PL223573B1 - Siłownik elektryczny liniowy z funkcją awaryjnego otwierania - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest siłownik elektryczny liniowy z funkcją awaryjnego otwierania, przeznaczony do wciągania i wypuszczania podwozi lotniczych i klap.

W lekkich konstrukcjach lotniczych do wciągania i wypuszczania podwozia lub klap stosuje się siłowniki elektryczne z mechanizmem napędowym złożonym ze śruby trapezowej i nakrętki. Mechanizm taki nie zapewnia szybkiego wydłużenia siłownika. W celu zwiększenia bezpieczeństwa stosuje się zapasowe urządzenia awaryjne, elektryczne lub pneumatyczne, których celem jest uruchomienie siłownika w razie zaniku napięcia, awarii silnika elektrycznego lub uszkodzenia mechanizmu. Takie urządzenia powodują znaczne zwiększenie ciężaru siłownika, co w przypadku konstrukcji lotniczych jest niekorzystne. Znane są także rozwiązania, w których w przypadku awarii podwozie wysuwa się pod wpływem siły ciężkości lub sił aerodynamicznych.

W zgłoszeniu patentowym US 2010012779 opisany jest siłownik elektryczny posiadający dwa niezależne mechanizmy śrubowe umieszczone współosiowo w korpusie siłownika, połączone z oddzielnymi silnikami elektrycznymi.

W zgłoszeniu patentowym US 2010282901 opisany jest elektromechaniczny siłownik liniowy wyposażony w silnik napędzający mechanizm śrubowy, oraz zapasowy układ pneumatyczny umożliwiający awaryjne wypuszczenie podwozia podczas lądowania samolotu. Nakrętka mechanizmu jest połączony z silnikiem poprzez przekładnię zębatą i sprzęgło. Śruba mechanizmu jest połączona z cylindryczną obudową, której podstawa jest połączona z końcówką siłownika. Obrót śruby powoduje liniowe przemieszczenie cylindrycznej obudowy i wydłużenie siłownika. Przestrzeń w obudowie pomiędzy śrubą a podstawą, tworzy komorę połączoną zaworem z instalacją pneumatyczną. Uruch omienie zapasowego układu pneumatycznego następuje poprzez odłączenie przekładni zębatej i doprowadzenie sprężonego gazu do komory w obudowie. Pod wpływem ciśnienia śruba jest ponownie wprowadzana w ruch obrotowy powodując wydłużenie siłownika.

W zgłoszeniu patentowym US 5360185 opisany jest siłownik elektryczny liniowy z cylindryczną obudową i współosiowym członem wewnętrznym połączonym z pierścieniowym suwakiem napędzanym mechanizmem śrubowym. Śruba mechanizmu jest połączona z silnikiem poprzez przekładnię zębatą i sprzęgło wyposażone w radialne sworznie zabezpieczone stożkową krzywką usytuowaną w osi śruby. Zwolnienie sworzni następuje poprzez poosiowe przesunięcie krzywki za pomocą tłoka urządzenia spustowego napędzanego zasobnikiem ze sprężonym gazem. Zwolnienie sworzni umożliwia swobodny obrót śruby i samoczynne wysunięcie cylindrycznego członu. Rozwiązanie to zapewnia szybkie wysprzęglenie śruby, ale nie gwarantuje pełnego wysunięcia podwozia i jego zablokowania w skrajnym położeniu.

Celem wynalazku jest opracowanie lekkiej konstrukcji siłownika liniowego z zapasowym układem realizującym funkcją awaryjnego otwierania, pozbawionym wad znanych rozwiązań.

Siłownik elektryczny liniowy z funkcją awaryjnego otwierania, posiadający człon cylindryczny łączącą podstawę i nasadę siłownika, przy czym do podstawy zamocowany jest silnik elektryczny z przekładnią walcową, napędzający nakrętkę i śrubę trapezową usytuowaną w osi członu cylindryc znego, a do nasady przymocowana jest nieruchoma końcówka siłownika, według wynalazku charakteryzuje się tym, że człon cylindryczny składa się z dwóch rozsuwanych rur, rury wewnętrznej zamocowanej do podstawy i rury zewnętrznej zamocowanej do nasady, przy czym pomiędzy rurami jest zamocowany element ślizgowy zabezpieczający przed ich obrotem względem siebie, wolny koniec rury wewnętrznej jest osadzony rozłącznie w nasadzie za pośrednictwem zamka połączonego z dźwignią ryglującą, zaś pomiędzy podstawą siłownika a nasadą są zamocowane dwie napięte sprężyny gazowe usytuowane po obu stronach członu cylindrycznego.

Korzystnym jest, jeżeli sprężyny gazowe są zamocowane pomiędzy uchwytem przytwierdzonym do nasady a mocowaniem przytwierdzonym do podstawy siłownika.

Korzystnym jest także, jeżeli element ślizgowy stanowi kołek wkręcony w rurę zewnętrzną, który częścią walcową jest osadzony przesuwnie we wzdłużnym rowku wykonanym w rurze wewnętrznej.

W korzystnym wykonaniu siłownika, zamek jest utworzony przez tulejkę kołnierzową osadzoną trwale w wolnym końcu rury wewnętrznej, tulejkę wewnętrzną umieszczoną przesuwnie wewnątrz nasady, i kulki łożyskowe zablokowane między tulejką kołnierzową i tulejką wewnętrzną, przy czym tulejka wewnętrzna jest połączona z dźwignią ryglującą. Ponadto do tulejki wewnętrznej jest zamocowany sworzeń ryglujący, prostopadły do jej osi, osadzony w krzywce wykonanej w dźwigni ryglującej.

PL 223 573 B1

Sprężyny gazowe umożliwiają bardzo szybkie wysunięcie podwozia, zabezpieczają przed jego złożeniem, oraz pełnią funkcję amortyzatorów. Rozwiązanie ma zwartą i lekką konstrukcję, a zdwojony układ sprężyn gazowych zapewnia automatyczne wydłużenie siłownika po odryglowaniu zamka, bez konieczności napędzania nakrętki lub śruby trapezowej. Zdwojony układ sprężyn poprawia bezpieczeństwo w konstrukcjach lotniczych. Ponadto rozwiązanie według wynalazku umożliwia łatwe i szybkie ponowne zapięcie zamka i przywrócenie podstawowej funkcji siłownika realizowanej przez mechanizm śrubowy.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia siłownik w przekroju wzdłużnym, fig. 2 przedstawia widok siłownika, a fig. 3 przedstawia siłownik w przekroju B-B z fig. 2.

Siłownik elektryczny liniowy, z funkcją awaryjnego otwierania, składa się z członu cylindrycznego łączącą podstawę i nasadę 17. Do podstawy zamocowany jest silnik elektryczny 1 z przekładnią walcową 4, napędzający nakrętkę 2 i śrubę trapezową 3 usytuowaną w osi członu cylindrycznego. Koło czynne przekładni walcowej 4, osadzone na wale silnika elektrycznego 1, jest połączone z wałem elementem wpustowym 23. Podstawa siłownika jest zaopatrzona w osłonę 24. Do nasady 17 przymocowana jest nieruchoma końcówka 19 z łożyskiem kulistym. Człon cylindryczny składa się z dwóch rozsuwanych rur, rury wewnętrznej 8 zamocowanej do podstawy, i rury zewnętrznej 11 zamocowanej do nasady 17. Podstawa siłownika składa się z płyty mocującej 5 przykręconej do obudowy łożyskującej 7, w której jest osadzona nakrętka 2.

Silnik 1 jest zamocowany do płyty mocującej 5 za pomocą śrub 6. Do obudowy łożyskującej 7 przykręcona jest rura wewnętrzna 8. Śruba trapezowa 3 na jednym z końców posiada ślizg 10 osadzony w rurze wewnętrznej 8 i połączony sworzniem ze śrubą trapezową 3. Ślizg 10 jest prowadzony w rowku naciętym w rurze wewnętrznej 8. Pomiędzy rurą wewnętrzną 8 a rurą zewnętrzną 11 jest zamocowany element ślizgowy 12, który zabezpiecza rury przed ich obrotem względem siebie oraz daje możliwość rozsunięcia się rur podczas awaryjnego otwierania. Element ślizgowy 12 jest wkręcony w rurę zewnętrzną 11, a jego część walcowa jest osadzona przesuwnie we wzdłużnym rowku wykonanym w rurze wewnętrznej 8. Wolny koniec rury wewnętrznej 8 jest osadzony rozłącznie w nasadzie 17 za pośrednictwem zamka zwalnianego dźwignią ryglującą 16. Zamek jest utworzony przez tulejkę kołnierzową 13 osadzoną trwale w wolnym końcu rury wewnętrznej 8, tulejkę wewnętrzną 15 umieszczoną przesuwnie wewnątrz nasady 17, oraz kulki łożyskowe 14 zablokowane między tulejką kołnierzową 13 i tulejką wewnętrzną 15. Tulejka kołnierzowa 13 jest zaprasowana w rurze wewnętrznej 8. Tulejka wewnętrzna 15 jest połączona mechanizmem krzywkowym z dźwignią ryglującą 16. W dźwigni ryglującej 16 jest wykonana krzywka, w której jest prowadzony sworzeń ryglujący 22 zamocowany po obu stronach tulejki wewnętrznej 15. Ponadto w skład zamka wchodzi wyłącznik krańcowy 20 wkręcony w tulejkę wewnętrzną 15, sygnalizujący stan pracy zamka.

Pomiędzy podstawą siłownika a nasadą 17 są zamocowane dwie napięte sprężyny gazowe 21 usytuowane po obu stronach członu cylindrycznego. Każda sprężyna gazowa 21 jest zamocowana pomiędzy uchwytem 18 przytwierdzonym do nasady 17 a mocowaniem 9 przytwierdzonym do podstawy siłownika. Podczas awaryjnego otwierania należy pociągnąć za dźwignię ryglującą 16, która za pośrednictwem sworznia ryglującego 22 przesuwa tulejkę wewnętrzną 15, powodując odblokowanie zamka i uwolnienie kulek łożyskowych 14. Wówczas napięte sprężyny gazowe 21 rozsuwają względem siebie rurę wewnętrzną 8 i rurę zewnętrzną 11, co powoduje wydłużenie siłownika i wypuszczenie podwozia. Po awaryjnym wypuszczeniu podwozia należy ponownie zapiąć zamek poprzez napięcie sprężyn gazowych 21 i zaryglowanie zamka. W tym czasie rura wewnętrzna 11 zajmuje pozycję sprzed awaryjnego otwarcia. Rozwiązanie według wynalazku pozwala na awaryjne wysunięcie podwozia lub klap w przypadku zablokowania mechanizmów napędzających śrubę trapezową 3, awarii silnika, lub zaniku napięcia zasilającego silnik elektryczny.

Claims (5)

1. Siłownik elektryczny liniowy z funkcją awaryjnego otwierania, posiadający człon cylindryczny łączącą podstawę i nasadę siłownika, przy czym do podstawy zamocowany jest silnik elektryczny z przekładnią walcową, napędzający nakrętkę i śrubę trapezową usytuowaną w osi członu cylindrycznego, a do nasady przymocowana jest nieruchoma końcówka siłownika, znamienny tym, że człon cylindryczny składa się z dwóch rozsuwanych rur, rury wewnętrznej (8) zamocowanej do podstawy

PL 223 573 B1 i rury zewnętrznej (11) zamocowanej do nasady (17), przy czym pomiędzy rurami jest zamocowany element ślizgowy (12) zabezpieczający przed ich obrotem względem siebie, wolny koniec rury wewnętrznej (8) jest osadzony rozłącznie w nasadzie (17) za pośrednictwem zamka połączonego z dźwignią ryglującą (16), zaś pomiędzy podstawą siłownika a nasadą (17) są zamocowane dwie napięte sprężyny gazowe (21) usytuowane po obu stronach członu cylindrycznego.

2. Siłownik według zastrz. 1, znamienny tym, że sprężyny gazowe (21) są zamocowane pomiędzy uchwytem (18) przytwierdzonym do nasady (17) a mocowaniem (9) przytwierdzonym do podstawy siłownika.

3. Siłownik według zastrz. 1, znamienny tym, że element ślizgowy (12) stanowi kołek wkręcony w rurę zewnętrzną (11), który częścią walcową jest osadzony przesuwnie we wzdłużnym rowku wykonanym w rurze wewnętrznej (8).

4. Siłownik według zastrz. 1, znamienny tym, że zamek jest utworzony przez tulejkę kołnierzową (13) osadzoną trwale w wolnym końcu rury wewnętrznej (8), tulejkę wewnętrzną (15) umieszczoną przesuwnie wewnątrz nasady (17), i kulki łożyskowe (14) zablokowane między tulejką kołnierzową (13) i tulejką wewnętrzną (15), przy czym tulejka wewnętrzna (15) jest połączona z dźwignią ryglującą (16).

5. Siłownik według zastrz. 4, znamienny tym, że do tulejki wewnętrznej (15) jest zamocowany sworzeń ryglujący (22), prostopadły do jej osi, osadzony w krzywce wykonanej w dźwigni ryglującej (16).