RU2466316C2 - Привод - Google Patents
Привод Download PDFInfo
- Publication number
- RU2466316C2 RU2466316C2 RU2009112491/11A RU2009112491A RU2466316C2 RU 2466316 C2 RU2466316 C2 RU 2466316C2 RU 2009112491/11 A RU2009112491/11 A RU 2009112491/11A RU 2009112491 A RU2009112491 A RU 2009112491A RU 2466316 C2 RU2466316 C2 RU 2466316C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drive
- wheel
- wave generator
- driven element
- electric motor
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C25/00—Alighting gear
- B64C25/32—Alighting gear characterised by elements which contact the ground or similar surface
- B64C25/50—Steerable undercarriages; Shimmy-damping
- B64C25/505—Shimmy damping
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
- F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
- F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
- F16H37/065—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with a plurality of driving or driven shafts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H49/00—Other gearings
- F16H49/001—Wave gearings, e.g. harmonic drive transmissions
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/19—Gearing
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/19—Gearing
- Y10T74/19637—Gearing with brake means for gearing
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/21—Elements
- Y10T74/2173—Cranks and wrist pins
- Y10T74/2183—Counterbalanced
- Y10T74/2184—Vibration dampers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Retarders (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Изобретение относится к приводам с двумя электродвигателями, приводящими в движение общий ведомый элемент. Привод (1) содержит два электродвигателя (5, 13), два тормоза (4, 12), волновую передачу и ведомый элемент. Волновая передача содержит эллиптический волновой генератор (5), гибкое колесо (18), связанное с волновым генератором при помощи подшипника (19) и с ведомым элементом, и жесткое колесо (11), которое окружает гибкое колесо, выполнено с возможностью вхождения с ним в зацепление и связано со вторым электродвигателем (13). Первый тормоз (4) выполнен с возможностью приложения тормозного усилия к волновому генератору, а второй тормоз (12) - к жесткому колесу. Привод используется в воздушном судне, а также для фиксации опоры шасси воздушного судна в убранном положении. Изобретение обеспечивает высокую удельную мощность, полное механическое резервирование и сохранение работоспособности при возникновении помех. 4 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 табл., 6 ил.
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к приводу с двумя электродвигателями, приводящими в движение общий ведомый элемент.
Уровень техники
Привод такого рода описан в патенте US 2005/0229729. Электродвигатели связаны с ведомым элементом при помощи дифференциальной планетарной понижающей передачи. В случае выхода из строя одного из электродвигателей ведомый элемент приводится в действие другим электродвигателем. Привод используют для фиксации опоры шасси воздушного судна в убранном положении.
Раскрытие изобретения
Первый аспект изобретения предусматривает привод, содержащий:
высокоскоростной тракт передачи энергии, включающий первый электродвигатель и высокоскоростной редуктор;
высокомоментный тракт передачи энергии, включающий второй электродвигатель и высокомоментный редуктор;
ведомый элемент; и
волновую передачу, которая содержит:
эллиптический волновой генератор;
гибкое колесо, связанное с волновым генератором при помощи подшипника, причем форма гибкого колеса за счет деформации соответствует эллиптической форме волнового генератора; и
жесткое колесо, которое окружает гибкое колесо и выполнено с возможностью вхождения в зацепление с ним;
причем один из компонентов волновой передачи связан с ведомым элементом, а каждый из других компонентов волновой передачи составляет часть соответствующего тракта передачи энергии.
Обычно привод может продолжать работу при различных условиях отказа, включая отказ одного из электродвигателей, помехи в тракте передачи энергии между одним из электродвигателей и ведомым элементом, и заклинивание волновой передачи. По сравнению с планетарными передачами, волновая передача обеспечивает разнообразные преимущества, включая большое передаточное отношение в сочетании с малым весом; небольшие габариты, особенно в осевом направлении; небольшой люфт; малый момент инерции.
Любой из компонентов волновой передачи можно связать с ведомым элементом, но в описанном ниже предпочтительном варианте осуществления с ведомым элементом связано гибкое колесо.
Привод может дополнительно содержать два тормоза, каждый из которых выполнен с возможностью приложения тормозного усилия к одному из компонентов волновой передачи либо путем вхождения в зацепление с этим компонентом, либо путем вхождения в зацепление с тем элементом в тракте передачи энергии, который связан с компонентом волновой передачи. Это позволяет эксплуатировать привод в таком режиме, когда один из электродвигателей передает энергию (или замкнут накоротко для того, чтобы создавать замедляющее усилие), а другой заблокирован тормозом.
Обычно типы первого и второго электродвигателей отличны друг от друга.
Обычно передаточное отношение между ведомым элементом и первым электродвигателем отличается от передаточного отношения между ведомым элементом и вторым электродвигателем. Это позволяет использовать разные электродвигатели, вероятность одновременного отказа которых мала по сравнению с одинаковыми электродвигателями.
Второй аспект изобретения предусматривает такой способ эксплуатации привода по первому аспекту, в котором обеспечивают одновременную работу электродвигателей.
