电动马达/发电机动力传递单元的制作方法_2

文档序号:8302835阅读:来源:国知局
br>[0027] 图16是具有T形构造的示例EMGPTU的透视图,其适用于图1、12和15的液压系 统布置;
[0028] 图17是具有平行构造的示例EMGPTU的透视图,其适用于图1、12和15的液压系 统布置;
[0029] 图18是具有轴向构造的示例EMGPTU的透视图,其适用于图1、12和15的液压系 统布置;和
[0030] 图19是具有图18的轴向构造的示例EMGPTU的透视图,其适用于图1、12和15的 液压系统布置。
【具体实施方式】
[0031] 现在将详细参照本发明的示例实施例。【附图说明】了本发明的示例。可能时,在全 部附图中使用相同的附图标记来表示相同或相似的部分。
[0032] 根据本发明的原理,动力传递单元100可在第一液压回路320和第二液压回路340 之间机械地传递动力和/或可传递电力到第一液压回路320和/或第二液压回路340和从 第一液压回路320和/或第二液压回路340传递电力。在某些实施例中,第一液压回路320 和第二液压回路340彼此液压分离和/或基本上彼此液压分离,如将在下文中进一步描述 的。
[0033] 如图1所示,动力传递单元100包括液压地联接到第一液压回路320的第一泵/马 达220和液压联接到第二液压回路340的第二泵/马达240。如图2-10和19所示,动力传 递单元100还包括具有第一输入/输出构件122 (例如,轴)、第二输入/输出构件124 (例 如,轴)和第三输入/输出构件126(例如,轴)的差动齿轮组120。所述第一泵/马达220 机械地联接到所述第一输入/输出构件122,第二泵/马达240机械地联接到所述第二输入 /输出构件124。动力传递单元100还包括机械地联接到所述第三输入/输出构件126的 电动马达/发电机260。
[0034] 通过限制和/或停止所述第三输入/输出构件126,动力可在第一液压回路320和 第二液压回路340之间传递。动力传递单元100可由此充当各种飞行器中已知的动力传递 单元(PTU)。
[0035] 通过限制和/或停止所述第二输入/输出构件124,动力可在第一液压回路320和 电动马达/发电机260之间传递。通过限制或停止所述第一输入/输出构件122,动力可在 第二液压回路340和电动马达/发电机260之间传递。动力传递单元100可由此充当各种 飞行器中已知的电动马达泵(EMP)。
[0036] 虽然不限于飞行器,动力传递单元100非常适合于某些飞行器的要求。为了在飞 行器环境和飞行器的各种要求下更充分地描述动力传递单元100,这种环境和这些要求在 下面给出一般性讨论。动力传递单元100的更多细节在下文给出。
[0037] 现代飞机、直升机和一般的飞行器可包括布置在液压系统布置和电气系统布置中 的冗余液压系统和冗余电气系统。冗余液压系统布置和/或冗余电气系统布置可以克服一 个或多个部件(例如液压泵、液压马达、液压泵/马达、液压致动器、液压阀、液压压力线、液 压缸、电动马达、发电机、电动马达/发电机、电线、电致动器、电磁阀、电传感器等)的故障。 冗余液压系统布置和/或冗余电气系统布置通常通过进行运行防止飞行器失控所需的关 键的电气和/或液压功能的重新配置来免于使飞行器的液压系统中的一个或多个和/或电 气系统中的一个或多个的某些部件发生故障。
[0038] 所述重新配置可以借助于控制系统自动发生和/或所述重新配置可以由飞行员、 飞行工程师等手动执行。所述重新配置通常是空置和隔离故障部件和/或包括故障部件的 液压系统和/或电气系统。为了防止由故障导致的碎屑和/或产生故障的碎屑从发生故障 的液压系统扩散到其它液压系统,冗余液压系统布置的液压系统通常相互隔离并具有分开 的液压缸、液压阀、液压蓄能器、液压线路等。因此,防止来自其中一个液压系统的液压流体 与来自另一液压系统的液压流体混合。如本文所用,"液压分离"表示所述液压流体从其中 一个液压系统到其它液压系统的这种分离。
[0039] 应理解的是,特定的飞行器(如波音737-300,737-400和737-500飞机)包括特 定系统(例如,起落架轮制动器),其中来自液压系统中的一个的液压流体可以与另一个液 压系统的液压流体相遇并混合。例如,"A"液压系统和"B"液压系统可在起落架轮制动器的 往复阀处相遇。根据往复阀的构造,起落架轮制动器的往复阀和制动器致动缸之间的液压 流体可以是"A"液压系统和"B"液压系统两者共用的。因此,来自"A"液压系统和"B"液 压系统的液压流体可以在往复阀处和/或往复阀和制动器致动缸之间混合。然而,通过所 述往复阀和/或所述制动器致动缸的流率和/或流量与其它液压功能相比通常非常低。
