意图;
图15为根据本实用新型实施方式的安装有图14所示的第三保护机构的襟翼作动器系统的主视示意图,其中移去了一个固定板以便清楚地观察襟翼作动器系统;
图16为下凸耳部断裂之后的襟翼作动器系统的示意图;
图17为根据本实用新型实施方式的第四保护机构的分解示意图;
图18为根据本实用新型实施方式的安装有图17所示的第四保护机构的襟翼作动器系统的主视示意图,其中移去了一个固定板以便清楚地观察襟翼作动器系统;
图19是图18所示的襟翼作动器系统的侧视示意图;
图20为图17所示的第四保护机构的组装示意图;
图21为图9所示的第二保护机构的组装示意图;
图22为根据本实用新型实施方式的安装有第一保护机构、第二保护机构、第三保护机构和第四保护机构的襟翼作动器系统的示意图,其中移去了一个固定板以便清楚地示出各个保护装置与襟翼作动器的相对位置关系;以及
图23为配装有根据本实用新型的作动器系统的飞行器的示意图。
具体实施方式
下面对优选实施方式的描述仅仅是示范性的,而绝不是对本实用新型及其应用或用法的限制。在各个附图中采用相同的附图标记来表示相同的部件,因此相同部件的构造将不再重复描述。
本文以通过主螺栓和轭架联接件将旋转式作动器连接至固定板的襟翼作动器系统为例来说明本实用新型。应理解的是,本文中的具体示例不是用于限制本实用新型,本实用新型可以适用于任何合适的作动器系统。
下面参照图1至图3对根据本实用新型实施方式的襟翼作动器系统进行说明。
参见图1,其为根据本实用新型实施方式的襟翼作动器系统1的分解示意图。襟翼作动器系统1包括固定板(也可以称为“悬臂板”)50、安装在固定板50上的输入齿轮箱30、设置在固定板50之间的齿轮旋转作动器(下文简称为“作动器”)10以及与作动器10连接以便将动力传递至襟翼(未示出)的摇臂20(如图2所示)。
作动器10从齿轮箱30接收动力,然后将动力传递至摇臂20并因此传递至襟翼,由此实现襟翼的滑动或枢转运动。
参见图3,作动器10包括连接至固定板50的固定单元10b以及安装在固定单元10b上并且相对于固定单元10b可转动的活动单元10a。齿轮箱30输出的动力经由动力传递机构——例如行星齿轮系——传递至活动单元10a,活动单元10a相对于固定单元10b并因此相对于固定板50转动。随着活动单元10a转动,活动单元10a将动力经由与其相连的摇臂20传递至襟翼。在图2所示的实施方式中,活动单元10a可以包括与摇臂20相连以便将动力传递至摇臂20的输出部14。
参见图2,作动器10的固定单元10b可以通过轭架联接件70和销钉或主螺栓90连接至固定板50,使得作动器10的固定单元10b相对于固定板50固定不动。轭架联接件70和主螺栓90位于固定单元10b的大致相对侧。
在图示的实施方式中,作动器10的固定单元10b可以包括与主螺栓90连接的凸耳13以及与轭架联接件70相连的凸起件12。主螺栓90可以大致呈柱状。凸耳13中可以设置有用于接收主螺栓90的螺栓孔或销孔11。通过将主螺栓90穿过固定板50和螺栓孔11而将固定单元10b安装和连接至固定板50。为便于描述,将凸耳13的邻近输出部14的部分称为下凸耳部13a,将凸耳13的远离输出部14的部分称为上凸耳部13b。在附图中,下凸耳部13a大致在主螺栓90的下方,而上凸耳部13b大致在主螺栓90的上方。
作动器10的凸起件12可滑动地连接至轭架联接件70。轭架联接件70可枢转地连接至固定板50。因此,在主螺栓90未连接而仅通过轭架联接件70和凸起件12将作动器10连接至固定板50的情况下,作动器10可以围绕轭架联接件70的轴相对于固定板50转动,同时还可以相对于轭架联接件70滑动。
轭架联接件70在其大致中央部设置有孔72。凸起件12以可滑动的方式插入到轭架联接件70的孔72中。凸起件12可以具有与孔72相匹配的形状。例如,凸起件12可以为圆柱状,相应地,孔72可以为圆孔状。
应理解的是,可以通过除主螺栓90和轭架联接件70之外的其他连接件将作动器10连接至固定板50。本文不再对此进行详细叙述。
