專利名稱：可液壓致動的可配平水平穩(wěn)定器致動器的配平致動器致動系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及對飛行器上的液壓消耗裝置供應(yīng)動力。特別地，本 發(fā)明涉及一種用于飛行器中的可液壓致動的可配平水平穩(wěn)定器致動器的 配平致動器致動系統(tǒng)。此外，本發(fā)明涉及這種配平致動器致動系統(tǒng)在飛行 器中的應(yīng)用，以致動至少一個可配平水平穩(wěn)定器致動器。在相關(guān)的沖支術(shù)術(shù) 語中，用于相對于飛行器機身縱向改變飛行器穩(wěn)定器的傾斜度的線性致動 器被稱作"可配平水平穩(wěn)定器致動器"(簡稱THSA)，對于此種類型的線 性配平致動器，在>^發(fā)明的范圍內(nèi)也4吏用該名稱。
背景技術(shù)：
通常地，利用梯形螺紋軸桿或循環(huán)式滾珠軸桿來配平可相對于飛行 器機身縱向改變其傾斜度— 一 即相對于飛行器機身改變其傾斜度一 — 的飛行器穩(wěn)定器。由于必需對此種類型的配平致動器的可靠性和/或故障 率設(shè)以非常高的要求，所以通常必需設(shè)置兩個載荷路徑，這例如可通過 雙軸桿來實現(xiàn)。可替代地，還可以僅在一體化結(jié)構(gòu)的一個軸桿中實現(xiàn)兩 個載荷路徑。因為各軸桿的所需的冗余度和同步性，這種類型的循環(huán)式滾珠軸桿 或梯形螺紋軸桿形式的可配平水平穩(wěn)定器致動器的實施是非常復(fù)雜的。 所需的部件數(shù)目相對較大，所以實施變得相對困難。此外，由于這種軸 桿的可移動機械部件導(dǎo)致磨損并從而導(dǎo)致相應(yīng)的游隙。在極端的情況 下，軸桿中的這種游隙還會導(dǎo)致穩(wěn)定器上的不期望的空氣彈性效應(yīng)，這 甚至?xí)罱K導(dǎo)致機翼的振顫。此外，如果使用軸桿，則這些冗余構(gòu)造的可配平水平穩(wěn)定器致動器 的非常復(fù)雜的構(gòu)造會導(dǎo)致所謂的休眠錯誤，這通常難以及時地識別。然 而，為了識別這種類型的錯誤，需要大量的外部監(jiān)控設(shè)備，因而使得配平致動器變得更加復(fù)雜和笨重。由于直到現(xiàn)在，所有可設(shè)想到的方法都用于優(yōu)化采用梯形螺紋軸桿 或循環(huán)式滾珠軸桿的可配平水平穩(wěn)定器致動器的故障率以及重量，然而 并沒有取得明顯的改善，所以仍需要這樣的一種可配平水平穩(wěn)定器致動 器，其具有輕便的構(gòu)造并可靠地滿足關(guān)于故障率的苛刻要求。發(fā)明內(nèi)容基于與前述的已知可配平水平穩(wěn)定器致動器相關(guān)聯(lián)的問題，需要提 供一種可配平水平穩(wěn)定器致動器，其與已知的致動器相比具有較輕便的 構(gòu)造并且其仍然滿足與必要故障率相關(guān)的苛刻要求。為了滿足該需要，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，液壓線性致動器一一例 如可液壓致動的活塞氣缸單元一一首次用作可配平水平穩(wěn)定器致動器， 其下文簡稱為配平致動器。由于已知的活塞氣缸單元的故障率大致為1'1(T4 1/h,所以對于配平致動器的l'l(T6 1/h的高要求不能通過單獨使用此種類型的活塞氣缸單元來實現(xiàn)。由于使用典型的活塞氣缸單元無法 實現(xiàn)所需的故障率，所以直到現(xiàn)在，本領(lǐng)域中的技術(shù)人員還是認(rèn)為不能 將此種典型的活塞氣缸單元用作配平致動器。因此，建議提供一種配平致動器致動系統(tǒng)，其用于飛行器的可液壓 致動的可配平水平穩(wěn)定器致動器，所述配平致動器致動系統(tǒng)包括例如活 塞氣缸單元的至少一個液壓線性致動器、以及第一液壓動力供應(yīng)系統(tǒng)和 獨立于第一液壓動力供應(yīng)系統(tǒng)的獨立的第二液壓動力供應(yīng)系統(tǒng)。所述至 少一個液壓線性致動器耦聯(lián)到所述第一動力供應(yīng)系統(tǒng)，使得在正常操作過 程中所述第 一動力供應(yīng)系統(tǒng)將液壓動力施加到所述液壓線性致動器。此處 正常操作指的是第一動力供應(yīng)系統(tǒng)良好地操作。此外，至少一個液壓線性 致動器耦聯(lián)到第二液壓動力供應(yīng)系統(tǒng)，使得在故障操作過程中(即，例如 在第一動力供應(yīng)系統(tǒng)發(fā)生故障的過程中)第二動力供應(yīng)系統(tǒng)可將液壓動力 施加到所述線性致動器。由于列舉的大致為1*10-4 1/h的已知線性致動器故障率是僅具有一個 液壓動力供應(yīng)系統(tǒng)的線性致動器的故障率，所以通過提供獨立的第二液壓動力供應(yīng)系統(tǒng)，故障率可降低到所需的目標(biāo)值l'10"l/h或更小。此外，與已知的軸桿致動器相比，根據(jù)本發(fā)明的配平致動器致動系統(tǒng)可具有較不復(fù)雜的構(gòu)造，由此可顯著地降低配平致動器的重量。此外，與已知的 冗余配置的螺旋軸桿相比，液壓線性致動器可具有明顯減小的總體積， 這在航空和航天工程領(lǐng)域中當(dāng)然是始終有利的。借助于根據(jù)本發(fā)明實施方式的配平致動器致動系統(tǒng)可實現(xiàn)的另一優(yōu)點是與使用螺紋軸桿的典 型配平致動器相比，通過可以在根據(jù)本發(fā)明示例實施方式的配平致動器 致動系統(tǒng)中使用液壓線性致動器，可以實現(xiàn)更高的調(diào)節(jié)速度。如果第一液壓動力供應(yīng)系統(tǒng)確實發(fā)生故障，則控制單元可以切換成 由獨立的第二液壓動力供應(yīng)系統(tǒng)向至少一個線性致動器施加液壓壓力。 為此，第一動力供應(yīng)系統(tǒng)以及第二動力供應(yīng)系統(tǒng)都可與控制單元耦聯(lián)， 控制單元用于識別第一動力供應(yīng)系統(tǒng)的故障以隨后立即激勵第二液壓 動力供應(yīng)系統(tǒng)。在正常操作過程中，可通過控制單元從第一動力供應(yīng)系 統(tǒng)向至少一個液壓線性致動器供應(yīng)液壓動力；相反地，在故障操作過程 中，可通過控制單元從第二動力供應(yīng)系統(tǒng)向至少一個液壓線性致動器供 應(yīng)液壓動力。應(yīng)當(dāng)可以想到，可將第一液壓動力供應(yīng)系統(tǒng)實施為獨立單元，然而， 建議將第 一 液壓動力供應(yīng)系統(tǒng)耦聯(lián)到在任何情況下都存在的飛行器的 液壓主動力源。這樣，由控制單元控制的多個不同配平致動器可通過飛 行器的高性能主動力源來施加液壓動力。相反地，第二動力供應(yīng)系統(tǒng)是完全獨立于飛行器主動力源的液壓單 元，第二動力供應(yīng)系統(tǒng)例如具有單獨的液壓流體容器以及單獨的可電動 致動的液壓泵。由于第二液壓動力供應(yīng)系統(tǒng)與飛行器主動力源的故障率 不再關(guān)聯(lián)，所以可通過此完全獨立的第二液壓動力供應(yīng)系統(tǒng)顯著地降低 故障率。從而，通過第二動力供應(yīng)系統(tǒng)，不必為所述至少一個線性致動器的 動力供應(yīng)鋪設(shè)完全獨立的管線，第二動力供應(yīng)系統(tǒng)可耦聯(lián)到第一動力供 應(yīng)系統(tǒng)，以由此在故障操作過程中向第一動力供應(yīng)系統(tǒng)施加液壓動力。由 此可以節(jié)省額外的重量，這是航空和航天工程領(lǐng)域中一直主張的原則。通過上述的配平致動器致動系統(tǒng)，可在第一動力供應(yīng)故障的情況下 實現(xiàn)第一安全級，其中第二動力源可維持住至少一個線性致動器的動力 供應(yīng)。為了應(yīng)付第二動力供應(yīng)系統(tǒng)也發(fā)生故障的情形，可設(shè)置第二安全 級，其中呈活塞氣缸單元形式的至少一個線性致動器包括機械鎖定裝置，該機械鎖定裝置實施為如果第一和第二動力供應(yīng)系統(tǒng)故障，則機 械鎖定裝置相對于氣缸將活塞桿固定在故障前的最終固定位置上?？筛鶕?jù)第一實施方式來構(gòu)造該機械鎖定裝置，使得所述機械鎖定裝 置包括多個第一形狀配合元件，多個第一形狀配合元件沿氣缸縱向彼此 隔開特定間隔地繞所述氣缸的外周設(shè)置。