專利名稱：具有用于探測卡住的裝置的液壓分配器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種液壓分配器，尤其是飛機伺服控制器的液壓分配器，該液 壓分配器設有用于探測卡住的裝置，而飛機包括例如旋翼飛機，尤其是直升飛 機。
背景技術：
更具體地說，直升飛機設有主水平旋翼，為其提供升力和推進力。為了調 節直升飛機的方向，飛行員改變主水平旋翼的葉片的節距，即其相對于入射氣 流的入射角。
因此，旋翼飛機包括設有靜止的下部旋轉斜盤和旋轉下部旋轉的斜盤的旋 轉斜盤。靜止的下部旋轉斜盤通常通過三個不同的控制線連接到飛行員飛行控 制器，而旋轉上部旋轉斜盤則通過相應的桿連接到各葉片。
因此，旋轉斜盤是沿主水平旋翼的柱豎直滑動同時沿圍繞球形接頭的所有 方向擺動的控制旋轉斜盤。
由飛行員控制的旋轉斜盤的擺動和豎直移動使葉片的節距發生變化，使飛 行員能夠調節直升飛機的方向。
通常，飛行員借助于通過多根桿連接到旋轉斜盤的機械控制器來控制旋轉 型斜盤。但是，飛行員為了移動斜盤所必需施加的力很大。
因此，在每根控制線上設置有伺服控制器。然后飛行員不需要特別用力就 可作用在各控制線上，然后伺服控制器再將來自飛行員的指令轉遞給旋轉斜盤 并因此根據要求調節葉片的節距。
類似地，直升飛機設有尾部旋翼，且其葉片的節距可通過伺服控制器來調節。
當然，例如當通過伺服控制器操作時，這也適用于飛機副翼。應當發現，某些新型飛機具有用來代替將飛行控制器連接到伺服控制器的 機械連接的電控制器。
通常，伺服控制器至少包括圍繞活塞的外部氣缸，通過由直升飛機飛行員 的飛行控制器致動的液壓分配器來控制活塞相對于氣缸的運動。
同時存在兩種實施例。
在第一實施例中，活塞固定到直升飛機上的固定點，而其氣缸移動以作用 在旋轉斜盤上。本領域的技術人員將該類型的伺服控制器稱為"氣缸移動伺服 控制器"。
相反，在第二實施例中，氣缸固定到直升飛機上的固定點，而然后活塞移 動以作用在旋轉斜盤上。因此本領域的技術人員將這種類型的伺服控制器稱為 "活塞移動伺服控制器"。
此外，與該實施例無關，伺服控制器可以是稱為"單氣缸"或"雙氣缸" 的類型。
然后單氣缸伺服控制器具有限定由活塞分開的壓縮腔和膨脹腔的氣缸。然 后從單個液壓閥來對壓縮腔和膨脹腔進行饋給。
這種伺服控制器可很好地執行其功能。但是，出于安全的原因，當力超過 一定水平時，本領域的技術人員往往使用雙氣缸伺服控制器。
然后雙氣缸伺服控制器具有底部氣缸和頂部氣缸，它們都圍繞有相應的活 塞。在各氣缸內，活塞限定壓縮腔和膨脹腔。
此外，由連接到飛行員控制器的公共輸入杠桿致動的兩個分開的液壓分配 器分別用于對底部和頂部氣缸內的壓縮腔和膨脹腔進行饋給。
易于理解的是，本領域的技術人員需要來自伺服控制器的完全可靠性，因 為伺服控制器的任何故障從安全角度看通常都認為是會成為災難的故障，所以 期望有這樣的完全可靠性。
因此，氣缸冗余度可用來解決安全問題。但無論如何，致動相應的伺服控 制器氣缸的各液壓閥本身要完全安全也是至關重要的。
文獻FR2 460 435揭示了具有旋轉分配器件的第一液壓分配器。 液壓分配器具有稱為"芯"的圓柱形主分配件，即安裝成在靜止套管內轉動。此外，在套管和主分配件之間設置有應急分配件。該套管具有用于使氣缸移動而在壓力下將流體饋送到壓縮腔和膨脹腔的孔。此外，該孔設有設置在其周界內的多個漸進的開口的通道，使得當由手動 控制器轉動芯時，液壓流體從套管的一個孔流到另一個孔。同樣，應急分配器件由徑向開口貫穿以使當應急分配件轉動時，流體能夠 從套管的一個孔穿過到另一個孔。在常規操作下，主分配件不適于使應急分配件轉動。但是，在主分配件卡 住的情況下，通過摩擦帶動應急分配件，由此使流體能夠從套管上的一個孔流 到另一個孔。因此，即使在卡住的情況下，液壓分配器也可正確運行。