下面参见图2简单描述作动器10的受力情况。图2所示的作动器10处于正常状态下,即,主螺栓90、轭架联接件70和作动器10均未受损。在此情况下,主螺栓90和轭架联接件70对作动器10提供支撑力。另外,作动器10自身具有向下的重力。作动器10的活动单元10a的输出部14还会受到来自摇臂20的反作用推力。在正常情况下,这些力达到静平衡。
然而,一旦襟翼作动器系统1因为其组成部件或组成部件的一部分的损坏而导致作动器10与固定板50之间的连接失效时,上述力的静平衡状态被打破,导致作动器10的固定部10b也会发生运动。例如,当作动器10在主螺栓90或轭架联接件70处的连接断开的情况下,作动器10的固定部10b相对于固定板50发生滑动和/或旋转运动,由此作动器1会与相邻部件发生碰撞,从而给飞行器的操作带来很大的安全隐患。
为了避免上述情况发生以提高飞行器的安全性,根据本实用新型的襟翼作动器系统1还包括在作动器10的连接失效时能够限制作动器10运动的保护装置。下面通过示例来分析作动器10的连接失效情况以及保护装置的构造。然而,应理解的是,下面的描述的示例仅仅是示例性的且不可能穷举,换句话说,具体描述的示例不构成对本实用新型的限制。
<第一种失效情况>
下面参见图4至图7来描述由轭架联接件70断裂而引起的第一种失效情况。
参见图4,在轭架联接件70断裂之后,作动器10仅由主螺栓90支撑。轭架联接件70对作动器10的支撑力消失。此时,作动器10主要受到主螺栓90的支撑力、自身的重力以及来自摇臂20的反作用推力。因此,作动器10会围绕主螺栓90旋转。在图4所示的实施方式中,作动器10的固定部10b在轭架联接件70断裂之后将要围绕主螺栓90顺时针旋转。
在轭架联接件70断裂之后,为了避免作动器10与其他相邻部件发生碰撞而影响到飞行器的正常操作,在作动器10将要围绕主螺栓90运动的路径上设置有第一保护机构100,第一保护机构100能够抵靠作动器10的固定部10b的外周面以限制作动器10的固定部10b运动,从而能够避免作动器10与其他相邻部件发生碰撞。
在图6所示的实施方式中,第一保护机构100可以大致设置在作动器10的下方。可选地,第一保护机构100可以设置在轭架联接件70与输出部14之间。
参见图5,第一保护机构100可以包括大致平的安装板120以及从安装板120的表面伸出的至少一个支柱140。通过将安装板120固定至固定板50而将第一保护机构100固定安装至固定板50上,使得支柱140位于作动器10的在轭架联接件70断裂之后将要运动的路径上,由此能够阻挡作动器10的进一步运动。即,支柱140构造成其高度——即从安装板120的表面伸出的距离——能够在第一保护机构100安装至固定板50上之后与作动器10的外周面15抵靠接触从而阻挡作动器10的运动。优选地,可以在安装板120上设置两个支柱140,由此通过两点接触原理能够更稳定地阻挡作动器10的运动。
此外,还可以在安装板120上设置定位构件160。定位构件160构造成其高度比支柱140的高度小且不与作动器10的外周面15抵靠接触。当第一保护机构100固定安装至固定板50上之后,定位构件160位于作动器10的两侧以限定作动器10相对于固定板50的距离,即,防止作动器10朝向固定板50运动,如图7所示。还可以在安装板12上设置若干通孔或凹口180,以减轻第一保护机构100的重量。
在图示的实施方式中,第一保护机构100包括大体呈三角形形状的安装板120。在安装板120上设置有两个支柱140和一个定位构件160,其中,支柱140和定位构件160分别位于安装板120的大致角部处。
<第二种失效情况>
下面参见图8至图12以及图21来描述由主螺栓90断裂所引起的第二种失效情况。
参见图8,在主螺栓90断裂之后,主螺栓90对作动器10的支撑力消失。作动器10受到自身重力以及轭架联接件70和摇臂20的作用力。此时,由于凸起件12在轭架联接件70的孔72中能够滑动,因此在凸起件12未脱离孔72的情况下,作动器10主要将大致朝向主螺栓90的方向滑动。在图8的视图中,作动器10将要向左滑动;在与图8相反地示出襟翼作动器系统的另一侧的图10的视图中,作动器10将要向右滑动。
