ES2872881T3

ES2872881T3 - Conjunto de accionador de purga

Info

Publication number: ES2872881T3
Application number: ES13800839T
Authority: ES
Inventors: Christopher L Fenn; Patrick M Cronin
Original assignee: Aerocontrolex Group Inc
Current assignee: Aerocontrolex Group Inc
Priority date: 2012-06-04
Filing date: 2013-06-04
Publication date: 2021-11-03
Anticipated expiration: 2033-06-04
Also published as: EP2855261A1; BR112014030459A2; CA2875657A1; WO2013184656A1; US20200063763A1; US10458442B2; KR102105220B1; JP6335164B2; EP2855261B1; KR20150035812A; JP2015525168A; BR112014030459B1; US20180038392A1; CA2875657C; US10920801B2; US9790969B2; US20160195115A1; EP2855261A4

Abstract

Un conjunto de accionador (100), que comprende: un conjunto de transmisión (200) que comprende un conjunto de brazo de transmisión (202) adaptado para extenderse y retraerse con el fin de accionar un miembro controlado: el conjunto de brazo de transmisión (202) comprende un miembro de accionamiento (230); un miembro de liberación (234); y una fuente de gas presurizado; en donde durante un modo de funcionamiento normal, el miembro de accionamiento (230) y el miembro de liberación (234) están enganchados con un mecanismo de seguridad (236) para moverse al unísono; en donde durante un modo de funcionamiento de emergencia, el gas presurizado desacopla automáticamente el miembro de accionamiento (230) del miembro de liberación (234) para moverse por separado con el fin de que el miembro de accionamiento (230) extienda el miembro controlado; y caracterizado por que el mecanismo de seguridad (236) está adaptado para bloquear el miembro de accionamiento (230) en una posición completamente extendida durante el modo de funcionamiento de emergencia.

Description

DESCRIPCIÓN

Conjunto de accionador de purga

Campo de la invención

La presente invención se refiere a mecanismos accionadores, más particularmente a un conjunto de accionador que tiene un sistema auxiliar de emergencia integrado.

Antecedentes de la invención

Los accionadores lineales mecánicos se usan para transformar el movimiento de rotación en movimiento lineal. Por ejemplo, los tornillos de bolas son accionadores lineales que se basan en un árbol roscado y una carcasa de tuerca. La carcasa de tuerca normalmente contiene rodamientos de bolas que se enganchan a una pista de rodadura helicoidal definida por el árbol roscado. Por tanto, el movimiento de rotación del árbol se transforma en un movimiento lineal de la carcasa de tuerca a lo largo del árbol. Estos tipos de accionadores lineales se usan a menudo en aplicaciones aeronáuticas, por ejemplo, para controlar el movimiento de las superficies de control, abrir y cerrar ventanas, puertas y/o paneles de acceso, y controlar la extensión del tren de aterrizaje. Los accionadores lineales también se usan a menudo para convertir el movimiento rotativo de un motor eléctrico en un movimiento axial de una cremallera de dirección en sistemas de dirección asistida de vehículos y para un control de precisión en la fabricación robótica.

Particularmente en aplicaciones aeronáuticas, el fallo de un sistema de transmisión lineal mecánico puede tener consecuencias catastróficas. El fallo de uno o más aspectos del sistema de transmisión, tal como la transmisión del motor, del tren de engranajes o del tornillo de bolas, puede dar lugar, por ejemplo, a que el tren de aterrizaje de un avión no se extienda o no se extienda hasta una posición abierta completamente bloqueada. Por consiguiente, a menudo se proporcionan sistemas de emergencia que anulan y/o desvían el sistema de transmisión lineal mecánico para abordar tales fallos. Sin embargo, estos sistemas a menudo son conjuntos separados del conjunto de transmisión, lo que requiere espacio y hardware adicionales para acomodar el conjunto. Existe la necesidad y el deseo de un conjunto de accionador que tenga un sistema de emergencia integrado, un sistema que desacople automáticamente aspectos del sistema de la configuración de transmisión normal durante una emergencia.

La solicitud de patente publicada con el n.° GB587460 divulga un mecanismo de elevación que puede usarse con un tren de aterrizaje de avión donde se puede proporcionar una fuente alternativa de energía en caso de una situación de emergencia. Pero esta divulgación no aporta una solución al problema mencionado anteriormente.

La solicitud de patente publicada con el n.° DE 102009049263A1 divulga un cilindro eléctrico que comprende un modo de emergencia que usa gas presurizado. En este documento, el modo de emergencia no está asegurado.

Sumario de la invención

La invención busca proponer un conjunto de accionador que tenga un sistema de emergencia integrado, sencillo y fiable. Este objetivo se logra mediante un conjunto de accionador de acuerdo con la reivindicación 1. Las reivindicaciones dependientes definen realizaciones preferidas y ventajosas de la invención.

Por tanto, se han perfilado, de manera bastante amplia, ciertas realizaciones de la invención con el fin de que la descripción detallada de la misma pueda entenderse mejor y con el fin de que la presente contribución a la técnica pueda apreciarse mejor. Existen, evidentemente, realizaciones adicionales de la invención que se describirán a continuación y que formarán la materia objeto de las reivindicaciones adjuntas.

En este sentido, antes de explicar al menos una realización de la invención en detalle, debe entenderse que la invención no está limitada en su aplicación a los detalles de construcción y a las disposiciones de los componentes expuestos en la siguiente descripción o ilustrados en los dibujos. La invención es susceptible de realizaciones adicionales a las descritas y de practicarse y llevarse a cabo de diversas formas. Así mismo, debe entenderse que la fraseología y terminología empleadas en el presente documento, así como el resumen, tienen fines descriptivos y no deben considerarse limitantes.

