ES2346359T3 - Organo telescopico con tope interno borrable. - Google Patents

Abstract

Órgano telescópico comprendiendo un cilindro (1) en el cual una varilla (2) comprendiendo un pistón (3) está montada para deslizar telescópicamente, comprendiendo el órgano telescópico unos medios de tope interno borrables bajo un esfuerzo predeterminado cuando la varilla viene en tope entrado en el cilindro, caracterizado porque los medios de tope interno comprenden una pieza de tope (50) que se extiende en un hueco desembocando de la varilla (2) para sobresalir de ésta, estando la pieza de tope mantenida sobre la varilla mediante un pasador (51).

Description

Órgano telescópico con tope interno borrable.

Segundo plano de la invención

Se conocen numerosos órganos telescópicos cuya posición entrada está definida por un tope interno, por ejemplo gatos o amortiguadores para aeronave.

En el caso más específico de los amortiguadores, existe a menudo una necesidad de definir un tope entrada puesto que estos amortiguadores sirven igualmente a retractar el tren de aterrizaje, permitiendo el tope interno de definir la posición retractada del tren de aterrizaje.

Sin embargo, el recorrido útil definido por este tope puede ser inferior al recorrido que sería necesario para absorber la energía de aterrizaje en caso de aterrizaje severo.

Se conoce del documento FR-A-2608242 unos órganos telescópicos de tope borrable. En particular, se conoce la utilización de pieza de tope dispuesta en el fondo del amortiguador y sobre la cual la varilla del amortiguador viene a apoyar cuando llega en la posición de tope. El apoyo de la varilla más allá de un umbral de esfuerzo predeterminado provoca el pandeo de la pieza de tope, lo que permite un sobrerecorrido de la varilla más allá de la posición retractada.

Sin embargo, estas piezas de tope tienen formas complejas para permitir el inicio de pandeo, y el umbral de esfuerzo de pandeo es, debido a dispersiones de mecanizado, muy difícil a respetar.

Objeto de la invención

La invención tiene por objeto un órgano telescópico de tope borrable de tipo sencillo.

Breve descripción de la invención

Con vistas a la realización de este objetivo, se propone un órgano telescópico comprendiendo un cilindro en el cual una varilla está montada para deslizar telescópicamente, el órgano telescópico comprende unos medios de tope interno borrable por un esfuerzo predeterminado cuando la varilla llega al tope entrado en el cilindro. Según la invención, los medios de tope interno comprenden una pieza de tope que se extiende en un hueco desembocando de la varilla para sobresalir de esta, estando la pieza de tope mantenida sobre la varilla mediante un pasador.

Así, cuando la varilla llega en tope entrado con un esfuerzo sobrepasando el umbral de cizallamiento del pasador, éste cede y la pieza de tope se hunde en el hueco de la varilla, lo que libera un sobre recorrido de hundimiento de la varilla. El esfuerzo provocando el cizallamiento del pasador puede controlarse perfectamente, de manera que este esfuerzo está mucho mejor asegurado que en el caso de las piezas de tope.

Breve descripción de los dibujos

Estos aspectos de la invención y otros aspectos se entenderán mejor a la luz de la única figura de los dibujos anexos que es una vista en sección de un amortiguador según un modo particular de realización de la invención incorporando la función extensión/retracción, ilustrado en posición distendida.

Descripción detallada de la invención

La invención está ilustrada aquí en relación con un amortiguador utilizado por un tren de aterrizaje principal de helicóptero del tipo comprendiendo un balancín directamente articulado sobre el fuselaje del helicóptero, estando el amortiguador representado aquí destinado a montarse articulado entre el balancín y un punto de articulación sobre el fuselaje.

El amortiguador comprende aquí un cilindro principal 1 en el cual una varilla 2 está montada en deslizamiento telescópico. Con este fin, la varilla 2 lleva un pistón estanco 3 que desliza en el cilindro principal 1 y que define en éste una cámara anular 4 y una cámara llena 5 llenada de fluido hidráulico, formando una reserva de fluido hidráulico. La extremidad del cilindro principal 1 y de la varilla 2 lleva unas horquillas 6,7 para la unión articulada del amortiguador sobre el fuselaje por una parte y sobre el balancín del tren de aterrizaje por otra parte.

