專利名稱：飛機起落架致動器的制作方法
飛機起落架致動器
背景技術：
本發明涉及一種飛機起落架致動器。更具體地，本發明涉及一種當機械地卡住時 將不會阻止飛機起落架完全展開的致動器。飛機所采用的起落架設備在著陸過程中必須能從收起位置可靠地展開。在一種起 落架設備中，通過伸展/收回致動器使起落架繞樞軸旋轉。鎖定保持構件被偏置到超過中 心的位置從而將起落架鎖定在展開位置。為了收起起落架，解鎖致動器從超過中心的位置 拉動鎖定保持構件，由此允許伸展/收回致動器將起落架收起到收起位置。伸展/收回致 動器和解鎖致動器通常均由液壓驅動。期望利用電動機械的致動器而從日益增長的電驅動 飛機系統的應用中獲益。在致動器中發生機械卡住的情況下起落架致動器必須可靠地展開。如果使用電動 機械的致動器，則電動機械的致動器還必須在主電源失效的情況下展開。需要一種無論是 否發生機械卡住或主電源損失都能完全展開起落架的耐卡住的伸展/收回致動器。
發明內容
本發明涉及一種包括可在收起位置與展開位置之間旋轉的起落架支柱的起落架 系統。致動器連接到起落架支柱，并包括容納于共同的本體中并可相互獨立工作的主驅動 裝置和應急驅動裝置。與致動器通訊的控制器設置為響應輸入在收起與展開位置之間控制 致動器。在正常工作狀態控制器控制主驅動裝置，而在主驅動裝置故障的狀況下控制應急 驅動裝置。例如，致動器包括支撐彼此同軸設置的應急導引螺桿和主導引螺桿的本體。在一 個實例中，主馬達和應急馬達分別連結到主導引螺桿和應急導引螺桿。輸出桿由本體支撐 并從本體延伸。輸出桿螺紋連結到主導引螺桿并與主導引螺桿同軸并且設置為響應主導引 螺桿的旋轉沿軸向移動。在一個示例實施例中，制動器選擇性地啟用和禁用應急驅動裝置。通過下面的說明書和附圖，可更好地理解本申請的這些和其它的特征，下面簡要 地描述本發明。
圖Ia至圖Id分別示意性示出了處于展開并鎖定位置、展開未鎖定位置、正在收起 位置以及收起位置的起落架。圖2是伸展/收回致動器和解鎖致動器的控制系統的示意圖。圖3是伸展/收回致動器的主要和應急導引螺桿的橫截面剖視圖。圖4是通過主馬達及齒輪箱和應急馬達及齒輪箱的圖3所示的伸展/收回致動器 的橫截面剖視圖。圖5是通過主馬達及齒輪箱和應急馬達及齒輪箱并通過副軸的圖3所示的伸展/ 收回致動器的另一橫截面剖視圖。圖6是伸展/收回致動器的制動器的高度示意圖。
圖7a和圖7b分別是收起循環和展開循環的示意性流程圖。圖8至圖13示意性示出了在機械卡住的情況中收起循環和展開循環過程中的伸 展/收回致動器。
具體實施例方式圖Ia至圖Id中示出了起落架10的收起循環。圖Ia示出了起落架10處于完全 展開并鎖定的位置。圖Ib示出了起落架10處于完全展開但未鎖定的位置，圖Ic示出了正 在收起的起落架10。圖Id示出了起落架10處于收起的位置。起落架10包括支撐輪16的支柱14。支柱14可響應于伸展/收回致動器對臂部 19施力而圍繞由機身12提供的樞軸旋轉。例如，連桿裝置20連接支柱14的下部與機身 12。鎖定保持構件22在連桿裝置20與支柱14之間互連從而將起落架10鎖定在完全展開 的位置直到飛行員收起起落架。圖Ia中示出了被鎖定在完全展開位置的起落架10。示例的鎖定保持構件22包 括在連結點D彼此可樞轉地固定的第一和第二連桿21、23，最佳視圖見圖lb。第一連桿21 的一端在樞轉點B連接到支柱14。第二連桿23的一部分在樞轉點C連接到連桿裝置20。 偏置件沈設置在鎖定保持構件22與連桿裝置20之間用以將鎖定保持構件22偏置到圖Ia 所示的鎖定位置。解鎖致動器M在連桿裝置20與鎖定保持構件22之間互連用以從超過 中心的位置(從圖Ia所示的鎖定位置)拉動連結點D，如圖Ib的箭頭所示，因而伸展/收 回致動器18可使起落架10移動到收起位置。對于示例的解鎖致動器對，一旦鎖定保持構件22已從超過中心的位置移動，則解 鎖致動器M自由地行進。