此外，該鎖定裝置包括至少一 個第二形狀配合元件， 一旦線性致動器致動，第二形狀配合元件就與活 塞桿共同地移動并且同時移動過氣缸的一部分?？赏ㄟ^將形狀配合元件 至少間接地連接到活塞桿來實現(xiàn)第二形狀配合元件與活塞桿的共同移 動。為了使活塞桿相對于氣缸固定，至少一個第二形狀配合元件以形狀 配合的方式與位于氣缸縱向上的離散位置處的多個第一形狀配合元件 中的一個接合。已經(jīng)指出，由于第二形狀配合元件至少間接地連接到活 塞桿，所以通過由此實現(xiàn)的形狀配合而防止了進一步的致動，從而，如 果線性致動器的動力供應(yīng)發(fā)生故障，則可利用根據(jù)本發(fā)明示例實施方式 的鎖定裝置維持住線性致動器的最終固定位置。作為鎖定裝置的此第一實施方式的替代，還可以使上述的關(guān)系逆 轉(zhuǎn)。在這種情況下，根據(jù)替代的第二實施方式，鎖定裝置包括至少一個 第一形狀配合元件，第一形狀配合元件在活塞桿的出口區(qū)域中繞位于氣 缸的外周上。此外，鎖定裝置包括多個第二形狀配合元件， 一旦致動線 性致動器，則第二形狀配合元件與活塞桿共同移動并同時移動過第一形 狀配合元件?？赏ㄟ^將第二形狀配合元件至少間接地連接到活塞桿來實 現(xiàn)第二形狀配合裝置與活塞桿的共同移動。為了使活塞桿相對于氣缸固定，至少一個第一形狀配合元件以形狀配合的方式接合多個第二形狀配 合元件中的一個。已經(jīng)指出，由于第二形狀配合元件至少間接地連接到 活塞桿，所以可通過由此實現(xiàn)的形狀配合來防止線性致動器的進一步致 動，從而，如果線性致動器的動力源發(fā)生故障，則可利用根據(jù)本發(fā)明示 例實施方式的鎖定裝置維持住線性致動器的最終固定位置。所述的機械鎖定裝置可用于具有筒形構(gòu)造并需要可靠地機械鎖定 在不同離散位置上的所有類型的線性致動器，例如液壓缸、氣壓缸或電 動活塞氣缸單元。本發(fā)明的出發(fā)點在于實現(xiàn)這樣的可配平水平穩(wěn)定器致 動器其可將活塞氣缸單元用作可配平水平穩(wěn)定器致動器，當(dāng)然地，可 通過此機械鎖定裝置來致動其它的飛行器致動器，例如用于襟翼、前緣 縫翼或擾流器的致動器。通過此處建議的機械鎖定裝置的開發(fā)以及通過冗余的動力供應(yīng)系 統(tǒng)，線性致動器(電動的、液壓的或氣壓的)可用于全新的應(yīng)用領(lǐng)域， 由此可將活塞氣缸單元用作可配平水平穩(wěn)定器致動器。通過機械鎖定裝 置，如果動力供應(yīng)發(fā)生故障，則線性致動器可不需要任何其它動力地可 靠地維持于其最終的固定位置，如下文中更加具體地解釋。與已知的活 塞氣缸單元的摩擦鎖定裝置相反，配置有根據(jù)本發(fā)明示例實施方式的具 有相應(yīng)尺寸的鎖定裝置的線性致動器能夠可靠地保持大小與由線性致 動器本身施加的定位力接近的力。由于鎖定裝置大致位于線性致動器或其氣缸的外周區(qū)域，所以如果 必要的話可以隨時容易地檢查、維護、測試以及甚至修理該鎖定裝置。 由于在線性致動器的兩個動力供應(yīng)系統(tǒng)都發(fā)生故障時鎖定裝置可以將 力從氣缸傳遞到活塞桿，所以其可提供第二載荷路徑，在動力源故障的 情況下線性致動器的載荷可以通過第二載荷路徑安全地分散。接下來，將對前面首先描述的根據(jù)本發(fā)明的鎖定裝置的第一實施例 的特殊實施方式進行解釋。然而，通過微小的修改，這些特殊的實施方 式當(dāng)然可類似地轉(zhuǎn)用于前面其次描述的根據(jù)本發(fā)明的鎖定裝置的第二 實施例。為了使至少一個第二形狀配合元件可與多個第一形狀配合元件中 的一個形成形狀配合，使至少一個第二形狀配合元件可釆取鎖定位置或解 鎖位置。在鎖定位置中，所述至少一個第二形狀配合元件與所述多個第一 形狀配合元件中的一個接合，而相反地，在所述解鎖位置中，解除所述形 狀配合。從而不需要施加額外的動力將至少一個第二形狀配合元件移入到 其鎖定位置，根據(jù)示例實施方式，至少一個第二形狀配合元件可產(chǎn)生回 復(fù)力，該回復(fù)力總是試圖將至少一個第二形狀配合元件移出解鎖位置而 進入鎖定位置。為了能夠抵抗該回復(fù)力、從而使得至少一個第二鎖定元 件不會在任意時刻采取其鎖定位置，根據(jù)本發(fā)明示例實施方式的鎖定裝 置還可包括解鎖致動器，解鎖致動器設(shè)置并定位為，使得通過致動解鎖 致動器，至少 一個第二形狀配合元件抵抗回復(fù)力地保持在其解鎖位置。如上所述，在線性致動器的兩個動力供應(yīng)系統(tǒng)都發(fā)生故障的情況下 不需要額外的能量來致動鎖定裝置。其原因是因為，解鎖致動器可由與致動線性致動器動力供應(yīng)系統(tǒng)相耦聯(lián)的動力供應(yīng)系統(tǒng)激勵，這可導(dǎo)致在 線性致動器的兩個動力供應(yīng)系統(tǒng)都發(fā)生故障的情況下至少一個第二形 狀配合元件中的一個由于回復(fù)力移入到其鎖定位置。從而，例如在液壓 致動的線性致動器的情況下，可以設(shè)置也通過液壓致動的解鎖致動器， 兩個致動器彼此耦聯(lián)，耦聯(lián)方式為，如果線性致動器的第一和第二動力 供應(yīng)系統(tǒng)發(fā)生故障則解鎖致動器的動力供應(yīng)也發(fā)生故障，這樣致使在動 力故障時至少一個第二鎖定元件會自動地采取其鎖定位置，由此可鎖定 線性致動器的最終固定位置。多個第一形狀配合元件的具體實施方式
可例如以包繞氣缸外周的 多個溝槽的形式實施。為此，多個溝槽可一體地結(jié)合于或集成于氣缸的 外周或者位于單獨的套管中，例如將套管的內(nèi)徑調(diào)整成與氣缸的外徑適 配，從而使得套管可以附連到氣缸。如上面解釋的那樣，至少一個第二形狀配合元件可間接地連接到活 塞桿，從而能夠與活塞桿一起共同地移動。該間接連接例如可通過插入 管或潛管實現(xiàn)，插入管或潛管連接到活塞桿的置于氣缸外部的一端，并 且相距一間隔或距離地同心包繞所述活塞桿。設(shè)計間隔的尺寸，使得在致 動線性致動器時，氣缸可插入所述間隔中。為了能夠相對于氣缸固定插入 管、從而固定活塞桿，插入管在其與氣缸重疊的區(qū)域的內(nèi)壁中容納至少一 個第二形狀配合元件。因為插入管的一端具有封閉的前壁，所以可以形成插入管與活塞桿自由端之間的連接，所述的活塞桿自由端可在該前壁 處附連到插入管的內(nèi)部，由此結(jié)合形成鐘罩的形式。至少一個第二形狀配合元件的一種簡單實施方式是使該形狀配合 元件實施為彈簧墊圏夾，彈簧墊圏夾的尺寸設(shè)計為當(dāng)彈簧墊圏夾處于鎖 定位置時其與多個溝槽中的一個以形狀配合的方式接合。可替代地，還 可以將第二鎖定機構(gòu)設(shè)置成例如多個小活塞氣缸單元，小活塞氣缸單元設(shè)置在氣缸的外側(cè)，并且其活塞桿在動力故障的情況下由于彈簧載荷接 合于氣缸的溝槽內(nèi)。為了在插入管中容納實施為彈簧墊圏夾的第二形狀配合元件，可在 插入管的與氣缸重疊的區(qū)域中設(shè)置環(huán)形間隙，該環(huán)形間隙容納位于其解 鎖位置中的彈簧墊圏夾。根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，配平致動器致動系統(tǒng)首次配備至少 一個液壓線性致動器，通過至少一個液壓線性致動器，可以在飛行器中使用如 上所述的配平致動器致動系統(tǒng)，從而致動實施為液壓活塞氣缸單元的可 配平水平穩(wěn)定器致動器。


下文將參照附圖更加具體地解釋本發(fā)明，附圖僅示出本發(fā)明的一個 示例實施方式。圖l示出液壓回路示意圖，其解釋了根據(jù)發(fā)明的示例實施方式的配平致動器致動系統(tǒng)；圖2是線性致動器的鎖定裝置的分解圖；圖3a示出經(jīng)過配備有鎖定裝置的活塞氣缸單元的縱向截面圖；圖3b以放大圖示的方式示出圖3a中的細(xì)節(jié)A;以及圖4示出根據(jù)本發(fā)明的示例實施方式的鎖定裝置沿圖3a中的線B -B的橫截面示圖。在所有的附圖中，相同或相應(yīng)的部件由相同或相應(yīng)的附圖標(biāo)記指 示。附圖不是按照比例繪制的，但是可以示出定性的尺寸比例。
具體實施方式