Электродвигатели могут передавать энергию на ведомый элемент в противоположных направлениях и/или в одном направлении. Помимо эксплуатации привода в режиме, когда электродвигатели работают одновременно, привод можно эксплуатировать в одном из следующих режимов:
- дополнительный режим, в котором по меньшей мере один из электродвигателей приводится в действие в обратном направлении посредством соответствующего компонента волновой передачи;
- дополнительный режим, в котором один из электродвигателей замкнут накоротко для создания замедляющего усилия; и/или
- дополнительный режим, в котором по меньшей мере один из компонентов волновой передачи заблокирован.
Воздушное судно может быть оснащено таким приводом для того, чтобы выпускать опору шасси или осуществлять ее поворот, или выпускать аэродинамические поверхности управления, такие как закрылки или элероны.
Дальнейший аспект изобретения предусматривает опору шасси воздушного судна, содержащую одно или более колес и привод согласно первому аспекту изобретения, причем ведомый элемент привода связан с колесом (колесами) таким образом, что движение ведомого элемента обеспечивает поворот колеса (колес).
Краткое описание чертежей
Далее в тексте будет представлено подробное объяснение изобретения со ссылкой на примерный вариант осуществления, проиллюстрированный на чертежах.
Фиг.1 показывает поперечный разрез привода с волновой передачей;
Фиг.2 показывает горизонтальный поперечный разрез рулевого механизма опоры шасси;
Фиг.3 показывает вертикальный поперечный разрез рулевого механизма опоры шасси;
Фиг.4 схематически показывает электронную систему управления для рулевого механизма;
Фиг.5 показывает график максимальных значений крутящего момента для двух трактов передачи энергии, с питанием от шин постоянного тока напряжением 270 В; и
Фиг.6 показывает график максимальных значений крутящего момента для двух трактов передачи энергии, с питанием от аварийной шины постоянного тока напряжением 28 В.
Осуществление изобретения
На фиг.1 показан привод 1. Составной частью привода является корпус 2, кроме того, привод включает в себя высокоскоростной тракт передачи энергии и высокомоментный тракт передачи энергии, каждый из которых связан с общим ведомым элементом. Высокоскоростной тракт передачи энергии включает в себя тормоз 4, электродвигатель 5, высокоскоростной редуктор, состоящий из пяти зубчатых колес 6-10, находящихся в зацеплении друг с другом, и жесткого колеса 11. Высокомоментный тракт передачи энергии включает в себя тормоз 12, электродвигатель 13, высокомоментный редуктор, состоящий из трех зубчатых колес 14-16, и волновой генератор 17.
Высокоскоростной тракт передачи энергии и высокомоментный тракт передачи энергии работают параллельно, и оба связаны с гибким колесом 18, имеющим вал, который выступает из корпуса и служит в качестве ведомого элемента привода. Когда два тракта передачи энергии приводят в действие для передачи одинаковой механической энергии, электродвигатель 5 в высокоскоростном тракте вращается со значительно более высокой скоростью, чем электродвигатель 13 в высокомоментном тракте. Например, передаточное отношение высокоскоростного тракта может составлять 1600:1, а передаточное отношение высокомоментного тракта может составлять 53:1. Другими словами, на один оборот ведомого элемента приходится 1600 оборотов высокоскоростного электродвигателя 5, и 53 оборота высокомоментного электродвигателя 13.
Хотя на фиг.1 это не видно, но волновой генератор 17 имеет эллиптический профиль. Гибкое колесо 18 окружает волновой генератор и связано с ним при помощи переходного подшипника 19. Гибкое колесо 18 выполнено из эластичного материала, что обеспечивает его соответствие эллиптической форме волнового генератора 17. На внешней периферии гибкого колеса 18 имеется некоторое количество зубьев, которые входят в зацепление с зубьями на внутренней периферии жесткого колеса 11. Гибкое колесо 18 имеет на два зуба меньше, чем жесткое колесо. Поэтому при каждом обороте волнового генератора 17 по часовой стрелке, гибкое колесо поворачивается на два зуба против часовой стрелки, тем самым, обеспечивая высокое передаточное отношение R. Величина передаточного отношения R определяется числом зубьев, имеющихся на одной половине жесткого колеса 11, и обычно находится в интервале от 30 до 160.
В обычной волновой передаче жесткое колесо закреплено неподвижно. В противоположность этому, в приводе 1 жесткое колесо 11 является частью высокоскоростного тракта передачи энергии. В представленной ниже Таблице 1 показаны компоненты, которые могут быть выбраны для варианта примерной конструкции привода.
Таблица 1 | |||
Компонент | Поставщик | Номер узла | Вес, примерно (кг) |
электродвигатель 5 | Kollmorgen | 01812 | 0,8 |
электродвигатель 13 | Kollmorgen | 01513 | 0,5 |
тормоз 4 | Intorque | BFK457-6 | 1,1 |
тормоз 12 | Intorque | BFK457-6 | 1,1 |
редуктор 6-10 | HDS | Серия CSF | 1,7 (+0,2) |
редуктор 14-16 | Neugart | PLE60 | 1,1 |
волновая передача | HDS | Серия CSF | 12,4 |
Корпус, подшипники и датчики положения | 9,1 |
Обращаем внимание на то, что общий вес привода, с учетом данных выше примерных значений, составляет 28 кг.
