專利名稱:除冰器控制系統(tǒng)的制作方法
本發(fā)明涉及一種用于除去機(jī)翼上薄冰的控制系統(tǒng)。
在特定的氣向條件下，機(jī)翼前緣會形成并積結(jié)上冰層，由于增加的重量引起的不利效果和機(jī)翼表面實際形狀的變化，需要給出一種有效的方法以去除飛機(jī)機(jī)翼上形成和積結(jié)的冰層。
本發(fā)明給出一種在除去機(jī)翼上形成和積結(jié)的冰層時，對所用的氣動除冰器能進(jìn)行有效控制的新型簡化控制線路。本發(fā)明利用一種簡化裝置把真空狀態(tài)和壓力輪流加到除冰單元上，這些單元使用極少的壓縮空氣便可工作而無須考慮壓力，而且還具有大流動能力，沒有連續(xù)處在熱氣中的移動部件、以及對污染不敏感等優(yōu)點。
本發(fā)明的目的在于發(fā)明一種響應(yīng)于定時開關(guān)，控制除冰單元膨脹的系統(tǒng)，該定時開關(guān)利用一個由一個恒定增壓氣流供氣的調(diào)節(jié)閥，恒定增壓氣源對該調(diào)節(jié)閥提供一個真空狀態(tài)，增壓氣源和真空狀態(tài)由電磁驅(qū)動閥和壓力探測器所驅(qū)動的開關(guān)控制，并被交替加在除冰單元上。此外，這些協(xié)同動作的閥門和開關(guān)提供在增壓時鎖住或密閉除冰單元的裝置。
附圖1是裝有除冰墊的部分飛機(jī)機(jī)翼和使除冰墊真空的一套控制線路示意圖。
附圖2是裝有除冰墊的部分飛機(jī)機(jī)翼和用于膨脹除冰墊膨脹管的一套控制線路示意圖。
附圖3是裝有除冰墊的部分飛機(jī)機(jī)翼和一套用于密閉在除冰墊中已增壓管道的控制線路示意圖。
附圖4是一種改進(jìn)型的除冰控制線路示意圖。
附圖5是用于調(diào)節(jié)真空度的控制閥橫截面局部示意圖。
在這些附圖中，所有相同或相對應(yīng)的部件都標(biāo)有同樣的參考數(shù)字。附圖1顯示出有一前緣的飛機(jī)機(jī)翼10的一部分，其上裝有多個可膨脹組件，圖中僅顯示出一膨脹組件的一個部分12。膨脹組件12是用纖維加強(qiáng)橡膠或類似橡膠的材料構(gòu)成的，具有靈活伸縮和彈性的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)中可放入膨脹管道或被縫制成具有許多用于破除冰墊上積結(jié)冰層的可膨脹通道。
將在后面加以描述的自調(diào)節(jié)真空閥15上的導(dǎo)管16被連接到用于輸送從渦輪機(jī)排出的增壓氣的導(dǎo)管17上，一分支導(dǎo)管18的一端連接到導(dǎo)管17上，另一端連到電磁驅(qū)動閥20。在常態(tài)位置時，電磁驅(qū)動閥20被一彈簧21置位，使圖1中標(biāo)有數(shù)字22的可移動閥塊將導(dǎo)管25與導(dǎo)管26相互接通，同時還阻斷了通向?qū)Ч?8的通路，導(dǎo)管25連接到對導(dǎo)管25和導(dǎo)管26同時抽真空的真空閥15上。由彈簧31偏置的電磁驅(qū)動閥30使導(dǎo)管26與導(dǎo)管32和主導(dǎo)管33相互接通。主導(dǎo)管33又連接在膨脹組件12上，如圖1中所示，在通路25這條管路上被抽吸的負(fù)壓直接傳到膨脹組件12并使除冰墊維持在收縮狀態(tài)。電磁驅(qū)動閥30的閥通管標(biāo)有數(shù)字35，在常態(tài)位置時，電磁線圈中的芯柱36處在如圖2中所示的朝下的下置位置，當(dāng)電磁線圈37通電時，芯柱36如圖3中所示向上移動并斷開了從導(dǎo)管26流向?qū)Ч?2的增壓氣流。在圖3中可見，壓力開關(guān)S-1通過導(dǎo)管38連接到導(dǎo)管33上，導(dǎo)管38使膨脹管12保持壓力并且無論何時只要在膨脹管12中建立起足夠壓力，這壓力便驅(qū)動壓力開關(guān)S-1去閉合觸點K-1，隨后，電磁線圈37通電并將芯柱36拉向上方并切斷流向膨脹管12的增壓氣流，同時密閉以防止增壓空氣倒流，使除冰器的膨脹管維持在膨起狀態(tài)。