为了避免作动器10与其他相邻部件发生碰撞而影响到飞行器的正常操作,在作动器10的上述将要运动的路径上设置有与作动器10的固定部10b的外周面抵靠以防止作动器10运动的第二保护机构200。
在图10所示的实施方式中,第二保护机构200位于凸耳13的与轭架联接件70相对的外侧。第二保护机构200可以在凸耳13的中部略微向上的位置处抵靠凸耳13,由此防止作动器10的运动。
如图9所示,第二保护机构200可以包括保护构件210。保护构件210具有本体部212和与作动器10的外周面抵接的抵接部214。为了增加抵接部214与作动器10的外周面的接触面积,可以在抵接部214上设置与作动器10的外周面抵接且形状匹配的曲面215,如图12所示。优选地,曲面215的曲率小于或等于固定单元10b的外周面15的与曲面215抵接的部分的曲率,这样,有利于曲面215与外周面15结合,从而能够有效地限制固定单元10b的运动。保护构件210可以通过焊接等方式直接固定连接至固定板50。然而,直接将保护构件210固定至固定板50不利于曲面215的准确定位,即,不利于曲面215与作动器10的外周面之间的对准。
因此,第二保护机构200还可以包括安装构件230。安装构件230可以包括本体部232和设置在本体部232的一端处的安装板233。安装板233与本体部232可以一体地形成,或者可以单独地形成、然后固定连接在一起。
保护构件210可以是中空的,以允许接收安装构件230的本体部232。在图示的实施方式中,安装构件230的邻近安装板233的位置处设置有突起236,并且在保护构件210上的相应位置处可以设置有接收突起236的凹口216。这样,通过将突起236插入凹口216中,可以防止保护构件210相对于安装构件230旋转。因此,通过将安装构件230固定安装至固定板50之后,就可以防止保护构件210相对于固定板50旋转,由此可以实现保护构件210相对于固定板50的准确定位,并因而可以实现保护构件210相对于作动器10的准确定位。
应理解的是,突起236可以设置在保护构件210上,而凹口216可以设置在安装构件230上。例如,在安装构件230的与安装板233相对的端部上开设凹口216,并且在保护构件210的相应端部的内周面上设置与凹口216配合的突起236。在该结构中,同样可以防止保护构件210相对于安装构件230旋转。
替代性地,可以不设置凹口216和突起236,而是可以将安装构件230的本体部232的外周面和保护构件210的内周面设置成彼此能够形状配合以防止彼此旋转。例如,可以将本体部232的外周面设置成具有多边形的截面,相应地,可以将保护构件210的内周面也设置成具有多边形的截面。
应理解的是,可以使用任何能够防止保护构件210相对于安装构件230旋转的结构或特征,而不局限于本文中具体示出和描述的示例。
安装构件230的本体部232可以设置成比保护构件210的本体部212长,即,安装构件230的本体部232从保护构件210的一端插入后能够从保护构件210的另一端伸出。由此,本体部232的伸出端部可以插入固定板50中的相应的孔中,从而可以省去一个安装板或安装构件,简化安装结构和安装过程,或者可以省去紧固件等而减轻重量。
<第三种失效情况>
下面参见图13至图15来描述由上凸耳部13b断裂而引起的第三种失效情况。图13是作动器在上凸耳部断裂之后的受力示意图;图14为根据本实用新型实施方式的第三保护机构的立体示意图;以及图15为图14所示的第三保护机构与作动器组装在一起的主视示意图。
参见图13,在上凸耳部13b断裂之后,作动器10主要受到自身的重力、来自摇臂20的反作用推力以及主螺栓90的大致向下的抵抗力。因此,作动器10会朝向主螺栓90的左下方运动,即,朝向主螺栓90滑动,同时围绕轭架联接件70的轴旋转。
为了避免作动器10与其他相邻部件发生碰撞而影响到飞行器的正常操作,在作动器10的上述将要运动的路径上设置有第三保护机构300,以防止作动器10进一步运动,从而避免作动器10与其他相邻部件发生碰撞。如图15所示,第三保护机构300可以设置在主螺栓90与输出部14之间。
