无堵塞的双冗余致动器换道系统和过程技术方案

一种无堵塞的双冗余致动器换道系统，包括主通道系统和副通道系统。主通道系统被配置为在正常操作期间提供部件的致动，而副通道系统保持在备用配置；并且，副通道系统被配置为当所述主通道系统发生故障或堵塞而不向部件输出时提供部件的致动。出时提供部件的致动。出时提供部件的致动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无堵塞的双冗余致动器换道系统和过程


[0001]本公开涉及一种无堵塞的双冗余致动器换道系统。本公开也涉及一种无堵塞的双冗余致动器换道过程。更具体地，所公开的系统和过程允许具有主动和/或备用配置的机电双冗余致动器脱离堵塞的和/或故障的主动和/或者主通道并接合无堵塞的双冗余致动器的备用和/或副通道。
[0002]本公开还涉及一种在飞行器和/或航空航天应用或任何需要无堵塞的致动系统的应用中实现的无堵塞的双冗余致动器换道系统。本公开也涉及在飞行器和/或航空航天应用或任何需要无堵塞的致动系统的应用中实现的无堵塞的双冗余致动器换道过程。更具体地，所公开的系统和过程允许在飞行器和/或航空航天应用或任何需要具有主动和/或备用配置的无堵塞的致动系统的应用中的机电双冗余致动器脱离堵塞的和/或故障的主动和/或者主通道并接合无堵塞的双冗余致动器的备用和/或副通道。

技术介绍

[0003]目前用于飞行器和/或航空航天应用的主要致动技术是液压致动。例如，当前使用的主要飞行表面控制技术是液压控制。在这方面，液压致动器可以容易地结合双冗余。然而，液压致动器也具有许多固有的问题。例如，典型的液压致动系统存在诸如泄漏、重量损失大、维护需求高、故障率高之类的问题。
[0004]由于机电致动(EMA)固有的低成本、有利的低重量、和/或类似优点，飞行器工业越来越需要EMA。对EMA日益增长的需求正在扩展到高可靠性应用和/或关键应用，如航空航天飞行控制。高可靠性应用和/或关键应用中的致动器故障是非常不期望出现的，并且可能存在安全问题以及设备损坏的可能性。
[0005]因此，为了满足低故障率的需求，采用了双冗余致动器。然而，许多双冗余致动系统设计配置的限制是它们仅提供电气/电子冗余的情况；并且不提供无堵塞的双冗余机制。这意味着，如果一个致动器机械通道堵塞，那么第二个通道也会堵塞。这是因为它们都硬关联到同一个结构构件上；因此，一个通道中的堵塞或故障部件实际上是第二个通道中发生故障的相同部件。
[0006]因此，期望具有无堵塞冗余系统和/或冗余致动器过程的致动器，以规避通道堵塞。双冗余机电致动器规避机械故障的这种能力对于实现更高可靠性、增加安全性、限制设备损坏、和/或类似性能至关重要。

