【技术实现步骤摘要】
本公开涉及螺杆致动器，具体地涉及用于交通工具中的安全关键角色的螺杆致动器，例如用于飞行器中的水平安定面配平致动器(hsta)的螺杆致动器。
技术介绍
1、典型的螺杆致动器包括具有螺杆螺纹的螺杆轴以及设置在螺杆轴上的一个或多个螺母。每个螺母基本上被防止旋转(例如，通过连接到螺杆致动器所处的交通工具的元件，例如飞行器襟翼)，使得当螺杆轴围绕其轴线旋转时，螺母被迫通过两个螺纹的相互作用而沿着螺杆轴的轴线移动。
2、滚珠螺杆致动器是螺杆致动器的一种形式，其中滚珠轴承位于螺母的螺纹与螺杆轴的螺纹之间。这些滚珠轴承有助于减少螺母螺纹与螺杆螺纹之间的摩擦，并减少螺纹的磨损。
3、磨损发生在螺母与螺杆螺纹之间(或滚珠轴承与螺杆螺纹之间)，并且可能导致灾难性故障，其中螺母将能够基本上独立于螺杆轴的旋转而沿着螺杆轴的轴线滑动。因此，需要时常检查致动器以调查磨损情况。螺杆轴的螺杆螺纹通常是可触及的，并且能够易于检查。然而，螺母上的螺纹可能需要拆卸螺杆致动器才能进行检查。
4、用于交通工具中的安全关键角色的螺杆致动器通常被配置为使得它们包括主负载路径和在主负载路径发生故障时使用的辅助负载路径。主负载路径中的故障示例包括滚珠螺母、万向节或曲柄销的故障。
5、例如但不限于，螺杆致动器可以用于移动飞行器的缝翼和襟翼。代表性示例是与hsta结合使用，所述hsta控制飞行器上的水平可配平安定面表面，并且用于调整飞行器上的翼面的角度。由于水平安定面表面的尺寸和对飞行中的飞行器的控制的重要性，hsta的故障对飞行器来说
6、在此类应用中，安装在飞行器上的驱动马达被操作以使滚珠螺杆选择性地沿适当的旋转方向旋转，并且滚珠螺母安装在滚珠螺杆上/螺合在滚珠螺杆上并且被布置成在相对于安定面表面围绕其旋转的枢轴的偏心位置处与翼面直接或间接接合。因此，马达可以选择性地使滚珠螺杆相对于滚珠螺母沿一个旋转方向旋转，以使翼面沿一个方向移动或枢转。马达可以选择性地使滚珠螺杆相对于滚珠螺母沿相反旋转方向旋转，以使翼面沿相反方向移动或枢转。根据需要，滚珠螺杆可以相对于滚珠螺母旋转，或者滚珠螺母可以相对于滚珠螺杆旋转。
7、例如从us20180045291a1已知，提供了与第一螺母相邻的辅助螺母作为备用螺母。如果主螺母发生故障，则辅助螺母将承受负载。
8、在此类系统中，使用剪切销或预装载的分度装置作为如图1所示的爪式联接器的一部分以在正常操作中当负载仍然由主负载路径承载时将主螺母固定到辅助螺母。当遇到过度剪切时，剪切销会断裂，或者预装载的分度装置脱离，此时使用辅助螺母的辅助负载路径接管。
9、现有技术的螺母布置还可以将主螺母中的构造与辅助螺母上的构造接合，例如，所述辅助螺母上的构造是辅助螺母上的突出穿过主螺母中的凹部的突起或连接到主螺母的转移板，以便在剪切销或预装载的分度装置发生故障时将负载从主螺母和主负载路径转移到辅助负载路径。
10、因此，在现有技术中，螺杆致动器被配置为使得在正常操作中，辅助螺母的重量由剪切销或由预装载的分度装置承载，由此传输到主螺母。功能游隙确保在正常操作中辅助螺母与螺杆螺纹之间不会发生接触。
技术实现思路
1、下面将参考hsta来描述和解释本公开。然而，应当理解，本公开的螺杆致动器可以用于其他安全关键角色，并且本公开不限于hsta。
2、根据本公开的第一方面，提供了一种螺杆致动器，所述螺杆致动器包括主滚珠螺母、辅助螺母和滚珠螺杆。所述滚珠螺杆具有纵向轴线a。所述主滚珠螺母和所述辅助螺母两者与所述滚珠螺杆螺纹接合。所述螺杆致动器的内部功能游隙被配置为使得在正常操作中，所述辅助螺母的螺纹与所述滚珠螺杆螺纹接触。
3、内部功能游隙是螺杆致动器的不同功能部分之间允许的相对运动。内部功能游隙被定义为允许螺杆致动器正确操作。具体地，螺母与螺杆之间的内部功能轴向游隙是螺母的轴向移动，因为螺杆的螺纹与螺母的螺纹之间存在间隙，所以所述轴向移动可在不使螺母相对于螺母螺合在其上的螺杆旋转的情况下进行。
4、在本公开中，辅助螺母与螺杆之间的功能性轴向游隙以如下方式减小：与现有技术相反，在正常操作中，辅助螺母与螺杆之间存在接触。
5、正常操作涉及其中主螺母和相关联的支撑部分起作用并将外部负载(例如，源自水平安定面表面的负载)传输到螺杆而辅助螺母被卸载的操作状况。
6、螺杆致动器被配置为使得当螺杆旋转时防止主螺母和辅助螺母中的每一者旋转。因此，当螺杆在正常操作中旋转时，辅助螺母与螺杆之间存在摩擦力。