El amortiguador comprende un primer cilindro auxiliar 10 montado rígidamente sobre el cilindro principal, por ejemplo aquí por atornillamiento con interposición de una junta de estanqueidad, a proximidad de la horquilla de extremidad 6 del cilindro principal 1. El primer cilindro auxiliar 10 se extiende según una dirección sensiblemente perpendicular a un eje longitudinal del cilindro principal 1. Un primer pistón 11 está montado deslizante estanco en el primer cilindro auxiliar 10 para separar el interior de éste en una primera cámara neumática 12 llenada de gas bajo presión y una primera cámara fluida 13 en comunicación con la cámara llena 5 del cilindro principal 1 vía un primer órgano de laminado 14.

El amortiguador comprende un segundo cilindro auxiliar 20 montado rígidamente sobre el cilindro principal, por ejemplo aquí por atornillamiento con interposición de una junta de estanqueidad, a proximidad de la horquilla de extremidad 6 del cilindro principal 1. El segundo cilindro auxiliar 20 se extiende del otro lado del cilindro principal 1 según sensiblemente la misma dirección que la del primer cilindro auxiliar 10. Un segundo pistón 21 está montado deslizante estanco en el segundo cilindro auxiliar 20 para separar el interior de éste en una segunda cámara neumática 22 llenada de gas bajo presión y una segunda cámara fluida 23 en comunicación con la cámara llena 5 del cilindro principal 1 vía un segundo órgano de laminado 24.

Los órganos de laminado 14,24 son bien conocidos por el especialista y no se hará aquí una descripción detallada de ellos.

Aquí, la conexión fluídica entre la cámara llena 5 y los cilindros auxiliares 10,20 está reducida a su más mínima expresión, puesto que los cilindros auxiliares están directamente en comunicación con la cámara llena 5 vía los órganos de laminado 14,24 dispuestos en entrada de los cilindros auxiliares.

La primera cámara neumática 12 está hinchada a una primera presión, mientras que la segunda cámara neumática 22 está hinchada a una segunda presión que es superior a la primera presión. Típicamente la primera cámara neumática 12 está hinchada a 20 bares, mientras que la segunda cámara neumática 22 está hinchada a 80 bares.

El funcionamiento del amortiguador durante un aterrizaje es el siguiente. Bajo la acción del balancín que tiende a hundir el amortiguador, la varilla 2 está hundida en el cilindro principal 1, lo que obliga el fluido hidráulico contenido en la cámara llena 5 a pasar a través de los primero y segundo órganos de laminado 14,24 para llenar las primera y segunda cámaras fluido hidráulico 13,23 y así rechazar los primero y segundo pistones 11,21 para comprimir el gas contenido en las primera y segunda cámaras neumáticas 12,22.

La cámara anular 4 está normalmente unida vía una primera válvula accionada 30 a una reserva de fluido hidráulico o depósito de la aeronave no representada y cuya presión es típicamente del orden de 5 bares, de manera que la cámara anular 4 se llena progresivamente de fluido hidráulico durante el hundimiento de la varilla 2, evitando así cualquier cavitación.

Cuando el helicóptero despega, el gas bajo presión en las cámaras neumáticas 12, 22 rechaza el fluido hidráulico contenido en las cámaras fluido hidráulico 13,23 a través unos órganos de laminado 14,24 hacia la cámara llena 5, lo que rechaza la varilla 2 hacia su posición distendida. El fluido hidráulico contenido en la cámara anular 4 está rechazado hacia la reserva de fluido hidráulico bajo presión de la aeronave.

Estando así las cámaras neumáticas rechazadas sobre el lado del cilindro principal, el amortiguador tiene así una longitud L distendida particularmente compacta.