参见图14,第三保护机构300可以包括本体部310以及设置在本体部310的一端处的安装板320。本体部310和安装板320可以一体地形成,或者单独地形成、然后固定在一起。本体部310的另一端部可以插入固定板50的相应孔中,由此简化第三保护机构300的安装结构或者可以省去紧固件等而减轻重量。
<第四种失效情况>
下面参见图16至图20来描述由下凸耳部13a断裂而引起的第四种失效情况。参见图16,在下凸耳部13a断裂之后,作动器10受到主螺栓90和轭架联接件70的支撑,但主螺栓90对作动器10施加的向下的力消失了。而且,作动器10还受到自身的重力以及来自摇臂20的反作用推力。因此,作动器10会围绕轭架联接件70的轴旋转并且远离轭架联接件70地滑动。在图16所示的实施方式中,作动器10将围绕轭架联接件70的枢转轴线顺时针旋转,并且向左滑动。
为了避免作动器10与其他相邻部件发生碰撞而影响到飞行器的正常操作,在作动器10的上述将要运动的路径上设置有第四保护机构400,以防止作动器10进一步运动,从而避免作动器10与其他相邻部件发生碰撞。
在图17所示的实施方式中,第四保护机构400可以包括保护构件410。保护构件410具有本体部412。保护构件410构造成其本体部412在安装至固定板50之后能够与作动器10的外周面15抵接。可选地,可以在本体部412上设置突起部414,以便对作动器10进行轴向定位,即,限制作动器10相对于固定板50的位置,防止作动器10朝向固定板50运动。在图19所示的实施方式中,突起部414位于作动器10的内侧,然而可以理解的是,突起部414也可以设置成当第四保护机构400安装至固定板之后能够位于作动器10的外侧。
保护构件410可以通过焊接等方式直接固定连接至固定板50。然而,为了获得良好的安装性能以及准确性,第四保护机构400还可以包括安装构件430。安装构件430可以包括本体部432和设置在本体部432的一端处的安装板433。安装板433与本体部432可以一体地形成,或者可以单独地形成、然后固定连接在一起。
保护构件410可以是中空的,以允许接收安装构件430的本体部432。安装构件430的本体部432可以设置成比保护构件410的本体部412长,即,安装构件430的本体部432从保护构件410的一端插入后能够从保护构件410的另一端伸出。由此,本体部432的伸出端部可以插入固定板50中的相应的孔中,从而简化安装结构或者可以省去紧固件等而减轻重量。
参见图20,安装构件430插入保护构件410中,使得安装板433邻近保护构件410的一端,而安装构件430的与安装板433相反的一端从保护构件410的另一端伸出。安装构件430的伸出的端部可以插入固定板50的相应孔中,从而将第四保护机构400安装至固定板50上。
如图22所示,其示出了安装有第一保护机构100、第二保护机构200、第三保护机构300和第四保护机构400的襟翼作动器系统1。然而,应理解的是,根据本实用新型的襟翼作动器系统1可以包括第一保护机构100、第二保护机构200、第三保护机构300和第四保护机构400中的至少一者或其任意组合。
在图示的实施方式中,第一保护机构100设置在轭架联接件70和主螺栓90之间且位于与输出部14相同的一侧;第二保护机构200设置在凸耳13的径向外侧。第三保护机构300设置在轭架联接件70和主螺栓90之间、位于与输出部14相同的一侧且靠近凸耳13。第四保护机构400设置在轭架联接件70和主螺栓90之间且位于与输出部14相反的一侧。
然而,应理解的是,上述保护机构的设置位置只要能够实现上述功能即可,不局限于图示的具体示例。
为了方便组装,可以允许上述第一保护机构、第二保护机构、第三保护机构和第四保护机构与襟翼作动器之间有一定的间隙,只要不超过作动器的在该作动器与固定板连接失效时的最大允许位移即可。该最大允许位移可以根据作动器的结构和设计尺寸、作动器轮廓与相邻部件轮廓之间的距离等因素进行确定。
参见图23,示意性地示出了配装有根据本实用新型的作动器系统1的飞行器。应理解的是,上面为了说明性目的,以襟翼作动器为例进行说明,然而本实用新型可以适用于飞行器的各种控制面,例如,副翼、缝翼、方向舵、升降舵、扰流板或下垂板等。
