CN87100908A - 除冰器控制系统 - Google Patents

Abstract

一除冰器控制线路，其中增压气源被连接到数个控制阀和一个调节闸上，该调节阀有一真空管路输出管路，输出管路也被连接到这些控制阀上。由时间定时器驱动的这些控制阀依次用压力管路和真空管路交替地隆起和收缩除冰单元。控制阀也响应于一压力探测器以这种顺序密封或锁闭已增压的除冰单元。

Description

本发明涉及一种用于除去机翼上薄冰的控制系统。

在特定的气向条件下，机翼前缘会形成并积结上冰层，由于增加的重量引起的不利效果和机翼表面实际形状的变化，需要给出一种有效的方法以去除飞机机翼上形成和积结的冰层。

本发明给出一种在除去机翼上形成和积结的冰层时，对所用的气动除冰器能进行有效控制的新型简化控制线路。本发明利用一种简化装置把真空状态和压力轮流加到除冰单元上，这些单元使用极少的压缩空气便可工作而无须考虑压力，而且还具有大流动能力，没有连续处在热气中的移动部件、以及对污染不敏感等优点。

本发明的目的在于发明一种响应于定时开关，控制除冰单元膨胀的系统，该定时开关利用一个由一个恒定增压气流供气的调节阀，恒定增压气源对该调节阀提供一个真空状态，增压气源和真空状态由电磁驱动阀和压力探测器所驱动的开关控制，并被交替加在除冰单元上。此外，这些协同动作的阀门和开关提供在增压时锁住或密闭除冰单元的装置。

附图1是装有除冰垫的部分飞机机翼和使除冰垫真空的一套控制线路示意图。

附图2是装有除冰垫的部分飞机机翼和用于膨胀除冰垫膨胀管的一套控制线路示意图。

附图3是装有除冰垫的部分飞机机翼和一套用于密闭在除冰垫中已增压管道的控制线路示意图。

附图4是一种改进型的除冰控制线路示意图。

附图5是用于调节真空度的控制阀横截面局部示意图。

在这些附图中，所有相同或相对应的部件都标有同样的参考数字。附图1显示出有一前缘的飞机机翼10的一部分，其上装有多个可膨胀组件，图中仅显示出一膨胀组件的一个部分12。膨胀组件12是用纤维加强橡胶或类似橡胶的材料构成的，具有灵活伸缩和弹性的结构，该结构中可放入膨胀管道或被缝制成具有许多用于破除冰垫上积结冰层的可膨胀通道。

将在后面加以描述的自调节真空阀15上的导管16被连接到用于输送从涡轮机排出的增压气的导管17上，一分支导管18的一端连接到导管17上，另一端连到电磁驱动阀20。在常态位置时，电磁驱动阀20被一弹簧21置位，使图1中标有数字22的可移动阀块将导管25与导管26相互接通，同时还阻断了通向导管18的通路，导管25连接到对导管25和导管26同时抽真空的真空阀15上。由弹簧31偏置的电磁驱动阀30使导管26与导管32和主导管33相互接通。主导管33又连接在膨胀组件12上，如图1中所示，在通路25这条管路上被抽吸的负压直接传到膨胀组件12并使除冰垫维持在收缩状态。电磁驱动阀30的阀通管标有数字35，在常态位置时，电磁线圈中的芯柱36处在如图2中所示的朝下的下置位置，当电磁线圈37通电时，芯柱36如图3中所示向上移动并断开了从导管26流向导管32的增压气流。在图3中可见，压力开关S-1通过导管38连接到导管33上，导管38使膨胀管12保持压力并且无论何时只要在膨胀管12中建立起足够压力，这压力便驱动压力开关S-1去闭合触点K-1，随后，电磁线圈37通电并将芯柱36拉向上方并切断流向膨胀管12的增压气流，同时密闭以防止增压空气倒流，使除冰器的膨胀管维持在膨起状态。