技术实现思路

[0007]本公开在很大程度上满足了上述需求，本公开描述了一种无堵塞的双冗余致动器换道系统和/或双冗余致动器换道过程。
[0008]本公开的一个方面包括一种无堵塞的双冗余致动器换道系统，包括主通道系统；以及副通道系统，其中，主通道系统被配置为在正常操作期间提供部件的致动，而副通道系统保持在备用配置下；以及其中，副通道系统被配置为当主通道系统发生故障或堵塞时提
供部件的致动。
[0009]本公开的一个方面包括一种无堵塞的双冗余致动器换道系统，包括主通道系统；副通道系统；主通道系统被配置为在正常操作期间提供部件的致动，而副通道系统保持在备用配置下；传感器，被配置为感测主通道系统的故障；以及控制器，被配置为响应于传感器感测到主通道系统的故障来控制副通道系统以提供部件的致动。
[0010]因此，已经相当广泛地概述了本公开的某些方面，以便可以在本文中更好地理解其详细描述，并且以便可以更好地理解本专利技术对本领域的贡献。当然，本公开还有其他方面，这些方面将在下面描述并且将形成所附权利要求的主题。
[0011]在这方面，在详细解释本公开的至少一个方面之前，应当理解，本公开在其应用中不限于以下描述中阐述的或附图中所示的构造细节和部件的布置。除了所描述的方面之外，本公开还能够以各种方式实践和实现。此外，应理解，本文所用的措辞和术语以及摘要是为了描述的目的，不应被视为限制。
[0012]因此，本领域技术人员应理解的是，本公开所基于的概念可以很容易地用作设计其他结构、方法和系统的基础，以实现本公开的几个目的。因此，重要的是，权利要求只要不脱离本公开的精神和范围，就应视为包括此类等效构造。
附图说明
[0013]图1示出了根据本公开方面的无堵塞的双冗余致动器换道系统的示意图。
[0014]图2示出了图1的主通道系统的局部透视分解图。
[0015]图3示出了图2的主通道系统的组件视图的横截面侧视图。
[0016]图4示出了操作模式下主通道系统的横截面侧视图。
[0017]图5示出了在主通道主动模式下，沿图4主通道系统V
‑
V线的机构的脱离的局部横截面图。
[0018]图6示出了图4的主通道系统的机构在脱离主通道模式时脱离的局部横截面图。
[0019]图7示出了图1的副通道系统的局部透视端视图。
[0020]图8示出了根据图1的无堵塞的双冗余致动器换道系统的局部顶部横截面图。
[0021]图9示出了根据图1的无堵塞的双冗余致动器换道系统在主通道操作和副通道备用模式下的局部端视图。
[0022]图10示出了根据图1的无堵塞的双冗余致动器换道系统在副通道保持位置和主通道脱离模式下的局部端视图。
[0023]图11示出了根据图1的无堵塞的双冗余致动器换道系统在副通道备用模式下的局部横截面图。
[0024]图12示出了无堵塞模式下主通道系统的横截面图。
[0025]图13示出了根据本公开的控制器。
[0026]图14示出了根据图1的操作无堵塞的双冗余致动器换道系统的过程。
具体实施方式
[0027]现在将参考附图描述本公开，其中相同的附图标记通篇指代相同的部件。本公开的各个方面有利地提供了一种为致动器提供冗余驱动的变速器。
[0028]图1示出了根据本公开方面的无堵塞的双冗余致动器换道系统的示意图。
[0029]在这方面，图1通过框图示出了根据本公开方面的无堵塞的双冗余致动器换道系统的关键元件。具体地，图1示出了无堵塞的双冗余致动器换道系统100。无堵塞的双冗余致动器换道系统100可以包括主通道系统200和副通道系统300。无堵塞的双冗余致动器换道系统100可以操作以致动部件400。
[0030]在一个方面，无堵塞的双冗余致动器换道系统100可配置为致动部件400，致动部件400包括用于飞行器的控制表面、飞行表面和/或类似组件，连接到用于飞行器的控制表面、飞行表面和/或类似组件，以及/或者操作用于飞行器的控制表面、飞行表面和/或类似组件。在一个方面，无堵塞的双冗余致动器换道系统100可以被配置为致动用于飞行器的飞行表面，其包括副翼、升降舵、方向舵、前缘襟翼、前缘缝翼、地面扰流板、内侧襟翼、内侧副翼、内侧副翼调整片、外侧襟翼、平衡调整片、外侧副翼、飞行扰流板、配平调整片、缝翼、空气制动器、升降舵配平、控制喇叭、方向舵配平、副翼配平、和/或类似部件中的一个或多个。在一个方面，致动器可以被配置为致动用于飞行器的部件，例如推力反向器、武器系统、空中加油系统、尾钩拦阻系统、起落架系统、门、舱门、和/或类似部件。在这方面，无堵塞的双冗余致动器换道系统100被特别配置到其中可靠性、重量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种无堵塞的双冗余致动器换道系统，包括：主通道系统；和副通道系统，其中，所述主通道系统被配置为在正常操作期间提供部件的致动，而所述副通道系统保持在备用配置下；以及其中，所述副通道系统被配置为当所述主通道系统发生故障或堵塞而不向所述部件输出时提供所述部件的致动。