下面，首先參照圖1的液壓回路示意圖來解釋根據(jù)本發(fā)明的示例實 施方式的配平致動器致動系統(tǒng)。圖1示出的配平致動器致動系統(tǒng)包括液 壓線性致動器6、第一動力供應(yīng)系統(tǒng)18和第二動力供應(yīng)系統(tǒng)16,第二 動力供應(yīng)系統(tǒng)16由單獨的電動液壓流體泵操作。線性致動器6具有外 部鎖定裝置13，將在對附圖的進一步描述過程中更加具體地解釋該外部 鎖定裝置13，該外部鎖定裝置13在兩個動力供應(yīng)系統(tǒng)16、 18發(fā)生故障 的情況下用作第二安全級。在這個安全級，鎖定裝置13打開外部第二 載荷路徑，在動力故障的情況下，液壓缸的載荷可以經(jīng)由外部第二載荷 路徑傳遞。在正常操作過程中，線性致動器6的液壓動力經(jīng)由第一動力供應(yīng)系 統(tǒng)18以液壓的形式施加，線性致動器6的活塞桿7通過液壓動力開始運動。為了使活塞桿7的移動方向反向，通過三位四通閥19將壓力施 加到線性致動器6。為了監(jiān)控任何漏泄損失，控制單元15還包括流量調(diào) 節(jié)閥20,通過流量調(diào)節(jié)閥20可以確定任何漏泄或者壓力損失。為了在第一動力供應(yīng)系統(tǒng)18發(fā)生故障的情況下能夠維持住施加到 線性致動器6的壓力，在此處示出的示例實施方式中，第二動力供應(yīng)系 統(tǒng)16耦聯(lián)到管線系統(tǒng)，第一動力供應(yīng)系統(tǒng)18經(jīng)由該管線系統(tǒng)將液壓動 力施加到線性致動器16。如果第一動力供應(yīng)系統(tǒng)18確實發(fā)生故障，該 故障由控制單元15記錄，并且控制單元15立刻激勵第二動力源單元16, 由此可確保繼續(xù)將液壓動力施加到線性致動器6。為了使兩個動力供應(yīng)系統(tǒng)16、 18不會相互影響，它們通過止回閥 17彼此液壓去耦。如果第二動力源16也發(fā)生故障，則機械鎖定裝置13開始起作用， 線性致動器6經(jīng)由機械鎖定裝置13通過第二載荷路徑14維持在最后的 固定位置。現(xiàn)在將參照圖2至4解釋該機械鎖定裝置。使用該鎖定裝置，從而可相對于氣缸8固定線性致動器6的活塞桿 7。此種類型的呈液壓活塞氣缸單元6形式的線性致動器6可以在圖3a 中很好地辨認(rèn)出。為此，液壓活塞氣缸單元6基本上由氣缸8和活塞桿 7構(gòu)成，活塞桿7安裝成可在氣缸8內(nèi)沿縱向移位。通過氣缸腔內(nèi)的壓力沖擊，活塞桿7以已知的方式沿氣缸8的縱向 移位。如從圖3a中可以看到并且尤其從圖3b可以很好地看到的，套管 1例如經(jīng)由夾具附連到氣缸8的外周，繞套管1的外周配備有沿氣缸8 的縱向彼此間隔一個距離地設(shè)置的多個溝槽9。盡管在此處所示的示例 中將溝槽9設(shè)置在單獨的套管1中，但是當(dāng)然還可以將溝槽9直接地結(jié) 合到氣缸8的外周中。還是如圖3b所示，活塞桿7由所謂的插入管2同心地包繞，插入 管2連接到活塞桿7的自由端。插入管2以一個間隔包繞活塞桿7，從 而使得一旦致動活塞氣缸單元6，氣缸8就可以插入到該間隔中?；钊麠U7通過前壁連接到插入管2,前壁封閉插入管2的一側(cè)，并 且在前壁的延伸部中設(shè)置有用于聯(lián)接活塞氣缸單元6的孔眼或凸耳。呈至少一個第二鎖定元件形式的主動鎖定單元13位于通過前壁封 閉的插入管2的端部中。如從圖2和圖4中可最佳地看到的，在此處所 示的示例實施方式中，至少一個第二形狀配合元件4實施為彈簧墊片夾 4，在解鎖的位置中，彈簧墊片夾4由環(huán)形間隙10容納，環(huán)形間隙10 設(shè)置在插入管2的開口端。該環(huán)形間隙10可借助于例如錨固板或保持 座形成，錨固板或保持座能夠螺紋連接到插入管2端部的加寬部上。調(diào) 整彈簧墊圈夾4的內(nèi)徑，使得在釋放狀態(tài)— 一 即在其鎖定位置中 一 一 其 內(nèi)徑基本上對應(yīng)于套管1中的溝槽9的內(nèi)徑。從而，活塞氣缸單元不是通過根據(jù)本發(fā)明的鎖定裝置持續(xù)地鎖定， 相反地， 一個小的解鎖致動器5設(shè)置在彈簧墊圏夾4的開口端處，該解 鎖致動器5連接到一個動力源，該動力源耦聯(lián)到致動活塞氣缸單元6本 身的動力源。