用于消除力纷争的包括自由游隙机构的电促动器制造技术

本发明专利技术涉及用于消除力纷争的包括自由游隙机构的电促动器。该促动器可操作以响应于电输入信号和机电输入信号中的一种。促动器包括围绕中心轴线限定的外壳，在壳内配置的输出轴，该输出轴能够在行程长度之上轴向运动。另外，促动器还包括驱动机构，其能够与输出轴协作，以沿着行程长度的一部分驱动输出轴，其中，促动器为可操作的，使得输出轴能够通过外部加载而沿着行程长度的剩余部分中的全部或部分驱动，同时不受驱动机构约束。促动器使能够结合一个或多个其它促动器进行操作，而不要求促动器与一个或多个其它促动器的操作的精确同步，并且减小/消除由于在促动器和一个或多个其它促动器之间的力纷争而造成的在促动器上的不必需的应力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及促动器，其可操作以当作为促动器系统的部分结合一个或多个其它促动器使用时减小“力纷争”的可能性。本专利技术特别地适合于在航空应用中使用，诸如在飞行器着陆装置的收回和延伸中使用。
技术介绍
促动器在许多
使用，以将输入信号转换成动作。在航空领域中，促动器用来将各种构件移动到期望的定向/位置，诸如着陆装置的收回和延伸，并且将空气动力控制表面移动到期望的定向。已经很好地确定，使用液压带动的促动器系统用于这些任务，其中液压流体提供媒介，输入信号通过该媒介转换成动作。然而，液压促动器系统要求管道系统的复杂的基础结构，用于包含并且传递液压流体。这种复杂的基础结构倾向于泄漏以及溢出，由此减小促动器系统的操作效率并且呈现环境危害。来自基础结构管道系统的液压流体的泄漏或溢出可最终导致促动的丧失。促动的这种丧失的结果对于飞行器为严重的，可能导致飞行器控制的丧失，这是由于不能调整空气动力控制表面并且不能展开着陆装置或将着陆装置锁紧在适当位置。在最坏的情况下，在飞行器中的液压促动系统的失效可导致飞行器的丧失，并且随之生命的丧失。不令人惊讶地，用于保护使之免于用于飞行器的液压促动器系统的基础结构的泄漏和灾难性的失效的维护体系必然地为严格的以及昂贵的，包括在再装填液压流体以及处理使用的液压流体中招致的花费。为了解决这些担忧，电功率带动的促动器被引进，其中电马达提供功率源用于促动器的输入信号，该输入信号然后被转换成动作。电功率带动的促动器避免对与液压促动系统相关的复杂的基础结构的需要并且相比于液压系统具有改善的效率和减小的维护要求的优点。在很多领域特别是飞行领域中普遍的是，具有要求使用必须一起协作的两个或更多个促动器的系统以实现期望的结果。相关的实例用于飞行器着陆装置，用于控制着陆装置的延伸和收回。例如，US5，022，609公开着陆装置，其具有以超中心联接(over centrelinkage)的形式的机构，用于将着陆装置锁紧到延伸位置(“下锁(downlock) ”)或收回位置(“上锁(uplock) ”)，由此在使飞行器着陆时阻止着陆装置的破坏，或当在巡航飞行时阻止着陆装置的不期望的展开。US5, 022，609公开使用第一促动器130以解锁该机构，以及使用第二更大的促动器116以随后收回着陆装置。在协作的促动器(诸如US5，022，609中的两个促动器)之间不同步，可导致促动器与另一个对抗地作用。该不期望的现象已知为“力纷争(force fighting)”。传统地在着陆装置系统中使用的已知的液压促动器系统通过从公共阀被操作的协作的促动器减轻力纷争的效应中的某些。公共阀的使用和在协作的促动器中使用的液压流体中的某些可压缩性帮助最小化在协作的促动器之间的任何力纷争的效应。然而，已经发现，电促动器系统易损于不需要的应力，该应力作为力纷争的结果而在协作的促动器上强加。该易损性由各种因素导致，包括由于电促动器的使用而造成的增加的促动器刚性，而不存在通过液压流体的可压缩性缓和力纷争应力。留下未经检查，这些应力将导致协作的促动器中的一个或多个失效。解决办法将使用复杂控制电路，以确保在协作的促动器之间的精确同步的操作并且由此避免力纷争的发生。然而，这种控制电路将增加促动器系统的重量和尺寸，以及增加系统设计的复杂性。可选地，设计能够经受住由于“力纷争”而强加的额外应力的用于电促动器系统的促动器，也将导致增加的促动器重量和尺寸，这将由此抵消超出已知的液压促动器系统的、使用电功率带动的促动器的优点。因此，需要改善的促动器，其减小或消除由“力纷争”导致的不期望的应力，同时最小化促动器的重量和尺寸。