電磁驅(qū)動閥20的芯柱40在電磁線圈41通電后向上移至圖2中所示的位置，使流經(jīng)導(dǎo)管18的增壓氣流通到導(dǎo)管26中，假定這時電磁驅(qū)動閥30尚未通電，那么導(dǎo)管26則對膨脹管加壓，在圖2中可見，這種狀態(tài)在管路33中的增壓氣流尚未完全隆起膨脹管12且壓力開關(guān)S-1也未動作時一直存在。
一分支導(dǎo)管45連接到一測量儀表上以便用標(biāo)準(zhǔn)測量單位數(shù)字化地指示出所抽的真空度，該分支導(dǎo)管45連到與真空閥15相接的導(dǎo)管25上，真空閥15旁的箭頭A表示空氣或高壓氣體從導(dǎo)管16排放到大氣中。
為控制電磁驅(qū)動閥20和30及它們各自的電磁線圈41和37的通斷電，由操作者啟動的一個適合的定時器按預(yù)先設(shè)定的時間間隔接通電線50，電線50分成兩支導(dǎo)線51和52，導(dǎo)線51向電磁線圈41供電，同時導(dǎo)線52在開關(guān)K-1閉合時向電磁線圈37供電。多個除冰器用的定時器示意圖已在圖3中表示出來，該圖描述了一種用于控制數(shù)個電磁線圈，具有多個分接點的中央定時機(jī)構(gòu)。這些電磁線圈可在預(yù)定的時間被驅(qū)動，在圖中僅給出一個除冰單元。時間的長短或時間間隔的控制在本領(lǐng)域內(nèi)是人所共知的。
假定控制線路斷開時，少量增壓空氣通過導(dǎo)管17被排放到自調(diào)節(jié)閥15中，該自調(diào)節(jié)閥15(1)在導(dǎo)管25上施加一個吸力并且(2)將增壓空氣如箭頭A所示方向排放出去。由于電磁驅(qū)動閥20和30處在常態(tài)無激勵狀態(tài)，閥20中滑塊22上的通道55和閥30中滑塊35上的通道56使導(dǎo)管25經(jīng)過導(dǎo)管26、32和33連接到除冰墊的膨脹管12上，由于此通路上形成真空狀態(tài)，除冰墊將維持在收縮狀態(tài)并使飛機(jī)機(jī)翼上的空氣平穩(wěn)流過，壓敏開關(guān)S-1此時處于不動作狀態(tài)，相應(yīng)地，觸點K-1也仍舊斷開。當(dāng)操作者啟動定時開關(guān)使除冰器控制線路工作時，定時開關(guān)按預(yù)置的時間通過導(dǎo)線51將電流送去驅(qū)動電磁線圈41，電磁線圈41然后將芯柱向上拉到如圖2中所示的位置，以斷開加在除冰墊中膨脹管12上的負(fù)壓吸力，并且將這些膨脹管12通過導(dǎo)管33，26和18連接到隆起除冰墊中膨脹管12的已增壓的管路17上，在壓敏開關(guān)S-1中尚未建起足夠壓力前，觸點K-1將維持?jǐn)嚅_狀態(tài)而電磁線圈37中沒有電流。
當(dāng)導(dǎo)管33和膨脹管12中達(dá)到足夠壓力時，壓敏開關(guān)S-1便驅(qū)動觸點開關(guān)K-1閉合，電流隨后流過導(dǎo)線50和52去驅(qū)動電磁線圈37，在電磁線圈37被激勵時，芯柱36將被向上拉到圖3中所示的位置，而后電磁驅(qū)動閥30中滑塊35上的通道56將已充入膨脹管12中的增壓氣密封住，便除冰器維持在隆起的狀態(tài)以破碎其上積結(jié)的冰層。在定時器斷開流向兩個電磁線圈41和37的電流時，電磁驅(qū)動閥20和30上的滑塊22和35將各自回到圖1中所示的位置，因此膨脹管12被接到負(fù)壓力，并且從導(dǎo)管17通過自調(diào)節(jié)閥15輸送來的增壓氣被導(dǎo)入大氣，與此同時，在導(dǎo)管25上維持了一個負(fù)壓力，導(dǎo)管25也將此負(fù)壓傳遞到除冰器上。
