用于使反推力装置的可动整流罩移动的致动装置

摘要

本发明涉及一种用于使反推力装置的可动整流罩移动的致动装置(1)，包括：致动器(7)，致动器具有诸如螺杆的第一元件(12)和诸如螺母的第二元件(14)，其中，第一元件和第二元件能够接合，使得第一元件的旋转导致第二元件平移；锁定装置(33)，锁定装置包括可在锁定位置和解锁位置之间移动的锁定部件(34)，所述锁定位置用于防止第一元件旋转，所述解锁位置用于允许第一元件旋转；以及锁定抑制装置(42)，抑制装置包括凹口(46)和滚珠(47)，滚珠在所述凹口中可在填入位置和抑制位置之间移动，在所述填入位置，滚珠允许锁定部件运动，在所述抑制位置，滚珠防止锁定部件复位至所述锁定位置。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于使反推力装置的可动整流罩移动的致动装置。

背景技术

飞机推进组件或PPS(PowerPlantSystem，动力装置系统)通常包括引擎 舱和涡轮喷气发动机，涡轮喷气发动机被紧固至机翼的吊架或飞机机身。在具 有双流和高稀释率(涡轮风扇)的涡轮喷气发动机的情况下，涡轮喷气发动机 包括气体发生器(高压单元)、低压单元、风扇和喷嘴。风扇使在风扇的空气流 中流通的二股流(secondaryairflow)加速，以产生将飞机推进的必要的推力。

飞机推进组件通常包括反推力系统或TR系统，反推力系统或TR系统用于在 降落阶段中使推力反向以便增进飞机的制动能力。该系统包括一组可动整流罩 所述整流罩由一组连接的致动器致动，可动整流罩用于临时地阻挡空气流并且 使二股流朝外部并朝引擎舱的前方转向，从而产生反推力，反推力加强对机轮 的制动。

在“门式”的反推力系统的情况下，引擎舱配备有相对于引擎舱的结构在 缩回位置和展开位置之间枢转的可动整流罩(称为“门”)，在缩回位置，可动 整流罩使空气流中流动的空气朝外部并朝引擎舱的后方流动，在展开位置，整 流罩阻挡空气流并且将空气流动重新定向为朝外部并朝引擎舱的前方。

在所谓的“栅板”或“叶栅式”的反推力系统的情况下，引擎舱配备有相 对于引擎舱的结构沿轨道在缩回位置和展开位置之间滑动的可动整流罩，在缩 回位置，可动整流罩使空气流中的二股流朝外部并朝引擎舱的后方流通，在展 开位置，可动整流罩不覆盖布置在引擎舱的厚度中的导流叶片栅板并且利用阻 力板来阻挡空气流，阻力板的致动与整流罩的运动相关联。

通常，在一个情况或另一个情况下，可动整流罩由一组专用的致动器来致 动。致动器的运动的机械同步性由同步系统来提供，同步系统包括用于将致动 器相互机械地联接的柔性轴。

此外，反推力系统必定包括用于防止整流罩在飞行阶段意外展开的数个锁 定装置。在配备于反推力系统的其它锁定装置中，被称为“主要的”或PLS (primarylocksystem，主锁定系统)的某些锁定系统作用于柔性轴以阻碍柔性 轴旋转。

文献US6,786,039描述了一种用于反推力装置的致动系统，所述系统包括致 动器，所述致动器利用联接至柔性轴的驱动轴被驱动以在缩回形态和展开形态 之间移动。系统包括锁定装置，锁定装置能够被控制以接合或脱开驱动轴，以 便防止或允许所述驱动轴旋转。系统进一步包括锁定抑制装置，锁定抑制装置 用于在致动器不处于缩回形态时将锁定装置保持在脱开位置。

所提出的系统的缺点是：锁定装置被悬挂在系统的壳体上，这能够造成重 量分布和体积的问题。

另外，锁定装置包括锁定杆，锁定杆被电磁体移动并且能够由于锁定装置 相对于致动器的位置而受到相当大的径向力。

发明内容

本发明的目的在于提出现有技术的系统的替代性系统。

该目的在本发明中通过使用一种用于使反推力装置的可动整流罩移动的致 动装置来实现，所述致动装置包括：

-致动器，所述致动器包括第一元件和安装成可相对于所述第一元件平移 地移动的第二元件，所述第一元件和所述第二元件中的一个是螺杆，并且所述 第一元件和所述第二元件中的另一个是适于与所述螺杆配合的螺母，使得所述 第一元件相对于所述第二元件的旋转导致所述第二元件相对于所述第一元件平 移，