Como tal, los expertos en la materia apreciarán que el concepto en el que se basa la presente descripción puede utilizarse fácilmente como base para el diseño de otras estructuras, métodos y sistemas para llevar a cabo los diversos fines de la presente invención. Es importante, por lo tanto, que se considere que las reivindicaciones incluyen tales construcciones equivalentes.

Breve descripción de los dibujos

Los dibujos adjuntos, que están incorporados en la presente memoria descriptiva y forman parte de la misma, ilustran diversas realizaciones consistentes con la invención y, junto con la descripción, sirven para explicar los principios de la invención.

La figura 1 es una vista en perspectiva frontal de un conjunto de accionador de purga, de acuerdo con ciertos aspectos de la presente invención;

la figura 2 es otra vista en perspectiva de un conjunto de accionador de purga, de acuerdo con ciertos aspectos de la presente invención;

la figura 3 es una vista lateral de un conjunto de accionador de purga, de acuerdo con ciertos aspectos de la presente invención;

la figura 4 es una vista en sección transversal del conjunto de accionador de purga visto a lo largo de la línea A-A de la figura 3, de acuerdo con ciertos aspectos de la presente invención;

la figura 5 es una vista en perspectiva frontal de un conjunto de accionador de purga con un tubo de cubierta y una carcasa de engranajes retirados para ilustrar los componentes internos del conjunto, de acuerdo con ciertos aspectos de la presente invención;

la figura 6 es una vista en perspectiva frontal de un conjunto de accionador de purga con un tubo de cubierta y una carcasa de engranajes retirados y con el conjunto de brazo de transmisión en una posición extendida de uso, de acuerdo con ciertos aspectos de la presente invención;

la figura 7 es una vista frontal en corte de un conjunto de accionador de purga, de acuerdo con ciertos aspectos de la presente invención;

la figura 8 es una vista en corte en primer plano de aspectos de un conjunto de accionador de purga, de acuerdo con ciertos aspectos de la presente invención;

las figuras 9-11 ilustran en serie un mecanismo de anillo de bloqueo para su uso en un conjunto de accionador de purga, de acuerdo con ciertos aspectos de la presente invención;

la figura 12 es una vista frontal en corte de un conjunto de accionador de purga en un modo de funcionamiento de emergencia, de acuerdo con ciertos aspectos de la presente invención;

la figura 13 es una vista frontal en corte de un conjunto de accionador de purga en un modo de funcionamiento de emergencia completamente extendido y bloqueado mecánicamente, de acuerdo con ciertos aspectos de la presente invención;

la figura 14 es una vista en perspectiva de un conjunto de accionador de purga, de acuerdo con ciertos aspectos de la presente invención;

la figura 15 es una vista frontal en corte del conjunto de accionador de purga mostrado en la figura 14, de acuerdo con ciertos aspectos de la presente invención;

la figura 16 es una vista en perspectiva frontal del conjunto de accionador de purga mostrado en la figura 14 con un tubo de cubierta y una carcasa de engranajes retirados para ilustrar los componentes internos del conjunto, de acuerdo con ciertos aspectos de la presente invención;

la figura 17 es una vista en perspectiva frontal del conjunto de accionador de purga mostrado en la figura 14 con un tubo de cubierta y una carcasa de engranajes retirados y con el conjunto de brazo de transmisión en una posición extendida de uso, de acuerdo con ciertos aspectos de la presente invención;

la figura 18 es una vista en corte en primer plano de aspectos del conjunto de accionador de purga mostrado en la figura 14, de acuerdo con ciertos aspectos de la presente invención;

la figura 19 es una vista en corte frontal de aspectos del conjunto de accionador de purga mostrado en la figura 14, de acuerdo con ciertos aspectos de la presente invención;

las figuras 20 y 21 ilustran en serie un mecanismo de seguridad para su uso en un conjunto de accionador de purga, de acuerdo con ciertos aspectos de la presente invención;

la figura 22 es una vista frontal en corte del conjunto de accionador de purga mostrado en la figura 14 con un tubo de cubierta retirado para ilustrar los componentes internos en un modo de funcionamiento de emergencia, de acuerdo con ciertos aspectos de la presente invención;

la figura 23 es una vista en perspectiva en corte en primer plano con un tubo de cubierta retirado para ilustrar los componentes internos del conjunto de accionador de purga mostrado en la figura 14 en un modo de funcionamiento de emergencia, de acuerdo con ciertos aspectos de la presente invención; y

las figuras 24 a 26 ilustran en serie el conjunto de accionador de purga mostrado en la figura 14 con un tubo de cubierta retirado para ilustrar un procedimiento de reenganche después de un procedimiento de emergencia, de acuerdo con ciertos aspectos de la presente invención.

Descripción detallada

La invención se describirá ahora con referencia a las figuras de los dibujos, en las que los mismos números de referencia se refieren a partes similares en todas partes.

Se pueden ilustrar varios aspectos de un conjunto de accionador describiendo los componentes que están acoplados, unidos y/o juntados juntos. Como se usa en el presente documento, los términos "acoplados", "unidos" y/o "juntados" se usan para indicar una conexión directa entre dos componentes o, cuando sea apropiado, una conexión indirecta entre sí a través de componentes interpuestos o intermedios. Por el contrario, cuando se hace referencia a un componente como "directamente acoplado", "directamente unido" y/o "directamente juntado" a otro componente, no hay elementos interpuestos presentes.

Los términos relativos tales como "más bajo" o "inferior" y "más alto" o "superior" se pueden usar en el presente documento para describir la relación de un elemento con otro elemento ilustrados en los dibujos. Se entenderá que los términos relativos pretenden abarcar diferentes orientaciones de un conjunto de portero eléctrico, además de la orientación representada en los dibujos. A modo de ejemplo, si se dan la vuelta aspectos de un conjunto de accionador mostrado en los dibujos, los elementos descritos como en el lado "inferior" de los otros elementos se orientarían entonces en el lado "superior" de los otros elementos. Por lo tanto, el término "inferior" puede abarcar tanto una orientación de "inferior" y "superior" dependiendo de la orientación particular del aparato.