7、在上述实施方案中的一个实施方案中，所述主滚珠螺母和所述辅助螺母中的一者可以包括从该螺母延伸的防旋转元件，并且所述主滚珠螺母和所述辅助螺母中的另一者包括防旋转元件接合装置。所述防旋转元件和所述防旋转元件接合装置被配置为防止所述主滚珠螺母和所述辅助螺母的相对旋转，并且所述防旋转元件与所述防旋转元件接合装置之间的接合允许所述主滚珠螺母与所述辅助螺母之间沿轴向方向相对移动，并传输所述主滚珠螺母与所述辅助螺母之间围绕轴线a的旋转移动。
8、在上述实施方案中的替代实施方案中，所述辅助螺母可以包括从该螺母延伸的防旋转元件，并且所述螺杆致动器的非旋转部分包括防旋转元件接合装置。所述防旋转元件和所述防旋转元件接合装置被配置为防止所述螺杆致动器和所述辅助螺母的相对旋转，并且所述防旋转元件与所述防旋转元件接合装置之间的接合允许所述螺杆致动器与所述辅助螺母之间沿轴向方向相对移动，并阻止所述螺杆致动器与所述辅助螺母之间围绕轴线a的相对旋转移动。
9、本公开的螺杆致动器的优点在于，因为主滚珠螺母与辅助螺母之间没有固定连接，所以辅助螺母可以与主滚珠螺母脱离，而不需要在螺母之间存在负载或力来使螺母彼此脱离。这是有利的，因为这意味着辅助螺母将比已知的主滚珠螺母和辅助螺母系统更快地承受来自发生故障的主滚珠螺母的负载。
10、在上述实施方案中任一者的一个实施方案中，所述防旋转元件是纵向延伸元件，其具有平行侧面和沿垂直于所述纵向轴线a的方向的矩形横截面。所述纵向延伸元件的两个相对侧面围绕所述轴线彼此周向地间隔开，并且所述元件接合装置邻接这两个相对边缘。
11、在上述实施方案中任一者的替代实施方案中，所述防旋转元件是纵向延伸元件，并且所述纵向延伸元件为圆柱形并沿平行于所述纵向轴线a的方向延伸。该实施方案中的防旋转元件接合装置至少部分地围绕所述纵向延伸元件的纵向范围的至少一部分。在一些实施方案中，所述元件接合装置完全围绕所述纵向延伸元件的纵向范围的至少一部分。
12、在上述实施方案中任一者的替代实施方案中，所述防旋转元件是花键本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种螺杆致动器(16)，其包括主滚珠螺母(18)、辅助螺母(20)和滚珠螺杆(22)，其中
2.根据权利要求1所述的螺杆致动器(16)，其中所述主滚珠螺母(18)和所述辅助螺母(20)中的一者包括从该螺母延伸的防旋转元件(28)，
3.根据权利要求2所述的螺杆致动器(16)，其中所述主滚珠螺母(18)和所述辅助螺母(20)在所述滚珠螺杆(22)上彼此纵向间隔开，并且所述防旋转元件(28)和所述防旋转元件接合装置(34)被配置为使得所述主滚珠螺母(18)和所述辅助螺母(20)中的一者或两者在所述滚珠螺杆(22)上由于所述滚珠螺杆(22)与所述主滚珠螺母(18)和/或所述辅助螺母(20)之间的功能游隙而引起的纵向移动不会导致所述元件接合装置(34)和所述防旋转元件(28)彼此脱离。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的螺杆致动器(16)，其中所述辅助螺母(20)包括螺母定心装置(52)。
5.根据权利要求4所述的螺杆致动器(16)，其中所述螺母定心装置(52)包括一个或多个螺纹垫(54)，所述一个或多个螺纹垫装配到所述辅助螺母(20
6.根据权利要求4或5所述的螺杆致动器(16)，其中所述螺母定心装置(52)被配置为至少部分地密封所述滚珠螺杆(22)与所述辅助螺母(20)之间的空间。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的螺杆致动器(16)，其中所述辅助螺母(20)具有公螺纹，所述公螺纹被配置为对应于所述滚珠螺杆(22)上的螺纹。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的螺杆致动器(16)，其中所述防旋转元件(28)从所述主滚珠螺母(18)延伸。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的螺杆致动器(16)，其中所述主滚珠螺母(18)和所述辅助螺母(20)中的一者包括从该螺母的轴向端部延伸的两个或更多个防旋转元件(28)，并且
10.根据权利要求1至9中任一项所述的螺杆致动器(16)，其还包括距离监测装置，其中所述距离监测装置监测所述主滚珠螺母(18)上的位置与所述辅助螺母(20)上的位置之间的距离。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的螺杆致动器(16)，其中所述螺杆致动器(16)还包括主负载传输连杆(64)和辅助负载传输连杆(68)，并且所述螺杆致动器(16)被配置为使得外部负载能够通过至少一个主连接元件(58)传输进入或离开所述主滚珠螺母(18)，并且所述负载能够通过至少一个辅助连接元件(60)传输进入或离开所述辅助螺母(20)，
