现场可更换制动器制造技术

本发明专利技术涉及一种致动器，该致动器可包括现场可更换制动单元，其包括用于检查制动单元的窗口。特别地，致动系统包括：具有一体式制动器壳体的模块化的制动部件，其被配置成安装到发动机，其中该一体式制动器壳体被环境密封；在一体式制动器壳体内的驱动联轴器，其被配置成与发动机的输出轴机械地耦接；布置在一体式制动器壳体中的一个或多个制动盘，其被配置成在接合时对驱动联轴器的运动进行制动；在一体式制动器壳体中的电枢，其被配置成将一个或多个制动盘与驱动联轴器接合或去接合；以及，通过一体式制动器壳体的检查窗口，其与一个或多个制动盘中的至少一部分对齐。此外，还公开了一种用于实现致动系统的方法。

Field replaceable brake

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】现场可更换制动器
本专利技术涉及一种用于致动器或发动机的制动系统。更具体地，本专利技术涉及一种用于致动器或发动机的现场可更换的模块化制动系统。
技术介绍
在越来越多的系统中会使用到大量的机电致动器。很多此类系统包括制动元件，其用于停止致动器以及在停止时从一个方向防止致动器部件的运动。取决于致动器的使用情况，制动元件由于磨损可能是最先需要更换的。然而，这是难以预测和确定的。对磨损或损坏的验证常常需要从相关的系统卸下致动器，并随后对致动器进行拆解以便接近制动元件。而这是一种会导致系统停机时间延长的耗时的过程。在被拆解开时，制动元件和/或致动器可能暴露于异物碎片和/或可能成为异物碎片的来源。这些污染物可能给致动器或与之相关的系统以及其他的系统——比如交通工具(例如飞机)——带来重大的风险。致动器通常是为特定的系统设计的，或者被开发成具有低影响的形状因数，从而最大化其中能够整合此类致动器的系统的数量。此外，整合致动器的系统必须包括机械的和电气的接口，从而对致动器进行耦接、供电和利用。由于专门的布置或者占用空间很小的配置形式，致动器——甚至其元件，比如制动子系统——的重新设计可能给设计人员带来很大的问题。因此，在降低维护难度的同时能与现有系统共同使用的制动系统将是有益的。
技术实现思路
本专利技术在很大程度上满足了上述需求，其中，在本专利技术的一个方面中公开了一种现场可更换制动器。根据一个方面，致动系统包括：具有一体式制动器壳体的模块化的制动部件，其被配置成要安装至发动机，其中一体式制动器壳体被环境密封；在一体式制动器壳体内的驱动联轴器(drivecoupling)，其被配置成与发动机的输出轴机械地耦接；布置在一体式制动器壳体内的一个或多个制动盘，其被配置成在接合时对驱动联轴器的运动进行制动；以及，在一体式制动器壳体内的电枢，其被配置成将一个或多个制动盘与驱动联轴器接合或去接合。根据一个方面，一种用于实现致动系统的方法包括：提供具有一体式制动器壳体的模块化的制动部件，其被配置成要安装至发动机；提供在一体式制动器壳体内的驱动联轴器，其被配置成与发动机的输出轴机械地耦接；通过在一体式制动器壳体中的窗口可视地检查制动元件；确定制动元件受磨损；释放不松脱硬件元件，从而将模块化的制动部件从发动机拆除；以及，将新的或被翻新的模块化的制动部件安装至发动机。以上已经概括性地阐释了本专利技术的某些方面，以便能够更好地理解在本文中所记载的对本专利技术的详细说明，以及更好地领会本专利技术对现有技术的贡献。当然，本专利技术的其他部分将在下面进行描述，并且其构成所附权利要求的主题。在这方面，在详细说明本专利技术的至少一个方面之前，应当理解的是，本专利技术并不将其应用局限于在以下说明书中阐述的或在附图中示出的具体结构或组件排布。本专利技术还能够包括除已描述的方面之外的方面，并且以各种方式来实现和执行。另外，还应理解的是，本文以及摘要中所使用的措辞和术语都是出于描述的目的，并且不应被视为是限制性的。由此，本领域技术人员将认识到的是，本专利技术所基于的概念被方便地作为设计用于实现本专利技术的多个目的的其他结构、方法和系统的基础来使用。因此重要的是，权利要求被视为包括不偏离本专利技术的精神和范围的等同结构。附图简述图1示出了包括本文公开的现场可更换制动单元的致动器的示例性方面。图2A、2B、2C、2D、2E、2F、2G和2H示出了本文公开的现场可更换制动单元的示例性方面。具体实施方式此处，本专利技术是关于一种现场可更换制动器，其包括致动器的制动器模块之前无法获得的方面。所公开的现场可更换制动器在各方面与各种传统的致动器相兼容。由于例如与尺寸、形状、重量、接口等等有关的参数，在多种用于使用中的系统的发动机无法被重新设计，以具有一体化的制动器并且满足新的和/或更多的需求而不必对整个系统进行大幅的调整。相应地，其可能有利于兼容的被改进的组件或模块以符合现有的机械接口、电接口和其他接口。兼容的组件还可避免干扰其他操作，所述干扰可能在添加新的电子设备或磁体或者重量或尺寸增大时发生。在许多系统中，此类约束限制了对子组件——比如致动器和/或相关的制动器——的形状因数或操作进行巨大调整的可能性。无法方便地重新配置系统的子组件可能会导致效率低下。在传统的系统中，如果一个组件或模块具有短于该发动机或系统中的其他元件的使用寿命，那么即使在其他组件还能使用时仍可能需要使整个系统离线并且进行拆解以更换受磨损的部件。例如，未使用所公开的现场可更换制动器的系统可利用一体化的制动器，其不能够作为模块化的“附件”被拆除和重新安装，并且无法在不卸下和拆解整个致动器的情况下进行检查。因为难以预测此类子组件何时需要维修或者发生故障，所以要制定非定期的维护计划并且频繁地过早卸下子组件。如果在需要较大系统时要将子组件拆除或者子组件发生故障，则可能导致严重的组织结构的中断。在一个具体的示例中，所描述的发动机可为飞机中的表面控制致动器。飞机包括各种致动器，这些致动器中的一些被用作备用的致动器并且在不需要时进行反向驱动。然而，如果飞机被更新和重新设计，此类致动器可被重新调整用途作为(用于进行控制的)主要驱动系统，比如在飞行期间调平(trim)表面的驱动系统。被重新调整用途的致动器可包括制动器，该制动器在运行时可停止致动器并且保持驱动位置直至脱离接合为止。由于制动器最初被设计为用于备用致动器的故障安全(fail-safe)制动器，新的用途或应用可能会使制动器有多倍于以最初设想的用途或应用为基础所预计的占空比。由于占空比的增加和较高的工作温度(由于占空比不允许热量完全散发)会导致磨损率增大。这种过度的磨损会导致系统功能出现大量问题。例如，当制动元件受磨损时，致动器和相关的驱动装置会有：过度的滑行和/或位置误差(例如在已发信号停止时驱动装置仍继续旋转)，低的保持扭矩和/或在所耦接的元件中的位置漂移(例如在被制动时，驱动装置无法保持固定以及固定相关的组件)，以及，高的释放电压(例如需要更大的功率将制动器去接合，这可能是由于例如制动器中的气隙超过电磁力在普通电压下能够去接合的气隙)。在不具有所公开的现场可更换制动器的系统中，对磨损的检查需要将致动器从飞机卸下并将其放在地上。如果制动系统无法工作，则维修人员要拆解致动器以便更换受磨损的部分。而这会延迟致动器的重新安装，并使得一体化的制动器、致动器、其他元件、与致动器相关的飞机以及其他飞机暴露于异物碎片的风险中。为了解决这些问题，开发了本专利技术所公开的现场可更换制动器，其可应用于任何利用了此类制动器(例如故障安全制动器)的发动机。该新型制动器的一些方面包括允许查看制动元件以进行现场检查的窗口。该窗口可与制动器电枢和制动器核(brakecore)对齐，从而能够轻松地检查制动盘/垫的磨损。其他方面则包括现场可更换制动器和制动模块的环境密封，以及现场可更换制动器利用不松脱硬件和相匹配的安装特征部从而进行快速且无污染的拆卸和安装。其他方面可包括使用专门的轴承和锁定螺帽以保持现场可更换制动器驱动装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系统，包括：/n具有一体式制动器壳体的模块化的制动部件，其被配置成安装到发动机；/n在所述一体式制动器壳体内的驱动联轴器，其被配置成与所述发动机的输出轴机械地耦接；/n布置在所述一体式制动器壳体中的一个或多个制动盘，其被配置成在接合时对所述驱动联轴器的运动进行制动；以及/n在所述一体式制动器壳体中的电枢，其被配置成将所述一个或多个制动盘与所述驱动联轴器接合或去接合。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170919 US 15/708,2561.一种系统，包括：
具有一体式制动器壳体的模块化的制动部件，其被配置成安装到发动机；
在所述一体式制动器壳体内的驱动联轴器，其被配置成与所述发动机的输出轴机械地耦接；
布置在所述一体式制动器壳体中的一个或多个制动盘，其被配置成在接合时对所述驱动联轴器的运动进行制动；以及
在所述一体式制动器壳体中的电枢，其被配置成将所述一个或多个制动盘与所述驱动联轴器接合或去接合。