[0040] 在某些情况下(特定的背压条件、卡住的往复阀等),往复阀可以允许大量的液压 流在"A"液压系统和"B"液压系统之间交叉。即使如此,如本文中所使用的,"液压分离"表 示来自其中一个液压系统的液压流体与来自另一液压系统的液压流体的这样的设计分离, 即使在所述其中一个液压系统是偶尔连接和/或间接连接到另一液压系统时,如在波音 737-300、737-400和737-500飞机的情况下。因此,如本文所使用的,波音737-300、737-400 和737-500飞机中的"A"液压系统和"B"液压系统是"液压分离"的,因为这是一般的设计 意图,尽管液压分离可能不一定是绝对的。
[0041] 在飞行操作中,除了安全考虑,飞行器的冗余液压系统布置和/或冗余电气系统 布置的另一个方面是执行特定地面功能(即,地面操作)而无需启动飞行器的发动机(例 如,涡轮发动机)以提供液压动力。当飞行器在地面上时,代替启动发动机,液压动力可以 由电动马达泵(EMP)供给。同样的EMP可作为飞行操作中的备用液压动力源。这种地面功 能可包括维修、检测、故障排除、致动飞行器的制动器、致动飞行器的控制表面等。
[0042] 如将在下面详细描述的,某些现有技术的飞行器仅在其中一个液压系统中具有 EMP。因此,不具有EMP的液压系统的无发动机运行由EMP选择阀来辅助,该选择阀引导来 自具有EMP的液压系统的液压动力。EMP选择阀通过将冗余液压系统连接在一起而重新配 置冗余液压系统布置,并有可能导致冗余液压系统的交叉污染。如将在下文中详细描述的, 动力传递单元100的某些实施例使现有技术的EMP选择阀不再必要,并且包括动力传递单 元100的液压系统布置可避免使用EMP选择阀。
[0043] 由于具有波音737-300、737-400和737-500飞机的制动往复阀,如上所述,EMP选 择阀并不用于在飞行期间液压地连接冗余液压系统。因此,如本文所使用的,"液压分离" 包括可以通过EMP选择阀偶尔连接的冗余液压系统,即使液压分离不一定在任何时候和 每个配置中都是绝对的。动力传递单元(EMGPTU) 100的施用将不需要例如那些在如波音 727-100/200客机、波音737-100/200客机和Lear jet 45商务喷气机中施用的EMP选择阀 或系统互连阀。
[0044] 政府监管机构(例如,美国联邦航空管理局)往往需要这些冗余液压系统布置和 这些冗余电力系统布置来提高飞行器的安全性。通常需要这种冗余液压系统布置保持液 压系统中的液压流体被分离。然而,政府监管机构曾经认证了允许如上述波音737-300、 737-400和737-500飞机的制动系统和EMP选择阀中的液压系统的液压流体相互混合的飞 行器。某些冗余液压系统布置可允许当飞行器在地面上时液压系统的液压流体相互混合, 但避免在飞行器飞行时液压系统的液压流体相互混合。如本文所使用的,"飞行期间严格液 压分离"是指在飞行器飞行时防止液压系统的液压流体相互混合。
[0045] 从飞行员控制输入端到飞行表面(例如副翼、升降舵、方向舵等)不具有直接机械 连接(例如,张力缆线)的飞行器通常具有附加的冗余需求。某些冗余液压系统布置可能在 任何时间都不允许液压系统中的液压流体相互混合。如本文中所使用的,"严格液压分离" 是指总是防止液压系统中的液压流体相互混合。
[0046] 再次转向图2-10的示例实施例,动力传递单元100示出成具有作为可变排量泵/ 马达的第一泵/马达220和第二泵/马达240。在另一些实施例中,所述第一泵/马达220 和第二泵/马达240中的一者或两者可以是固定排量泵/马达。在另一些实施例中,所述 第一泵/马达220和第二泵/马达240中的一者或两者可由泵和/或马达来代替。所述泵 和/或马达可以是可变排量和/或固定排量的。在所述示例实施例中,电动马达/发电机 260是变速电动马达/发电机。在另一些实施例中,电动马达/发电机260可以是基本固定 速度的电动马达/发电机。在另一些实施例中,电动马达/发电机260可以由马达或发电 机来代替。马
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