優(yōu)選地，該動力源是第二動力供應(yīng)系統(tǒng)16。通過致動解鎖 致動器5，彈簧墊圈夾4抵抗總是試圖將其移到鎖定位置中的回復(fù)力而 保持在其解鎖的位置中，在該解鎖的位置中，彈簧墊圏夾4由環(huán)形間隙 IO容納，從而使得活塞氣缸單元6自由地致動。如果活塞氣缸單元6的第一和第二動力供應(yīng)系統(tǒng)都發(fā)生故障，由于 解鎖致動器5的動力供應(yīng)與活塞氣缸單元6的第二動力供應(yīng)系統(tǒng)16耦 聯(lián)，這會導(dǎo)致解鎖致動器不再能夠補償由彈簧墊圏夾4施加的回復(fù)力， 其導(dǎo)致彈簧墊圏夾4從其解鎖的位置移到其鎖定位置，在該鎖定位置中， 彈簧墊圏夾4與套管1中的溝槽9之一接合，由此，活塞桿7相對于氣 缸8固定。以此種方式形成于活塞氣釭單元6的兩個孔眼12之間的形 狀配合連接可靠地鎖定活塞氣缸單元6，并且形成作為第二安全級的第 二載荷路徑。此外，應(yīng)當(dāng)指出，"包括，，和"包括有"不排除其它的元件或步驟， "一，，或者"一個"不排除多個的情況。此外，還應(yīng)當(dāng)指出，參照上面 示例實施方式之一描述的特征或步驟還可以用來與上述其它示例實施 方式的其它特征或步驟結(jié)合。權(quán)利要求中的附圖標(biāo)記不應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是限 制。附圖標(biāo)號列表1套管2插入管3錨固板4彈簧墊圏夾5解鎖致動器6線性致動器了活塞桿8氣缸9溝槽10環(huán)形間隙11前壁12孔眼13鎖定裝置14第二載荷路徑15控制單元16第二動力供應(yīng)系統(tǒng)17止回閥18動力供應(yīng)系統(tǒng)19三位四通閥20流量調(diào)節(jié)閥
權(quán)利要求
1.一種配平致動器致動系統(tǒng)，其用于飛行器的可液壓致動的可配平水平穩(wěn)定器致動器，所述系統(tǒng)包括至少一個液壓線性致動器(6)；第一液壓動力供應(yīng)系統(tǒng)(18)；以及獨立的第二液壓動力供應(yīng)系統(tǒng)(16)；其中，所述至少一個液壓線性致動器(6)耦聯(lián)到所述第一動力供應(yīng)系統(tǒng)，在正常操作過程中所述第一動力供應(yīng)系統(tǒng)將液壓動力施加到所述液壓線性致動器(6)，并且在所述第一動力供應(yīng)系統(tǒng)(18)至少部分地發(fā)生故障的故障操作過程中，所述第二動力供應(yīng)系統(tǒng)(16)向所述至少一個液壓線性致動器(6)施加液壓動力。
2.如權(quán)利要求l所述的配平致動器致動系統(tǒng)，還包括控制單元(15 )，所述第一動力供應(yīng)系統(tǒng)(18 )和所述第二動力供應(yīng)系 統(tǒng)(16)與所述控制單元(15)耦聯(lián)；其中，在正常操作過程中所述控制單元(15)從所述第一動力供應(yīng)系 統(tǒng)向所述至少一個液壓線性致動器(6)供應(yīng)液壓動力，并且在故障操作過 程中所述控制單元(15)從所述第二液壓動力供應(yīng)系統(tǒng)(16)向所述至少 一個液壓線性致動器(6)供應(yīng)液壓動力。
3.如權(quán)利要求2所述的配平致動器致動系統(tǒng)，其中，所述第一液壓動力供應(yīng)系統(tǒng)(18)耦聯(lián)到飛行器的液壓主動力源。
4.如權(quán)利要求2所述的配平致動器致動系統(tǒng)，其中，所述第二液壓動力供應(yīng)系統(tǒng)(16)獨立于所述飛行器的主動力 源，并且具有單獨的液壓流體容器以及單獨的液壓泵。
5.如前述權(quán)利要求中任一項所述的配平致動器致動系統(tǒng),其中在故障操作過程中，所述第二動力供應(yīng)系統(tǒng)(16)向所述第一動 力供應(yīng)系統(tǒng)(18)施加液壓動力以向所述線性致動器(6)供應(yīng)動力。