Привод 1 можно использовать для выполнения различных функций на воздушном судне, а также использовать в применениях, не связанных с воздушными судами. Например, привод можно использовать с поверхностями управления крыла, такими как элероны. В описанном ниже примере со ссылкой на фигуры 2-6, привод 1 используют для передачи момента поворота на шестеренный вал передней опоры шасси.
Как показано на фигурах 2 и 3, шестеренный вал 20 передней опоры шасси смонтирован в стойке 21 с возможностью вращения. Стойка 21 проходит вниз от носовой части воздушного судна (не показано).
Коническая шестерня 22 на ведомом валу, который тянется от гибкого колеса 18, входит в зацепление с конической шестерней 23 на шестеренном валу 20. Таким образом, при вращении гибкого колеса 18, шестеренный вал 20 вращается вокруг своей оси, что позволяет управлять колесами передней опоры шасси. Конические шестерни 22, 23 обеспечивают конечное понижающее передаточное отношение 2:1.
На фиг.4 показан электрический интерфейс системы. Работу электрического интерфейса обеспечивают две высоковольтные шины 30, 31 постоянного тока, на которых теоретически присутствует напряжение 270 В. Два электронных блока 32, 33 управления поворотом подключены к шинам 30, 31 постоянного тока и включают в себя необходимую мостовую схему для приведения в действие электродвигателей 5, 13, представляющих собой трехфазные устройства. Каждый блок 32, 33 управления поворотом получает входной сигнал от штурвалов 34 и педалей 35 управления рулем направления. Кроме того, каждый блок управления поворотом снабжен линиями управления, подключенными к тормозам 4, 12 и электродвигателям 5, 13. При подаче питания управление всеми компонентами осуществляется только по одному каналу, то есть с помощью блока 32 управления поворотом, или с помощью блока 33 управления поворотом. В альтернативном случае, каждый блок 32, 33 управления поворотом отвечает только за один тормоз и один электродвигатель. В этом случае появляется возможность уменьшить вес опоры шасси за счет удаления линий 40, 41 управления тормозами и линий 42, 43 управления электродвигателями.
Функционирование привода 1 описано ниже, в Таблице 2, где направление действующей энергии в двух трактах передачи энергии определяется следующими ключевыми словами:
Разомкнут: Тракт передачи энергии представляет собой разомкнутую цепь и может двигаться в обратном направлении.
Заблокирован: Тракт передачи энергии механически заблокирован.
Заглушен: Электродвигатель в тракте передачи энергии замкнут накоротко по фазам и создает механическое замедляющее усилие, которое противодействует движению со скоростью, которая примерно пропорциональна скорости вращения.
1: Положительное направление приложенного крутящего момента/скорости.
-1: Отрицательное направление приложенного крутящего момента/скорости.
Таблица 2 | |||
Высокоскоростной тракт | Высокомоментный тракт | Нормальный режим работы | Эквивалентный режим отказа |
Разомкнут | Разомкнут | Режим бездействия/бездействия | Полная потеря электропитания |
Заблокирован | Разомкнут | Режим бездействия/торможения | Потеря электропитания высокомоментного тракта передачи энергии |
Разомкнут | Заблокирован | Режим торможения/бездействия | Потеря электропитания высокоскоростного тракта передачи энергии |
Заглушен | Заблокирован | Режим рекуперации/торможения | |
Заблокирован | Заглушен | Режим торможения/рекуперации | |
1 | 1 | Режим высокой скорости | Помеха в волновой передаче |
1 | -1 | Режим высокого крутящего момента | |
Заблокирован | 1 | Режим торможения высокоскоростного тракта передачи энергии | Помеха в высокоскоростном тракте передачи энергии |
1 | Заблокирован | Режим торможения высокомоментного тракта передачи энергии | Помеха в высокомоментном тракте передачи энергии |
Заблокирован | Заблокирован | Режим торможения/торможения |
Таким образом, при нормальной эксплуатации привода, его можно перевести в любой из представленных в Таблице 2 режимов работы, путем выборочного включения тормозов и/или переключения электродвигателей между различными состояниями. В случае возникновения помех или потери электропитания привод работает в эквивалентном режиме отказа.
Режим бездействия/бездействия
В этом режиме ведомый элемент привода может двигаться в обратном направлении. Привод переходит в эквивалентный режим отказа в случае выхода из строя обеих шин постоянного тока или в случае перерезания силовых кабелей. В этом режиме система может двигаться в обратном направлении. Этот режим можно использовать на земле при буксировке воздушного судна.
Режим бездействия/торможения (торможения/бездействия)
В этих двух режимах ведомый элемент привода может двигаться в обратном направлении. Привод переходит в эквивалентный режим отказа в случае возникновения механической помехи в канале торможения. В бездействующем свободном тракте имеет место инерционное замедление.