Las figuras 1-4 ilustran múltiples vistas de un conjunto de accionador de purga 100 ensamblado de acuerdo con aspectos de la presente invención. El conjunto de accionador 100 puede incluir un motor eléctrico 110 conectado operativamente a un conjunto de transmisión 200 mediante un tren de engranajes alojado en una carcasa de engranajes 300. Un dispositivo de montaje 120, tal como un soporte o cualquier otro mecanismo de montaje adecuado, se puede proporcionar en una superficie de la carcasa de engranajes 300 para montar el conjunto de accionador 100 en una estructura de soporte estable, tal como la estructura de la carrocería de un avión. El conjunto de transmisión 200 incluye un conjunto de brazo de transmisión 202 para el accionamiento de un miembro controlado, tal como una superficie de control, una puerta o un tren de aterrizaje, por ejemplo. Un extremo distal del conjunto de brazo de transmisión 202 puede estar provisto de un dispositivo de conexión 204, tal como una varilla de perno de ojo o cualquier otro dispositivo de conexión adecuado, para conectar el conjunto de brazo de transmisión 202 al miembro controlado.

Como se muestra en la figura 2, el conjunto de accionador puede ser modular, en donde cada uno de los componentes principales, tales como el motor 110 y el conjunto de transmisión 200, por ejemplo, se pueden unir y/o separar por separado e independientemente de la carcasa de engranajes 300 para facilitar el mantenimiento y/o el reemplazo. Puede proporcionarse una placa de montaje 112 de motor y/o una placa de montaje 206 de conjunto de transmisión para montar el motor 110 y el conjunto de transmisión 200 en la carcasa de engranajes 300 mediante medios de unión, tales como pernos o tornillos.

La figura 3 es una vista lateral del conjunto de accionador mostrado en las figuras 1 y 2. La figura 4 proporciona una vista en sección transversal del conjunto de accionador 100 tomada a lo largo del plano transversal A-A de la figura 3. El motor 110 puede tener un árbol de transmisión 114 central que está conectado operativamente a través de engranajes 116 y 118 para impulsar un tornillo de bolas 208 del conjunto de transmisión 200. El conjunto de transmisión 200 tiene un tubo de cubierta 210 y una tapa de extremo 212. La tapa de extremo 212 tiene un orificio central 214 a través del cual se extiende de forma deslizante el conjunto de brazo de transmisión 202. Una tuerca de bolas 216 puede estar situada en el tornillo de bolas 208 de tal manera que, durante el funcionamiento normal del conjunto de transmisión 200, la rotación del tornillo de bolas 208 fuerza a la tuerca de bolas 216 mediante rodamientos 217 alojados a desplazarse a lo largo de la pista de rodadura definida por la rosca del tornillo de bolas 208. La dirección de rotación del tornillo de bolas 208 determina si el conjunto de brazo de transmisión 202 se extiende o se retrae a través del orificio 214.

Se puede proporcionar un adaptador de tuerca 218 en un extremo distal de la tuerca de bolas 216. El adaptador de tuerca 218 se puede formar con uno o más asientos muescados 220 para asentar una o más porciones de extremo 222 de una o más palancas de liberación 224. Las palancas de liberación 224 pueden montarse de forma giratoria en una tapa de liberación 226, tal y como se describe más adelante con mayor detalle.

La tapa de liberación 226 puede fijarse a un tubo de accionamiento 230, que es el componente de cuerpo longitudinal primario del conjunto de brazo de transmisión 202 a modo de pistón. Un tubo de liberación 234 puede estar dispuesto concéntricamente dentro del tubo de accionamiento 230. Se proporciona un anillo de bloqueo 236 que se engancha de manera liberable al tubo de liberación 234 y al tubo de accionamiento 230. El tubo de liberación 234 se extiende longitudinalmente dentro del tubo de accionamiento 230 para hacer tope con un pistón de liberación 238. El pistón de liberación 238 aloja un generador de gas 240. Como se muestra en la figura 4, un extremo distal del tubo de accionamiento 230 se extiende más allá del tubo de liberación 234 y del pistón de liberación 238 cuando el tubo de liberación 234 y el tubo de accionamiento 230 están enganchados en una posición bloqueada mediante el anillo de bloqueo 236.

Se proporciona un tapón de sellado 244 para cerrar el extremo distal del tubo de accionamiento 230. El tapón de sellado 244 puede hacer tope con el pistón de liberación 238 durante el funcionamiento normal del conjunto de transmisión 200. Puede definirse una cámara de expansión 250 entre el pistón de liberación 238 y el tapón de sellado 244. Por ejemplo, el pistón de liberación 238 y/o el tapón de sellado 244 pueden formarse con un área rebajada 252 para formar la cámara de expansión 250. El dispositivo de conexión 204 se puede montar, tal como por ajuste a presión o mediante una conexión roscada, por ejemplo, en el tapón de sellado 244, o alternativamente puede formarse integralmente con el tapón de sellado 244. Se pueden usar múltiples juntas tóricas 254 u otros mecanismos de sellado adecuados para garantizar que la cámara de expansión 250 esté completamente sellada.

De conformidad con otros aspectos de la presente divulgación, el tubo de cubierta 210 puede estar provisto de un canal de bloqueo 256, o cualquier otro medio de retén adecuado, en una superficie interior hacia el extremo distal. Como se explicará con más detalle a continuación, el canal de bloqueo 256 puede engancharse a las palancas de liberación 224 durante el funcionamiento de emergencia del conjunto de accionador 100.

Las Figuras 5-7 ilustran el funcionamiento del conjunto de accionador 100 durante un modo normal, en el que el motor 110 controla el conjunto de transmisión 200 para extender y/o retraer el conjunto de brazo de transmisión 202. Las figuras 5 y 6 se ilustran con el tubo de cubierta 210 y la carcasa de engranajes retirados para ayudar a comprender el funcionamiento de los componentes internos.

En particular, la figura 5 ilustra el conjunto 100 con el conjunto de brazo de transmisión 202 en una posición completamente retraída. Para controlar el movimiento de un dispositivo controlado, p. ej., un tren de aterrizaje, se puede enviar una señal al motor 110 para extender el conjunto de brazo de transmisión 202 a una posición predeterminada, que puede ser completamente extendida y/o cualquier posición intermedia. Como se muestra en la figura 6, el motor 110 opera a través del tren de engranajes para hacer girar el tornillo de bolas 208, que a su vez hace que la tuerca de bolas 216 se extienda a lo largo del árbol del tornillo de bolas 208, empujando el conjunto de brazo de transmisión 202 para que se extienda.

Como se muestra en la figura 7, en un modo de funcionamiento normal, el anillo de bloqueo 236 está completamente enganchado tanto con el tubo de accionamiento 230 como con el tubo de liberación 234. Como tal, la tuerca de bolas 216, el adaptador de bolas 218, el tubo de accionamiento 230 y el tubo de liberación 234 están todos enganchados para moverse al unísono como un conjunto. Por tanto, el conjunto puede deslizarse dentro del tubo de cubierta 210 hasta una posición deseada. Debido a que el conjunto de brazo de transmisión se mueve al unísono, las porciones de extremo 222 de las palancas de liberación 224 permanecen asentadas en una posición cerrada entre el asiento 220 y el tubo de cubierta 210.

Las palancas de liberación 224 pueden montarse en la tapa de liberación 226 mediante una bisagra 228 cargada por resorte que tiene una carga de resorte que fuerza las porciones de extremo 222 hacia los asientos 220. Por tanto, durante el funcionamiento normal, los extremos de captura 223 de las palancas de liberación 224 no se engancharán al canal de bloqueo 256 del tubo de cubierta 210. Los extremos de captura 223 de las palancas de liberación 224 solo pueden liberarse para engancharse al canal de bloqueo 256 si las porciones de extremo 222 se desmontan de los asientos 220 para permitir que la fuerza elástica de las bisagras 228 gire los extremos de captura 223 hacia fuera. De esta manera, durante el modo de funcionamiento normal, el conjunto de brazo de transmisión 202 puede extenderse hasta una posición completamente abierta sin que el conjunto de accionador 100 esté bloqueado por las palancas de liberación 224 en la posición completamente abierta. Por tanto, el conjunto de brazo de transmisión 202 puede retraerse desde una posición completamente abierta según se desee.

Las figuras 7-13 ilustran un modo de funcionamiento de emergencia del conjunto de accionador 100, durante el cual los aspectos del conjunto de transmisión normal se desacoplan automáticamente para permitir una extensión de emergencia del tubo de accionamiento 230 a una posición bloqueada completamente extendida. Por ejemplo, si durante el vuelo hay un mal funcionamiento de un componente del conjunto de accionador 100, tal como el motor, el tren de engranajes y/o el tornillo de bolas/tuerca de bolas, se puede impedir que el tren de aterrizaje alcance la extensión completa. Por consiguiente, en esta situación, el modo de funcionamiento de emergencia del conjunto de accionador 100 podría iniciarse automáticamente o, por ejemplo, un piloto lo podría iniciar de forma manual. Como se muestra en la figura 7, si se inicia el modo de emergencia, puede enviarse eléctricamente una señal al generador de gas 240 para iniciar una secuencia de emergencia. De conformidad con otros aspectos de la divulgación, el modo de emergencia puede activarse por cualquier medio adecuado, incluidos los métodos de accionamiento mecánicos que tienen un interruptor de activación, tal como un interruptor piezoeléctrico o un percutor. De conformidad con otros aspectos más de la presente divulgación, el tornillo de bolas 208 puede ser hueco para permitir que un cable lleve la señal de activación al generador de gas 240. La señal puede iniciar un proceso en el generador de gas 240 que, por ejemplo, de forma similar a los dispositivos de bolsa de aire convencionales, mezcla azida sódica (NaN³) y nitrato de potasio (KNO³) en una reacción que produce una gran explosión de gas nitrógeno caliente. La rápida expansión del gas nitrógeno se libera en la cámara de expansión 250. En otros aspectos más de la presente divulgación, el generador de gas 240 puede liberar cualquier combinación de productos químicos, por ejemplo, que se sabe que liberan rápidamente un suministro de fluido presurizado en la cámara de expansión 250. De conformidad con otros aspectos más de la presente divulgación, se pueden usar técnicas de combustión convencionales para generar el rápido aumento de presión necesario en la cámara de expansión 250 como resultado de la activación del sistema auxiliar de emergencia.

La rápida liberación de fluido presurizado en la cámara de expansión 250 produce simultáneamente presión contra el pistón de liberación 238 y el tapón de sellado 244. El pistón de liberación 238 puede formarse con una porción embridada 260. Cuando se aplica presión contra el pistón de liberación 238, la porción embridada 260 se engancha al extremo distal del tubo de liberación 234 para forzar al tubo de liberación 234 a deslizarse en una dirección hacia el adaptador de tuerca 218 y el anillo de bloqueo 236. Como se muestra en la figura 7, durante el funcionamiento normal, existe un espacio 235 entre un extremo proximal del tubo de liberación y el adaptador de tuerca 218. El espacio 235 deja sitio para que el tubo de liberación 234 se libere hacia atrás durante el funcionamiento de emergencia.

Como se muestra en la vista en corte de la figura 8, el anillo de bloqueo 236 puede estar formado con salientes 237 para engancharse a ranuras en el tubo de accionamiento 230 y en el tubo de liberación 234. Como se muestra en la serie de primeros planos en las figuras 9-11, a medida que el tubo de liberación 234 es forzado hacia atrás por la presión creciente en la cámara de expansión 250, una ranura 264 formada en el tubo de liberación 234 hace que los salientes 237 del anillo de bloqueo 236 giren a través de una ranura 266 formada en el tubo de accionamiento 230. La ranura 266 en el tubo de accionamiento está formada para permitir la liberación del tubo de accionamiento 230 del anillo de bloqueo 236 una vez que el anillo de bloqueo 236 gira a la posición mostrada en la figura 11. Puede proporcionarse un resorte 270 para mantener la tensión en el tubo de liberación 234 para impedir un accionamiento prematuro debido a sacudidas y/o vibraciones.

El tubo de liberación 234 está formado para permanecer enganchado con el anillo de bloqueo 236 durante todo el procedimiento de activación de emergencia. Por consiguiente, una vez que el tubo de accionamiento 230 alcanza la posición mostrada en la figura 11, como se muestra en la figura 12, el tubo de accionamiento 230 puede extenderse libremente, deslizándose más allá del tubo de liberación 234 bloqueado y permitiendo que la cámara de expansión 250 se expanda por la presión del generador de gas 240. A medida que el tubo de accionamiento 230 se extiende, la tapa de liberación 226 montada en él también se desliza alejándose de la tuerca de tornillo 216 y del adaptador de tuerca 218, que permanecen bloqueados en su posición por el tubo de liberación 234. Las porciones de extremo 222 de las palancas de liberación 224 se liberan así de los asientos 220 y pueden girar hacia dentro por la fuerza elástica de las bisagras 228 cargadas por resorte. Sin embargo, el tubo de cubierta 210 impide la rotación de las palancas de liberación 224 hasta que, como se muestra en la figura 13, el tubo de accionamiento 230 está en una posición completamente extendida. En la posición completamente extendida, los extremos de captura 223 de las palancas de liberación 224 son libres para girar en el canal de bloqueo 256. Por tanto, se puede impedir que el tubo de accionamiento 230 se deslice de vuelta hacia el tubo de cubierta 210 y que el conjunto de accionador 100 se bloquee en la posición completamente extendida.

De las muchas ventajas de la presente divulgación, la activación del procedimiento de emergencia puede iniciarse independientemente de la posición de carrera del conjunto de brazo de transmisión 202. Como tal, incluso si ocurre un fallo durante el funcionamiento normal, a mitad de un procedimiento como el descenso del tren de aterrizaje, la activación de emergencia del conjunto de accionador de purga 100 desacopla automáticamente esos aspectos del conjunto 100 asociados al modo de transmisión normal y permite la extensión completa. del tubo de accionamiento 230 en una posición bloqueada mediante aquellos aspectos del conjunto 100 asociados al sistema auxiliar de emergencia integrado.

De conformidad con otros aspectos más de la presente divulgación, se puede proporcionar una válvula de alivio de presión para aliviar el exceso de presión de la cámara de expansión 250, particularmente en el caso de que el modo de emergencia se active cuando el sistema de transmisión normal tiene el conjunto de brazo de transmisión 202 en una posición casi extendida. En ese caso, la cámara de expansión 250 no necesitará expandirse casi tanto como durante la situación en la que el conjunto de brazo de transmisión 202 está en una posición sustancialmente retraída.

De acuerdo con otro aspecto más de la presente divulgación, el sistema de accionamiento auxiliar de emergencia integrado descrito en el presente documento puede aplicarse a conjuntos de transmisión de accionador no lineal, por ejemplo, un accionador rotativo.

Las figuras 14 y 15 ilustran un conjunto de accionador de purga 1100 ensamblado de acuerdo con otros aspectos más de la presente invención. El conjunto de accionador 1100 puede incluir un motor eléctrico 1110 conectado operativamente a un conjunto de transmisión 1200 mediante un tren de engranajes alojado en una carcasa de engranajes 1300. Un dispositivo de montaje 1120, tal como un soporte o cualquier otro mecanismo de montaje adecuado, se puede proporcionar en una superficie de la carcasa de engranajes 1300 para montar el conjunto de accionador 1100 en una estructura de soporte estable, tal como la estructura de la carrocería de un avión. El conjunto de transmisión 1200 incluye un conjunto de brazo de transmisión 1202 para el accionamiento de un miembro controlado, tal como una superficie de control, una puerta o un tren de aterrizaje, por ejemplo. Un extremo distal del conjunto de brazo de transmisión 1202 puede estar provisto de un dispositivo de conexión 1204, tal como una varilla de perno de ojo o cualquier otro dispositivo de conexión adecuado, para conectar el conjunto de brazo de transmisión 1202 al miembro controlado.

El conjunto de accionador puede ser modular, en donde cada uno de los componentes principales, tales como el motor 1110 y el conjunto de transmisión 1200, por ejemplo, se pueden unir y/o separar por separado e independientemente de la carcasa de engranajes 1300 para facilitar el mantenimiento y/o el reemplazo. Puede proporcionarse una placa de montaje 1112 de motor y/o una placa de montaje 1206 de conjunto de transmisión para montar el motor 1110 y el conjunto de transmisión 1200 en la carcasa de engranajes 1300 mediante medios de unión, tales como pernos o tornillos.

La figura 15 proporciona una vista en sección transversal del conjunto de accionador 1100. El motor 1110 puede tener un árbol de transmisión 1114 central que está conectado operativamente a través de engranajes 1116 y 1118 para impulsar un tornillo de bolas 1208 del conjunto de transmisión 1200. El conjunto de transmisión 1200 tiene un tubo de cubierta 1210 y una tapa de extremo 1212. La tapa de extremo 1212 tiene un orificio central 1214 a través del cual se extiende de forma deslizante el conjunto de brazo de transmisión 1202. Una carcasa 1211 para un conjunto de anillo de contención 1213 expansible puede estar configurada hacia el extremo distal del tubo de cubierta 1210.

Una tuerca de bolas 1216 puede estar situada en el tornillo de bolas 1208 de tal manera que, durante el funcionamiento normal del conjunto de transmisión 1200, la rotación del tomillo de bolas 1208 fuerza a la tuerca de bolas 1216 mediante rodamientos 1217 alojados a desplazarse a lo largo de la pista de rodadura definida por la rosca del tornillo de bolas 1208. La dirección de rotación del tornillo de bolas 1208 determina si el conjunto de brazo de transmisión 1202 se extiende o se retrae a través del orificio 1214.

Se puede proporcionar un adaptador de tuerca 1218 en un extremo distal de la tuerca de bolas 1216. Un tubo de accionamiento 1230, que es el componente de cuerpo longitudinal primario del conjunto de brazo de transmisión 1202 a modo de pistón, puede estar dispuesto concéntricamente alrededor de un tubo de liberación 1234. El tubo de liberación 1234 se extiende longitudinalmente dentro del tubo de accionamiento 1230 para hacer tope con un pistón de liberación 1238. Un extremo distal del tubo de accionamiento 1230 se extiende más allá del tubo de liberación 1234 y del pistón de liberación 1238 cuando el tubo de liberación 1234 y el tubo de accionamiento 1230 están enganchados en una posición bloqueada mediante un mecanismo de seguridad, y un extremo proximal del tubo de accionamiento 1230 puede configurarse con una acanaladura de retención 1231.

Se proporciona un tapón de sellado 1244 para cerrar el extremo distal del tubo de accionamiento 1230. El tapón de sellado 1244 puede hacer tope con el pistón de liberación 1238 durante el funcionamiento normal del conjunto de transmisión 1200. Puede definirse una cámara de expansión 1250 entre el pistón de liberación 1238 y el tapón de sellado 1244. Por ejemplo, el pistón de liberación 1238 y/o el tapón de sellado 1244 pueden formarse con un área rebajada 1252 para formar la cámara de expansión 1250. El dispositivo de conexión 1204 se puede montar, tal como por ajuste a presión o mediante una conexión roscada, por ejemplo, en el tapón de sellado 1244, o alternativamente puede formarse integralmente con el tapón de sellado 1244. Se pueden usar múltiples juntas tóricas u otros mecanismos de sellado adecuados para garantizar que la cámara de expansión 1250 esté completamente sellada.

Las figuras 16 y 17 ilustran el funcionamiento del conjunto de accionador 1100 durante un modo normal, en el que el motor 1110 controla el conjunto de transmisión 1200 para extender y/o retraer el conjunto de brazo de transmisión 1202. Las figuras 16 y 17 se ilustran con el tubo de cubierta 1210 y la carcasa de engranajes retirados para ayudar a comprender el funcionamiento de los componentes internos.

En particular, la figura 16 ilustra el conjunto 1100 con el conjunto de brazo de transmisión 1202 en una posición completamente retraída. Para controlar el movimiento de un dispositivo controlado, p. ej., un tren de aterrizaje, se puede enviar una señal al motor 1110 para extender el conjunto de brazo de transmisión 1202 a una posición predeterminada, que puede ser completamente extendida y/o cualquier posición intermedia. Como se muestra en la figura 17, el motor 1110 opera a través del tren de engranajes para hacer girar el tornillo de bolas 1208, que a su vez hace que la tuerca de bolas 1216 se extienda a lo largo del árbol del tornillo de bolas 1208, empujando el conjunto de brazo de transmisión 1202 para que se extienda.

Como se muestra en las figuras 18 y 19, el tubo de accionamiento 1230 y el tubo de liberación 1234 pueden engancharse mediante un pasador de contención 1215 que se desliza en una ranura 1219 proporcionada en el adaptador de tuerca 1218. En un modo de funcionamiento normal, el pasador de contención 1215 garantiza que tanto el tubo de accionamiento 1230 como el tubo de liberación 1234 están completamente enganchados de manera que la tuerca de bolas 1216, el adaptador de bolas 1218, el tubo de accionamiento 1230 y el tubo de liberación 1234 están todos asegurados para moverse al unísono como un conjunto. Por tanto, el conjunto puede deslizarse dentro del tubo de cubierta 1210 (no mostrado en las figuras 18 y 18) hasta una posición deseada.

El adaptador de tuerca 1218 puede formarse con extensiones enrampadas 1221. La función de las extensiones enrampadas 1221 se explica con más detalle a continuación. Sin embargo, durante los funcionamientos normales, las extensiones enrampadas 1221 impiden que el conjunto de anillo de contención 1213 expandible se enganche a la acanaladura de retención 1231 en el tubo de accionamiento 1230.

Las figuras 20-22 ilustran un modo de funcionamiento de emergencia del conjunto de accionador 1100, durante el cual los aspectos del conjunto de transmisión normal pueden desacoplarse automáticamente para permitir una extensión de emergencia del tubo de accionamiento 1230 a una posición bloqueada completamente extendida. Por ejemplo, si durante el vuelo hay un mal funcionamiento de un componente del conjunto de accionador 1100, tal como el motor, el tren de engranajes y/o el tornillo de bolas/tuerca de bolas, se puede impedir que el tren de aterrizaje alcance la extensión completa. Por consiguiente, en esta situación, el modo de funcionamiento de emergencia del conjunto de accionador 1100 podría iniciarse automáticamente o, por ejemplo, un piloto lo podría iniciar de forma manual. Con referencia de nuevo a la figura 15, si se inicia el modo de emergencia, se puede enviar eléctricamente una señal para accionar una fuente de gas presurizado en la porción de tubo hueco del tornillo de bolas 1208. De conformidad con otros aspectos de la divulgación, el modo de emergencia puede activarse por cualquier medio adecuado, incluidos los métodos de accionamiento mecánicos que tienen un interruptor de activación, tal como un interruptor piezoeléctrico o un percutor. Cualquier gas presurizado adecuado, tal como nitrógeno, puede proporcionarse desde una fuente de gas presurizado, tal como un generador de gas (no mostrado), unido a o situado cerca del conjunto 1100 o conectado por un conducto para su distribución desde cualquier ubicación externa. Se pueden configurar varios tipos de accesorios de conexión de presión para la unión de un conducto de presión en el conjunto para permitir una unión o separación rápida a la fuente de gas presurizado. El gas presurizado se puede distribuir al extremo proximal de la porción de tubo hueco del tornillo de bolas 1208, y se puede forzar al interior de la cámara de expansión 1250.