6.如前述權(quán)利要求中任一項所述的配平致動器致動系統(tǒng)，其中所述線性致動器(6)實施為具有活塞桿(7)和氣缸(8)的活塞 氣缸單元，并且所述線性致動器(6)包括WM貞定裝置(13)，在所述第 一動力供應(yīng)系統(tǒng)(18)和所述第二動力供應(yīng)系統(tǒng)(16)發(fā)生故障的情況 下，所述機械鎖定裝置適于相對于所述氣缸(8)將所述活塞桿(7)固 定在故障前的最后固定位置上。
7.如權(quán)利要求6所述的配平致動器致動系統(tǒng)，其中，所述WM貞定裝置包括多個第一形狀配合元件(9)以及至少 一個第二形狀配合元件(4)，所述多個第一形狀配合元件(9)中的每 一個沿所述氣缸(8)的縱向彼此間隔地繞所述氣缸(8)的外周設(shè)置， 一旦所述線性致動器(6)致動，則所述至少一個第二形狀配合元件就 與所述活塞桿(7)共同地移動并同時移動過所述氣缸(8)的一部分， 其中，所述至少一個第二形狀配合元件能夠以形狀配合的方式與位于所 述氣缸(8)縱向上的離散位置處的所述多個第一形狀配合元件(9)中 的一個接合，由此相對于所述氣缸(8)固定所述活塞桿(7)。
8.如權(quán)利要求7所述的配平致動器致動系統(tǒng)，其中，所述至少一個第二形狀配合元件(4)適于可選地釆取鎖定位置 或解鎖位置，在所述鎖定位置中所述至少一個第二形狀配合元件(4 )與所 述多個第一形狀配合元件(9)中的一個接合以形成形狀配合，在所述解鎖 位置中解除所述形狀配合。
9.如權(quán)利要求8所述的配平致動器致動系統(tǒng)，其中，所述至少一個第二形狀配合元件(4)適于產(chǎn)生回復(fù)力，所述回 復(fù)力試圖將所述至少 一個第二形狀配合元件(4)移出所述解鎖位置而it^ 所述鎖定位置。
10.如權(quán)利要求9所述的配平致動器致動系統(tǒng)，其中，所述鎖定裝置包括解鎖致動器(5),通過激勵所述解鎖致動器 (5 )，所述至少一個第二形狀配合元件(4 )抵抗所述回復(fù)力而保持在其解 鎖位置上。
11.如權(quán)利要求10所述的配平致動器致動系統(tǒng)，其中，所述解鎖致動器(5)由動力供應(yīng)系統(tǒng)激勵，所述動力供應(yīng)系統(tǒng) 耦聯(lián)到致動所述線性致動器(6)的動力供應(yīng)系統(tǒng)，使得如果所述線性致動 器(6)的動力供應(yīng)發(fā)生故障，則所述至少一個第二形狀配合元件(4)由 于所述回復(fù)力而移入所述鎖定位置。
12.如權(quán)利要求7至11中任一項所述的配平致動器致動系統(tǒng)，其中，所述多個第一形狀配合元件(9)由多個包繞所述氣缸(8)的 外周的溝槽(9)形成。
13.如權(quán)利要求12所述的配平致動器致動系統(tǒng)，其中，所述多個溝槽(9) 一體地結(jié)合在所述氣缸(8)的外周中。
14.如權(quán)利要求12所述的配平致動器致動系統(tǒng)，其中，所述多個溝槽(9)結(jié)合到單獨的套管(1)中，所述套管(1) 的內(nèi)徑調(diào)整成與所述氣缸(8)的外徑適配，從而使所述套管(1)能夠附 連到所述氣缸(8)上。
15.如權(quán)利要求7至14中任一項所述的配平致動器致動系統(tǒng)，其中，所述鎖定裝置還包括插入管(2)，所述插入管(2)連接到所述 活塞桿(7)的置于所述氣缸(8)外部的一端，并Jbf目距一間隔地同心包 繞所述活塞桿(7),所述間隔的尺寸確定為， 一旦致動所述線性致動器(6 )， 則所述氣缸(8)就插入所述間隔中，且所述插入管(2)在其與所述氣缸(8)重疊的區(qū)域的內(nèi)壁中容納所述至少一個第二形狀配合元件。
16.如權(quán)利要求15所述的配平致動器致動系統(tǒng)，其中，所述插入管(2 )的一端具有封閉的前壁(11 )，所述活塞桿(7) 經(jīng)由所述前壁(11)至少間接地連接到所述插入管(2)本身。
17. 如權(quán)利要求12或16所述的配平致動器致動系統(tǒng)，其中，所述至少一個第二形狀配合元件(4)實施為彈簧墊圏夾(4), 所述彈簧墊圏夾(4 )在其鎖定位置中以形狀配合的方式接合在所述多個溝 槽(9)之一中。
18. 如權(quán)利要求17所述的配平致動器致動系統(tǒng)，其中，所述插入管(2)在其與所述氣缸重疊的區(qū)域中形成環(huán)形間隙 (10)，所述彈簧墊圏夾(4)容納在所述間隙中。