Режим рекуперации/торможения (торможения/рекуперации)
В этих двух режимах свободный электродвигатель замкнут накоротко, и он создает замедляющее усилие, которое является функцией скорости. Каждый электродвигатель может быть снабжен потребителем энергии, таким как мощный резистор (не показан), для того, чтобы поглощать регенерируемую в этих режимах энергию. Любой из этих режимов можно использовать при посадке воздушного судна, для того чтобы обеспечить гашение так называемых «самовозбуждающихся угловых колебаний управляемых колес». Привод переходит в эквивалентный режим отказа в случае возникновения механической помехи в канале торможения. В качестве альтернативного режима для гашения самовозбуждающихся угловых колебаний управляемых колес можно также использовать дополнительный режим рекуперации/рекуперации (не показан в Таблице 2).
Режим высокой скорости
В этом режиме волновую передачу используют в качестве редуктора с передаточным отношением 1:1 - другими словами, жесткое колесо 11 и волновой генератор 17 вращаются вместе. Здесь отсутствует опасность противодействия усилий. Привод переходит в режим эквивалентного отказа в случае возникновения помехи в волновой передаче. В этом режиме отказа система сохраняет свою способность передавать крутящий момент непосредственно от двух входных электродвигателей. Однако в этом режиме отказа ограничена возможность совместного вращения двух редукторов друг с другом, и рассогласование вращения между редукторами может вызвать противодействие, а также стать причиной тепловой и электрической нагрузки.
Режим высокого крутящего момента
В этом режиме знак действующей энергии для двух трактов передачи энергии противоположен и используют дифференциальное передаточное отношение. Здесь эквивалентный режим отказа отсутствует.
Режим торможения высокоскоростного тракта передачи энергии
В этом режиме используют полное дифференциальное передаточное отношение. Редуктор должен работать на пониженной скорости, но при правильном выборе передаточных отношений привод способен сохранять 100%-ный крутящий момент на ведомом валу. Привод переходит в эквивалентный режим отказа в случае возникновения помехи в высокоскоростном тракте передачи энергии.
Режим торможения высокомоментного тракта передачи энергии
В этом режиме используют полное дифференциальное передаточное отношение. Редуктор должен работать на пониженной скорости, но при правильном выборе передаточных отношений привод способен сохранять 100%-ный крутящий момент на ведомом валу. Привод переходит в эквивалентный режим отказа в случае возникновения помехи в высокомоментном тракте передачи энергии.
Режим торможения/торможения
В описанном варианте осуществления для того, чтобы система не могла двигаться в обратном направлении, достаточно использовать тормоза небольшого размера.
Компоненты высокоскоростного тракта передачи энергии (а именно электродвигатель 5, редуктор 6-10 и тормоз 4) должны быть способны выдержать крутящий момент при полной нагрузке, так как они работают параллельно с высокомоментным трактом передачи энергии. Тем самым, при работе с большими нагрузками, предотвращается ситуация, когда компоненты высокомоментного тракта двигаются быстрее компонентов высокоскоростного тракта.
В приводе 1, показанном на фиг.1, в качестве ведомого элемента использовано гибкое колесо 18. Поэтому, когда заблокирован высокоскоростной тракт передачи энергии (включающий в себя жесткое колесо 11), передаточное отношение равно -R. Аналогичным образом, когда заблокирован высокомоментный тракт передачи энергии (включающий в себя волновой генератор 17), передаточное отношение равно R/R+1.
Если привод двигается в обратном направлении (в этом случае гибкое колесо 18 становится ведущим элементом), то при заблокированном жестком колесе 11 передаточное отношение равно -1/R, а при заблокированном волновом генераторе 17 передаточное отношение равно (R+1)/R.
В редукторе альтернативной конструкции (не показан) может быть предусмотрен тормоз для блокировки гибкого колеса 18. Тем самым обеспечиваются две дополнительные возможности:
- когда жесткое колесо 11 используют в качестве ведущего элемента, а волновой генератор 17 - в качестве ведомого элемента, передаточное отношение равно 1/R+1; и
- когда волновой генератор 17 используют в качестве ведущего элемента, а жесткое колесо 11 - в качестве ведомого элемента, передаточное отношение равно R+1.
Размер тормозов 4, 12 выбирают таким, чтобы в случае выхода их из строя соответствующие электродвигатели 5, 13 могли преодолевать их воздействие.
Обращаем внимание на то, что оба редуктора могут двигаться в обратном направлении.
В реверсивном режиме, или режиме отказа привод обычно должен обеспечивать полную производительность по крутящему моменту для данной области применения, но часто допускается уменьшение достигаемого значения.
Производительность привода по нагрузке и скорости для двух трактов нагружения показана на фиг.5 (фиг.5 показывает производительность перед дополнительной конической передачей с передаточным отношением 2:1 на выходе). В зависимости от напряжения питания может возникнуть необходимость в искусственном ограничении скорости электродвигателя, из-за физического ограничения компонентов редуктора и тормоза по допустимой угловой скорости.
Обращаем внимание на то, что волновая передача действует как дифференциальная, и поэтому все нагрузки и скорости, ограничиваемые графиком производительности высокоскоростного тракта, могут быть фактически достигнуты путем объединения входных параметров для двух трактов нагружения.
Шина 44 аварийного электропитания напряжением 28 В может быть предусмотрена для обеспечения работоспособности привода 1 в случае выхода из строя обеих высоковольтных шин 30, 31 постоянного тока. Предполагается, что во время работы шины аварийного электропитания допускается значительное снижение рабочих параметров. На фиг.6 показана производительность тракта нагружения по нагрузке и скорости во время работы при номинальном напряжении 28 В. Система может достичь максимального крутящего момента на скорости до 0,9 град/с, и максимальной скорости 4 град/с без нагрузки. Режимы замедления и свободно ориентирующегося носового колеса по-прежнему могут использоваться в полной мере.
При нормальных условиях управления движением, в соответствии с законом управления, два электродвигателя работают одновременно в некотором режиме между предельными случаями режима высокой скорости и режима высокого крутящего момента. В нормальных условиях закон управления действует в соответствии с определенным критерием оптимальных рабочих характеристик. Например, управление системой можно осуществлять таким образом, чтобы уменьшить до минимума потребление тока электродвигателями или потребление тока питания. С этой целью регулируют мощность на входе каждого электродвигателя.
Тормоза 4, 12 могут быть заменены устройствами с двумя устойчивыми состояниями.
Кроме того, имеется возможность для замедления: торможение высокоскоростного электродвигателя 5 и замыкание накоротко или глушение высокомоментного электродвигателя 13, что ведет к огромному выигрышу в передаточном отношении применительно к высокоскоростному электродвигателю 5. Предварительные оценки дают основание предположить, что может быть достигнута скорость замедления 80 кНмс/рад (предполагая нулевое электромагнитное скольжение). Представляется, что этого более чем достаточно для большинства требований к торможению.
Представлена концепция облегченного электромеханического привода, сохраняющего работоспособность при отказе отдельных элементов. Эта концепция обладает следующими конструктивными преимуществами:
1. Очень высокая удельная мощность (на единицу массы).
2. Полное механическое резервирование и сохранение работоспособности при возникновении помех.
3. Отсутствие режимов неявных отказов.
4. Разнородные тракты передачи энергии (типы электродвигателей и редукторов могут быть отличны друг от друга, но заведомо отличаются по размеру).
5. При нормальных условиях в приводе невозможно противодействие усилий.
6. Очень низкие затраты, обусловленные массой тормоза.
7. Плавное регулирование крутящего момента/скорости в очень широком диапазоне.
8. Снижена вероятность повреждения из-за движения в обратном направлении.
9. Возможность движения в обратном направлении в обычном режиме (для реализации этой функции не нужно никаких дополнительных компонентов).
10. Отсутствие неясности при установлении причины отказа.
11. Резервирование электрической системы, с возможностью применения строенной или учетверенной компоновки.
12. Возможность для переналадки в несущей конструкции воздушного судна.
13. Очень высокая способность к замедлению.
14. Возможность эксплуатации в очень широком диапазоне рабочих напряжений.
Несмотря на то что описание настоящего изобретения было сделано посредством одного или более предпочтительных вариантов осуществления изобретения, оно не ограничивается этим описанием, а предполагает изменение или модифицирование самыми различными способами, без отхода от содержания изобретения, в соответствии с пунктами прилагаемой формулы изобретения.
Claims (10)
1. Привод, содержащий первый тракт передачи энергии, включающий первый электродвигатель и первый тормоз; второй тракт передачи энергии, включающий второй электродвигатель и второй тормоз; ведомый элемент и волновую передачу, которая содержит эллиптический волновой генератор, гибкое колесо, связанное с волновым генератором при помощи подшипника, причем форма гибкого колеса за счет деформации соответствует эллиптической форме волнового генератора, и жесткое колесо, которое окружает гибкое колесо и выполнено с возможностью вхождения с ним в зацепление, причем гибкое колесо связано с ведомым элементом, волновой генератор связан с первым электродвигателем первого тракта передачи энергии, а жесткое колесо связано со вторым электродвигателем второго тракта передачи энергии, при этом первый тормоз выполнен с возможностью приложения тормозного усилия к волновому генератору, а второй тормоз выполнен с возможностью приложения тормозного усилия к жесткому колесу.
2. Привод по п.1, дополнительно содержащий первую зубчатую передачу для соединения первого электродвигателя с волновым генератором и волновую зубчатую передачу для соединения второго электродвигателя с жестким колесом.
3. Привод по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что передаточное отношение между ведомым элементом и первым электродвигателем отличается от передаточного отношения между ведомым элементом и вторым электродвигателем.
4. Способ эксплуатации привода по любому из предшествующих пунктов, включающий в себя эксплуатацию привода в режиме, в котором обеспечивают одновременную работу электродвигателей, и эксплуатацию привода в дополнительном режиме, в котором волновой генератор заблокирован или жесткое колесо заблокировано первым или вторым тормозом соответственно.
5. Способ по п.4, включающий в себя эксплуатацию привода в дополнительном режиме, в котором электродвигатели приводят в действие с обеспечением подачи энергии на ведомый элемент в противоположных направлениях.
6. Способ по п.4, включающий в себя эксплуатацию привода в дополнительном режиме, в котором, по меньшей мере, один из электродвигателей приводят в действие в обратном направлении посредством соответствующего компонента волновой передачи.
7. Способ по п.4, включающий в себя эксплуатацию привода в дополнительном режиме, в котором один из электродвигателей замыкают накоротко для создания замедляющего усилия.
8. Способ по п.4, отличающийся тем, что ведомый элемент связан с компонентом воздушного судна.
9. Воздушное судно, включающее в себя привод по любому из пп.1-3.
10. Опора шасси воздушного судна, содержащая одно или более колес, и привод по любому из пп.1-3, причем ведомый элемент привода связан с колесом (колесами) таким образом, что движение ведомого элемента обеспечивает поворот колеса (колес).
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GBGB0618902.1A GB0618902D0 (en) | 2006-09-25 | 2006-09-25 | Actuator |
GB0618902.1 | 2006-09-25 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2009112491A RU2009112491A (ru) | 2010-11-10 |
RU2466316C2 true RU2466316C2 (ru) | 2012-11-10 |
Family
ID=37421611
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009112491/11A RU2466316C2 (ru) | 2006-09-25 | 2007-09-11 | Привод |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8191821B2 (ru) |
EP (1) | EP2066924B1 (ru) |
JP (1) | JP5364579B2 (ru) |
CN (1) | CN101517271B (ru) |
BR (1) | BRPI0717291A2 (ru) |
CA (1) | CA2662718C (ru) |
GB (1) | GB0618902D0 (ru) |
RU (1) | RU2466316C2 (ru) |
WO (1) | WO2008038037A1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2598871C1 (ru) * | 2012-12-14 | 2016-09-27 | Л-3 Коммьюникейшнз Магнет-Мотор Гмбх | Блок привода колеса для присоединения к шасси летательного аппарата |
RU2736658C1 (ru) * | 2020-02-10 | 2020-11-19 | Акционерное общество Московский научно-производственный комплекс "Авионика" имени О.В. Успенского (АО МНПК "Авионика") | Резервированный электромеханический привод |
Families Citing this family (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB0616730D0 (en) * | 2006-08-23 | 2006-10-04 | Airbus Uk Ltd | Jam-tolerant actuator |
GB2459714B (en) * | 2008-05-02 | 2011-03-23 | Ge Aviat Uk | Aircraft landing gear steering system |
GB0914576D0 (en) * | 2009-08-20 | 2009-09-30 | Airbus Operations Ltd | Apparatus for use on an aircraft |
FR2951697B1 (fr) * | 2009-10-23 | 2012-04-20 | Messier Dowty Sa | Dispositif de manoeuvre d'un atterrisseur d'aeronef |
DE102010011951A1 (de) * | 2010-02-12 | 2011-08-18 | Wittenstein AG, 97999 | Verspannbares Getriebe |
EP2563657B1 (en) * | 2010-04-28 | 2016-09-21 | L-3 Communications Magnet-Motor GmbH | Drive unit for aircraft running gear |
DE102010047540A1 (de) * | 2010-10-05 | 2012-04-05 | Airbus Operations Gmbh | Hochauftriebssystem für einen Tragflügel eines Flugzeugs |
GB2489503A (en) * | 2011-03-31 | 2012-10-03 | Ge Aviat Systems Ltd | Rotary actuator and method of operation with failsafe mechanism |
GB2490959A (en) | 2011-05-20 | 2012-11-21 | Ge Aviat Systems Ltd | High integrity linear actuator |
CN103322993B (zh) * | 2012-03-22 | 2015-08-26 | 北京航天发射技术研究所 | 用于寻北仪上的驱动器 |
FR3005300B1 (fr) * | 2013-05-03 | 2016-10-21 | Eurocopter France | Systeme et procede de commande d'un moyen de stabilisation en tangage d'un aeronef |
CN104595451B (zh) * | 2013-10-31 | 2017-04-05 | 北京精密机电控制设备研究所 | 一种双输入通道差速器式机电作动器 |
CN104600901B (zh) * | 2013-10-31 | 2017-08-18 | 北京精密机电控制设备研究所 | 一种四余度机电伺服机构 |
US10759515B2 (en) | 2014-09-10 | 2020-09-01 | Hamilton Sunstrand Corporation | Electromechanical hinge-line rotary actuator |
US20160229525A1 (en) * | 2014-09-10 | 2016-08-11 | Hamilton Sundstrand Corporation | Electromechanical rotary actuator |
US10618628B2 (en) * | 2015-06-18 | 2020-04-14 | Bae Systems Plc | Aircraft wing system |
AU2016278099B2 (en) * | 2015-06-18 | 2020-07-23 | Bae Systems Plc | Aircraft wing system |
DE102015220712B4 (de) | 2015-10-23 | 2022-03-24 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Antriebssystem mit zwei unterschiedlichen Antriebsarten und Differentialgetriebe |