2.根据权利要求1所述的无堵塞的双冗余致动器换道系统，其中，所述部件连接到飞行器的控制表面。3.根据权利要求2所述的无堵塞的双冗余致动器换道系统，其中，所述控制表面包括以下中的至少一个：副翼、升降舵、方向舵、前缘襟翼、前缘槽、地面扰流板、内侧襟翼、内侧副翼、内侧副翼调整片、外侧襟翼、平衡调整片、外侧副翼、飞行扰流板、配平调整片、缝翼、空气制动器、升降舵配平、控制喇叭、方向舵配平和副翼配平。4.根据权利要求1所述的无堵塞的双冗余致动器换道系统，其中，所述部件连接到飞行器的部件。5.根据权利要求4所述的无堵塞的双冗余致动器换道系统，其中，飞行器的部件包括以下部件中的至少一个：推力反向器、武器系统、空中加油系统、尾钩拦阻系统、起落架系统、门和/或舱门。6.根据权利要求1所述的无堵塞的双冗余致动器换道系统，其中，所述主通道系统被配置为从正常操作转换到容错或无堵塞状态，在所述正常操作下，所述无堵塞的双冗余致动器换道系统的主通道系统操作所述部件，在容错或无堵塞状态下，所述无堵塞的双冗余致动器换道系统的主通道系统与所述部件断开连接并且不再操作所述部件。7.根据权利要求1所述的无堵塞的双冗余致动器换道系统，其中，所述主通道系统包括主通道致动马达和主通道变速箱，所述主通道致动马达和主通道变速箱被配置为在所述正常操作期间提供所述部件的致动，而所述副通道系统保持在所述备用配置下。8.根据权利要求7所述的无堵塞的双冗余致动器换道系统，其中，所述主通道系统还包括主通道脱离马达，所述主通道脱离马达被配置为当所述主通道系统发生故障或堵塞时使所述主通道系统与所述部件脱离。9.根据权利要求7所述的无堵塞的双冗余致动器换道系统，其中：所述主通道系统还包括花键内部输出轴、花键外部输出轴和主通道花键联接螺母，所述花键内部输出轴、花键外部输出轴和所述主通道花键联接螺母被配置为在所述正常操作期间提供所述部件的致动，而所述副通道系统保持在备用配置下；以及所述主通道花键联接螺母具有布置在外径上的螺纹和布置在内径上的内部花键。10.根据权利要求9所述的无堵塞的双冗余致动器换道系统，其中，在所述无堵塞的双冗余致动器换道系统的正常操作期间，所述主通道致动马达旋转并将旋转扭矩施加到所述主通道变速箱；所述主通道变速箱输出从所述主通道致动马达接收的旋转扭矩，并将该旋转扭矩施加到所述花键内部输出轴；所述花键内部输出轴通过所述主通道花键联接螺母将所述旋转扭矩传递到所述花键
外部输出轴；以及所述花键外部输出轴向所述部件输出旋转扭矩。11.根据权利要求7所述的无堵塞的双冗余致动器换道系统，其中，所述主通道系统还包括主通道脱离马达、花键内部输出轴、花键外部输出轴和主通道花键联接螺母，其中，所述主通道脱离马达被配置为当所述主通道系统发生故障或堵塞时使所述花键内部输出轴与所述花键外部输出轴脱离。12.根据权利要求1所述的无堵塞的双冗余致动器换道系统，其中，所述副通道系统包括副通道致动器马达、副通道变速箱和副通道输出轴，所述副通道致动器马达、所述副通道变速箱和所述副通道输出轴被配置为当所述主通道系统发生故障或堵塞而不向所述部件输出时提供所述部件的致动。13.根据权利要求12所述的无堵塞的双冗余致动器换道系统，其中，所述副通道系统还包括副通道行星输出级、副通道接合齿轮和副通道接合马达，所述副通道行星输出级、所述副通道接合齿轮和所述副通道接合马达被配置为当所述主通道系统发生故障或堵塞时将所述副通道系统连接到所述部件。14.根据权利要求13所述的无堵塞的双冗余致动器换道系统，其中，所述副通道行星输出级包括环形轮、一个或多个行星齿轮以及连接到所述副通道输出轴的太阳齿轮。15.根据权利要求6所述的无堵塞的双冗余致动器换道系统，其中，所述副通道系统控制所述部件。16.根据权利要求1所述的无堵塞的双冗余致动器换道系统，还包括：传感器，所述传感器被配置为感测所述主通道系统的故障；以及控制器，所述控制器被配置为响应于所述传感器感测到所述主通道系统的故障来控制所述副通道系统以提供所述部件的致动。17.根据权利要求1所述的无堵塞的双冗余致动器换道系统，还包括：主通道系统断开机构，所述主通道系统断开机构包括以下中的至少一个：螺杆轴、旋转引导件、蜗轮、机械止动件、轮、...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘世杰，库尔特，
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：