La rápida liberación de fluido presurizado en la cámara de expansión 1250 produce simultáneamente presión contra el pistón de liberación 1238 y el tapón de sellado 1244. Como se muestra en la figura 14, el pistón de liberación 1238 puede formarse con una porción embridada 1260. Cuando se aplica presión contra el pistón de liberación 1238, la porción embridada 2160 se engancha al extremo distal del tubo de liberación 1234 para forzar al tubo de liberación 1234 a deslizarse en una dirección hacia el adaptador de tuerca 1218 y el pasador de contención 1215. Como se muestra en las figuras 20 y 21, a medida que el tubo de liberación 1234 es forzado en una dirección hacia atrás por la presión creciente en la cámara de expansión 1250, el pasador de contención 1215 se desliza en la ranura del adaptador de tuerca 1218 y fuerza al tubo de liberación 1234 a girar a una posición en que el tubo de accionamiento 1230 puede desengancharse libremente del tubo de liberación 1234 y del adaptador de tuerca 1218. Pueden usarse retenes, acanaladuras, un pasador de resorte y/o cualquier medio adecuado para permitir el desenganche del tubo de accionamiento 1230 del tubo de liberación 1234. Por consiguiente, como se muestra en la figura 22, con el tubo de accionamiento 1230 desenganchado del tubo de liberación 1234 y del adaptador de tuerca 1218, el tubo de accionamiento 1230 puede extenderse libremente debido a que la presión aumenta la expansión de la cámara de expansión 1250. Puede proporcionarse un resorte 1270 (véanse las figuras 20 y 21) para mantener la tensión en el tubo de liberación 1234 para impedir un accionamiento prematuro debido a sacudidas y/o vibraciones.

El tubo de liberación 1234 está formado para permanecer enganchado con el adaptador de tuerca 1218 y la tuerca de tornillo 1216 mediante el pasador de contención 1215 durante todo el procedimiento de activación de emergencia. El tubo de accionamiento 1230 se extiende hasta que, como se muestra en la figura 23, la acanaladura de retención 1231 en el tubo de accionamiento 1230 entra en la carcasa 1211 en donde el conjunto de anillo de contención 1213 expansible es forzado por medios de desviación a comprimirse en la acanaladura de retención 1231 para bloquear el tubo de accionamiento 1230 en una posición completamente extendida. El conjunto de anillo de contención 1213 expansible puede estar configurado para ser cuatro piezas de anillo de cuarto de círculo, por ejemplo, que se accionan por resorte en una posición de desviación hacia el tubo de accionamiento 1230. Durante el funcionamiento normal, la pared exterior del tubo de accionamiento 1230 impide la compresión del conjunto de anillo de contención 1213 expansible o de sus componentes. Como se ilustra en la figura 26, por ejemplo, las extensiones enrampadas 1221 en el adaptador de tuerca 1218 están formadas para alinearse con acanaladuras 1229 configuradas en ubicaciones predeterminadas en la periferia del extremo libre del tubo de accionamiento 1230. Durante el funcionamiento normal (consúltese de nuevo la figura 17), las extensiones enrampadas 1221 se asientan en las acanaladuras 1229 y se extienden a través de la acanaladura de retención 1231. Como tal, cuando el tubo de accionamiento 1230, el tubo de liberación 1234 y el adaptador de tuerca 1218 se deslizan hacia la carcasa 1211, las extensiones enrampadas 1221 impiden que el conjunto de anillo de contención 1213 se comprima en la acanaladura de retención 1231. Por tanto, durante el funcionamiento normal, las extensiones enrampadas 1221 permiten la retracción apropiada del tubo de accionamiento 1230.

Sin embargo, como se muestra en las figuras 24-26, de conformidad con otros aspectos más de la presente invención, las extensiones enrampadas 1221 en el adaptador de tuerca 1218 también están configuradas para desenganchar un anillo de retención 1213 enganchado para permitir un reajuste del conjunto de accionador 1100 una vez que se resuelve la situación de emergencia. En combinación con la ausencia de un generador de gas interno al conjunto de accionador 1100, el conjunto de accionador de purga 1100 no requiere, por tanto, un desensamblaje completo ni un reensamblaje para reajustarlo para la siguiente operación de emergencia.

Como se muestra en las figuras 24-26, para reajustar el conjunto de accionador 1100, el tornillo de bolas 1208 puede accionarse para mover la tuerca de bolas 1216, el adaptador de tuerca 1218 y el tubo de liberación 1234 como una unidad hacia el tubo de accionamiento 1230 que está bloqueado en la posición extendida por el anillo de retención 1213 que está desviado en la acanaladura de retención 1231. Las extensiones enrampadas 1221 se deslizan hacia la carcasa 1211 y en las acanaladuras 1229 (véase la figura 25). El giro continuo del tornillo de bolas 1208 fuerza a las extensiones enrampadas 1221 a empujar hacia abajo y expandir el conjunto de anillo de expansión 1213 para desenganchar el conjunto de anillo 1213 de la acanaladura de anillo 1231. Por tanto, el tubo de liberación 1234 puede reenganchar el tubo de accionamiento 1230 de manera que todo el conjunto de brazo, ahora conjunto, se reajuste y pueda retraerse en la carcasa 1210 para funcionar en condiciones normales. El procedimiento puede repetirse según sea necesario siempre que se reemplace o configure una fuente de presión para suministrar gas presurizado al conjunto 1100 durante una situación de emergencia posterior.