2.如权利要求1所述的系统，还包括所述发动机。


3.如权利要求2所述的系统，还包括变速箱，所述变速箱与所述发动机能够操作地耦接。


4.如权利要求3所述的系统，其中，所述发动机和所述变速箱的组合是致动器，并且其中，所述模块化的制动部件被配置为用于所述致动器的故障安全制动器。


5.如权利要求1所述的系统，还包括：
通过所述一体式制动器壳体的检查窗口，所述检查窗口与所述制动器电枢和制动器核中的至少一部分对齐。


6.如权利要求5所述的系统，还包括窗盖，其被配置为覆盖和密封所述检查窗口。


7.如权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多个制动盘包括至少一个静态盘。


8.如权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多个制动盘包括至少一个动态盘。


9.如权利要求8所述的系统，还包括：
设置在所述至少一个动态盘上的内花键；以及
设置在所述驱动联轴器上的外花键，
其中，所述内花键被配置成与所述外花键接合。


10.如权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多个制动盘包括至少一个浮动盘。


11.如权利要求1所述的系统，还包括锁定螺帽，所述锁...

【专利技术属性】
技术研发人员：世杰·刘，库尔特·古德哈梅尔，菲尔·德马罗，道格·坎贝尔，约翰·吉奥尔达诺，菲尔·奇维利，
申请(专利权)人：惠帕尼驱动系统有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US