RU2697078C1 - Electric drive system of thrust reverser of gas turbine engine - Google Patents

Abstract

FIELD: aviation.SUBSTANCE: invention relates to aircraft engineering, aircraft engines and braking devices, particularly, to reversing device drives. Gas turbine engine thrust reverser electric drive system comprises movable part and thrust reverser fixed part, at least one electronic control unit and at least two electromechanical drive devices installed on fixed part, with possibility of movable part movement relative to fixed part, wherein the electromechanical drive devices are synchronized by the electronic system, as well as the power supply. Electromechanical drive devices and electronic control unit are installed with possibility of electric power generation through wires connected to power supply source with provision of uniform load distribution between electromechanical drive devices.EFFECT: invention allows improving reliability of gas turbine engine thrust reverser drive system.1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области авиации, к конструкции авиационных двигателей и тормозных устройств самолетов, а именно к приводам реверсивного устройства (далее РУ).The invention relates to the field of aviation, to the design of aircraft engines and braking devices of aircraft, and in particular to drives of a reversing device (hereinafter RU).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому техническому результату, и выбранному авторами за прототип, является система привода реверсора тяги газотурбинного двигателя (Патент RU №2525884, МПК F02K 1/76, опубл. 20.08.2014).Closest to the invention in technical essence and the achieved technical result, and chosen by the authors for the prototype, is a drive system for a thrust reverser of a gas turbine engine (Patent RU No. 2525884, IPC F02K 1/76, published on 08.20.2014).

Недостатком известного устройства системы привода реверса тяги газотурбинного двигателя является низкая надежность устройства, т.к. при определенных обстоятельствах может произойти повреждение различных частей механической системы синхронизации, что приведет к отсутствию синхронизации между приводами РУ, чрезвычайно высоким скручивающим нагрузкам при перемещении подвижной части и как следствие к заклинивание реверсивного устройства (далее РУ). Еще одним недостатком известного устройства системы привода реверса тяги газотурбинного двигателя является низкая точность синхронизации, так как ведомые привода ориентируются на ведущий привод, а не на сигналы системы РУ. Также каждое электромеханическое приводное устройство имеет двухобмоточный электродвигатель, то есть больший вес системы привода.A disadvantage of the known device of the drive system for reversing the thrust of a gas turbine engine is the low reliability of the device, because under certain circumstances, damage to various parts of the mechanical synchronization system can occur, which will lead to a lack of synchronization between the RU drives, extremely high torsional loads when moving the moving part and, as a result, jamming of the reversing device (hereinafter RU). Another disadvantage of the known device of the drive system for reversing the thrust of a gas turbine engine is the low accuracy of synchronization, since the slave drives are oriented to the master drive, and not to the signals of the switchgear system. Also, each electromechanical drive device has a double winding motor, that is, a larger weight of the drive system.

Технической задачей предлагаемого изобретения, на решение которой направлено заявляемое изобретение, снижение массы системы привода, повышение надежности системы привода реверсора тяги газотурбинного двигателя.The technical task of the invention, the solution of which the claimed invention is directed, reduces the mass of the drive system, improving the reliability of the drive system of the thrust reverser of a gas turbine engine.

Техническая задача решается тем, что в электрической системе привода реверсора тяги газотурбинного двигателя, содержащей подвижную часть и неподвижную часть реверсора тяги, минимум один электронный блок управления и не менее двух электромеханических приводных устройств, установленных на неподвижной части, с возможностью перемещения подвижной части относительно неподвижной части, причем электромеханические приводные устройства синхронизированы электронной системой, а также источник питания, согласно изобретению, электромеханические приводные устройства и электронный блок управления установлены с возможностью получения электроэнергии через провода, подключенные к источнику питания с обеспечением равномерного распределения нагрузки между электромеханическими приводными устройствами.The technical problem is solved in that in the electric drive system of the thrust reverser of a gas turbine engine comprising a movable part and a fixed part of the thrust reverser, at least one electronic control unit and at least two electromechanical drive devices mounted on the fixed part, with the possibility of moving the movable part relative to the fixed part moreover, the electromechanical drive devices are synchronized by the electronic system, as well as the power source, according to the invention, electromechanically s drive devices and an electronic control unit mounted to generate electricity through wires connected to the power supply ensuring uniform load distribution between the electromechanical actuators.

