ES2893441T3 - Circuito hidráulico de alimentación de un tornillo, utilizado especialmente para maniobrar una puerta de la bodega de una aeronave - Google Patents

Circuito hidráulico de alimentación de un tornillo, utilizado especialmente para maniobrar una puerta de la bodega de una aeronave Download PDF

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Abstract

Circuito hidráulico de alimentación de un tornillo (1), que incluye un distribuidor (10) con una corredera (16) móvil entre una primera y una segunda posiciones extremas (18, 19) a ambos lados de una posición central (17) estable para: - en la posición central, conectar una primera y una segunda cámaras (5, 6) del tornillo a un puerto de retorno (12) del distribuidor; - en la primera posición extrema (18), conectar la primera cámara (5) a un puerto de alimentación (11) del distribuidor y la segunda cámara (6) al puerto de retorno; - en la segunda posición extrema (19), conectar la segunda cámara (6) al puerto de alimentación, estando conectada la primera cámara (5) o bien al puerto de alimentación, o bien al puerto de retorno; incluyendo el circuito hidráulico unos medios de mantenimiento de la presión (20) para mantener la presión en la primera cámara del tornillo cuando la corredera pase por la posición central cuando se desplaza desde la primera posición extrema hacia la segunda posición extrema, incluyendo los medios de mantenimiento de la presión a su vez una válvula (21) situada sobre una línea preparada para conectar el distribuidor (10) con la primera cámara (5), caracterizado por que la válvula incluye una corredera (22) móvil entre una posición cerrada y una posición abierta hacia la cual la corredera es requerida por un muelle (25), incluyendo la válvula dos cámaras de pilotaje, de las cuales una cámara de cierre (26) está preparada para ser conectada a la primera cámara del tornillo (5) y una segunda cámara de apertura (27) está preparada para ser conectada a la segunda cámara (6) del tornillo .

Description

DESCRIPCIÓN
Circuito hidráulico de alimentación de un tornillo, utilizado especialmente para maniobrar una puerta de la bodega de una aeronave
El invento se refiere a un circuito hidráulico de alimentación de un tornillo, utilizado especialmente para maniobrar una puerta de la bodega de una aeronave, como la bodega de un aterrizador, o incluso para maniobrar un aterrizador.
Antecedentes del invento
Las puertas de las bodegas de una aeronave son maniobradas generalmente mediante un tornillo desde una posición abierta hasta una posición cerrada en la cual las puertas se mantienen enclavadas mediante una caja de enganche. Para ello, el tornillo continúa tirando de la puerta una vez que ha llegado a la posición cerrada para presionarla contra el tope que define la posición cerrada y de esta manera enclavarla en un estado de pre-tensado A continuación, la acción del tornillo se anula una vez que la puerta está enclavada.
Para abrir la puerta, se comienza por controlar la retracción del tornillo para tirar de la puerta y facilitar de esta manera la apertura del gancho de la caja de enganche, A continuación, se controla la extensión del tornillo. Para ello, el distribuidor que alimenta al tornillo pasa por una posición central que pone a las dos cámaras del tornillo en retorno, lo que disminuye de una manera brutal la tracción que ejerce el tornillo sobre la puerta. Las pre-tensiones generadas en la puerta por la acción del tornillo se liberan de una manera brutal y propulsan a la puerta hasta que el tornillo esté de nuevo presurizado y vuelva a tomar el control de la puerta, que sufre, de esta manera, varios rebotes Estos rebotes inducen unos picos de presión en las cámaras del tornillo y en las tuberías asociadas que pueden dañar su rigidez por la fatiga provocada por el tornillo y dañar también la estructura de la aeronave.
El documento EP 0503 266 describe un circuito hidráulico de alimentación de un tornillo según el preámbulo de la reivindicación 1.
Objeto del invento
El invento trata de proponer un circuito hidráulico de alimentación de un tornillo que disminuya el riesgo de rebotes de la carga del tornillo, en el caso de que esta carga esté propulsada por la liberación repentina de las tensiones, o por su propio peso durante la inversión del sentido del desplazamiento del tornillo.