De las muchas ventajas de la presente divulgación, la activación del procedimiento de emergencia puede iniciarse independientemente de la posición de carrera del conjunto de brazo de transmisión 1202. Como tal, incluso si ocurre un fallo durante el funcionamiento normal, a mitad de un procedimiento como el descenso del tren de aterrizaje, la activación de emergencia del conjunto de accionador de purga 1100 desacopla automáticamente esos aspectos del conjunto 1100 asociados al modo de transmisión normal y permite la extensión completa. del tubo de accionamiento 1230 en una posición bloqueada mediante aquellos aspectos del conjunto 1100 asociados al sistema auxiliar de emergencia integrado.

De conformidad con otros aspectos más de la presente divulgación, se puede proporcionar una válvula de alivio de presión para aliviar el exceso de presión de la cámara de expansión 1250, particularmente en el caso de que el modo de emergencia se active cuando el sistema de transmisión normal tiene el conjunto de brazo de transmisión 1202 en una posición casi extendida. En ese caso, la cámara de expansión 1250 no necesitará expandirse casi tanto como durante la situación en la que el conjunto de brazo de transmisión 1202 está en una posición sustancialmente retraída.

Las muchas características y ventajas de la invención son evidentes a partir de la memoria descriptiva detallada y, por tanto, las reivindicaciones adjuntas pretenden cubrir todas estas características y ventajas de la invención. Además, puesto que a los expertos en la materia se les ocurrirán fácilmente numerosas modificaciones y variaciones, no se desea limitar la invención a la construcción y funcionamiento exactos ilustrados y descritos, y, por consiguiente, se pueden recurrir a todas las modificaciones y equivalentes adecuados, que estén dentro del alcance de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un conjunto de accionador (100), que comprende:

un conjunto de transmisión (200) que comprende un conjunto de brazo de transmisión (202) adaptado para extenderse y retraerse con el fin de accionar un miembro controlado:

el conjunto de brazo de transmisión (202) comprende un miembro de accionamiento (230); un miembro de liberación (234); y

una fuente de gas presurizado; en donde durante un modo de funcionamiento normal, el miembro de accionamiento (230) y el miembro de liberación (234) están enganchados con un mecanismo de seguridad (236) para moverse al unísono;

en donde durante un modo de funcionamiento de emergencia, el gas presurizado desacopla automáticamente el miembro de accionamiento (230) del miembro de liberación (234) para moverse por separado con el fin de que el miembro de accionamiento (230) extienda el miembro controlado; y

caracterizado por que el mecanismo de seguridad (236) está adaptado para bloquear el miembro de accionamiento (230) en una posición completamente extendida durante el modo de funcionamiento de emergencia.

2. El conjunto de accionador de la reivindicación 1, que comprende además un tornillo de bolas configurado con una pista de rodadura en una periferia del mismo y una tuerca de bolas que aloja rodamientos que ruedan sobre la pista de rodadura, estando acoplada la tuerca de bolas al miembro de accionamiento durante el modo de funcionamiento normal, de manera que una dirección de rotación del tornillo de bolas determina si el miembro de accionamiento se extiende o se retrae de la carcasa.

3. El conjunto de accionador de la reivindicación 1, que comprende además un tubo de cubierta que tiene una tapa de extremo y un tapón de sellado; y el miembro de liberación está adaptado para moverse hacia el miembro de accionamiento que está bloqueado en la posición extendida para reajustar el miembro de liberación con el miembro de accionamiento de manera que el miembro de liberación y el miembro de accionamiento funcionen posteriormente en el modo de funcionamiento normal.

4. El conjunto de accionador de la reivindicación 3, que comprende además un pistón de liberación que define una cámara de expansión entre el pistón de liberación y el tapón de sellado.

5. El conjunto de accionador de la reivindicación 4, en donde cuando se libera gas presurizado en la cámara de expansión, el miembro de liberación se impulsa para desbloquear el mecanismo de seguridad, liberando el miembro de accionamiento para que se mueva sin restricciones más allá del miembro de liberación.

6. El conjunto de accionador de la reivindicación 4, en donde la fuente de gas presurizado es un generador de gas alojado en el interior del conjunto de accionador.

7. El conjunto de accionador de la reivindicación 3, que comprende además un anillo de retención expansible alojado hacia un extremo distal del tubo de cubierta, en donde el miembro de accionamiento incluye una acanaladura de retención circunferencial, estando el anillo de retención expansible desviado para comprimirse en la acanaladura de retención cuando el miembro de accionamiento se extiende una distancia predeterminada desde la tapa de extremo del tubo de cubierta.

8. El conjunto de accionador de la reivindicación 7, en donde el anillo de retención expansible comprende al menos dos secciones arqueadas.

9. El conjunto de accionador de la reivindicación 8, que comprende además un adaptador de tuerca acoplado a la tuerca de bolas y al miembro de liberación, estando configurado el adaptador de tuerca con un mecanismo de liberación para expandir el anillo de retención expansible cuando el miembro de liberación está asegurado al miembro de accionamiento.

10. El conjunto de accionador de la reivindicación 9, en donde el mecanismo de liberación consta de extensiones en rampa configuradas sobre el adaptador de tuerca.

11. El conjunto de accionador de la reivindicación 4, en donde el tornillo de bolas es hueco y el gas presurizado se distribuye a través del tornillo de bolas a la cámara de expansión durante el modo de funcionamiento de emergencia.

12. El conjunto de accionador de la reivindicación 2, que comprende además un motor y un tren de engranajes para impulsar el tornillo de bolas para extender y retraer el miembro de accionamiento durante el modo de funcionamiento normal.

13. El accionador de la reivindicación 1, en donde el gas presurizado es nitrógeno presurizado.

14. Una unidad de tren de aterrizaje para un avión que incluye un accionador de acuerdo con la reivindicación 1.