电磁驱动阀20的芯柱40在电磁线圈41通电后向上移至图2中所示的位置，使流经导管18的增压气流通到导管26中，假定这时电磁驱动阀30尚未通电，那么导管26则对膨胀管加压，在图2中可见，这种状态在管路33中的增压气流尚未完全隆起膨胀管12且压力开关S-1也未动作时一直存在。

一分支导管45连接到一测量仪表上以便用标准测量单位数字化地指示出所抽的真空度，该分支导管45连到与真空阀15相接的导管25上，真空阀15旁的箭头A表示空气或高压气体从导管16排放到大气中。

为控制电磁驱动阀20和30及它们各自的电磁线圈41和37的通断电，由操作者启动的一个适合的定时器按预先设定的时间间隔接通电线50，电线50分成两支导线51和52，导线51向电磁线圈41供电，同时导线52在开关K-1闭合时向电磁线圈37供电。多个除冰器用的定时器示意图已在图3中表示出来，该图描述了一种用于控制数个电磁线圈，具有多个分接点的中央定时机构。这些电磁线圈可在预定的时间被驱动，在图中仅给出一个除冰单元。时间的长短或时间间隔的控制在本领域内是人所共知的。

假定控制线路断开时，少量增压空气通过导管17被排放到自调节阀15中，该自调节阀15（1）在导管25上施加一个吸力并且（2）将增压空气如箭头A所示方向排放出去。由于电磁驱动阀20和30处在常态无激励状态，阀20中滑块22上的通道55和阀30中滑块35上的通道56使导管25经过导管26、32和33连接到除冰垫的膨胀管12上，由于此通路上形成真空状态，除冰垫将维持在收缩状态并使飞机机翼上的空气平稳流过，压敏开关S-1此时处于不动作状态，相应地，触点K-1也仍旧断开。当操作者启动定时开关使除冰器控制线路工作时，定时开关按预置的时间通过导线51将电流送去驱动电磁线圈41，电磁线圈41然后将芯柱向上拉到如图2中所示的位置，以断开加在除冰垫中膨胀管12上的负压吸力，并且将这些膨胀管12通过导管33，26和18连接到隆起除冰垫中膨胀管12的已增压的管路17上，在压敏开关S-1中尚未建起足够压力前，触点K-1将维持断开状态而电磁线圈37中没有电流。

当导管33和膨胀管12中达到足够压力时，压敏开关S-1便驱动触点开关K-1闭合，电流随后流过导线50和52去驱动电磁线圈37，在电磁线圈37被激励时，芯柱36将被向上拉到图3中所示的位置，而后电磁驱动阀30中滑块35上的通道56将已充入膨胀管12中的增压气密封住，便除冰器维持在隆起的状态以破碎其上积结的冰层。在定时器断开流向两个电磁线圈41和37的电流时，电磁驱动阀20和30上的滑块22和35将各自回到图1中所示的位置，因此膨胀管12被接到负压力，并且从导管17通过自调节阀15输送来的增压气被导入大气，与此同时，在导管25上维持了一个负压力，导管25也将此负压传递到除冰器上。

所述实施方案的一种改进型在图4中给出，其中仅用一个电磁驱动阀便可替代前述两个电磁驱动阀。而膨胀组件12′与除冰单元12相同，自调节阀15′也与先前所述的和以后将要详细描述的自调节阀15相同，与阀15′相连的导管16′被连接到导管17′和从涡轮发动机排出的压力源上，一分支导管18′的一端连接在导管17′上，而另一端则接到一个电磁驱动阀60上。从阀60上伸出的导管25′被连到向导管25′施加负压的阀门15′上。图中阀门60的滑块61处在阻断导管18′而又将导管25′接到使阀门60接通膨胀组件12′的导管62的位置上。

电磁驱动阀60的滑块61上连有一芯柱63，于图中可见，由于电磁线圈64被通电激励，芯柱63被向下拉去。同样，当膨胀管12′中一旦达到足够的压力，压力开关S-2被启动并且触点K-2闭合时，线圈66亦被启动，从图中可见芯柱65将被向上拉去。