也就是說，鎖定保持構件22不再在解鎖致動器M的驅動下移動， 而是，鎖著起落架10被收起，伸展/收回致動器18使鎖定保持構件22和解鎖致動器M移動。控制器32用于控制起落架的運行并感測各個部件的位置。控制器32可為硬件和 /或軟件并構造為單個或多個單元。例如，鎖定位置傳感器觀與控制器32通訊從而檢測處 于鎖定位置的鎖定保持構件22，如圖Ia示意性所示。收起位置傳感器30與控制器32通訊 并檢測起落架10的一部分的位置以確保起落架10完全收起。其它的傳感器可用于檢測在起落架的運行中的故障。例如，位置傳感器M與伸展 /收回致動器18相關聯從而確定伸展/收回致動器18內的部件的位置，如圖2所示。位置 傳感器M與控制器32通訊并用于判斷是否已發生故障。輸入和輸出裝置31、33也與控制 器32通訊。輸入裝置31包括例如一個或多個飛行員起動的控制裝置。輸出裝置33包括 例如故障指示器或位置指示器。參照圖2，伸展/收回致動器18包括例如容納兩個獨立的致動器的本體，這兩個獨 立的致動器背靠背地配合使得導引螺桿同軸并伸縮設置。伸展/收回致動器18內的部件 的位置是示意性的，如果需要，可以不同的方式設置。參照圖2至圖5，伸展/收回致動器18包括連接到飛機和起落架支柱14的相對的 端部34。在未發生機械卡住的“正常”工作的過程中，輸出桿36軸向地伸展和收回以使支 柱14移動，同時應急導引螺桿38保持在軸向固定位置。更具體地，主馬達44通過主齒輪 箱46旋轉地驅動主導引螺桿40。主馬達44使主傳動軸70旋轉，主傳動軸通過副軸64旋
5轉地驅動主傳動齒輪58，最佳視圖見圖4和圖5。在該實例中，主傳動軸70與主導引螺桿 40平行。主傳動齒輪58附連到主導引螺桿40的與輸出桿36相對的端部，輸出桿36包括 容納主導引螺桿40的螺母56。主馬達44被選擇性地供能從而旋轉地驅動主導引螺桿40并使輸出桿36沿軸向 伸入和伸出本體。主導引螺桿40的一部分由輸出桿36的內腔42容納。如圖4示意性所 示，主馬達44包括兩個單獨的并獨立纏繞的線圈66、68，如圖2所示，這兩個線圈連接到兩 個單獨的能量源43、45。由此在主驅動裝置中產生余度并使飛行員在失敗的嘗試之后嘗試 操控起落架10時可選擇不同的能量源。參照圖3，主導引螺桿40由設于主傳動齒輪58的軸承57支撐。應急傳動齒輪60 上的軸承59支撐應急導引螺桿38。滾柱軸承61設于主傳動齒輪58與應急傳動齒輪60之 間用以沿軸向支撐導引螺桿38、40。當主驅動裝置發生機械卡住、故障或能量損失時，應急馬達48用于促使應急導引 螺桿38沿軸向伸入和伸出本體，如圖4所示。波紋管62包圍應急導引螺桿38的從本體延 伸到端部34的部分。在主驅動裝置故障的過程中，輸出桿36被保持在相對于本體軸向固定 的位置。在一個實例中，利用與主馬達44中的線圈66、68的至少一者不同的能量供應(在 圖2中由47示意性示出)對應急馬達48供能，因而在主驅動裝置發生能量損失的情況中 應急驅動裝置將繼續工作。在工作中，應急馬達48利用應急傳動軸72通過應急齒輪箱50旋轉地驅動應急傳 動齒輪60促使應急導引螺桿38沿軸向伸入和伸出本體。在實例中，應急傳動軸72與應急 導引螺桿38平行。在主驅動裝置用于使輸出桿36軸向移動的“正常”工作過程中，制動器 52用于鎖定應急導引螺桿38并阻止導引螺桿旋轉。因此，制動器52處于正常接合狀態以 阻止應急驅動裝置運行。在主馬達44發生能量損失時，制動器52自動地釋放或脫離，由此 允許利用應急馬達48旋轉地驅動應急導引螺桿38。圖6中示意性示出了制動器52。通過關于致動器殼體79和轂82固定的摩擦盤 80使制動器正常地接合。致動器殼體79與伸展/收回致動器18的本體相關聯，并且轂82 與應急傳動軸72 (圖4)相關聯。彈簧86偏置壓力板84以促使摩擦盤80相互接合，由此 關于致動器殼體79固定轂82。三個線圈74、76、78中的一個線圈可用于通過使壓力板84 沿銷88收回以克服彈簧86而使制動器52脫離。