ES2290643T3 - Procedimiento de mando de un freno electromecanico para aeronave. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de mando de un freno electromecánico para aeronave, comprendiendo una pila de discos (5) y una corona (6) que lleva una pluralidad de accionadores electromecánicos (7) equipados cada uno de un pulsador (8) desplazable en frente de la pila de discos bajo la acción de un motor eléctrico asociado de manera que una rotación del motor en un primer sentido provoca la aplicación del pulsador (8) contra la pila de discos (5), caracterizado porque comprende la etapa de hacer girar al menos un motor en un segundo sentido opuesto al primero sentido a fin de hacer retroceder el pulsador correspondiente (8) más allá de una distancia (d) correspondiendo a un juego de funcionamiento normal entre el pulsador (8) y la pila de discos (5), estando el pulsador retrocedido hasta una posición de referencia independiente del espesor de la pila de discos que corresponde a un tope de entrada del pulsador.
Description
Procedimiento de mando de un freno
electromecánico para aeronave.
La invención se refiere a un procedimiento de
mando de un freno electromecánico para aeronave.
Los frenos para aeronaves comprenden una pila de
discos una parte de la cual (rotores) está unida en rotación a la
rueda y otra parte (estatores) es inmóvil en rotación, estando un
órgano de prensado dispuesto en frente de la pila de discos para
prensar ésta y así disipar energía por rozamiento entre los discos
giratorios y los discos inmóviles.
El órgano de prensado comprende, en el caso de
un freno hidráulico, una corona que se extiende en frente de la
pila de discos y comprende unos pistones montados sobre la corona
para prensar la pila de discos bajo la acción de un fluido bajo
presión.
Cuando el freno no es activo, los pistones están
en una posición de espera a proximidad de los discos, con un juego
de funcionamiento del orden de algunos milímetros, que corresponde
al recorrido propiamente dicho de los pistones. El desgaste de los
discos provoca una disminución del espesor de la pila de discos que
puede llegar hasta varias decenas de milímetros, se prevé
generalmente un mecanismo de reajuste de desgaste, compuesto de
elementos deformables o de fricción, permitiendo mantener los
pistones a proximidad de la pila de discos cualquiera que sea el
grado de desgaste de los discos.
La sustitución de los discos usados por unos
discos nuevos necesita pues hacer volver los pistones a una
posición permitiendo el montaje de una pila de discos nuevos
reinicializando el mecanismo de reajuste de desgaste.
Para esto, es conocido, para ciertos tipos de
frenos, reinicializar cada uno de los mecanismos de reajuste de
desgaste mediante una prensa. Hay pues que desmontar la corona e
instalarla en una herramienta específica.
En otros tipos de frenos, hay que desmontar los
elementos del mecanismo de reajuste del desgaste a fin de
sustituirlos por mecanismos nuevos.
En los dos casos, la reinicialización del
mecanismo de reajuste de desgaste necesita desmontar el freno y
separar la corona de la estructura de freno. Estas operaciones son
largas y costosas.
Resulta pues imposible, en el campo de los
frenos hidráulicos, hacer retroceder los pistones de manera
sencilla.
Los nuevos frenos considerados en el campo
aeronáutico son cada vez más de tipo electrómecánico en el cual el
o los pistones están sustituidos por uno o unos accionadores
electromecánicos comprendiendo un pulsador montado en
desplazamiento en frente de los discos, estando el pulsador
accionado mediante un motor eléctrico vía un convertidor de
rotación del motor en un desplazamiento del pulsador.
El documento
US-A-6 471 015 describe un sistema
de medida de desgaste de los frenos configurado para estimar un
espesor de los discos y deducir una posición de espera de cada
pulsador que está alejada de los discos de un juego predeterminado.
Un retroceso de los pulsadores está previsto de conformidad con las
técnicas clásicas, de la posición de contacto a la posición de
espera.
A título del segundo plano tecnológico, se puede
igualmente citar el
US-A-2001/0023798 que enseña el
retroceso de un pulsador de un freno de disco de vehículo automóvil
de arquitectura en estribo para cambiar las plaquetas de freno, y
DE 19910048 que describe un procedimiento de control del movimiento
de un accionador electromecánico de un freno de vehículo.
El recorrido total de desplazamiento del
pulsador de los frenos electromecánicos actualmente considerados
está previsto bastante largo para permitir el reajuste de desgaste
por simple rotación del motor eléctrico en un sentido que tiende a
acercar el pulsador a la pila de discos, de manera que el pulsador
está mantenido a proximidad de la pila de discos sin ayuda de
mecanismo específico de reajuste de desgaste.
Una aplicación directa, para los frenos
electromecánicos, de los procedimientos de reinicialización
conocidos en el campo de los frenos hidráulicos no es
satisfactoria. En efecto, una reinicialización a la prensa es en la
mayoría de los casos imposible, porque el convertidor no es
reversible, mientras que una reinicialización por desmontaje
resulta delicada, siendo los accionadores unos elementos técnicos
mucho más complejos que pistones hidráulicos.
La invención tiene por objeto proponer un
procedimiento de mando de los frenos electromecánicos que explota
las posibilidades ofrecidas por tal tecnología para ofrecer unas
funcionalidades nuevas y ventajosas no disponibles con la
tecnología hidráulica.
Se propone un procedimiento de mando de un freno
electromagnético para aeronave, comprendiendo una pila de discos y
una corona llevando una pluralidad de accionadores equipados cada
uno de un pulsador desplazable en frente de la pila de discos bajo
la acción de un motor eléctrico asociado de manera que una rotación
del motor en un primer sentido provoque la aplicación del pulsador
contra la pila de discos, el procedimiento comprendiendo según la
invención la etapa de hacer girar al menos un motor en un segundo
sentido opuesto al primero sentido a fin de hacer retroceder el
pulsador correspondiente más allá de una distancia correspondiente
a un juego de funcionamiento normal entre el pulsador y la pila de
discos, hasta una posición de referencia independiente del espesor
de la pila de discos, que corresponde a un tope entrado del
pulsador.
Así el pulsador no está, como en el caso de los
pistones de los frenos hidráulicos, obligado a quedar
permanentemente a proximidad de los discos, pero puede alejarse de
manera muy sencilla, por simple mando del motor eléctrico. El
retroceso del pulsador no necesita más herramienta específica ni
desmontaje, sino una simple alimentación eléctrica para accionar el
motor del accionador.
Esta funcionalidad permite considerar nuevas
aplicaciones, algunas de las cuales están detalladas a
continuación.
Según la invención, el pulsador está apartado
hasta una posición de referencia independiente del espesor de la
pila de discos.
Este retroceso permite efectuar un reajuste de
la posición del pulsador con relación a dicha posición de
referencia. Según la invención dicha posición de referencia
corresponde a un tope entrado del
pulsador.
pulsador.
Ventajosamente, el retroceso del pulsador se
efectúa mientras el accionador es todavía solidario a la
aeronave.
El retroceso podrá así efectuarse mientras el
freno está todavía montado sobre la aeronave, por ejemplo en el
marco de un procedimiento efectuado de manera automática a cada
intervención sobre el freno mediante la alimentación de a bordo de
la aeronave.
De manera alternativa, el retroceso del pulsador
podrá efectuarse mediante una alimentación exterior a la aeronave,
sea porque la alimentación de a bordo de la aeronave no funciona,
sea porque la parte del freno que comprende el accionador ha sido
desmontada de la aeronave.
Se podrá prever que el pulsador de uno de los
accionadores apriete la pila de discos mientras que el pulsador de
uno al menos de los otros accionadores esté retrocedido hasta la
posición de referencia.
Ventajosamente, los pulsadores de todos los
accionadores están retrocedidos hasta la posición de
referencia.
Según un aspecto ventajoso de la invención, el
retroceso del pulsador hasta la posición de referencia está
precedido o seguido de un acercamiento del pulsador a la pila de
discos hasta la llegada en contacto del pulsador con la pila de
discos.
Esta disposición permite una medida muy sencilla
del desgaste de los discos.
Según otra variante del procedimiento de la
invención, la etapa de retroceso forma parte de un procedimiento
preprogramado de ensayo del accionador en cuestión.
Finalmente se podrá prever que la etapa de
retroceso se efectúe simultáneamente para al menos dos accionadores,
y con preferencia para todos los accionadores.
La invención se entenderá mejor con la
descripción a continuación haciendo referencia a las figuras de los
dibujos anexos entre las cuales:
- la figura 1 es una vista en sección de un
freno electromecánico montado sobre la aeronave, con una pila de
discos nuevos; y
- la figura 2 es una vista análoga a la figura
1, estando esta vez el freno equipado de una pila de discos
gastados.
Haciendo referencia a la figura 1, una rueda 1
de aeronave está montada en rotación sobre un eje 2 (el neumático
llevado por la rueda no se ha representado aquí).
Un freno electromecánico 3 está montado sobre el
eje 2 para permitir el frenado de la rueda 1.
El freno 3 comprende un tubo de torsión 4 que
está fijado de manera desmontable al eje 2. Entre el tubo de
torsión 4 y la rueda 1 se extiende una pila de discos 5 compuesta
por una parte de discos (rotores 5) que están solidarios en
rotación a la rueda y que giran pues con ella, y por otra parte de
discos (estatores) que son solidarios en rotación al tubo de
torsión, y que están pues inmóviles en rotación.
El freno 3 comprende por otra parte una corona 6
solidaria al tubo de torsión 4, llevando una pluralidad de
accionadores electromecánicos 7.
Cada uno de los accionadores 7 comprende un
motor eléctrico (no visible en las figuras), un pulsador 8
desplazable según una dirección paralela al eje de la rueda 1, y un
convertidor (no visible en las figuras) para convertir un
movimiento de rotación del motor en un movimiento de translación del
pulsador 8.
Una rotación de un motor en un primer sentido,
que tiende a hacer salir el pulsador correspondiente 8, provoca
pues el acercamiento del pulsador 8 a la pila de discos 5, hasta el
contacto y a la aplicación de una presión sobre la pila de discos 5
tendiendo a hacer frotar entre ellas las caras en frente de los
discos giratorios y de los discos inmóviles. Se obtiene así una
acción de frenado de la rueda 1 por rozamiento entre los discos.
Con vista a asegurar una velocidad de reacción
muy rápida del freno, los pulsadores 8 están, cuando el freno no es
activo, mantenidos a proximidad de la pila de discos, a una
distancia d correspondiente a un juego normal de
funcionamiento, en la práctica del orden de algunos milímetros. Este
juego permite la libre rotación de la rueda 1, y está calculado
para evitar un contacto no deseado entre los pulsadores 8 y la pila
de discos al terminar una acción de frenado cuando los discos están
muy calientes y que se dilatan, o cuando el tubo de torsión se
retracta durante el enfriamiento.
Para esto, al final de una acción de frenado, se
alimenta el motor eléctrico para hacerlo girar en un segundo
sentido que tiende a hacer entrar el pulsador 8. Habiendo memorizado
una posición de contacto del pulsador concernido 8 contra la pila
de discos 5 retrocede el pulsador el pulsador de la distancia
d predeterminada, contada a partir de dicha posición de
contacto, para situar el pulsador 8 en una posición de espera (tal
como ilustrada) a proximidad inmediata de los discos.
Mencionaremos que la posición de espera del
pulsador 8 no está fija pero depende del desgaste de los discos de
la pila de discos.
En efecto, a medida del desgaste de los discos,
el espesor total de la pila de discos disminuye y la posición de
espera del pulsador 8 corresponde a una posición cada vez más
salida. A la figura 2, donde una pila de discos de desgaste máximo
ha sido representada, se observa que la posición de espera del
pulsador 8 corresponde a una posición del pulsador mucho más salida
que la ilustrada a la figura 1, sobre la cual los discos están
todavía nuevos.
Según la invención se alimenta al menos un motor
de manera a hacerlo girar en el segundo sentido, a fin de hacer
retroceder el pulsador hasta una posición de referencia
correspondiendo a un tope de entrada del pulsador. El retroceso así
efectuado suprime cualquier necesidad de recurrir a una herramienta
específica como una prensa, y evita el desmontaje de cada
accionador, operación delicada que solo puede confiarse a un
personal especializado.
Este retroceso puede efectuarse mientras que el
freno está todavía solidario a la aeronave, lo que presenta varias
ventajas. Por otra parte, es posible aprovechar la alimentación de
a bordo de la aeronave para efectuar este retroceso, sin que ningún
cableado o empalme específico sea necesario. Por otra parte, los
pulsadores 8 están así naturalmente protegidos contra los golpes de
herramienta, y también de la polución por el polvo de carbono
constituyendo los discos que se desprende durante la manipulación
del freno en el momento de su mantenimiento.
El retroceso del pulsador forma ventajosamente
parte de un procedimiento automático que está accionado antes de
cada intervención sobre el freno, sea a la iniciativa del piloto de
la aeronave, sea a la iniciativa de un operador de
mantenimiento.
En variante, este retroceso puede efectuarse
mientras la parte del freno soportando los accionadores (en este
caso aquí la corona 6) ya no está solidaria a la aeronave. Es el
caso cuando el freno 3 está desolidarizado de la aeronave y traído
en el taller para su mantenimiento.
En este caso, se ofrecen varias posibilidades
según la invención: se puede primero hacer retroceder los pulsadores
8 mientras la corona 6 está todavía solidaria al tubo de torsión 4.
Se puede igualmente hacer retroceder los pulsadores 8 mientras la
corona ha sido desolidarizada del tubo de torsión 4 (para estas dos
primeras posibilidades, así como para el retroceso de los
pulsadores en el caso mencionado más arriba mientras el freno está
todavía solidario a la aeronave, es ventajoso accionar
simultáneamente el retroceso de todos los pulsadores). Se puede
también hacer retroceder el pulsador de un accionador mientras éste
ha sido desolidarizado de la corona 6, que ésta sea todavía o no
solidaria al tubo de torsión 4.
Cuando resultará necesario, por ejemplo en el
taller, se utilizará una alimentación externa a la aeronave para
alimentar el motor del o de los accionadores.
El retroceso del pulsador de un accionador más
allá de un juego normal de funcionamiento según la invención puede
explotarse para proporcionar funcionalidades diversas.
Según una de ellas, se utiliza el retroceso para
permitir una verificación del buen funcionamiento de un captador de
posición del pulsador 8 de uno al menos de los accionadores 7.
En este caso, el retroceso hasta la posición de
referencia permite verificar que el valor que indica el captador
cuando el pulsador está retrocedido hasta dicha posición
corresponde bien al valor esperado.
Este retroceso permite igualmente un reajuste de
dicho captador de posición, reinicializando éste en un valor
determinado cuando el pulsador está en dicha posición de
referencia.
Este reajuste podrá formar parte de un
procedimiento automático de prueba del freno efectuado de manera
puntual o sistemática antes de cada accionamiento del freno.
Según otra funcionalidad, se efectúa un
retroceso de al menos dos accionadores hasta la posición de
referencia, y se verifica que los valores indicados por los
captadores de posición de los accionadores son coherentes entre
ellos.
Según otra funcionalidad ofrecida por el
retroceso del pulsador según la invención, se efectúa una evaluación
del desgaste de los discos. Para esto, se hace preceder o seguir el
retroceso del pulsador hasta una posición de referencia de un
acercamiento del pulsador hacia la pila de discos, hasta el contacto
de dicho pulsador con esta última.
Leyendo el valor del captador de posición cuando
el pulsador está en la posición de referencia y cuando el pulsador
está en contacto con la pila de discos, se obtiene por diferencia un
valor representativo del desgaste de los discos.
El retroceso del pulsador según la invención
permite pues conocer precisamente, y en todo instante, el grado de
desgaste de los discos, y así provocar una acción de mantenimiento
con vista a la sustitución de la pila de discos cuando un grado de
desgaste crítico ha sido alcanzado. Esta estimación del desgaste
podrá formar igualmente parte de un procedimiento automático de
prueba del freno efectuado de manera puntual o sistemáticamente
antes de cada accionamiento del freno.
Según un modo particular de puesta en práctica,
uno de los accionadores está empleado a apretar la pila de discos
mientras que al menos otro accionador está empleado a medir el
desgaste según el método descrito arriba.
La presión de los discos permite garantizar que
los discos están todos en apoyo uno sobre otro, sin juego entre los
discos que podría falsear la medida del desgaste.
La invención no se limita a las modalidades
particulares de la invención que se acaban de describir, pero al
contrario abarca cualquier variante entrando en el marco de la
invención tal como definido por las reivindicaciones.
En particular, el procedimiento puede aplicarse
a un freno electromecánico comprendiendo unos accionadores que no
están montados sobre una corona solidaria al freno, sino
directamente sobre la estructura de la aeronave. Es el caso por
ejemplo cuando la corona 6 no está prevista solidaria al tubo de
torsión 4 sino al eje 2.
Claims (8)
1. Procedimiento de mando de un freno
electromecánico para aeronave, comprendiendo una pila de discos (5)
y una corona (6) que lleva una pluralidad de accionadores
electromecánicos (7) equipados cada uno de un pulsador (8)
desplazable en frente de la pila de discos bajo la acción de un
motor eléctrico asociado de manera que una rotación del motor en un
primer sentido provoca la aplicación del pulsador (8) contra la pila
de discos (5), caracterizado porque comprende la etapa de
hacer girar al menos un motor en un segundo sentido opuesto al
primero sentido a fin de hacer retroceder el pulsador
correspondiente (8) más allá de una distancia (d) correspondiendo a
un juego de funcionamiento normal entre el pulsador (8) y la pila de
discos (5), estando el pulsador retrocedido hasta una posición de
referencia independiente del espesor de la pila de discos que
corresponde a un tope de entrada del pulsador.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el retroceso del pulsador (8) se efectúa
mientras el accionador (7) está todavía solidario a la
aeronave.
3. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque, para efectuar el retroceso del pulsador
(8), el motor del accionador (7) está alimentado por una fuente de
energía exterior a la aeronave.
4. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el retroceso del pulsador (8) hasta la
posición de referencia está precedido o seguido de un acercamiento
hasta la llegada en contacto del pulsador (8) con la pila de discos
(5).
5. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el pulsador de uno de los accionadores
(7) aprieta la pila de discos (5) mientras que el pulsador (8) de
uno al menos de los otros accionadores (7) está retrocedido hasta
la posición de referencia.
6. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque los pulsadores (8) de todos los
accionadores (7) están retrocedidos hasta la posición de
referencia.
7. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la etapa de retroceso del pulsador
forma parte de un procedimiento preprogramado de prueba del
accionador interesado (7).
8. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la etapa de retroceso está efectuada
simultáneamente para al menos dos accionadores (7), y con
preferencia para todos los accionadores.
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