-锁定装置，所述锁定装置包括可在锁定位置和解锁位置之间移动的锁定 部件，在所述锁定位置，所述锁定部件防止所述第一元件旋转，在所述解锁位 置，所述锁定部件允许所述第一元件旋转，以及

-锁定抑制装置，所述抑制装置包括容置部和滚珠，所述滚珠可在填入位 置和抑制位置之间移动，在所述填入位置，所述滚珠在所述容置部内延伸并且 允许所述锁定部件在所述锁定位置和所述解锁位置之间运动，在所述抑制位置， 所述滚珠突出到所述容置部之外以防止所述锁定部件复位至所述锁定位置。

所述装置可进一步具有以下特征：

-所述滚珠可相对于所述第一元件的旋转轴线沿径向方向平移地移动，

-所述锁定抑制装置包括可在第一位置和第二位置之间移动的引导部件， 在所述第一位置，所述引导部件使所述滚珠自由地留在所述容置部中，在所述 第二位置，所述引导部件朝所述抑制位置将所述滚珠推出所述容置部，

-所述引导部件包括凹口，当所述滚珠处于所述填入位置时，所述被滚珠 接纳在所述凹口中，

-所述引导部件包括引导轨道，所述引导轨道适于在所述引导部件朝所述 第二位置移动时将所述滚珠朝所述抑制位置引导，

-所述引导部件可相对于所述第一元件以平行于所述第一元件的旋转轴线 的方式平移地移动，

-所述装置包括杆，所述杆可相对于所述第一元件平移地移动并且适于被所 述第二元件推动以使所述引导部件朝所述第一位置移动，

-可移动的杆至少部分地在所述第一元件内延伸，

-所述装置包括复位构件，所述复位构件适于将所述引导部件朝所述第二 位置推动，

-所述锁定部件可相对于所述第一元件以平行于所述第一元件的旋转轴线 的方式平移地移动，

-所述锁定装置包括电磁体，所述电磁体在被供电时将所述锁定部件朝所 述解锁位置推动，

-所述锁定装置包括复位构件，所述复位构件适于将所述锁定部件朝所述 锁定位置推动，

-所述锁定部件包括凹口，所述凹口被布置成：当所述锁定部件处于所述 解锁位置时，所述滚珠与所述凹口接合以防止所述锁定部件复位至所述锁定位 置，

-所述装置包括壳体和相对于所述壳体以固定的方式安装的支撑件，所述 壳体被形成在所述支撑件中，

-所述支撑件和所述锁定部件各自具有凹槽，所述支撑件的凹槽和所述锁 定部件的凹槽能够相互配合，以便引导所述锁定部件相对于所述支撑件平移。

附图说明

通过仅为示例性和非限制性的并且必须参考附图阅读的以下说明，其它特 征和优点将显现，在附图中：

由局部图1A和1B构成的图1为根据本发明的实施例的致动装置的纵向截面 视图的示意图，

图2为锁定抑制装置的细节视图，

图3为锁定装置的细节视图，

图4A和图4B示意性地示出处于解锁形态的致动装置，

图5A和图5B示意性地示出处于锁定形态的致动装置，

图6为检测装置的细节视图，

图7示意性地示出锁定部件的齿。

具体实施方式

在图1中，所示的致动装置1包括具有第一端部3和第二端部4的驱动轴2。第 一端部3被成形为能够附接至反推力装置的电机轴5或柔性轴，电机轴5被联接至 致动装置1的驱动电机。第二端部4包括啮合部分6。

致动装置1还包括致动器7，致动器7的运动由驱动轴2控制。

致动装置1还包括壳体8，壳体8用于安装在飞机的引擎舱上。为此，致动装 置1包括万向架(gimbal)组件9，万向架组件9包括紧固至壳体8的第一万向架 部件10和围绕第一旋转轴线可旋转地安装在第一万向架部件10上的第二万向架 部分11。第二万向架部件11适于围绕与第一旋转轴线垂直的第二旋转轴线可旋 转地安装在引擎舱上。该万向架组件使得能够避免致动器的展开轴线和可动整 流罩的运动方向之间可能的未对准所产生的应力的出现。

致动器7包括螺杆12和螺母14，螺杆12具有大致为细长圆柱形形状的本体 13，螺母14围绕螺杆12的本体13延伸。

螺杆12以相对于壳体8可围绕旋转轴线X旋转的方式安装，旋转轴线X与螺 杆12的纵向轴线重合并且还与致动器7的展开轴线重合。螺杆12包括第一端部15 (或接纳端部)和第二端部16(或自由端部)，第一端部15用于接纳驱动连接器。 螺杆12利用滚珠轴承系统17以可相对于壳体8旋转的方式安装，滚珠轴承系统17 布置在螺杆12和壳体8之间。

此外，致动器7包括输入锥齿轮18，输入锥齿轮18在螺杆12的第一端部15 处安装成与螺杆12成一体。输入锥齿轮18与驱动轴2的啮合部分6啮合，以便将 驱动轴2的旋转运动传递给螺杆12。

螺母14用于联接至致动器管60，致动器管60的一个端部利用球窝接头连接 件联接至反推力装置的可动部件(例如，可动整流罩)。

螺母14被安装成可相对于螺杆12沿螺杆12的纵向轴线X平移地移动，以使 致动器管在分别与致动器7的缩回形态和展开形态相对应的两个极端位置之间 移动。

为此，螺杆12的本体13具有圆柱形外表面19，螺旋凹槽20被形成在圆柱形 外表面19中。螺母14具有圆柱形内表面21，螺旋凹槽22被形成在圆柱形内表面 21中。螺杆12和螺母14利用容纳有滚珠的螺旋凹槽20和22来相互配合，使得螺 杆12相对于壳体8的旋转导致螺母14相对于螺杆12沿方向X平移。

致动器7还包括止挡部件23，止挡部件23固定地安装至螺杆12。止挡部件23 包括圆柱形部件24，圆筒形部件24围绕螺杆12延伸并且通过紧固销25紧固至螺 杆12。

致动器7进一步包括推动器26，推动器26安装成可相对于螺杆12平移地移 动。推动器26在端部止挡件23和螺杆12之间延伸。推动器26包括围绕螺杆12延 伸的圆筒形环27。圆筒形环27按照以下的方式布置：在螺母14接近与致动器7 的缩回位置相对应的极限位置时被螺母14推动。这具有以下作用：使推动器26 相对于螺杆12朝螺杆12的第一端部15(由箭头B表示的方向)移动。

致动器7包括布置在止挡部件23和推动器26之间的复位构件28，例如，压缩 弹簧。复位构件28适于沿相反方向(即，朝螺杆12的第二端部16)推动推动器 26，这具有以下作用：在螺母14移动远离极端缩回位置时使推动器26朝螺杆12 的第二端部16移动(由箭头A表示的方向)。

致动器7进一步包括解锁杆29。解锁杆29在螺杆12的纵向孔30内延伸。解锁 杆29能够相对于螺杆12沿轴线X在纵向孔中滑动。解锁杆29经由销31安装成与 推动器26成一体，销31沿相对于轴线X的横向方向将解锁杆29和推动器26联接。 销31能够在径向孔32中滑动，径向孔32形成在螺杆12的本体13中。

致动装置1还包括容纳在壳体8内的锁定装置33。

锁定装置33包括第一锁定部件34和第二锁定部件35，第一锁定部件34安装 成可相对于壳体8沿轴线X(因此相对于螺杆12)平移地移动，第二锁定部件35 安装成与螺杆12形成一体件。

锁定装置33还包括圆筒形的引导部件55。引导部件55相对于第一锁定部件 34固定地安装并且具有以平行于轴线X的方式延伸的纵向凹槽。

致动装置1还包括固定地安装至壳体8的衬套43。衬套43还具有以平行于轴 线X的方式延伸的纵向凹槽。引导部件55和衬套43利用容纳有滚珠的凹槽来相 互配合，以便使第一锁定部件34能够相对于壳体8沿轴线X平移并且防止第一锁 定部件34绕轴线X旋转。

第一锁定部件34相对于第二锁定部件35在锁定位置(图5B所示)和解锁位 置(图4B所示)之间平移地可移动，在锁定位置，第一锁定部件34与第二锁定 部件35接合，从而防止螺杆12旋转，在解锁位置，第一锁定部件34从第二锁定 部分35脱开，因此允许螺杆12旋转。

更确切地，如图3和图7中能够看到的，第一锁定部件34和第二锁定部件35 分别包括锁定齿53、54。第一锁定部件34的齿53和第二锁定部件35的齿54具有 不对称的形状。每个齿53、54包括阻挡表面56和滑动表面57，阻挡表面56依照 被轴线X经过的平面延伸，滑动表面57依照相对于轴线X倾斜的平面延伸。当第 一锁定部件34处于锁定位置时，齿53、54防止螺杆12沿第一方向(箭头A)旋 转，第一方向与致动器7的展开方向相应。具体地，第一锁定部件34的齿53的阻 挡表面56抵靠第二锁定部件35的齿54的阻挡表面56。然而，在该位置，齿53、 54允许螺杆12沿第二方向(箭头B)旋转，第二方向与第一方向(箭头A)相反 并且与致动器的缩回方向相应。具体地，第二锁定部件35的齿54的滑动表面57 能够在第一锁定部件34的齿53的滑动表面57上滑动。因此，在锁定装置33失效 的情况下，不管第一锁定部件34的锁定位置如何，都可控制致动器7的缩回。

锁定装置33包括电磁体36，电磁体36在被供电时将第一锁定部件34朝解锁 位置推动。

锁定装置33还包括复位构件37，复位构件37被布置成将第一锁定部件34朝 锁定位置推动。复位构件37为在壳体8和第一锁定部件34之间延伸的螺旋压缩弹 簧。

如图2所示，第一锁定部件34包括限定出内腔39的圆筒形壁38。圆筒形壁38 具有内表面40，环形加固件41形成在内表面40中。

如图6所示，锁定装置33还包括固定地安装至第一锁定部件34的金属标靶 (metaltarget)58和安装在壳体8上的传感器59，每个传感器59被定位成面向相 关联的金属标靶58。每个传感器59能够检测相对于传感器59定位成面向该传感 器的金属标靶58的位置。传感器59能够产生指示锁定装置33的锁定状态或解锁 状态的信号。

致动装置1还包括容纳在壳体8内的锁定抑制装置42。

锁定抑制装置42包括固定地安装至壳体8的衬套43。衬套43包括壁44，壁44 具有大致圆筒形的形状并且限定出内腔45。衬套43还包括侧向开口46，侧向开 口46贯穿壁44并且相对于轴线X沿径向方向延伸。

锁定抑制装置42进一步包括大致球形的滚珠47，滚珠47自由地接纳在开口 46中。开口46因此用作用于滚珠47的容置部。壁44的厚度小于滚珠47直径，使 得滚珠47总是部分地在开口46内延伸。

锁定抑制装置42还包括致动指状部48和活塞49，活塞49在衬套43内延伸并 且由致动指状部48控制。致动指状部48和活塞49可滑动地安装在衬套43中。活 塞49固定地安装至致动指状部48。因此，致动指状部48和活塞49被安装成可相 对于衬套43沿旋转轴线X在释放位置(图5A和图5B所示)和阻挡位置(图4A和 图4B所示)之间平移地移动。

致动指状部48沿轴线X延伸并且能够在螺母14接近缩回极端位置时被解锁 杆29沿第二方向(箭头B)推动。

此外，锁定抑制装置42包括复位构件50，复位构件50布置成沿与第二方向 相反的第一方向(箭头A)推动活塞49。复位构件50为布置在壳体8和活塞49之 间的螺旋弹簧。

活塞49包括用于接纳滚珠47的凹口51，凹口51绕活塞49的圆周延伸。当滚 珠47处于填入位置(图5A中所示的位置)时，凹口51面向开口46延伸并且适于 将从开口46突出到衬套43内的滚珠47部分地接纳。凹口51包括倾斜表面52，倾 斜表面52形成用于滚珠47的引导轨道。倾斜表面52被布置成：使活塞49沿轴线 X的平移具有相对于轴线X将滚珠47沿径向方向朝衬套43外推动的作用。活塞49 因此使得可将滚珠47朝抑制位置(图5B中所示的位置)引导，在抑制位置，滚 珠47从开口46突出到衬套43外。

在工作中，致动器7最初处于缩回形态并且锁定装置33被锁定(图5A和图 5B)。

在该形态中，螺母14抵接止挡部件23。在该极端位置，螺母14将推动器26 朝螺杆12的第一端部15推动(箭头B)，这具有以下作用：将复位构件28压缩并 且将解锁杆29朝活塞49推动。活塞49因此通过杆29被保持就位在解除抑制位置 (图5A中所示的位置)。

另外，第一锁定部件34处于锁定位置(图5B中所示的位置)。在该位置， 第一锁定部件34紧扣第二锁定部件35。更确切地，第一锁定部件34的齿53被定 位成面向第二锁定部件35的齿54的同时与齿54嵌合，这防止了螺杆12的任何旋 转。

因此，锁定装置33防止致动器的任何运动。

随着致动器7被锁定，反推力装置不可能意外展开。

另外，滚珠47在开口46中处于填入位置(图5A中所示的位置)。第一锁定 部件34的壁38防止滚珠47离开其容置部并朝抑制位置的任何运动。在该位置， 滚珠47允许第一锁定部件34相对于衬套43进行运动。

当飞行员控制反推力装置的展开时，控制系统启动对电磁体36的动力供应， 这具有使第一锁定部件34从锁定位置(图5A和图5B)移动至解锁位置(图4A 和图4B)的作用。

一旦第一锁定部件34处于解锁位置(图4A和图4B中所示的位置)，第一锁 定部件34脱开其与第二锁定部件35的接合。更确切地，第一锁定部件34的齿53 不再与第二锁定部件35的齿54嵌合，这将允许螺杆12旋转。

另外，当第一锁定部件34处于解锁位置时，第一锁定部件34的凹口41被定 位成面向其中接纳有滚珠47的开口46。

当致动器被展开时，驱动轴2经由电机轴5被致动装置的驱动电机沿第一方 向旋转地驱动。驱动轴2经由啮合部分6和输入锥齿轮18将螺杆12旋转地驱动。 螺杆12相对于螺母14的旋转驱动螺母14使其相对于螺杆12在致动器的展开方向 (箭头A)上沿轴线X平移。

随着螺母14不再抵接止挡部件23，螺母14将推动器26释放。复位构件28将 推动器26朝螺杆12的第二端部16推动，这具有使解锁杆29移动远离活塞49的作 用。

随着活塞49不再被杆29推动，复位构件50使活塞49回到阻挡位置。活塞49 相对于衬套43以平行于轴线X的方式平移，使得活塞49朝衬套43外部将滚珠47 推至开口46内。当活塞49处于阻挡位置时，滚珠47突出到开口46之外并且与第 一锁定部件34的凹口41接合，这具有阻止第一锁定部件34相对于衬套43进行平 移的作用。在该位置(抑制位置)，滚珠47防止第一锁定部件34复位到锁定位置。

因此，锁定抑制装置42防止在反推力装置未完全缩回时将致动器7锁定。

当飞行员控制反推力装置的缩回时，驱动轴2经由电机轴5被致动装置的驱 动电机沿与第一方向相反的第二方向旋转地驱动。驱动轴2经由啮合部分6和输 入锥齿轮18将螺杆12旋转地驱动。螺杆12相对于螺母14的旋转驱动螺母14使其 在致动器的缩回方向(箭头B)上沿轴线X相对于螺杆12平移。

当致动器7几乎完全缩回时，螺母14将推动器26推动至螺杆12的第一端部 15，这具有将复位构件28压缩并且将解锁杆29朝活塞49推动的作用。

解锁杆29然后将活塞49朝释放位置推动。

活塞49相对于衬套43以平行于轴线X的方式平移，使得活塞49的凹口51占 据面向开口46的位置。在该位置，活塞49不再将滚珠47保持在抑制位置。滚珠 47于是自由复位到填入位置。

在复位构件37的作用下，第一锁定部件34将滚珠47朝衬套43内部径向地推 动，这导致开口46内的滚珠47朝填入位置运动。滚珠47从第一锁定部件34释放 通路并且使第一锁定部件34能够复位至锁定位置。

复位构件37导致第一锁定部件34自动运动至锁定位置。致动器7的锁定因此 在不需要电力供应的情况下被执行。

一旦螺母14抵接止挡部件23，致动器7被完全缩回。

一旦致动器7被锁定装置33锁定，在未预先控制锁定装置33使其解锁情况 下，致动器7就不再可能展开。

因为锁定装置能够与标准驱动轴2连接，所以已经描述的致动装置1具有 以下优点：能够容易地结合到现有的致动器的头部中。

附图标记

1致动装置

2驱动轴

3驱动轴的第一端部

4驱动轴的第二端部

5反推力装置的电机轴

6驱动轴的啮合部分

7致动器

8壳体

9万向架组件

10第一万向架部件

11第二万向架部件

12致动器的螺杆

13螺杆的本体

14致动器的螺母

15螺杆的第一端部(接纳端部)

16螺杆的第二端部(自由端部)

17滚珠轴承系统

18输入锥齿轮

19圆柱形外表面

20螺旋凹槽

21圆柱形内表面

22螺旋凹槽

23止挡部件

24圆筒形部件

25紧固销

26推动器

27圆筒形环

28连接至推动器的复位构件

29解锁杆

30螺杆的纵向孔

31销

32径向孔

33锁定装置

34第一锁定部件

35第二锁定部件

36电磁体

37连接至第一锁定部件的复位构件

38第一锁定部件的圆筒形壁

39第一锁定部件的内腔

40圆筒形壁的内表面

41环形凹口

42锁定抑制装置

43衬套

44衬套的壁

45衬套的内腔

46侧向开口

47滚珠

48致动指状物

49活塞

50连接至活塞的复位构件

51活塞的凹口

52凹口的倾斜表面

53第一锁定部件的齿

54第二锁定部件的齿

55引导部件

56齿的阻挡表面

57齿的滑动表面

58金属标靶

59传感器

60致动器管

61球窝接头连接件