Presentación del invento
Con vistas a la realización de este objetivo, se propone un circuito hidráulico de alimentación para un tornillo que incluya una primera y una segunda cámaras, incluyendo el circuito un distribuidor con una corredera móvil entre una primera y una segunda posición extremas a ambos lados de una posición central estable para:
-en la posición central, conectar las cámaras del tornillo a un puerto de retorno del distribuidor;
- en la primera posición extrema, conectar la primera cámara a un puerto de alimentación del distribuidor y la segunda cámara a un puerto de retorno;
- en la segunda posición extrema, conectar la segunda cámara al puerto de alimentación, estando conectada la primera cámara o bien al puerto de alimentación o bien al puerto de retorno.
Según el invento, el circuito hidráulico incluye unos medios de mantenimiento de la presión para mantener la presión en la primera cámara del tornillo cuando la corredera pase por la posición central cuando se desplaza desde la primera posición extrema hacia la segunda posición extrema.
De esta manera, después de haber tirado de la carga para pre-tensarla con el fin de facilitar su desenclavamiento, los medios de mantenimiento de la presión impiden a la primera cámara del tornillo despresurizarse de una manera brutal al paso de la corredera del distribuidor por la posición central, manteniendo de esta manera un control sobre la carga. Las pre-tensiones pueden relajarse de una manera progresiva sin provocar un arranque brutal de la carga, disminuyendo el riesgo de rebote de ésta.
Según el invento, los medios de mantenimiento de la presión incluyen una válvula situada sobre una línea preparada para conectar el distribuidor a la primera cámara, incluyendo la válvula una corredera móvil entre una posición cerrada y una posición abierta hacia la cual es requerida la corredera por un muelle, incluyendo la válvula al menos dos cámaras de pilotaje, de las cuales una es una cámara de apertura preparada para ser conectada a la segunda cámara del tornillo y otra es una cámara de cierre preparada para ser conectada a la primera cámara del tornillo. La válvula está colocada así en la posición cerrada cuando la corredera del distribuidor está en la primera posición extrema, manteniendo la primera cámara al tornillo bajo presión mientras que el distribuidor pasa por la posición central durante su transición desde la primera posición extrema a la segunda posición extrema. A continuación, la válvula se abre de una manera progresiva bajo la acción del muelle cuando la segunda cámara del tornillo está puesta bajo presión.
Descripción de las figuras
El invento será mejor comprendido a la luz de la descripción que sigue a continuación de un modo particular de realización del invento, haciendo referencia a las figuras de los dibujos anexos, entre los cuales:
• La figura 1 es un esquema hidráulico que muestra la alimentación de un tornillo de maniobra de una puerta por medio de un circuito hidráulico según el invento;
• La figura 2 es un cronograma que muestra diversos parámetros de funcionamiento del circuito hidráulico del invento durante unas fases de apertura y de cierre de la puerta, que son:
-la presión en la cámara de entrada del tornillo;
- la presión en la cámara de salida del tornillo;
- la presión en la cámara de cierre de la válvula de los medios de mantenimiento bajo presión;
- la presión en la cámara de apertura de la válvula de los medios de mantenimiento bajo presión;
- la posición de la corredera de la válvula de los medios de mantenimiento bajo presión;
• la figura 3 es un esquema hidráulico que muestra una variante de realización del invento,
• la figura 4 es un esquema hidráulico que muestra otra variante de realización del invento.
Descripción detallada del invento
Es esquema hidráulico ilustrado en la figura 1 se refiere a la alimentación con un fluido hidráulico de un tornillo 1 que incluye un cuerpo 2 en el cual se desliza una varilla 3 que está asociada a un pistón 4 que define en el cuerpo 2 una primera cámara o cámara de entrada 5 (aquí la cámara anular) y una segunda cámara o cámara de salida 6 (aquí la cámara maciza). El tornillo 1 sirve, por ejemplo, para maniobrar una puerta 7 de una bodega de un aterrizador de una aeronave. La puerta está aquí cerrada cuando la varilla 3 del tornillo está en la posición metida. Las dos cámaras 5, 6 del tornillo 1 están alimentadas con un fluido a presión gracias a un distribuidor 10 que incluye un puerto de alimentación 11, un puerto de retorno 12, y unos puertos de servicio 13, 14 unidos respectivamente a la cámara de entrada 5 y a la cámara de salida 6 del tornillo 1. El distribuidor 10 incluye un cuerpo en el cual la corredera 16 está montada de manera deslizante. La corredera 16 es requerida hacia una posición central estable 17 por unos muelles de centrado. En esta posición, la corredera 16 conecta los puertos de servicio 13, 14 con el puerto de retorno 12 de tal manera que las dos cámaras 5, 6 del tornillo 1 están en retorno. La corredera 16 puede ser desplazada hacia la primera y la segunda posiciones extremas 18, 19 a ambos lados de la posición central de tal manera que:
-en la primera posición extrema 18, el puerto de alimentación 11 esté conectado a la cámara de entrada 5 y el puerto de retorno 12 esté conectado a la cámara de salida 6, de tal manera que tire de la puerta 7 para cerrarla;
- en la segunda posición extrema 19, el puerto de alimentación 11 está aquí conectado a las dos cámaras 5, 6 del tornillo 1 de tal manera que se abra la puerta. La varilla 3 del tornillo 1 sale entonces por la acción diferencial de la presión en las dos cámaras 5, 6.
La puerta 7 se mantiene generalmente cerrada por medio de un gancho de una caja de enganche (no representada) que engancha a una oliva de la puerta 7 para mantener a la puerta en posición de pre-tensado contra un tope cerrado.
Durante una secuencia de apertura de la puerta 7, ya se sabe cómo controlar previamente el tornillo 1 para que tire de la puerta 7 con el fin aflojar el gancho, facilitando de esta manera su desenganche. Una vez desenclavada la puerta 7, se controla el tornillo 1 para que empuje a la puerta 7, provocando de esta manera su apertura. De esta manera, tal secuencia implica que se coloque la corredera 16 del distribuidor 10 en la primera posición 18, y a continuación en la segunda posición 19. Sin embargo, la corredera 16 pasa, de esta manera, por la posición central 17 y la cámara de entrada 5 corre el riesgo de ser bruscamente despresurizada, para ser presurizada de nuevo otra vez cuando la corredera 16 llegue a la segunda posición extrema 19. Para evitar este inconveniente, y de acuerdo con el invento, se insertan en el circuito hidráulico unos medios de mantenimiento de la presión 20 en la cámara de entrada 5 del tornillo cuando el distribuidor 10 transita desde la primera posición a la segunda posición extremas. Los medios de mantenimiento de la presión 20 incluyen una válvula 21 situada sobre el conducto que une el distribuidor 10 con la cámara de entrada 5. La válvula 21 incluye una corredera 22 móvil entre una posición cerrada 23 y una posición abierta 24 en la cual es requerida por un muelle 25. La válvula 21 incluye dos cámaras de pilotaje antagonistas para el desplazamiento de la corredera móvil 22 (representadas por el símbolo normalizado de un triángulo negro), de las cuales una cámara de cierre 26 está conectada al puerto de servicio 13 que está conectado a su vez a la cámara de entrada 5 del tornillo, y una cámara de apertura 27 que está conectada al puerto de servicio 14 que está conectado a su vez a la cámara de salida 6 del tornillo.
La conexión entre el puerto de servicio 13 del distribuidor 10 y la cámara de cierre 26 de la válvula 21 incluye un restrictor R1 y una válvula anti-retorno C1 situados en paralelo, dejando la válvula anti-retorno C1 pasar al fluido del distribuidor 10 hacia la cámara de cierre 26. Finalmente, los medios de mantenimiento de la presión 20 incluyen un shunt hidráulico 29 que conecta directamente la cámara de entrada 5 del tornillo con el puerto de servicio 13 puenteando a la válvula 21 de tal manera que la cámara de entrada 5 pueda ser alimentada mientras la válvula 21 esté cerrada. El shunt 29 incluye un restrictor R2 y una válvula anti-retorno C2 situadas en paralelo, dejando pasar la válvula anti-retorno C2 al fluido del distribuidor 10 hacia la cámara de entrada 5.
El funcionamiento del circuito hidráulico del invento se explica ahora en relación con la figura 2, en la cual están indicadas, en el eje horizontal que representa el tiempo, las diferentes fases de una secuencia de apertura y de cierre de la puerta en una aeronave, de las cuales son las siguientes fases:
- Puerta cerrada. La corredera 16 del distribuidor 10 está en la posición central 17, las dos cámaras 5, 6 del tornillo 1 están en retorno. La puerta 7 está enclavada. La corredera 22 de la válvula 21 ha sido llevada por su muelle 25 a la posición abierta;
- Apertura de la puerta. La corredera 16 del distribuidor 10 ha sido llevada en primer lugar a la primera posición extrema 18, lo que presuriza la cámara de entrada 5. El tornillo 1 ejerce entonces una tracción sobre la puerta 7. Ésta es desenclavada y a continuación, la corredera 16 del distribuidor 10 es llevada a la segunda posición extrema 19 para abrir la puerta 7, con el mantenimiento de la presión en la cámara de entrada 5, como será detallado más adelante. El tornillo 1 empuja a la puerta 7 hasta su posición abierta. Esta fase será detallada más adelante.
- Puerta abierta. La corredera 16 del distribuidor 10 se mantiene en la segunda posición extrema 19. Las dos cámaras del tornillo están presurizadas. El tornillo 1 está en el tope de salida;
- Cierre de la puerta. La corredera 16 del distribuidor 10 es llevada a la primera posición extrema 18, lo que conecta a la cámara de salida 6 con el retorno. Como anteriormente, el paso por la posición central 17 de la corredera 16 no provoca la despresurización brutal de la cámara de entrada 5. El tornillo 1 tira de la puerta 7 y la lleva a la posición cerrada. El gancho de enclavamiento enclava la puerta 7 para mantenerla cerrada quedando en pre-tensado contra su tope cerrado. A continuación, la corredera 16 del distribuidor 10 es llevada a la posición central 17, de tal manera que las dos cámaras del tornillo 1 estén puestas en retorno.
La fase de apertura se detalla ahora. Está subdividida en tres sub-fases, definidas por la posición ocupada por la corredera 16 del distribuidor 10. En la primera sub-fase, la corredera 16 del distribuidor 10 está colocada en la primera posición extrema 18, lo que presuriza la cámara de cierre 26 de la válvula 21, que se cierra en contra de su muelle 25. El fluido bajo presión puede, no obstante, fluir hacia la cámara de entrada 5 pasando por el shunt 29 a través de la válvula anti-retorno C2. El tornillo 1 ejerce, por lo tanto, una fuerza de tracción sobre la puerta 7 y afloja de esta manera el gancho de enclavamiento que puede ser desenganchado más fácilmente.
En las sub-fases siguientes, la corredera 16 del distribuidor 10 se desplaza hacia la segunda posición extrema 19 pasando por la posición central 17. Se constata que cuando la corredera 16 del distribuidor 10 está en la posición central 17, la presión en la cámara de entrada 5 baja muy ligeramente debido al fluido que puede escapar por el restrictor R2 del shunt 29, pero no se viene abajo brutalmente. A continuación, cuando la corredera 16 del distribuidor 10 llega a la segunda posición extrema 19, las dos cámaras de pilotaje 26, 27 de la válvula 21 están puestas entonces a la misma presión. Las fuerzas de presión sobre la corredera 22 de la válvula 21 se equilibran y la corredera 22 se vuelve a poner progresivamente bajo la acción del muelle 25 hacia la posición abierta. El restrictor R1 ralentiza este movimiento de retorno para asegurar una apertura progresiva de la válvula 21, como está ilustrado. Las dos cámaras 5, 6 del tornillo están entonces bajo presión y el tornillo 1 empuja a la puerta, por la acción diferencial de la presión en cada una de las cámaras. Esperando a que sea abierta la válvula 21, el fluido puede salir, al menos, de la cámara de entrada 5 por el restrictor R2.
De esta manera, gracias a los medios de mantenimiento de la presión del invento, la cámara de entrada 5 del tornillo no se despresuriza nunca de una manera brutal durante la transición de la corredera 16 del distribuidor 10 desde una posición extremas a la otra pasando por la posición central, evitando de esta manera cualquier rebote de la puerta y cualquier pico de presión en el circuito.
El invento es susceptible de variantes de realización. En las figuras 3 y 4, se hace funcionar al tornillo 1 de una manera no diferencial por la salida de la varilla 3. Como está ilustrado en la figura 3, se utiliza un distribuidor 10 cuya corredera, en la segunda posición extrema 19, conecta las dos cámaras 5, 6 no con el puerto de alimentación 11, sino únicamente con la cámara de salida 6, estando entonces la cámara de entrada 5 conectada con el puerto de retorno 12. Los medios de mantenimiento de la presión van a permitir, por lo tanto, mantener la presión en la cámara de entrada 5 durante la transición de la corredera del distribuidor, y, a continuación, cuando la cámara de salida 6 sea puesta bajo presión finalmente, la cámara de entrada 5 va a ver disminuir su presión de una manera progresiva al mismo ritmo que la apertura de la válvula 21 lo que evita una vez más cualquier rebote de la carga. Como está ilustrado en la figura 4, la válvula 21 puede incluir una cámara de pilotaje auxiliar 28 conectada igualmente a la línea que va desde el distribuidor 10 a la cámara de salida 6, pero actuando en paralelo con la cámara de cierre 26. El invento no está limitado a lo que acaba de ser descrito, sino que engloba, por el contrario, cualquier variante que entre dentro del marco definido por las reivindicaciones.
En particular, aunque en los ejemplos ilustrados, la carga está enclavada cuando la varilla del tornillo está en la posición metida, se puede, por supuesto, aplicar el invento a un circuito que alimente a un tornillo en el que la carga esté enclavada cuando la varilla esté en la posición salida. La primera cámara será entonces la cámara de entrada. Además, el invento de aplica igualmente a un tornillo con doble varilla.

Claims (4)

REIVINDICACIONES
1.Circuito hidráulico de alimentación de un tornillo (1), que incluye un distribuidor (10) con una corredera (16) móvil entre una primera y una segunda posiciones extremas (18, 19) a ambos lados de una posición central (17) estable para:
- en la posición central, conectar una primera y una segunda cámaras (5, 6) del tornillo a un puerto de retorno (12) del distribuidor;
- en la primera posición extrema (18), conectar la primera cámara (5) a un puerto de alimentación (11) del distribuidor y la segunda cámara (6) al puerto de retorno;
- en la segunda posición extrema (19), conectar la segunda cámara (6) al puerto de alimentación, estando conectada la primera cámara (5) o bien al puerto de alimentación, o bien al puerto de retorno;
incluyendo el circuito hidráulico unos medios de mantenimiento de la presión (20) para mantener la presión en la primera cámara del tornillo cuando la corredera pase por la posición central cuando se desplaza desde la primera posición extrema hacia la segunda posición extrema, incluyendo los medios de mantenimiento de la presión a su vez una válvula (21) situada sobre una línea preparada para conectar el distribuidor (10) con la primera cámara (5), caracterizado por que la válvula incluye una corredera (22) móvil entre una posición cerrada y una posición abierta hacia la cual la corredera es requerida por un muelle (25), incluyendo la válvula dos cámaras de pilotaje, de las cuales una cámara de cierre (26) está preparada para ser conectada a la primera cámara del tornillo (5) y una segunda cámara de apertura (27) está preparada para ser conectada a la segunda cámara (6) del tornillo .
2. Circuito según la reivindicación 1, en el cual un shunt (29) está preparado para extenderse entre el distribuidor (10) y la primera cámara (5) para alimentar a esta cámara de un fluido a presión cuando la corredera (16) del distribuidor está en la primera posición extrema y la válvula (21) está cerrada.
3. Circuito hidráulico según la reivindicación 2, en el cual el shunt (29) incluye una válvula anti-retorno (C2) preparada para dejar pasar al fluido hacia la cámara del tornillo y un restrictor (R2) en paralelo con la válvula anti­ retorno (C2).
4. Circuito hidráulico según la reivindicación 1, en el cual la cámara de cierre (26) de la válvula (21) está conectada al distribuidor (10) por una conexión que incluye una válvula anti-retorno (C1) que deja pasar al fluido hacia la cámara de cierre y un restrictor (R1) en paralelo con la válvula anti-retorno (C1).
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