Según un aspecto particular de la invención, el amortiguador está previsto para permitir una retracción del balancín, con vistas a limitar la resistencia aerodinámica de éste en vuelo. Con este fin, se organiza un acortamiento accionado del amortiguador de la manera siguiente. Se inyecta fluido hidráulico bajo alta presión (típicamente 206 bares) en la cámara anular 4 mediante la primera válvula accionada 30, lo que tiene tendencia a hacer entrar la varilla 2 en el cilindro principal 1. Simultáneamente, una segunda válvula accionada 31 permite poner en comunicación la cámara llena 5 con una bombona 40, de manera que el fluido hidráulico contenido en la cámara llena 5 pueda evacuarse hacia dicha bombona 40. El fluido hidráulico recibido en la bombona 40 rechaza un pistón 41 montado deslizante en la bombona 40 que rechaza a su vez el fluido hidráulico presente bajo el pistón 41 hacia la reserva de la aeronave. Observaremos así que el fluido hidráulico proviniendo de la cámara llena 5 no se mezcla con el fluido hidráulico de la aeronave. Cuando la varilla 2 llega en tope en el fondo del cilindro principal 1, se cierra entonces la primera válvula accionada 30 de manera que el fluido hidráulico presente en la cámara anular 4 esté aprisionado e impida así la expansión del amortiguador.

Observaremos que durante esta retracción, las cámaras neumáticas 12,22 no están comprimidas puesto que du presión de hinchado es más importante que la presión de la bombona 40 (sensiblemente a la presión del depósito, sea 5 bares), de manera que el fluido hidráulico se dirige preferentemente hacia la bombona 40.

Para hacer volver el amortiguador en posición distendida, basta con abrir la primera válvula accionada 30 para poner en comunicación la cámara anular 4 con la reserva de la aeronave, y en un mismo tiempo, abrir la segunda válvula accionada 31 si ha sido cerrada. Reina así sensiblemente la misma presión por ambas partes del pistón 4, y gracias al juego de las diferencias de sección de la cámara anular 4 y de la cámara principal 5, la varilla está arrastrada hacia el exterior y el amortiguador se distiende, hasta volver a la posición ilustrada en la figura 1.

Según la invención, el amortiguador es capaz de un sobrerecorrido en caso de aterrizaje particularmente severo. Con este fin, la varilla 2 comprende un orificio hueco desembocando del lado del pistón 3 y recibe una pieza de tope 50 en el hueco de la varilla 2 para sobresalir de la varilla 2. La pieza de tope 50 está mantenida sobre la varilla por un pasador 51. La pieza de tope 50 comprende un fondo y una junta de estanqueidad 52 está dispuesta entre la varilla 2 y la pieza de tope 50 lo que permite aislar el hueco de la varilla frente a la cámara plena 5.

Cuando el amortiguador está utilizado para retractar el tren de aterrizaje, la pieza de tope 50 llega a topar contra el fondo 53 del cilindro principal 1 y define así la posición entrada del amortiguador. Cuando el amortiguador está utilizado para amortiguar los choques al aterrizaje, la pieza de tope 50 normalmente no se acerca al fondo 53 del cilindro principal 1. Sin embargo, en ciertos casos de aterrizaje severo, puede que no solamente la pieza de tope 50 venda a tocar el fondo 53, pero que la energía a absorber es tal que este contacto no es suficiente para parar el hundimiento del amortiguador. Según la invención, el pasador 51 está entonces previsto para ceder más allá de un umbral de esfuerzo predeterminado, con el fin, por una parte, de absorber una parte de energía de aterrizaje sobrante por la ruptura del pasador 51, y con el fin, por otra parte, de permitir un sobrerecorrido de la varilla 2 en el cilindro principal 1, permitiendo una sobrecompresión de las cámaras neumáticas 12, 22 lo que contribuye igualmente en absorber otra parte sobrante de energía de aterrizaje.

La ruptura en cizallamiento del pasador propulsa la pieza de tope 50 hacia el fondo del hueco de la varilla 2, de manera que la pieza de tope 50 ya no coopera con la junta de estanqueidad 52. El fluido hidráulico contenido en la cámara llena 5 puede entonces derramarse (lentamente) entre el órgano de tope 52 y la pared del hueco de la varilla 2 para vaciarse por el orificio de evacuación 54 dispuesto debajo de la varilla y así contribuir a disminuir la presión importante reinando en el amortiguador debido a la sobre compresión.