在上述实施方案工作时，假定控制线路是断开的，少量增压气流从涡轮机通过导管17′被输入自调节阀15′，该阀对导管25′提供一个恒定的吸力又如箭头B所示方向排出该增压气流。阀门60的滑块61将负压导管25′与维持除冰器膨胀管或膨胀组件12′负压的导管62接通。在操作人员启动定时器使除冰单元工作时，定时器向导线65送电，以激励电磁线圈64并将芯柱63拉向下方，从而将已增压的导管18′与向膨胀组件12′加压的分支导管62′接通，滑块61同时将导管25′阻断，在膨胀组件12′中达到足够压力时，压敏开关S-2闭合触点K-2，使流经导线65的电流启动继电器R1，继电器R1再打开闭合的触点R1，将滑块61向上拉以关闭导管18′和25′与导管62和62′，这样便密封住膨胀组件12′，直到定时电路断掉导线65和电磁线圈66上的电流为止（电磁线圈64已经断电）。

尽管自调节控制阀15的功能用法与图4中所示的改进型用法相同，但对其的描述仍要涉及到第一个实施例方案。控制阀15的外壳70内有一中心腔孔71与另一大口径的共轴腔室72相连通，外壳70的一端有一凸缘部分75与第二个外壳77的凸缘部分76相连接，从而形成了一个腔室，当在两个凸缘部分中间插入一园形隔片81并将两凸缘夹紧时，该腔室分成第一腔室79和第二腔室80。隔片81适合地附在一个刚性环形活塞82上，活塞82的中心孔适于容纳一个能够夹持住隔片81和活塞82并使其能移动的套筒83。在套筒83内有阶台的中心腔室中有一个带螺纹的中间部分85，略大的空腔86在套筒的一端，另一端为略小的腔室87，一螺栓88旋在套筒83内的中间那部分螺纹85上，螺栓88的一端向右顶靠在置于外壳70内中心空孔71中的针阀90的阀杆89上。

压缩弹簧91套在针阀90的阀杆89上，迫使针阀90如图5中所示那样向右顶靠在螺栓88，其目的将在后面叙述。弹簧91的一端座在第一腔室79中凸缘75的侧壁上，另一端侧则顶在阀杆89的一个垫圈上，螺栓88的槽口是用于按套筒83与螺栓结合的螺纹，在沿轴向移动该螺栓时便于调整弹簧91的压力，套筒83一端外面螺纹上旋进一环形挡盘95，便于挡住套在套筒83中间部分上的压缩弹簧96的一端，压缩弹簧96的另一端顶住凸缘76，以迫使隔片81和活塞82同螺栓88一道如图5中所示那样保持向右靠的状态，腔室80经过一个通过套筒83的空隙与大气连通，这个空隙是外壳77中心空腔中绕环形挡盘四周的空隙。

园柱体外壳70中间部分有一邻近针阀90与中心腔孔71相通的腔管100，该腔管的上部设有螺纹以便将导管16的一端旋进去，如前所述，导管16连接到一高压气源以便从涡轮机引出一小部分增压气体。

装在外壳70一端的环状外壳102由带螺纹的卡圈103所定位，带有螺纹的卡圈130沿外壳70的这端旋进。环状外壳102具有一个与园筒状外壳70相配合的环状腔室105，该腔室通过园周分布并相互隔开的多个孔洞106与增大的中心腔室72连通，环状外壳102朝下一端有一垂下的管状部分107，管状部分107的外面设有螺纹便于与导管25相接，内部有一中心腔室108是用于与园周分布并相互隔开的多个孔洞106中的一个相通，伸延的园筒状外壳70中，与中心腔管71平行的通道109是用于将腔室79与环状外壳102中园周分布且相互隔开的孔洞106中的一个孔接通。