本领域技术人员应理解的是,本实用新型不局限于上述和图示的具体结构,而是可以对其做出很多改变。而且,所有在此描述的构件都可以由其他技术性上等同的构件来代替。本实用新型的保护范围应由所附的权利要求进行限定。
Claims (21)
1.一种用于飞行器的控制面的作动器系统(1),其特征在于包括:
两个固定板(50);
作动器(10),所述作动器(10)设置在两个所述固定板(50)之间并且包括连接至两个所述固定板(50)的固定单元(10b)和传递动力的活动单元(10a),所述活动单元(10a)包括用于将动力传递至所述飞行器的所述控制面以驱动所述控制面的输出部(14);以及
保护装置(100;200;300;400),所述保护装置设置在两个所述固定板(50)之间并且构造成在所述作动器(10)的所述固定单元(10b)与所述固定板(50)之间的连接失效时能够限制所述作动器(10)的所述固定单元(10b)运动,
其中,所述作动器(10)的所述固定单元(10b)通过第一连接件(70)和第二连接件(90)连接至所述固定板(50),所述第一连接件(70)和所述第二连接件(90)设置在所述作动器(10)的大致相反侧。
2.如权利要求1所述的作动器系统(1),其中,所述第一连接件(70)与所述固定板(50)可转动地连接并且与所述固定单元(10b)可滑动地连接,所述第二连接件(90)与所述固定单元(10b)可转动地连接。
3.如权利要求2所述的作动器系统(1),其中,所述第一连接件(70)为轭架形式并且包括中央通孔(72),所述作动器(10)设置有可滑动地插入所述中央通孔(72)中的凸起件(12);
所述第二连接件(90)为销钉或螺栓的形式,所述作动器(10)设置有凸耳(13),在所述凸耳(13)中设置有用于接收所述第二连接件(90)的孔(11)。
4.如权利要求3所述的作动器系统(1),其中,所述保护装置设置在所述作动器(10)的所述固定单元(10b)在连接失效时将要运动的路径上。
5.如权利要求1至4中任一项所述的作动器系统(1),其中,所述保护装置包括第一保护机构(100)、第二保护机构(200)、第三保护机构(300)和第四保护机构(400)中的至少一者,
所述第一保护机构(100)构造成在所述第一连接件(70)断裂时能够限制所述作动器(10)的所述固定单元(10b)围绕所述第二连接件(90)旋转;
所述第二保护机构(200)构造成在所述第二连接件(90)断裂时能够限制所述作动器(10)的所述固定单元(10b)大致朝向所述第二连接件(90)滑动;
所述第三保护机构(300)构造成在与所述第二连接件(90)相连的凸耳(13)的远离所述输出部(14)的第一凸耳部(13b)断裂时能够限制所述作动器(10)的所述固定单元(10b)的滑动和转动;以及
第四保护机构(400)构造成在所述凸耳(13)的邻近所述输出部(14)的第二凸耳部(13a)断裂时能够限制所述作动器(10)的所述固定单元(10b)的滑动和转动。
6.如权利要求5所述的作动器系统(1),其中,所述第一保护机构(100)包括用于固定至所述固定板(50)的安装板(120)和从所述安装板(120)延伸的用于止挡所述固定单元(10b)运动的至少一个支柱(140)。
7.如权利要求6所述的作动器系统(1),其中,所述第一保护机构(100)还包括从所述安装板(120)延伸的定位构件(160),所述定位构件(160)构造成在所述第一保护机构(100)安装至所述固定板(50)之后位于所述作动器(10)的外侧以限制所述作动器(10)轴向移动。
8.如权利要求7所述的作动器系统(1),其中,所述第一保护机构(100)包括两个支柱(140),所述安装板(120)呈大致三角形形状,两个所述支柱(140)和所述定位构件(160)分别位于所述安装板(120)的角部处。
9.如权利要求8所述的作动器系统(1),其中,所述第一保护机构(100)为两个并且彼此相对地分别安装在所述固定板(50)上。
10.如权利要求5所述的作动器系统(1),其中,所述第二保护机构(200)包括连接至所述固定板(50)的保护构件(210),所述保护构件(210)包括杆状的本体部(212)和从所述本体部(212)突出的用于止挡所述固定单元(10b)的外周面(15)的抵接部(214)。