在一個實例中，線圈74由主能量源操控， 線圈76、78由應急能量源獨立地操控。通過圖7a和圖7b中示出的流程圖示意性示出了起落架10的工作。圖7a示出了 以起落架處于展開位置開始的收起循環90，如方框92所示。如方框94所示，飛行員發出升 起起落架的指令，由此使鎖定保持構件從超過中心的位置移動(方框96)。輸出桿36開始 伸展以收起起落架(方框98)，但在該實例中該輸出桿被卡住(方框100)。傳感器觀、30、 M與控制器32協作以發送信號(方框102)告知飛行員起落架沒有如所期望地收起。如果 起落架僅在收起方向上被卡住，則起落架可完全地展開和鎖定，如方框104、106所示。飛行 員被告知起落架完全地展開(方框108)以及哪些構件出現故障(方框110)。飛行員可嘗 試使起落架再次循環到收起位置以確定上述卡住是否可以消除(方框112)。方框114示出了雙向卡住。在失敗的再循環嘗試(方框116)之后，飛行員可利用 應急驅動裝置(方框118)使起落架完全展開(方框120和122)。隨后，飛行員被警告伸展/收回致動器18處于故障模式(方框124)。下面參照圖7b中示意性示出的展開循環1 更詳細地闡述應急驅動裝置使起落架完全展開的操作。參照圖7b，方框1 示出了處于收起位置的起落架。飛行員發出展開起落架的命 令(方框130)。參照圖8，示出了處于收起位置的伸展/收回致動器18。為了收起起落架， 主馬達44被供能(在制動器52接合的情況下)從而旋轉地驅動主導引螺桿40，由此使輸 出桿36沿軸向向內移動，如圖9所示。當起落架正在展開(方框132)時，起落架被卡住 (方框134)。在一個實例中，在展開循環過程中主驅動裝置在圖10所示的位置處被卡住， 或者在該位置時主馬達44發生能量損失。飛行員被告知卡住(方框136)，飛行員可嘗試使 起落架(方框138)再次執行循環以消除卡住。通過在一定程度上收起起落架(140)隨后 再次展開起落架(方框142、144、146)有時能實現消除上述卡住。如果在再次嘗試展開的過程中起落架再次發生卡住(方框148)，則飛行員可利用 應急驅動裝置使起落架完全展開(方框118)。線圈74、76、78(圖6)中的一者被供能以釋 放制動器52，由此允許應急傳動齒輪60旋轉。應急馬達48被供能從而通過應急齒輪箱50 旋轉地驅動應急傳動齒輪60，由此使應急導引螺桿38相對于本體沿軸向向外移動，如圖11 和圖12所示，直到起落架已完全展開(方框12 。如此，當主驅動裝置發生卡住或能量損 失時，起落架10可循環到完全展開位置。一旦主驅動裝置中的卡住消除或者能量恢復時，主馬達44用于重置伸展/收回致 動器18內的部件的位置，如圖13所示。例如在利用線圈74釋放制動器52的情況中，主馬 達44旋轉地驅動主導引螺桿40進入輸出桿36中。同時，主導引螺桿40向回驅應急導引 螺桿38返回到它的“原位”或關于本體的“正常”軸向位置。盡管已描述了示例實施例，但本領域的普通技術人員將認識到可在權利要求的范 圍內進行一定的修改。為此，下面的權利要求應旨在確定本發明的真實的范圍和內容。
權利要求
1.一種起落架系統，包括可在收起位置與展開位置之間旋轉的起落架支柱；連接到所述起落架支柱的致動器，所述致動器包括容納于共同的本體中并可相互獨立 操作的主驅動裝置和應急驅動裝置；以及與所述致動器通訊的控制器，所述控制器設置為響應輸入在收起與展開位置之間控制 該致動器，所述控制器在正常工作狀態期間控制所述主驅動裝置，并在所述主驅動裝置的 故障狀態下控制所述應急驅動裝置。
2.根據權利要求1所述的起落架系統，其中，所述主驅動裝置和所述應急驅動裝置分 別包括主馬達和應急馬達，所述主馬達和所述應急馬達由單獨的能量源供能。
3.根據權利要求1所述的起落架系統，包括在正常工作狀態中禁用所述應急驅動裝置 的制動器，在上述故障狀態中所述控制器釋放所述制動器以允許所述應急驅動裝置旋轉。