在上述自调节控制阀15工作时，从涡轮机排出的一小股高压气流经导管16流进外壳70中间部分的腔室100，再流过针阀90进入中心腔管71，然后被导向通道或腔室72后排入大气中，由于这股高压气流掠过环状外壳102上的孔洞106，在这孔洞同时也在通道109和腔室108上形成负压或吸力，腔室108经导管25和控制阀20与（除冰垫）连通，以便在除冰垫上维持一个负压力。或者是连接到一个合适的真空仪器上。通道109连接腔室79，因此在活塞82和隔片81上加了一个与弹簧91和96相抗拒的负压力。当负压按弹簧91和96的抗力成比例增加并且超过这些弹簧力时，针阀90将按图5中所示向左移动，以减少从高压管路16流进中心腔室71的增压气流流量。因而减少了掠过孔洞106的高压气流，降低了孔洞106上的负压力和腔室79中的负压。这一作用使得弹簧91和96可将隔片81如图5中所示那样向右推移，同时也使针阀90移开以撤去对腔室100流进的高压气流的限制作用，因此便平衡了加在隔片81上的力，通过旋转套筒83中的螺栓88来调整在弹簧91上的一个活门，或是旋转挡圈95来调整套筒83和隔片81以及中心腔管71中针阀90的位置都可以调节负压力的量。

尽管一个特殊的实施例和本发明的几个给定的改进型都已经被详细的描述过了，但需要明了的是本发明并不限于这几种特别地表示出和描述过的结构，因为不用偏离本发明的原理便可做出多种改型。

Claims (8)

1、一个用于控制除冰器可膨胀单元的系统包括可挠曲活动以便破碎其上积结冰层的可膨胀单元；

一个吸力调节阀，一个吸力管路连接到上述调节阀上；

一个压力源连接到上述调节阀上，用于上述吸力管路上产生吸力；

工作的阀门装置将上述吸力管路和上述压力源与上述可膨胀单元相互连接以便控制可膨胀单元的状态，上述工作的阀门装置在第一种状态时是为了在上述可膨胀单元上维持一个负压，上述工作的阀门装置在第二种状态时是为了维持增压气体向上述可膨胀单元连接流动，上述工作的阀门装置在第三种状态时是为了将可膨胀单元锁闭在没有增压气流进一步流进的隆起状态。

2、如权利要求1中所述的一个用于控制可膨胀单元的系统，其中上述可膨胀单元被膨胀到一个预定的最大压力时便启动一压力探测器将上述工作的阀门装置置于上述第三种状态。

3、如权利要求1中所述的一个用于控制可膨胀单元的系统，其中通过对上述阀门装置增加能量便可将其置于上述后两种工作位置。

4、一种用来控制可膨胀单元的膨胀与收缩的系统包括可膨胀单元，一个调节阀。

一个吸力管路将上述调节阀与第一个电磁驱动阀相互连接起来;

一个压力源连接到上述调节阀上以便在上述吸力管路中形成一个负压，上述压力源有一个分支管路连接到上述第一个电磁驱动阀上;

第二个电磁驱动阀将上述第一个电磁驱动阀与上述可膨胀单元相互连接，上述两个电磁驱动阀被偏置在常态断电状态以便上述吸力管路和上述可膨胀单元之间保持直接连通。

5、如权利要求4中所述的一个控制可膨胀单元的膨胀和收缩的系统，其中上述第一个电磁驱动阀在受激通电状态时动作以便将上述分支管路与上述第二个阀相互连接起来对可膨胀单元加压。

6、如权利要求5中所述的一个控制可膨胀单元的膨胀与收缩的系统，其中一个压力探测器对应于上述可膨胀管中一预定压力而动作，以便在上述预定压力时将上述可膨胀单元锁闭。

7、如权利要求6中所述的一个控制可膨胀单元的膨胀与收缩的系统，其中上述压力探测器在上述预定压力时动作，以确定上述第二电磁驱动阀在上述预定压力锁闭上述可膨胀单元，使上述单元保持该压力。

8、如权利要求7中所述的一个控制可膨胀单元的膨胀与收缩的系统，其中上述电磁驱动阀都响应于一个工作在选择性地动作的定时器。

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