FR3061136B1 (fr) * | 2016-12-23 | 2019-05-24 | Safran Electronics & Defense | Actionneur electromecanique de surface mobile de vol |
US10883590B2 (en) | 2017-07-07 | 2021-01-05 | Hamilton Sunstrand Corporation | Compound harmonic gear |
US10844944B2 (en) | 2017-08-25 | 2020-11-24 | Hamilton Sunstrand Corporation | Inverted harmonic gear actuator |
CN107842590B (zh) * | 2017-09-30 | 2020-09-18 | 北京精密机电控制设备研究所 | 一种余度角位移输出式差速器 |
CN109723830B (zh) * | 2017-10-27 | 2022-09-09 | 浙江三花智能控制股份有限公司 | 电子膨胀阀及具有其的制冷*** |
RU2678385C1 (ru) * | 2018-04-18 | 2019-01-28 | Акционерное общество Московский начно-производственный комплекс "Авионика" имени О.В. Успенского (АО МНПК "Авионика") | Электромеханический рулевой привод вращательного действия |
FR3080363B1 (fr) * | 2018-04-18 | 2020-04-17 | Safran Landing Systems | Atterrisseur d'aeronef a partie inferieure orientable et dispositif d'orientation simplifie |
DE102020204915A1 (de) | 2020-04-17 | 2021-10-21 | Zf Friedrichshafen Ag | Aktuator für Luftfahrtanwendungen |
CN112572781B (zh) * | 2020-12-04 | 2023-04-14 | 中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所 | 一种前轮转弯减速输出机构 |
US11732767B2 (en) * | 2020-12-28 | 2023-08-22 | Honeywell International Inc. | Electric brake |
US11584517B2 (en) | 2021-03-08 | 2023-02-21 | Goodrich Corporation | Nose-wheel steering system |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU111467A1 (ru) * | 1957-01-29 | 1957-11-30 | А.А. Ратнер | Устройство дл управлени поворотом передней стойки шасси самолета |
US3709059A (en) * | 1969-09-12 | 1973-01-09 | Hueller Gmbh K | Transmission for the feeding movement of mechanical carriage units of machine tools |
SU977870A1 (ru) * | 1980-04-25 | 1982-11-30 | Предприятие П/Я А-1836 | Многоскоростной привод |
RU2030328C1 (ru) * | 1990-02-13 | 1995-03-10 | Алексей Иванович Федоров | Вертолет |
RU2064105C1 (ru) * | 1992-07-14 | 1996-07-20 | Научно-производственное предприятие "АВВИ" | Дифференциальный привод |
RU2153108C1 (ru) * | 1999-03-24 | 2000-07-20 | Марийский государственный технический университет | Дифференциальный привод |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3006215A (en) | 1960-10-11 | 1961-10-31 | United Shoe Machinery Corp | Torque equalizer |
US3214999A (en) | 1964-04-09 | 1965-11-02 | Roger H Lapp | Harmonic drive |
US3211400A (en) * | 1964-04-15 | 1965-10-12 | Lionel Pacific Inc | Landing gear steering apparatus |
US4154425A (en) * | 1973-07-27 | 1979-05-15 | Lucas Aerospace Limited | Throttle valve for use in a gas turbine engine fuel control system |
JPH01257693A (ja) * | 1988-04-08 | 1989-10-13 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 航空機のトリム操縦方法及びトリム操縦装置 |
JPH0316896A (ja) * | 1989-06-14 | 1991-01-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | アクチュエータを直列連装した航空機の操向脚 |
EP0984201B1 (en) * | 1998-03-25 | 2005-05-25 | Harmonic Drive Systems Inc. | Phase regulating apparatus |
JP2001112215A (ja) * | 1999-10-05 | 2001-04-20 | Yaskawa Electric Corp | 減速機一体型アクチュエータ |
US6664711B2 (en) * | 2001-08-23 | 2003-12-16 | Delphi Technologies, Inc. | Harmonic motor |
FR2840377B1 (fr) | 2002-05-31 | 2004-09-03 | Messier Bugatti | Actionneur a deux moteurs, un reducteur differentiel et un limiteur de couple |
DE20213364U1 (de) | 2002-08-30 | 2004-01-15 | Cameron Gmbh | Antriebsvorrichtung |
US7109679B2 (en) * | 2004-03-09 | 2006-09-19 | Hr Textron, Inc. | Damping for electromechanical actuators |
US7178427B2 (en) | 2004-08-26 | 2007-02-20 | Honeywell International, Inc. | Motor driven harmonic drive actuator having an interposed output mechanism |
US20060283289A1 (en) * | 2005-06-16 | 2006-12-21 | Baudendistel Thomas A | Harmonic drive motor with flex-spline interlock |
US7552664B2 (en) * | 2005-11-04 | 2009-06-30 | Northrop Grumman Guidance and Electronics Co., Inc. | Harmonic drive gear assembly with asymmetrical wave generator and associated flexspline |
JP4902227B2 (ja) * | 2006-03-01 | 2012-03-21 | 本田技研工業株式会社 | 波動歯車装置 |
-
2006
- 2006-09-25 GB GBGB0618902.1A patent/GB0618902D0/en not_active Ceased
-
2007
- 2007-09-11 EP EP07804438A patent/EP2066924B1/en active Active