Observaremos que normalmente el orificio de evacuación 54 puede llegar a poner en comunicación la cámara anular 4 con el aire exterior. Para evitar que este aire se mezcle con el fluido hidráulico de la aeronave, un pistón flotante 55 está dispuesto con estanqueidad entre el cilindro 1 y la varilla 2 de manera que la llegada de fluido hidráulico por la primera válvula accionada 30 se realice bajo el pistón flotante 55, mientras que el aire proviniendo del orificio de evacuación 54 solo puede llenar el espacio que se extiende entre el pistón flotante 55 y el pistón 3 de la varilla 2. Por consiguiente no existe riesgo de polución del fluido hidráulico de la aeronave por el aire exterior.

La invención no se limita a lo que se acaba de describir sino que abarca cualquier variante entrando en el marco definido por las reivindicaciones.

En particular, aunque la invención esté aquí ilustrada en relación con un amortiguador utilizado por un tren de aterrizaje principal de helicóptero del tipo comprendiendo un balancín directamente articulado sobre el fuselaje del helicóptero, estando el amortiguador representado aquí montado articulado entre el balancín y un punto de articulación sobre el fuselaje, la invención no se limita a este tipo de tren de aterrizaje, puede por ejemplo perfectamente aplicarse a un tren de aterrizaje de tipo directo para el cual la caja forma el cilindro principal 1 y la varilla 2 lleva directamente la o las ruedas.

Aunque se haya ilustrado los cilindros auxiliares directamente fijados sobre el cilindro principal de manera que el órgano de laminado esté dispuesto en entrada de los cilindros auxiliares, los cilindros auxiliares podrán estar dispuestos en otra parte. Por ejemplo, se podrá fijarlos sobre el lado del cilindro principal, paralelamente a éste, estando los cilindros auxiliares unidos al cilindro principal por una conexión fluídica, por ejemplo una tubería rígida. Se podrá igualmente fijar los cilindros auxiliares en la bodega de la aeronave, lo que obliga a prever unos acoplamientos suplementarios sobre la aeronave. En este caso, es preciso prever una conexión fluídica con una porción flexible o permitiendo adaptar los movimientos del amortiguador con relación a la bodega. En todos los casos, se dispondrá con preferencia los órganos de laminado en entrada de las conexiones fluídicas, de manera que éstas y los cilindros auxiliares no sufran las fuertes presiones reinando en la cámara llena 5 durante el hundimiento del amortiguador.

Aunque hayamos ilustrado aquí un amortiguador de dos cámaras neumáticas, se podrá evidentemente aplicar la invención a un amortiguador de una sola cámara neumática, o al contrario, a más de dos cámaras neumáticas.

Finalmente, aunque el montaje particular del órgano de tope 50 en el hueco de la varilla 2 estando retenido por un pasador está ilustrado en aplicación a un amortiguador, esta disposición se aplica generalmente a cualquier tipo de gato telescópico.

Claims (4)

1. Órgano telescópico comprendiendo un cilindro (1) en el cual una varilla (2) comprendiendo un pistón (3) está montada para deslizar telescópicamente, comprendiendo el órgano telescópico unos medios de tope interno borrables bajo un esfuerzo predeterminado cuando la varilla viene en tope entrado en el cilindro, caracterizado porque los medios de tope interno comprenden una pieza de tope (50) que se extiende en un hueco desembocando de la varilla (2) para sobresalir de ésta, estando la pieza de tope mantenida sobre la varilla mediante un pasador (51).

2. Órgano telescópico según la reivindicación 1, en el cual la pieza de tope comprende un fondo, estando una junta de estanqueidad (52)dispuesta entre la varilla y la pieza de tope para aislar el hueco de la varilla (2) de una cámara llena (5) del órgano telescópico que se extiende más allá del pistón(3).

3. Órgano según la reivindicación 2, en el cual la varilla (1) comprende unos medios (54) de puesta en comunicación del hueco de la varilla con el aire exterior.

4. Órgano telescópico según la reivindicación 2, en el cual un pistón flotante (55) está dispuesto en una cámara anular (4) del órgano telescópico que se extiende entre la varilla (2) y el cilindro (1) para separar una porción de la cámara anular en comunicación con un circuito de fluido hidráulico de una porción de la cámara anular que se extiende entre el pistón flotante (55) y el pistón (3) de la varilla (2).