19.如權(quán)利要求6所述的配平致動器致動系統(tǒng)，其中，所述^鎖定裝置包括至少一個第一形狀配合元件和多個第二 形狀配合元件，所述第一形狀配合元件在所述活塞桿的出口區(qū)域中繞所述 氣缸的外周設(shè)置，且一旦致動所述線性致動器，則所述多個第二形狀配合 元件就與所述活塞桿共同地移動并移動過所述第一形狀配合元件，其中所 述至少一個第一形狀配合元件能夠以形狀配合的方式接合位于所述活塞 桿縱向上的離散位置處的所述多個第二形狀配合元件中的一個，由此相對 于所述氣缸固定所述活塞桿。
20.如權(quán)利要求19所述的配平致動器致動系統(tǒng)，其中，所述至少一個第一形狀配合元件適于可選地采取鎖定位置或解 鎖位置，在所述鎖定位置中所述至少一個第 一形狀配合元件與所述多個第 二形狀配合元件中的一個接合而形成形狀配合，而在所述解鎖位置中解除 所述形狀配合。
21.如權(quán)利要求20所述的配平致動器致動系統(tǒng)，其中，所述至少一個第一形狀配合元件適于產(chǎn)生回復(fù)力，所述回復(fù)力 試圖將所述至少一個第一形狀配合元件移出所述解鎖位置而進入所述鎖 定位置。
22.如權(quán)利要求21所述的配平致動器致動系統(tǒng)，其中，所述鎖定裝置包括解鎖致動器，通過激勵所述解鎖致動器，所 述至少一個第一形狀配合元件抵抗所述回復(fù)力而保持在其解鎖位置上。
23.如權(quán)利要求22所述的配平致動器致動系統(tǒng)，其中，所述解鎖致動器由動力源激勵，所述動力源耦聯(lián)到致動所述線 性致動器的動力源，4吏得如果所述線性致動器的動力源發(fā)生故障，則所述 至少 一個第二形狀配合元件由于所述回復(fù)力而移入所述鎖定位置。
24.如權(quán)利要求19至23中任一項所述的配平致動器致動系統(tǒng)，其中，所述鎖定裝置包括插入管，所述插入管連接到所述活塞桿的置 于所述氣釭外部的一端，并J^目距一間隔地同心包繞所述活塞桿，所述間 隔的尺寸確定為， 一旦致動所述線性致動器，則所述氣釭就插入所述間隔 中。
25.如權(quán)利要求19至24中任一項所述的配平致動器致動系統(tǒng)，其中，所述多個第二形狀配合元件由多個結(jié)合到所述插入管內(nèi)周中的 溝槽形成。
26.如權(quán)利要求24或25所述的配平致動器致動系統(tǒng)，其中，所述插入管的一端包括封閉的前壁，所述活塞桿經(jīng)由所述前壁 至少間接地連接到所述插入管本身。
27.如權(quán)利要求25或26所述的配平致動器致動系統(tǒng)，其中，所述至少一個第一形狀配合元件實施為彈簧墊圏夾，所述彈簧 墊圏夾在其鎖定位置中以形狀配合的方式接合在所述多個溝槽之一中。
28.如權(quán)利要求24至27中任一項所述的配平致動器致動系統(tǒng)，其中，所述氣釭在其與所述插入管重疊的區(qū)域中形成環(huán)形間隙，所述 彈簧墊圏夾容納在所述間隙中。
29.如權(quán)利要求1至28中任一項所述的配平致動器致動系統(tǒng)在飛行器 中的應(yīng)用，由此用于致動至少一個實施為液壓活塞氣缸單元的THSA。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有兩個單獨的液壓動力供應(yīng)系統(tǒng)的配平致動器致動系統(tǒng)，通過所述配平致動器致動系統(tǒng)，可以首次地將液壓線性致動器用作飛行器中的可配平水平穩(wěn)定器致動器。至少一個液壓線性致動器與第一動力供應(yīng)系統(tǒng)耦聯(lián)，使得在正常操作過程中第一動力供應(yīng)系統(tǒng)將液壓動力施加給線性致動器。為了確保在故障的情況下對液壓線性致動器施加壓力，在這種情況下，借助于第二液壓動力供應(yīng)系統(tǒng)來維持向液壓線性致動器的壓力施加。
文檔編號B64C13/42GK101263050SQ200680032761
公開日2008年9月10日 申請日期2006年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月7日
發(fā)明者貢納爾·哈澤 申請人:空中客車德國有限公司