4.根據權利要求1所述的起落架系統，包括與所述起落架支柱協作以將所述起落架鎖 定在所述展開位置的鎖定保持構件，和解鎖致動器，所述解鎖致動器連結到所述鎖定保持 構件并設置為使所述鎖定保持構件從鎖定狀態移動到解鎖狀態。
5.根據權利要求1所述的起落架系統，其中，所述主驅動裝置和所述應急驅動裝置分 別包括相互同軸的主導引螺桿和應急導引螺桿，所述主導引螺桿與輸出桿螺紋接合，所述 主驅動裝置設置為通過所述主導引螺桿使所述輸出桿沿軸向移動，所述應急驅動裝置設置 為使所述應急導引螺桿軸向移動。
6.一種起落架致動器，包括支撐彼此同軸設置的應急導引螺桿和主導引螺桿的本體；分別連結到所述主導引螺桿和所述應急導引螺桿的主馬達和應急馬達；以及由所述本體支撐并從所述本體伸展的輸出桿，所述輸出桿螺紋連結到所述主導引螺桿 并設置為響應所述主導引螺桿的旋轉沿軸向移動。
7.根據權利要求6所述的起落架致動器，其中，所述輸出桿與所述主導引螺桿彼此同軸ο
8.根據權利要求6所述的起落架致動器，其中，包括與所述應急導引螺桿協作并設置 為在正常工作狀態中使所述應急導引螺桿相對于所述本體固定的制動器，所述主導引螺桿 設置為在正常工作狀態中使所述輸出桿軸向移動。
9.根據權利要求8所述的起落架致動器，其中，在包括所述主馬達和所述主導引螺桿 的主驅動裝置的故障狀態中使所述制動器被釋放，所述應急馬達設置為在故障狀態中相對 于本體軸向驅動所述應急導弓I螺桿。
10.根據權利要求7所述的起落架致動器，其中，所述主導引螺桿、所述應急導引螺桿 以及所述輸出桿相對于彼此伸縮設置。
11.根據權利要求6所述的起落架致動器，其中，所述主馬達是電動機并包括至少兩個 單獨的線圈，所述線圈設置為相互獨立地通電。
12.根據權利要求6所述的起落架致動器，其中，所述主馬達和所述應急馬達包括獨立 于且平行于所述主導引螺桿和所述應急導引螺桿的傳動軸。
13.一種使起落架在收起位置與展開位置之間循環的方法，包括步驟對主馬達供能從而旋轉地驅動主導引螺桿；通過所述主導引螺桿使輸出桿相對于本體軸向移動；經歷包括所述主馬達和所述主導引螺桿的主驅動裝置中的故障；向應急馬達供能從而旋轉地驅動不同于所述主導引螺桿和輸出桿的應急導引螺桿；以及使所述應急導引螺桿相對于所述本體軸向移動。
14.根據權利要求13所述的方法，其中，所述主馬達的供能步驟包括主馬達包括至少 兩個單獨的線圈，僅利用所述至少兩個單獨的線圈中的一個線圈對所述主馬達供能。
15.根據權利要求13所述的方法，其中，所述輸出桿的移動步驟包括使制動器接合從 而使所述應急導引螺桿相對于所述本體被固定。
16.根據權利要求15所述的方法，包括在執行所述應急馬達的供能步驟之前釋放所述 制動器的步驟。
17.根據權利要求13所述的方法，其中，所述輸出軸和主導引螺桿相對于彼此伸縮設 置，并且所述主導引螺桿和所述應急導引螺桿相對于彼此伸縮設置。
全文摘要
本發明涉及一種包括可在收起位置與展開位置之間旋轉的起落架支柱(14)的起落架系統(10)。致動器(18)連接到起落架支柱，并包括容納于共同的本體中并可相互獨立工作的主驅動和應急驅動。與致動器(18)通訊的控制器(32)設置為響應輸入發出指令使致動器在收起與展開位置之間移動。控制器(32)發出指令使得在正常工作狀態時主驅動工作，發出指令使得在主驅動失效狀態下應急驅動工作。致動器(18)包括支撐彼此同軸設置的應急導引螺桿和主導引螺桿的本體。主馬達和應急馬達分別連結到主導引螺桿和應急導引螺桿。輸出桿由本體支撐并從本體伸展。輸出桿螺紋連結到主導引螺桿、與主導引螺桿同軸并設置為響應主導引螺桿的旋轉沿軸向移動。制動器選擇性地使應急驅動工作和不工作。
文檔編號B64C25/30GK102099248SQ200980127810
公開日2011年6月15日 申請日期2009年7月16日 優先權日2008年7月16日
發明者A·J·科林斯 申請人:哈米爾頓森德斯特蘭德公司