所述實施方案的一種改進(jìn)型在圖4中給出，其中僅用一個電磁驅(qū)動閥便可替代前述兩個電磁驅(qū)動閥。而膨脹組件12′與除冰單元12相同，自調(diào)節(jié)閥15′也與先前所述的和以后將要詳細(xì)描述的自調(diào)節(jié)閥15相同，與閥15′相連的導(dǎo)管16′被連接到導(dǎo)管17′和從渦輪發(fā)動機(jī)排出的壓力源上，一分支導(dǎo)管18′的一端連接在導(dǎo)管17′上，而另一端則接到一個電磁驅(qū)動閥60上。從閥60上伸出的導(dǎo)管25′被連到向?qū)Ч?5′施加負(fù)壓的閥門15′上。圖中閥門60的滑塊61處在阻斷導(dǎo)管18′而又將導(dǎo)管25′接到使閥門60接通膨脹組件12′的導(dǎo)管62的位置上。
電磁驅(qū)動閥60的滑塊61上連有一芯柱63，于圖中可見，由于電磁線圈64被通電激勵，芯柱63被向下拉去。同樣，當(dāng)膨脹管12′中一旦達(dá)到足夠的壓力，壓力開關(guān)S-2被啟動并且觸點K-2閉合時，線圈66亦被啟動，從圖中可見芯柱65將被向上拉去。
在上述實施方案工作時，假定控制線路是斷開的，少量增壓氣流從渦輪機(jī)通過導(dǎo)管17′被輸入自調(diào)節(jié)閥15′，該閥對導(dǎo)管25′提供一個恒定的吸力又如箭頭B所示方向排出該增壓氣流。閥門60的滑塊61將負(fù)壓導(dǎo)管25′與維持除冰器膨脹管或膨脹組件12′負(fù)壓的導(dǎo)管62接通。在操作人員啟動定時器使除冰單元工作時，定時器向?qū)Ь€65送電，以激勵電磁線圈64并將芯柱63拉向下方，從而將已增壓的導(dǎo)管18′與向膨脹組件12′加壓的分支導(dǎo)管62′接通，滑塊61同時將導(dǎo)管25′阻斷，在膨脹組件12′中達(dá)到足夠壓力時，壓敏開關(guān)S-2閉合觸點K-2，使流經(jīng)導(dǎo)線65的電流啟動繼電器R1，繼電器R1再打開閉合的觸點R1，將滑塊61向上拉以關(guān)閉導(dǎo)管18′和25′與導(dǎo)管62和62′，這樣便密封住膨脹組件12′，直到定時電路斷掉導(dǎo)線65和電磁線圈66上的電流為止(電磁線圈64已經(jīng)斷電)。
盡管自調(diào)節(jié)控制閥15的功能用法與圖4中所示的改進(jìn)型用法相同，但對其的描述仍要涉及到第一個實施例方案?？刂崎y15的外殼70內(nèi)有一中心腔孔71與另一大口徑的共軸腔室72相連通，外殼70的一端有一凸緣部分75與第二個外殼77的凸緣部分76相連接，從而形成了一個腔室，當(dāng)在兩個凸緣部分中間插入一園形隔片81并將兩凸緣夾緊時，該腔室分成第一腔室79和第二腔室80。隔片81適合地附在一個剛性環(huán)形活塞82上，活塞82的中心孔適于容納一個能夠夾持住隔片81和活塞82并使其能移動的套筒83。在套筒83內(nèi)有階臺的中心腔室中有一個帶螺紋的中間部分85，略大的空腔86在套筒的一端，另一端為略小的腔室87，一螺栓88旋在套筒83內(nèi)的中間那部分螺紋85上，螺栓88的一端向右頂靠在置于外殼70內(nèi)中心空孔71中的針閥90的閥桿89上。