11.如权利要求10所述的作动器系统(1),其中,所述抵接部(214)包括与所述固定单元(10b)的所述外周面(15)抵接的曲面(215),其中所述曲面(215)的曲率小于或等于所述外周面(15)的与所述曲面(215)抵接的部分的曲率。
12.如权利要求11所述的作动器系统(1),其中,所述第二保护机构(200)还包括将所述保护构件(210)连接至所述固定板(50)上的安装构件(230),所述安装构件(230)包括杆状的本体部(232)和位于所述安装构件(230)的一端处用于将所述安装构件(230)连接至所述固定板(50)的安装板(233),所述保护构件(210)包括用于接收所述安装构件(230)的所述本体部(232)的内孔。
13.如权利要求12所述的作动器系统(1),其中,所述安装构件(230)和所述保护构件(210)中的一者设置有突起(236),而所述安装构件(230)和所述保护构件(210)中的另一者设置有用于接收所述突起(236)以防所述保护构件(210)相对于所述安装构件(230)旋转的凹口(216)。
14.如权利要求5所述的作动器系统(1),其中,所述第三保护机构(300)包括连接至所述固定板(50)的用于止挡所述固定单元(10b)的外周面(15)的杆状的本体部(310),
所述第三保护机构(300)还包括设置在所述本体部(310)的一端处用于将所述第三保护机构(300)安装至所述固定板(50)的安装板(320),所述本体部(310)的另一端构造成插入所述固定板(50)的孔中。
15.如权利要求5所述的作动器系统(1),其中,所述第四保护机构(400)包括连接至所述固定板(50)的保护构件(410),所述保护构件(410)具有用于止挡所述固定单元(10b)的外周面(15)的杆状的本体部(412)。
16.如权利要求15所述的作动器系统(1),其中,所述保护构件(410)还包括从所述本体部(412)突出的突起部(414),所述突起部(414)设置成在所述第四保护机构(400)安装至所述固定板(50)之后位于所述固定单元(10b)的内侧或外侧以限制所述固定单元(10b)的轴向移动。
17.如权利要求16所述的作动器系统(1),其中,所述第四保护机构(400)还包括将所述保护构件(410)连接至所述固定板(50)上的安装构件(430),所述保护构件(410)还包括用于接收所述安装构件(430)的内孔,
所述安装构件(430)包括容置在所述保护构件(410)的所述内孔中的杆状的本体部(432)和位于所述安装构件(430)的一端处用于将所述安装构件(430)连接至所述固定板(50)的安装板(433)。
18.如权利要求1所述的作动器系统(1),其中,所述控制面包括襟翼、副翼、缝翼、方向舵、升降舵、扰流板或下垂板。
19.如权利要求5所述的作动器系统(1),其中,所述第一保护机构(100)、所述第二保护机构(200)、所述第三保护机构(300)和所述第四保护机构(400)与所述作动器(10)的所述固定单元(10b)之间的距离不超过所述作动器(10)的在所述作动器(10)与所述固定板(50)连接失效时的最大允许位移。
20.如权利要求5所述的作动器系统(1),其中,
所述第一保护机构(100)设置在所述第一连接件(70)和所述第二连接件(90)之间且位于与所述输出部(14)相同的一侧;
所述第二保护机构(200)设置在所述凸耳(13)的径向外侧;
所述第三保护机构(300)设置在所述第一连接件(70)和所述第二连接件(90)之间、位于与所述输出部(14)相同的一侧且靠近所述凸耳(13);和/或
所述第四保护机构(400)设置在所述第一连接件(70)和所述第二连接件(90)之间且位于与所述输出部(14)相反的一侧。
21.一种飞行器,其特征在于,所述飞行器包括如权利要求1至20中任一项所述的作动器系统(1)。
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