技术实现思路
因此,提供促动器,其可操作以响应于电输入信号和机电输入信号中的一种，该促动器包括: 围绕中心轴线限定的外壳， 在壳内配置的输出轴，输出轴能够在行程长度之上轴向运动； 驱动机构，其能够与输出轴协作，以沿着行程长度的一部分驱动输出轴，其中，促动器为可操作的，使得输出轴能够通过外部加载而沿着行程长度的剩余部分中的全部或部分驱动，同时不受驱动机构约束。使促动器适合于使得对行程长度的剩余部分中的全部或部分而言，输出轴不受驱动机构限制，引进“自由游隙(free play) ”类型机构，其帮助消除或减小由于在促动器的驱动机构的操作和外部加载之间的冲突导致的力纷争所造成的、在促动器中的不受欢迎的应力。当应用到飞行器着陆装置时，优点特别显而易见，其中本专利技术的促动器可用来解锁如下机构，其存在用于将着陆装置锁紧在延伸位置(“下锁”)和收回位置(“上锁”)中的任一个或两者，由此使另外的促动器然后能够使解锁的着陆装置收回或延伸。优选地，促动器能够与锁紧机构和至少一个其它促动器协作，使得沿着行程长度的至少部分驱动输出轴，使锁紧机构在锁紧状态到解锁状态之间转换，由此使输出轴能够在至少一个其它促动器的作用下沿着行程长度的剩余部分中的全部或部分而被驱动，同时不受驱动机构约束。在该情形下，该至少一个其它促动器将提供在权利要求1中限定的外部加载的全部或部分。在该段落中指示的促动器布置特别地适合于应用于飞机着陆装置和用于将着陆装置锁紧到延伸或收回位置的相关的“下锁”和“上锁”联接。这种锁紧机构的一个非限制实例为超中心联接。在航空领域中，超中心联接普遍地用来将飞行器着陆装置“下锁”和“上锁”在延伸和收回位置。因此便利地，本专利技术的促动器可形成促动器系统的部分。促动器系统优选地包括至少一个其它促动器和锁紧机构，锁紧机构具有用于将构件保持在锁紧位置中的锁紧状态，其中，沿着行程长度的至少部分驱动输出轴，使锁紧机构从锁紧状态转换到解锁状态，由此使至少一个其它促动器能够移动构件并且沿着行程长度的剩余部分中的全部或部分驱动输出轴，而不受驱动机构约束。如在上文所指示，这种锁紧机构的一个非限制实例为超中心联接。另外，构件可便利地为飞行器着陆装置或它的部分。如可从上面段落理解，当应用到飞行器着陆装置时本专利技术的促动器具有特定优点。因此，飞行器着陆装置优选地包括车轮组件、根据本专利技术的促动器、至少一个其它促动器和用于将车轮组件锁紧到收回位置和延伸位置中的至少一个的锁紧机构，促动器为解锁促动器，其可操作以解锁锁紧机构，并且至少一个其它促动器可操作以从车轮组件的收回或延伸位置移动车轮组件，解锁促动器可操作以沿着行程长度的至少部分驱动输出轴，以由此将锁紧机构从锁紧状态转换到解锁状态，由此使至少一个其它促动器能够沿着行程长度的剩余部分驱动输出轴，而不受驱动机构约束，以由此从车轮组件的收回或延伸位置移动车轮组件。如上所指示，这种锁紧机构的一个非限制实例为超中心联接。当应用到用于飞行器的着陆装置时，本专利技术的促动器的驱动机构提供初始突跳(kick)或脉冲，以解锁将车轮组件保持在收回或延伸位置的锁紧机构，由此准许至少一个其它促动器从车轮组件的收回或延伸位置移动车轮组件。该至少一个其它促动器用于随后驱动(back-drive)锁紧机构和由此在本专利技术的促动器的行程长度的剩余部分的全部或部分上随后驱动本专利技术的促动器。由本专利技术的促动器提供的自由游隙或缺少约束使本专利技术的促动器和至少一个其它促动器能够彼此不同步地操作，但是不在本专利技术的促动器上强加显著的应力。该自由游隙或缺少约束允许本专利技术的促动器的尺寸和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种促动器，其可操作以响应于电输入信号和机电输入信号中的一种，所述促动器包括：围绕中心轴线限定的外壳；在所述壳内配置的输出轴，所述输出轴能够在行程长度之上轴向运动；驱动机构，其能够与所述输出轴协作，以沿着所述行程长度的一部分驱动所述输出轴，其中，所述促动器为可操作的，使得所述输出轴能够通过外部加载而沿着所述行程长度的剩余部分中的全部或部分驱动，同时不受所述驱动机构约束。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：RA埃文斯，MO蒂尔尼，
申请(专利权)人：通用电气航空系统有限公司，
类型：发明
国别省市：