但是，在這種情況下會適當地警告飛機的飛行員伺服控制器未正確運行。 因此，使伺服控制器配裝有用于探測卡住的裝置。運轉時，應急分配件將三個球設置成軸向運動，它們通過板移動杠桿。杠 桿移動致動接觸器的桿以發出警報。對于密封問題，桿設有動態密封墊圈以保 持接觸器與液壓分配器的液壓系統分開，而墊圈被稱為是動態的就是因為其提 供有關移動部件的密封。探測器裝置是有效的。但是，尤其是動態墊圈的存在是有問題的，因為用 這種動態密封來實現良好的長期可靠性是很難且很昂貴的。然后有時動態墊圈會導致有害的液壓流體的泄漏，需要拆除伺服控制器來 進行維修。這種操作成本是很高的，尤其是考慮到維修時間和飛機的不可用性 更是如此。還已知第二伺服控制器具有第二液壓分配器，該第二液壓分配器設有基本 上圓柱形的主分配件和多個應急分配件，它們并不轉動而是軸向移動，分別稱 為"主滑動件"和"應急滑動件"。然后主分配件沿其對稱軸線移動以使液壓流體能夠從套管的一個孔穿過 到另一個孔。在發生卡住的情況下，主分配件沿著所述對稱軸線沿應急閥件移動，由此 使液壓流體能夠通過。
第二液壓分配器裝有用于探測卡住的裝置。
垂直于所述對稱軸線的桿在一端固定到應急分配件。第一桿設有動態密封 件，該動態密封件使用于探測卡住的裝置保持與第二液壓分配器的液壓系統分 開。
在應急閥件平移的影響下，桿引起多個杠桿樞轉，由此致動電接觸器以觸 發警報。
如上所述，具有滑動件的第二液壓閥是令人滿意的，但有關通過動態墊圈 的液壓流體的泄漏問題仍未解決。
發明內容
因此，本發明的目的是提供用于飛機伺服控制器的液壓分配器，該伺服控 制器裝有用于探測卡住并發出信號的裝置，并且是完全不漏的、并不會有介質 方面的任何泄漏風險。
根據本發明，用于飛機伺服控制器的液壓分配器包括同軸線的主分配件和 應急分配件，應急分配件設置成在主分配件卡住的情況下由主分配件來帶動。 此外，液壓分配器設有用于探測卡住的探測裝置以滿足安全需要。
該液壓分配器的值得注意之處在于該探測裝置設有簧片開關和用于放大 應急分配件的運動的放大裝置，該放大裝置包括具有具有磁化自由端的杠桿， 該杠桿在應急分配件移動的情況下觸發簧片開關。
更具體地說，簧片開關是由磁場控制的電開關。它在球狀物內設有主葉片 和兩個副葉片。主葉片通常與第一副葉片接觸，但是在磁線圈的作用下，它切 換成與第二副葉片接觸。
這種簧片開關是球形傳感器，本領域的技術人員也成之為"智能線開關
(ILS)"。
應當發現，在本情況中使用簧片開關是最令人出乎意料的。應急分配件的 移動很小，是0.2毫米(mm)數量級，且看起來不會符合簧片開關所需要的探測范圍，因為它們需要最少移動lmm。因此，簧片開關通常用于更大的移動，例如在關于行程端部接觸器的上下文中。本發明克服了在用于探測卡住的裝置中不能使用這種簧片的偏見。 由于球狀物的存在，用于探測卡住的裝置可進入液壓分配器的液壓流體中。因此不再需要動態墊圈來將探測器裝置與液壓流體分開，由此相當大地抑制了泄漏的風險。為了使飛機的裝備能夠得知伺服控制器的主分配件已被卡住，該探測裝置 包括設置在飛機的駕駛員座艙內的警告裝置，因此簧片開關在由磁化自由端致 動、并由磁鐵更精確地設置在所述磁化自由端內時使警告裝置工作。在卡住的情況下，主分配件固定到應急分配件，因此使應急分配件移動。 然后應急分配件使用于探測卡住的探測裝置的杠桿的磁化自由端運動。因此， 由此在杠桿的磁化自由端產生的磁場使簧片開關的主葉片切換，由此啟動警告 裝置，即音響警報或視頻警報。使用杠桿來放大應急閥件的移動，使其能夠被球形傳感器探測到。 在一實施例中，杠桿具有至少部分與應急分配件接觸的第一表面。 此外，放大裝置可包括與杠桿的第二表面接觸的返回彈簧，第二表面與杠 桿的跟應急分配件接觸的第一表面相反。有利的是，主分配件具有從應急分配件突出的端部，該杠桿做成U形以 圍繞該端部。此外，在第一變型中，放大裝置包括圍繞杠桿的磁化自由端的磁屏，以將 由磁化自由端形成的磁場朝向簧片開關聚焦。這能夠確保應急分配件和杠桿的 小量移動會確實被簧片開關所探測到。類似地，在第二變型中，該放大裝置包括至少一個磁透鏡以將由磁化自由 端形成的磁場朝向簧片開關聚焦。然后在杠桿的磁化自由端處設置在簧片開關和磁鐵之間的所述磁透鏡或 各磁透鏡由與其附近的其它材料相比磁滲透性很高的材料的圓柱體構成。優選的是，所述或各磁透鏡的方向朝向簧片開關并垂直于簧片開關的縱向 軸線。可將第一和第二變型組合以使由磁化自由端形成的磁場的聚焦程度最大。
最后，除了圍繞主分配件和應急分配件的主殼體之外，該探測裝置包括插 入主殼體的副殼體、設置在主殼體和副殼體之間的靜態墊圈。
由于用靜態墊圈(即，在相對于彼此不移動的兩部件之間提供密封的墊圈) 實現的密封通常很完美，因此泄漏的風險很小或為零，即使長期使用也是如此。 此外，當使用靜態墊圈時制造和維護成本較低。
此外，副殼體包括有簧片開關穿過其中的支承裝置，且杠桿鉸接在該支承 裝置上，從而當應急分配件移動時，杠桿可樞轉。
在參照附圖以說明方式給出的實施例的以下說明書的上下文中，本發明及 其優點會更詳細地顯現出來，附圖中
圖1是設有本發明的液壓分配器的伺服控制器的剖視圖； 圖2是探測裝置在第一平面上的剖視圖； 圖3是探測裝置在第二平面上的剖視圖；以及 圖4是探測裝置的徑向截面圖。
在不止一幅圖中出現的構件在每幅圖中都標以相同的標號。
具體實施例方式
圖1是具有本發明的液壓闊2的伺服控制器1的剖視圖。 伺服控制器1具有兩個氣缸和兩個分配器。該伺服控制器具有圍繞活塞5 的頂部氣缸3和底部氣缸4，活塞5固定到飛機上。
在各頂部和底部氣缸3和4內，活塞限定壓縮腔3"、 4"，以及膨脹腔3'、4'。
此外，各頂部氣缸3和底部氣缸4裝有相應的液壓分配器2、 2'。這些液 壓分配器用于改變壓縮腔3"、 4"和膨脹腔3'、 4'內的壓力以相對于活塞5移動 頂部氣缸3和底部氣缸4。
因此，頂部氣缸3的液壓分配器2包括基本為圓柱形并同軸的主分配件10和應急分配件20。
這些主分配件10和應急分配件20沿著豎直軸線AX延伸，該豎直軸線 AX還構成其本身的對稱軸線。
此外，主分配件10和應急分配件20設置在套管30內，該組件由主殼體 50所圍繞。
套管30具體包括五個孔31、 32、 33、 34和35。第一孔31構成壓下的液 壓流體(例如某些油)的入口。
第四孔34和第五孔35表示通過未示出的管道分別連接到頂部氣缸3的壓 縮腔3"和膨脹腔3'的出口。
最后，第二和第三孔32和33構成液壓流體返回孔。
主分配件10和應急分配件20還包括使流體能夠從套管上的一個孔流到另 一個孔的通道。
伺服控制器1通過構件40來控制，例如由飛行員通過圖中未示出的機械 系統啟動。
當飛行員要求伺服控制器1縮進時，構件40作用在縱向向上移動的主分 配件10上。
通過沿豎直軸線AX縱向移動，主分配件10使第一孔31與第五孔35連 通。因此將受壓液壓流體送到壓縮腔3"。壓縮腔內的壓力增加，因此致使伺服 控制器的氣缸相對于活塞5向下平移。
因此，容納在膨脹腔3'內的流體通過第四孔34逸出并流向第二孔32以重 新注入回路中。
相反，當飛行員要求伺服控制器1膨脹時，構件40作用在縱向向下移動 的主分配件10上。
通過沿豎直軸線AX縱向移動，主分配件10使第一孔31與第四孔34連 通。因此將壓力下的液壓流體送往膨脹腔3'。膨脹腔內的壓力增加，因此致使 伺服控制器的氣缸相對于活塞5向上平移。
因此，容納在收縮腔3"內的流體通過第五孔35逸出并進入第三孔33以 重新注入回路中。當然，應當理解，第二氣缸4的液壓分配器與第三氣缸3的液壓分配器以
相同方式同時運行。
在卡住的情況下，即當主分配件傾向于阻塞時，平移的主分配件10帶動 應急分配件20。然后應急分配件使套管30內適當的孔連通，由此補償主分配 件10的失效。
為了探測這種卡住，各液壓分配件2裝有探測卡住的裝置60。 圖2和3是通過探測裝置60在彼此成一定角度的第一和第二平面上的縱 向剖視圖。
探測裝置具有插入主殼體50的副殼體61，主殼體50部分圍繞主分配件 10、應急分配件20和套管30。
然后靜態墊圈65設置在主殼體50和副殼體61之間，由此確保主殼體50 和副殼體61之間界面處的良好密封。
此外，探測裝置的副殼體61設有支承裝置67。參照圖2，簧片開關66 穿過副殼體61和支承裝置67，靜態墊圈66'設置在副殼體61和簧片開關66 之間。
因此僅通過靜態墊圈66'、 65來提供密封，由此提供了優于現有技術裝置 的顯著優點。
此外，探測裝置設有用于在主分配件10卡住的情況下放大應急分配件20 的移動的裝置。
該放大裝置包括具有鉸接端的杠桿62，該鉸接端通過鉸鏈63固定到支承
裝置67，使得杠桿的磁化自由端62'能夠進行旋轉運動。
為了被磁化，杠桿的磁化自由端62'具有適于產生磁場的磁鐵64。
此外，敢干62具有與應急分配件20接觸的第一表面S1。
參照圖2，當主分配件卡住時，如果它沿著箭頭Fl移動，則它使得應急
分配件沿著所述箭頭F1移動。
然后應急分配件移過非常短的距離，例如0.2mm-0.5mm。
由于杠桿62與應急分配件20接觸，應急分配件20的移動使杠桿62圍繞
鉸鏈63沿逆時針方向樞轉，應急分配件20推動杠桿62。因此，應急分配件20的移動被放大，這是因為杠桿62的接觸表面S1處 的較短直線移動相應于其磁化自由端62'的較長直線移動，例如在該兩直線運 動之間提供4的放大因子。
然后移動由磁化自由端62'產生的磁場，由此能夠啟動簧片開關66。
有利的是，簧片開關向探測裝置的警告裝置發送信號，該警告裝置設置在 飛機的駕駛員座艙內以觸發音響警報或視頻警報運作。
參照圖2，當主分配件被卡住時，其沿著箭頭F2移動，并使應急分配件 沿著所述箭頭F2移動而運動。
然后放大裝置包括與杠桿的與第一表面S1相反的第二表面S2接觸的返回 彈簧69。
然后就使應急分配件20在返回彈簧69的作用下保持與杠桿62接觸，由 此使杠桿62能夠跟隨應急分配件20的移動。
當應急分配件20向下平移時，返回彈簧69壓抵杠桿62并趨于松弛。因 此它能夠推動杠桿62，杠桿62沿圖2中的順時針方向圍繞鉸鏈63樞轉。
然后由磁化自由端62'產生的磁場移動，由此能夠啟動簧片開關66，并因 此啟動設置在駕駛員座艙內的警告裝置。
圖4是通過探測裝置的剖視圖。
探測裝置60具有副殼體61、以及固定到所述副殼體61的支承裝置67。 此外，該裝置設有縱向(即平行于軸線AX)穿過副殼體61和支承裝置 67的簧片開關66。
探測裝置的放大裝置特別設有具有鉸接端62"的杠桿62，該鉸接端62"通 過鉸鏈固定到支承裝置67，該鉸鏈使杠桿62能夠進行旋轉運動。
此外，主分配件10具有從應急分配件20突出的端部10'以由構件40 (如 圖1和2所示)控制并由飛機的飛行員啟動。
然后將該端部設置在卡住探測裝置的副殼體61的內部。
為了圍繞該端部，將杠桿62做成基本U形。
此外，在第一變型中，放大裝置有利地包括圍繞杠桿62的自由端62'的磁 屏(圖中未示出)。朝向簧片開關66聚焦。因此，如果杠桿95的移 動不足以使簧片開關啟動，仍能通過所進行的聚焦而進行所述啟動。
類似地，在第二變型中，放大裝置包括設置在磁化自由端62'和簧片開關 66之間、固定到支承裝置67上的一個或多個磁透鏡68。
這些磁透鏡68朝向簧片開關66并垂直于簧片開關的縱向軸線66'。
然后這些磁透鏡用于將由磁化自由端62'產生的磁場朝向球形傳感器66聚焦。
應當發現，主分配件10適于沿兩相反方向移動，而因此應急分配件20 也是如此。因此放大裝置有利地具有兩個磁透鏡68、 一個磁透鏡用于應急分配 件沿一個方向的移動，另一磁透鏡用于應急分配件沿另一方向的移動。
當然，本發明的實施可進行無數變化。盡管以上描述了幾個變型，但應當 易于理解，不能排它性地認為它們舊式確定所有可能的實施例。當然，還可設 想用同等裝置來替換所述的任何裝置而不脫離本發明的范圍。
權利要求
1.一種飛機的伺服控制器(1)的液壓分配器(2)，所述液壓分配器包括同軸的主分配件(10)和應急分配件(20)，在所述主分配件(10)卡住的情況下通過所述主分配件(10)使所述應急分配件(20)移動，所述液壓分配器設有用于探測所述卡住的探測裝置(60)，其中所述探測裝置(60)設有簧片開關(66)和用于放大所述應急閥件的所述移動的放大裝置(62、69、68)，所述放大裝置包括具有磁化自由端(62′)的杠桿(62)，所述磁化自由端(62′)在所述應急分配件(20)移動的情況下啟動所述簧片開關(66)。
2. 如權利要求1所述的液壓分配器，其特征在于，所述探測裝置(60) 包括設置在所述飛機的駕駛員座艙內的警告裝置，所述簧片開關(66)在由所 述磁化自由端(62')啟動時控制所述警告裝置。
3. 如權利要求1所述的液壓分配器，其特征在于，所述杠桿(62)具有 至少部分與所述應急分配件(20)接觸的第一表面(Sl)。
4. 如權利要求1所述的液壓閥，其特征在于，所述放大裝置包括與所述 杠桿(62)的第二表面(S2)接觸的返回彈簧(69)，所述第二表面(S2)與 所述杠桿(62)的與所述應急分配件(20)接觸的第一表面(Sl)相反。
5. 如權利要求1所述的液壓分配器，其特征在于，所述主分配件(10) 具有從所述應急分配件(20)突出的端部(IO')，所述杠桿(62)做成U形 以圍繞所述端部(IO')。
6. 如權利要求1所述的液壓分配器，其特征在于，所述放大裝置包括圍 繞所述杠桿(62)的所述磁化自由端(62')的磁屏，以將由所述磁化自由端(62') 形成的磁場朝向所述簧片開關(66)聚焦。
7. 如權利要求1所述的液壓分配器，其特征在于，所述放大裝置包括設 置在所述杠桿(62)的所述磁化自由端(620和所述簧片開關(66)之間的至 少一個磁透鏡(68)，以將由所述磁化自由端(62')形成的磁場朝向所述球形 傳感器(66)聚焦。
8. 如權利要求7所述的液壓分配器，其特征在于，所述至少一個磁透鏡(68)朝向所述簧片開關(66)并垂直于所述簧片開關(66)的縱向軸線。
9. 如權利要求1所述的液壓分配器，其特征在于，主殼體(50)圍繞所 述主分配件和應急分配件(10、 20)，且所述探測裝置(60)包括插入所述主 殼體(50)的副殼體(61)、設置在所述主殼體(50)和所述副殼體(61)之 間的靜態墊圈(65)。
10. 如權利要求9所述的液壓分配器，其特征在于，所述副殼體(61)包 括支承裝置(67)，所述球形傳感器(66)穿過所述支承裝置(67)，且所述 杠桿(62)鉸接在所述支承裝置(67)上。
11. 如權利要求1所述的液壓分配器，其特征在于，所述磁化自由端(62') 包括磁鐵(64)。
全文摘要
本發明涉及一種飛機的伺服控制器(1)的液壓分配器(2)，該液壓分配器包括同軸的主分配件(10)和應急分配件(20)，在所述主分配件(10)卡住的情況下通過所述主分配件(10)使所述應急分配件(20)移動，所述液壓分配器設有用于探測所述卡住的探測裝置(60)。所述探測裝置(60)設有簧片開關(66)和用于放大應急閥件的所述移動的放大裝置(62、69、68)，所述放大裝置包括具有磁化自由端(62′)的杠桿(62)，所述磁化自由端(62′)在所述應急分配件(20)移動的情況下啟動所述簧片開關(66)。
文檔編號B64C27/64GK101318552SQ200810108739
公開日2008年12月10日 申請日期2008年5月23日 優先權日2007年5月24日
發明者D·斯庫爾拉, V·斯瓦爾 申請人:尤洛考普特公司