- 2007-09-11 RU RU2009112491/11A patent/RU2466316C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2007-09-11 JP JP2009528795A patent/JP5364579B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2007-09-11 BR BRPI0717291-5A2A patent/BRPI0717291A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2007-09-11 CA CA2662718A patent/CA2662718C/en not_active Expired - Fee Related
- 2007-09-11 US US12/310,687 patent/US8191821B2/en active Active
- 2007-09-11 CN CN200780035373.0A patent/CN101517271B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2007-09-11 WO PCT/GB2007/050532 patent/WO2008038037A1/en active Application Filing
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU111467A1 (ru) * | 1957-01-29 | 1957-11-30 | А.А. Ратнер | Устройство дл управлени поворотом передней стойки шасси самолета |
US3709059A (en) * | 1969-09-12 | 1973-01-09 | Hueller Gmbh K | Transmission for the feeding movement of mechanical carriage units of machine tools |
SU977870A1 (ru) * | 1980-04-25 | 1982-11-30 | Предприятие П/Я А-1836 | Многоскоростной привод |
RU2030328C1 (ru) * | 1990-02-13 | 1995-03-10 | Алексей Иванович Федоров | Вертолет |
RU2064105C1 (ru) * | 1992-07-14 | 1996-07-20 | Научно-производственное предприятие "АВВИ" | Дифференциальный привод |
RU2153108C1 (ru) * | 1999-03-24 | 2000-07-20 | Марийский государственный технический университет | Дифференциальный привод |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Волновые зубчатые передачи / Под ред. Д.П.ВОЛКОВА и А.Ф.КРАЙНЕВА. - Киев: Технiка, 1976, с.19, 22, рис.8u. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2598871C1 (ru) * | 2012-12-14 | 2016-09-27 | Л-3 Коммьюникейшнз Магнет-Мотор Гмбх | Блок привода колеса для присоединения к шасси летательного аппарата |
US9708056B2 (en) | 2012-12-14 | 2017-07-18 | L-3 Communications Magnet-Motor Gmbh | Wheel drive unit for attachment to an aircraft running gear |
RU2736658C1 (ru) * | 2020-02-10 | 2020-11-19 | Акционерное общество Московский научно-производственный комплекс "Авионика" имени О.В. Успенского (АО МНПК "Авионика") | Резервированный электромеханический привод |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2008038037A1 (en) | 2008-04-03 |
GB0618902D0 (en) | 2006-11-01 |
CN101517271B (zh) | 2012-10-17 |
JP2010504485A (ja) | 2010-02-12 |
US8191821B2 (en) | 2012-06-05 |
BRPI0717291A2 (pt) | 2014-03-18 |
CN101517271A (zh) | 2009-08-26 |
EP2066924A1 (en) | 2009-06-10 |
US20100038478A1 (en) | 2010-02-18 |
CA2662718A1 (en) | 2008-04-03 |
RU2009112491A (ru) | 2010-11-10 |
EP2066924B1 (en) | 2012-11-21 |
CA2662718C (en) | 2015-06-09 |
JP5364579B2 (ja) | 2013-12-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2466316C2 (ru) | Привод | |
US10220940B2 (en) | Aircraft steering system | |
EP3756920A1 (en) | Electric vehicle and dual-motor planet gear power transmission system thereof | |
EP2054299B1 (en) | Jam-tolerant actuator | |
US20050201863A1 (en) | Gearbox mounted force generator | |
EP3038902B1 (en) | Drive system for aircraft landing gear | |
JP2011237019A (ja) | 左右輪駆動装置 | |
CN101973398A (zh) | 倾转旋翼飞行器倾转短舱的倾转驱动机构 | |
EP2915744B1 (en) | Flight control actuator drive | |
WO2024077260A1 (en) | Systems and methods for tilt propellers with tilt actuator gearbox and integrated inverter | |
US11498670B2 (en) | Coaxial split torque gear box | |
US10266254B2 (en) | Aircraft landing gear | |
EP2730803B1 (en) | Mechanically synchronized actuator and methods for synchronizing | |
CN115771614B (zh) | 一种大型倾转旋翼机传动*** | |
EP3998203A1 (en) | Aircraft landing gear assembly and aircraft | |
JP2001074121A (ja) | 動力伝達装置 | |
CN212367053U (zh) | 一种电动执行器 | |
KR102074910B1 (ko) | 순간 가속이 가능한 회전 장치 | |
CN116247976A (zh) | 一种基于嵌套式螺旋传动的冗余伺服*** | |
RU2607490C2 (ru) | Исполнительный механизм системы управления | |
US20210140528A1 (en) | Rotating device capable of instant acceleration of high torque | |
RU1832098C (ru) | Самолет Султанова А.З. | |
KR20230139029A (ko) | 웜 샤프트의 충격 흡수가 가능한 항공기용 노즈기어 조향작동기 | |
CN114771182A (zh) | 汽车电驱传动***、动力集成装置及飞行电驱汽车 | |
KR20190138026A (ko) | 고토크의 순간 가속이 가능한 회전 장치 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160912 |