壓縮彈簧91套在針閥90的閥桿89上，迫使針閥90如圖5中所示那樣向右頂靠在螺栓88，其目的將在后面敘述。彈簧91的一端座在第一腔室79中凸緣75的側(cè)壁上，另一端側(cè)則頂在閥桿89的一個墊圈上，螺栓88的槽口是用于按套筒83與螺栓結(jié)合的螺紋，在沿軸向移動該螺栓時便于調(diào)整彈簧91的壓力，套筒83一端外面螺紋上旋進(jìn)一環(huán)形擋盤95，便于擋住套在套筒83中間部分上的壓縮彈簧96的一端，壓縮彈簧96的另一端頂住凸緣76，以迫使隔片81和活塞82同螺栓88一道如圖5中所示那樣保持向右靠的狀態(tài)，腔室80經(jīng)過一個通過套筒83的空隙與大氣連通，這個空隙是外殼77中心空腔中繞環(huán)形擋盤四周的空隙。
園柱體外殼70中間部分有一鄰近針閥90與中心腔孔71相通的腔管100，該腔管的上部設(shè)有螺紋以便將導(dǎo)管16的一端旋進(jìn)去，如前所述，導(dǎo)管16連接到一高壓氣源以便從渦輪機(jī)引出一小部分增壓氣體。
裝在外殼70一端的環(huán)狀外殼102由帶螺紋的卡圈103所定位，帶有螺紋的卡圈130沿外殼70的這端旋進(jìn)。環(huán)狀外殼102具有一個與園筒狀外殼70相配合的環(huán)狀腔室105，該腔室通過園周分布并相互隔開的多個孔洞106與增大的中心腔室72連通，環(huán)狀外殼102朝下一端有一垂下的管狀部分107，管狀部分107的外面設(shè)有螺紋便于與導(dǎo)管25相接，內(nèi)部有一中心腔室108是用于與園周分布并相互隔開的多個孔洞106中的一個相通，伸延的園筒狀外殼70中，與中心腔管71平行的通道109是用于將腔室79與環(huán)狀外殼102中園周分布且相互隔開的孔洞106中的一個孔接通。
在上述自調(diào)節(jié)控制閥15工作時，從渦輪機(jī)排出的一小股高壓氣流經(jīng)導(dǎo)管16流進(jìn)外殼70中間部分的腔室100，再流過針閥90進(jìn)入中心腔管71，然后被導(dǎo)向通道或腔室72后排入大氣中，由于這股高壓氣流掠過環(huán)狀外殼102上的孔洞106，在這孔洞同時也在通道109和腔室108上形成負(fù)壓或吸力，腔室108經(jīng)導(dǎo)管25和控制閥20與(除冰墊)連通，以便在除冰墊上維持一個負(fù)壓力?；蛘呤沁B接到一個合適的真空儀器上。通道109連接腔室79，因此在活塞82和隔片81上加了一個與彈簧91和96相抗拒的負(fù)壓力。當(dāng)負(fù)壓按彈簧91和96的抗力成比例增加并且超過這些彈簧力時，針閥90將按圖5中所示向左移動，以減少從高壓管路16流進(jìn)中心腔室71的增壓氣流流量。因而減少了掠過孔洞106的高壓氣流，降低了孔洞106上的負(fù)壓力和腔室79中的負(fù)壓。這一作用使得彈簧91和96可將隔片81如圖5中所示那樣向右推移，同時也使針閥90移開以撤去對腔室100流進(jìn)的高壓氣流的限制作用，因此便平衡了加在隔片81上的力，通過旋轉(zhuǎn)套筒83中的螺栓88來調(diào)整在彈簧91上的一個活門，或是旋轉(zhuǎn)擋圈95來調(diào)整套筒83和隔片81以及中心腔管71中針閥90的位置都可以調(diào)節(jié)負(fù)壓力的量。
盡管一個特殊的實施例和本發(fā)明的幾個給定的改進(jìn)型都已經(jīng)被詳細(xì)的描述過了，但需要明了的是本發(fā)明并不限于這幾種特別地表示出和描述過的結(jié)構(gòu)，因為不用偏離本發(fā)明的原理便可做出多種改型。
權(quán)利要求