В предлагаемом изобретении, в отличие от прототипа, электромеханические приводные устройства и электронный блок управления установлены с возможностью получения электроэнергии через провода, подключенные к источнику питания с обеспечением равномерного распределения нагрузки между электромеханическими приводными устройствами, что позволяет повысить надежность системы привода и получить данные о текущем положении РУ. В случае отказа одного из электроприводов РУ блок управления повысит и равномерно распределит нагрузку на оставшиеся агрегаты электромеханических приводных устройств, т.к. электромеханические приводные устройства подключены к единому источнику питания (не показано).In the present invention, in contrast to the prototype, the electromechanical drive devices and the electronic control unit are installed with the possibility of generating electricity through wires connected to a power source to ensure uniform load distribution between the electromechanical drive devices, which improves the reliability of the drive system and obtain data about the current position RU. In the event of a failure of one of the electric drives of the switchgear, the control unit will increase and evenly distribute the load on the remaining units of the electromechanical drive devices, as electromechanical drive devices are connected to a single power source (not shown).

Техническое решение заключается в использовании электрической системы привода РУ без механической синхронизации, при этом учитывается определенное расположение электромеханических приводных устройств для равномерного распределения нагрузки между ними. Это позволяет выровнять мощностные требования к каждому отдельному электроприводу и выполнить их в универсальном виде. Предлагаемое изобретение не ограничивается использованием в сочетании с определенной конструкцией системы РУ. Техническое решение направлено на систему РУ решетчатого типа, следует отметить, что этот вариант можно применить и в других конструкциях системы приводов РУ, включая известные в данной области техники в настоящее время и создаваемые в будущем.The technical solution consists in using the electric drive system of the switchgear without mechanical synchronization, while taking into account the specific location of the electromechanical drive devices for uniform load distribution between them. This allows you to align the power requirements for each individual drive and execute them in a universal way. The present invention is not limited to use in combination with a particular design of the switchgear system. The technical solution is aimed at the lattice type switchgear system, it should be noted that this option can also be used in other designs of the switchgear drive system, including those currently known in the art and created in the future.

На фиг. 1 представлен общий вид газотурбинного двигателя.In FIG. 1 shows a general view of a gas turbine engine.

На фиг. 2 представлена схема электрической системы электромеханических приводных устройств на реверсоре тяги.In FIG. 2 shows a diagram of an electrical system of electromechanical drive devices on a thrust reverser.

Электрическая система управления реверсора тяги реверсивного устройства (Фиг. 1) (без позиции), состоящего из неподвижной части 2 и подвижной части 3 газотурбинного двигателя 1 представлена в виде трех идентичных комплектов электромеханических приводных устройств 4 (Фиг. 2), каждый из которых подключен к подвижной части 3 и к электронному блоку управления 5.The electric control system of the thrust reverser of the reversing device (Fig. 1) (without position), consisting of the fixed part 2 and the movable part 3 of the gas turbine engine 1, is presented in the form of three identical sets of electromechanical drive devices 4 (Fig. 2), each of which is connected to movable part 3 and to the electronic control unit 5.

Работа устройства осуществляется следующим образом. При подаче команды с системы управления (не показано) на открытие РУ с блока управления РУ 5 подается команда электроприводам 4 на открытие подвижной части РУ 3. При перемещении подвижной части РУ 3 сигнал о текущем положении с каждого электропривода 4 выдается в блок управления 5 РУ, где происходит анализ и равномерное распределение мощности на все электромеханические приводные устройства 4.The operation of the device is as follows. When a command is sent from the control system (not shown) to open the switchgear from the control unit of the switchgear 5, a command is given to the electric drives 4 to open the movable part of the switchgear 3. When the moving part of the switchgear 3 is moved, a signal about the current position from each electric drive 4 is issued to the control block 5 of the switchgear, where the analysis and uniform distribution of power to all electromechanical drive devices 4.

Несмотря на то, что система будет описываться как состоящая из трех идентичных комплектов электромеханических приводных устройств, и может применяться большее или меньшее их количество без выхода за пределы описания данного изобретения. Количество электромеханических приводных устройств 4 может меняться в соответствии с каждым конкретным случаем применения электрической системы управления.Despite the fact that the system will be described as consisting of three identical sets of electromechanical drive devices, and can be used more or less of them without going beyond the description of the present invention. The number of electromechanical drive devices 4 may vary in accordance with each specific application of the electrical control system.

Электронный блок управления 5 электрически подключается к электронной системе управления двигателем или самолетом.The electronic control unit 5 is electrically connected to the electronic engine or aircraft control system.

Электромеханические приводные устройства 4 и электронный блок управления 5 получают электроэнергию через провода, подключенные к источнику питания (не показано).Electromechanical drive devices 4 and the electronic control unit 5 receive electricity through wires connected to a power source (not shown).

Синхронизация по времени электромеханических приводных устройств 4 достигается при помощи электронного блока управления 5 для открытия или закрытия РУ в заданной последовательности без использования синхронизирующих механических устройств, что позволяет значительно снизить массу конструкции в целом. В ходе работы электронный блок управления 5 может устранять разность хода в маловероятном случае, когда один из электромеханических приводных устройств 4 движется быстрее или медленнее, чем другой. Данная разность хода может появиться вследствие различного фрикционного сопротивления на направляющих перемещения подвижной части РУ из-за загрязнения. Для устранения разности хода мощность для обеспечения синхронизации передается в любом направлении, например, в сторону снижения мощности одного из электромеханических приводных устройств 4 и повышения мощности другого, или наоборот.Time synchronization of electromechanical drive devices 4 is achieved using the electronic control unit 5 for opening or closing the switchgear in a predetermined sequence without the use of synchronizing mechanical devices, which can significantly reduce the weight of the structure as a whole. During operation, the electronic control unit 5 can eliminate the difference in stroke in the unlikely event that one of the electromechanical drive devices 4 moves faster or slower than the other. This stroke difference may appear due to different frictional resistance on the guides of movement of the movable part of the switchgear due to contamination. To eliminate the difference in stroke, the power to ensure synchronization is transmitted in any direction, for example, in the direction of reducing the power of one of the electromechanical drive devices 4 and increasing the power of the other, or vice versa.

В предлагаемом изобретении электромеханические приводные устройства 4 расположены между собой так, чтобы обеспечить равномерное распределения нагрузки, электромеханические приводные устройства имеют отдельный источник питания (без позиции). Из-за равномерной распределенной нагрузки отсутствие перемещения подвижной части РУ 3 возможно только при отказе двух из трех электромеханических приводных устройств 4. При отказе одного из электромеханических приводных устройств 4 блок управления 5 повысит и равномерно распределит мощность на оставшиеся два агрегата электромеханических приводных устройств 4 за счет того, что электромеханические приводные устройства подключены к отдельному источнику питания (не показан). Следует учитывать, что расположения между тремя электромеханическими приводными устройствами 4 выбраны из условия равномерного распределения воспринимаемой нагрузки.In the present invention, the electromechanical drive devices 4 are arranged so as to ensure uniform load distribution, the electromechanical drive devices have a separate power source (without position). Due to the uniform distributed load, the lack of movement of the movable part of the switchgear 3 is possible only if two of the three electromechanical drive devices fail. 4. If one of the electromechanical drive devices 4 fails, the control unit 5 will increase and evenly distribute the power to the remaining two units of the electromechanical drive devices 4 due to that electromechanical drive devices are connected to a separate power source (not shown). It should be borne in mind that the location between the three electromechanical drive devices 4 is selected from the condition of uniform distribution of the perceived load.

Таким образом, выполнение предлагаемого изобретения с вышеуказанными отличительными признаками, в совокупности с известными признаками, повышает точность синхронизации со снижением массы привода и в целом повышает надежность электрической системы привода реверсора тяги газотурбинного двигателя.Thus, the implementation of the present invention with the above distinguishing features, together with the known features, increases the accuracy of synchronization with a decrease in the mass of the drive and generally increases the reliability of the electric drive system of the thrust reverser of a gas turbine engine.

Claims (1)

Электрическая система привода реверсора тяги газотурбинного двигателя, содержащая подвижную часть и неподвижную часть реверсора тяги, минимум один электронный блок управления и не менее двух электромеханических приводных устройств, установленных на неподвижной части, с возможностью перемещения подвижной части относительно неподвижной части, причем электромеханические приводные устройства синхронизированы электронной системой, а также источник питания, отличающаяся тем, что электромеханические приводные устройства и электронный блок управления установлены с возможностью получения электроэнергии через провода, подключенные к источнику питания с обеспечением равномерного распределения нагрузки между электромеханическими приводными устройствами.An electric drive system for a thrust reverser of a gas turbine engine comprising a movable part and a fixed part of a thrust reverser, at least one electronic control unit and at least two electromechanical drive devices mounted on the fixed part, with the possibility of moving the movable part relative to the fixed part, the electromechanical drive devices being synchronized electronically system, as well as a power source, characterized in that the electromechanical drive devices and electronic the control unit is installed with the ability to receive electricity through wires connected to a power source with a uniform load distribution between the electromechanical drive devices.

Images