12.根据权利要求11所述的螺杆致动器(16)，其中所述主负载传输连杆(64)是主万向节(62)，所述主滚珠螺母(18)连接到所述主万向节(62)，并且所述主万向节(62)适于与所述外部负载接合。
13.根据权利要求11或12所述的螺杆致动器(16)，其中所述辅助负载传输连杆(68)是辅助万向节(66)，所述辅助螺母(20)连接到所述辅助万向节(66)，并且所述辅助万向节(66)适于与所述外部负载接合，并且任选地，所述辅助螺母(20)与所述辅助万向节(66)之间的轴向位移由监测装置监测。
14.一种水平安定面配平致动器(10)，其被配置为致动至少一个水平安定面表面(8)，所述水平安定面配平致动器(10)包括根据权利要求1至13中任一项所述的螺杆致动器(16)，或一种飞行器(2)，所述飞行器包括至少一个水平安定面表面(8)和至少一个水平安定面配平致动器(10)，所述至少一个水平安定面配平致动器被配置为致动所述至少一个水平安定面表面(8)，其中所述水平安定面配平致动器(10)包括根据权利要求1至13中任一项所述的螺杆致动器(16)。
15.一种致动水平安定面表面(8)的方法，其中所述水平安定面表面(8)由水平安定面配平致动器(10)致动，并且所述水平安定面配平致动器(10)包括螺杆致动器(16)，所述螺杆致动器包括主滚珠螺母(18)、辅助螺母(20)和滚珠螺杆(22)，其中所述螺杆致动器(16)的内部功能游隙被配置为使得在正常操作中，所述辅助螺母(20)的螺纹与所述滚珠螺杆螺纹(22)接触，并且任选地
...【技术特征摘要】
1.一种螺杆致动器(16)，其包括主滚珠螺母(18)、辅助螺母(20)和滚珠螺杆(22)，其中
2.根据权利要求1所述的螺杆致动器(16)，其中所述主滚珠螺母(18)和所述辅助螺母(20)中的一者包括从该螺母延伸的防旋转元件(28)，
3.根据权利要求2所述的螺杆致动器(16)，其中所述主滚珠螺母(18)和所述辅助螺母(20)在所述滚珠螺杆(22)上彼此纵向间隔开，并且所述防旋转元件(28)和所述防旋转元件接合装置(34)被配置为使得所述主滚珠螺母(18)和所述辅助螺母(20)中的一者或两者在所述滚珠螺杆(22)上由于所述滚珠螺杆(22)与所述主滚珠螺母(18)和/或所述辅助螺母(20)之间的功能游隙而引起的纵向移动不会导致所述元件接合装置(34)和所述防旋转元件(28)彼此脱离。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的螺杆致动器(16)，其中所述辅助螺母(20)包括螺母定心装置(52)。
5.根据权利要求4所述的螺杆致动器(16)，其中所述螺母定心装置(52)包括一个或多个螺纹垫(54)，所述一个或多个螺纹垫装配到所述辅助螺母(20)上或者直接装配到所述辅助螺母螺纹中的至少一些辅助螺母螺纹上。
6.根据权利要求4或5所述的螺杆致动器(16)，其中所述螺母定心装置(52)被配置为至少部分地密封所述滚珠螺杆(22)与所述辅助螺母(20)之间的空间。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的螺杆致动器(16)，其中所述辅助螺母(20)具有公螺纹，所述公螺纹被配置为对应于所述滚珠螺杆(22)上的螺纹。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的螺杆致动器(16)，其中所述防旋转元件(28)从所述主滚珠螺母(18)延伸。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的螺杆致动器(16)，其中所述主滚珠螺母(18)和所述辅助螺母(20)中的一者包括从该螺母的轴向端部延伸的两个或更多个防旋转元件(28)，并且
10.根据权利要求1至9中任一项所述的螺杆致动器(16)，其还包括距离监测装置，其中所述距离监测...
【专利技术属性】
技术研发人员：E·普吕雄，
申请(专利权)人：拉季埃菲雅克有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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