1.一個用于控制除冰器可膨脹單元的系統(tǒng)包括可撓曲活動以便破碎其上積結(jié)冰層的可膨脹單元；一個吸力調(diào)節(jié)閥，一個吸力管路連接到上述調(diào)節(jié)閥上；一個壓力源連接到上述調(diào)節(jié)閥上，用于上述吸力管路上產(chǎn)生吸力；工作的閥門裝置將上述吸力管路和上述壓力源與上述可膨脹單元相互連接以便控制可膨脹單元的狀態(tài)，上述工作的閥門裝置在第一種狀態(tài)時是為了在上述可膨脹單元上維持一個負(fù)壓，上述工作的閥門裝置在第二種狀態(tài)時是為了維持增壓氣體向上述可膨脹單元連接流動，上述工作的閥門裝置在第三種狀態(tài)時是為了將可膨脹單元鎖閉在沒有增壓氣流進(jìn)一步流進(jìn)的隆起狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求
1中所述的一個用于控制可膨脹單元的系統(tǒng)，其中上述可膨脹單元被膨脹到一個預(yù)定的最大壓力時便啟動一壓力探測器將上述工作的閥門裝置置于上述第三種狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求
1中所述的一個用于控制可膨脹單元的系統(tǒng)，其中通過對上述閥門裝置增加能量便可將其置于上述后兩種工作位置。
4.一種用來控制可膨脹單元的膨脹與收縮的系統(tǒng)包括可膨脹單元，一個調(diào)節(jié)閥。一個吸力管路將上述調(diào)節(jié)閥與第一個電磁驅(qū)動閥相互連接起來;一個壓力源連接到上述調(diào)節(jié)閥上以便在上述吸力管路中形成一個負(fù)壓，上述壓力源有一個分支管路連接到上述第一個電磁驅(qū)動閥上;第二個電磁驅(qū)動閥將上述第一個電磁驅(qū)動閥與上述可膨脹單元相互連接，上述兩個電磁驅(qū)動閥被偏置在常態(tài)斷電狀態(tài)以便上述吸力管路和上述可膨脹單元之間保持直接連通。
5.如權(quán)利要求
4中所述的一個控制可膨脹單元的膨脹和收縮的系統(tǒng)，其中上述第一個電磁驅(qū)動閥在受激通電狀態(tài)時動作以便將上述分支管路與上述第二個閥相互連接起來對可膨脹單元加壓。
6.如權(quán)利要求
5中所述的一個控制可膨脹單元的膨脹與收縮的系統(tǒng)，其中一個壓力探測器對應(yīng)于上述可膨脹管中一預(yù)定壓力而動作，以便在上述預(yù)定壓力時將上述可膨脹單元鎖閉。
7.如權(quán)利要求
6中所述的一個控制可膨脹單元的膨脹與收縮的系統(tǒng)，其中上述壓力探測器在上述預(yù)定壓力時動作，以確定上述第二電磁驅(qū)動閥在上述預(yù)定壓力鎖閉上述可膨脹單元，使上述單元保持該壓力。
8.如權(quán)利要求
7中所述的一個控制可膨脹單元的膨脹與收縮的系統(tǒng)，其中上述電磁驅(qū)動閥都響應(yīng)于一個工作在選擇性地動作的定時器。
專利摘要
一除冰器控制線路，其中增壓氣源被連接到數(shù)個控制閥和一個調(diào)節(jié)閘上，該調(diào)節(jié)閥有一真空管路輸出管路，輸出管路也被連接到這些控制閥上。由時間定時器驅(qū)動的這些控制閥依次用壓力管路和真空管路交替地隆起和收縮除冰單元?？刂崎y也響應(yīng)于一壓力探測器以這種順序密封或鎖閉已增壓的除冰單元。
文檔編號B64D15/00GK87100908SQ87100908
公開日1987年10月21日 申請日期1987年2月24日
發(fā)明者羅納德·韋恩·菲利普 申請人:B·F谷德里奇公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan