用于消除力紛爭的包括自由游隙機構的電促動器制造技術

本發明專利技術涉及用于消除力紛爭的包括自由游隙機構的電促動器。該促動器可操作以響應于電輸入信號和機電輸入信號中的一種。促動器包括圍繞中心軸線限定的外殼，在殼內配置的輸出軸，該輸出軸能夠在行程長度之上軸向運動。另外，促動器還包括驅動機構，其能夠與輸出軸協作，以沿著行程長度的一部分驅動輸出軸，其中，促動器為可操作的，使得輸出軸能夠通過外部加載而沿著行程長度的剩余部分中的全部或部分驅動，同時不受驅動機構約束。促動器使能夠結合一個或多個其它促動器進行操作，而不要求促動器與一個或多個其它促動器的操作的精確同步，并且減小/消除由于在促動器和一個或多個其它促動器之間的力紛爭而造成的在促動器上的不必需的應力。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及促動器，其可操作以當作為促動器系統的部分結合一個或多個其它促動器使用時減小“力紛爭”的可能性。本專利技術特別地適合于在航空應用中使用，諸如在飛行器著陸裝置的收回和延伸中使用。
技術介紹
促動器在許多
使用，以將輸入信號轉換成動作。在航空領域中，促動器用來將各種構件移動到期望的定向/位置，諸如著陸裝置的收回和延伸，并且將空氣動力控制表面移動到期望的定向。已經很好地確定，使用液壓帶動的促動器系統用于這些任務，其中液壓流體提供媒介，輸入信號通過該媒介轉換成動作。然而，液壓促動器系統要求管道系統的復雜的基礎結構，用于包含并且傳遞液壓流體。這種復雜的基礎結構傾向于泄漏以及溢出，由此減小促動器系統的操作效率并且呈現環境危害。來自基礎結構管道系統的液壓流體的泄漏或溢出可最終導致促動的喪失。促動的這種喪失的結果對于飛行器為嚴重的，可能導致飛行器控制的喪失，這是由于不能調整空氣動力控制表面并且不能展開著陸裝置或將著陸裝置鎖緊在適當位置。在最壞的情況下，在飛行器中的液壓促動系統的失效可導致飛行器的喪失，并且隨之生命的喪失。不令人驚訝地，用于保護使之免于用于飛行器的液壓促動器系統的基礎結構的泄漏和災難性的失效的維護體系必然地為嚴格的以及昂貴的，包括在再裝填液壓流體以及處理使用的液壓流體中招致的花費。為了解決這些擔憂，電功率帶動的促動器被引進，其中電馬達提供功率源用于促動器的輸入信號，該輸入信號然后被轉換成動作。電功率帶動的促動器避免對與液壓促動系統相關的復雜的基礎結構的需要并且相比于液壓系統具有改善的效率和減小的維護要求的優點。在很多領域特別是飛行領域中普遍的是，具有要求使用必須一起協作的兩個或更多個促動器的系統以實現期望的結果。相關的實例用于飛行器著陸裝置，用于控制著陸裝置的延伸和收回。例如，US5，022，609公開著陸裝置，其具有以超中心聯接(over centrelinkage)的形式的機構，用于將著陸裝置鎖緊到延伸位置(“下鎖(downlock) ”)或收回位置(“上鎖(uplock) ”)，由此在使飛行器著陸時阻止著陸裝置的破壞，或當在巡航飛行時阻止著陸裝置的不期望的展開。US5, 022，609公開使用第一促動器130以解鎖該機構，以及使用第二更大的促動器116以隨后收回著陸裝置。在協作的促動器(諸如US5，022，609中的兩個促動器)之間不同步，可導致促動器與另一個對抗地作用。該不期望的現象已知為“力紛爭(force fighting)”。傳統地在著陸裝置系統中使用的已知的液壓促動器系統通過從公共閥被操作的協作的促動器減輕力紛爭的效應中的某些。公共閥的使用和在協作的促動器中使用的液壓流體中的某些可壓縮性幫助最小化在協作的促動器之間的任何力紛爭的效應。然而，已經發現，電促動器系統易損于不需要的應力，該應力作為力紛爭的結果而在協作的促動器上強加。該易損性由各種因素導致，包括由于電促動器的使用而造成的增加的促動器剛性，而不存在通過液壓流體的可壓縮性緩和力紛爭應力。留下未經檢查，這些應力將導致協作的促動器中的一個或多個失效。解決辦法將使用復雜控制電路，以確保在協作的促動器之間的精確同步的操作并且由此避免力紛爭的發生。然而，這種控制電路將增加促動器系統的重量和尺寸，以及增加系統設計的復雜性。可選地，設計能夠經受住由于“力紛爭”而強加的額外應力的用于電促動器系統的促動器，也將導致增加的促動器重量和尺寸，這將由此抵消超出已知的液壓促動器系統的、使用電功率帶動的促動器的優點。因此，需要改善的促動器，其減小或消除由“力紛爭”導致的不期望的應力，同時最小化促動器的重量和尺寸。
技術實現思路
因此,提供促動器,其可操作以響應于電輸入信號和機電輸入信號中的一種，該促動器包括: 圍繞中心軸線限定的外殼， 在殼內配置的輸出軸，輸出軸能夠在行程長度之上軸向運動； 驅動機構，其能夠與輸出軸協作，以沿著行程長度的一部分驅動輸出軸，其中，促動器為可操作的，使得輸出軸能夠通過外部加載而沿著行程長度的剩余部分中的全部或部分驅動，同時不受驅動機構約束。使促動器適合于使得對行程長度的剩余部分中的全部或部分而言，輸出軸不受驅動機構限制，引進“自由游隙(free play) ”類型機構，其幫助消除或減小由于在促動器的驅動機構的操作和外部加載之間的沖突導致的力紛爭所造成的、在促動器中的不受歡迎的應力。當應用到飛行器著陸裝置時，優點特別顯而易見，其中本專利技術的促動器可用來解鎖如下機構，其存在用于將著陸裝置鎖緊在延伸位置(“下鎖”)和收回位置(“上鎖”)中的任一個或兩者，由此使另外的促動器然后能夠使解鎖的著陸裝置收回或延伸。優選地，促動器能夠與鎖緊機構和至少一個其它促動器協作，使得沿著行程長度的至少部分驅動輸出軸，使鎖緊機構在鎖緊狀態到解鎖狀態之間轉換，由此使輸出軸能夠在至少一個其它促動器的作用下沿著行程長度的剩余部分中的全部或部分而被驅動，同時不受驅動機構約束。在該情形下，該至少一個其它促動器將提供在權利要求1中限定的外部加載的全部或部分。在該段落中指示的促動器布置特別地適合于應用于飛機著陸裝置和用于將著陸裝置鎖緊到延伸或收回位置的相關的“下鎖”和“上鎖”聯接。這種鎖緊機構的一個非限制實例為超中心聯接。在航空領域中，超中心聯接普遍地用來將飛行器著陸裝置“下鎖”和“上鎖”在延伸和收回位置。因此便利地，本專利技術的促動器可形成促動器系統的部分。促動器系統優選地包括至少一個其它促動器和鎖緊機構，鎖緊機構具有用于將構件保持在鎖緊位置中的鎖緊狀態，其中，沿著行程長度的至少部分驅動輸出軸，使鎖緊機構從鎖緊狀態轉換到解鎖狀態，由此使至少一個其它促動器能夠移動構件并且沿著行程長度的剩余部分中的全部或部分驅動輸出軸，而不受驅動機構約束。如在上文所指示，這種鎖緊機構的一個非限制實例為超中心聯接。另外，構件可便利地為飛行器著陸裝置或它的部分。如可從上面段落理解，當應用到飛行器著陸裝置時本專利技術的促動器具有特定優點。因此，飛行器著陸裝置優選地包括車輪組件、根據本專利技術的促動器、至少一個其它促動器和用于將車輪組件鎖緊到收回位置和延伸位置中的至少一個的鎖緊機構，促動器為解鎖促動器，其可操作以解鎖鎖緊機構，并且至少一個其它促動器可操作以從車輪組件的收回或延伸位置移動車輪組件，解鎖促動器可操作以沿著行程長度的至少部分驅動輸出軸，以由此將鎖緊機構從鎖緊狀態轉換到解鎖狀態，由此使至少一個其它促動器能夠沿著行程長度的剩余部分驅動輸出軸，而不受驅動機構約束，以由此從車輪組件的收回或延伸位置移動車輪組件。如上所指示，這種鎖緊機構的一個非限制實例為超中心聯接。當應用到用于飛行器的著陸裝置時，本專利技術的促動器的驅動機構提供初始突跳(kick)或脈沖，以解鎖將車輪組件保持在收回或延伸位置的鎖緊機構，由此準許至少一個其它促動器從車輪組件的收回或延伸位置移動車輪組件。該至少一個其它促動器用于隨后驅動(back-drive)鎖緊機構和由此在本專利技術的促動器的行程長度的剩余部分的全部或部分上隨后驅動本專利技術的促動器。由本專利技術的促動器提供的自由游隙或缺少約束使本專利技術的促動器和至少一個其它促動器能夠彼此不同步地操作，但是不在本專利技術的促動器上強加顯著的應力。該自由游隙或缺少約束允許本專利技術的促動器的尺寸和本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種促動器，其可操作以響應于電輸入信號和機電輸入信號中的一種，所述促動器包括：圍繞中心軸線限定的外殼；在所述殼內配置的輸出軸，所述輸出軸能夠在行程長度之上軸向運動；驅動機構，其能夠與所述輸出軸協作，以沿著所述行程長度的一部分驅動所述輸出軸，其中，所述促動器為可操作的，使得所述輸出軸能夠通過外部加載而沿著所述行程長度的剩余部分中的全部或部分驅動，同時不受所述驅動機構約束。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：RA埃文斯，MO蒂爾尼，
申請(專利權)人：通用電氣航空系統有限公司，
類型：發明
國別省市：