专利名称：一种使用故障冻结伺服阀的制动器位置控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过电动控帝桐服阀实现制动器的位置控制。
技术背景在出现故障时被称之为位置存C:器的伺服阀(或称"故障冻结"伺服阀)己经为人们所熟知。特别是，可以参考FR 2 818 331号专利文件。在这个文件中，伺月艮 阀包括一个分配器，出现电气控制故障时，该分配器就会处于这样一种位置，即其 与审恸器控制室相M的分配器工作孑L就会关闭。但由于控制室内鹏油的渗漏， 很难避免制动器"冻结"位置出现偏移。发明内容本发明的目的是提出一种由电动控伟桐服阀控帝啲制动器装置，当出现电气故 障时，制动器的位置会冻结，从而不会出现实质上的位置偏移。采用如下装置可以实现本发明的目的，所皿置包括一个电动控制伺服阀，包括带有至少一个高压供气孑L、至少一个低压输出口和 至少两个工作孔的液压分配器，根据mffi分配器中滑动块的，位置，旨工作孔 与高压端或低压端相麟；一*恸器，包括带有至少两个突台和能在mE缸内滑动的滑动块，戶脱制动 器带有两个控制室，分别与伺服阀分配器内的工作孔相M，每个控制室位于相应 突台的一侧，所述制动器还带有一个中间室，与高压端或低压端相连接，，于两 个突台的另一侧之间；出现电气控帝做障时，液压分配 ±央體于一个安全位置，在这个位置上， 制动器滑块实际固定在出现故障时的位置上，所述装置中在液压分配器滑块的安全位置时，制动離制室通过其与分配器工作孔的麟而保持在相同的低压或高压状态，与中间室戶/F使用的压力正相反，这样，制动 块的每个突台在其一侧承受高压，而在其另一侧承受低压；制动器滑动块的所述每个突台和制动器^ffi缸之间的密圭寸是通过一个动态密封 装置来^i共的，,脱动态密封體根据作用在该突台两侧之间的压力差，可在突台 和液压缸之间产生一种摩擦力。其特点是，审恸器中间室连接到高压端，而在其安全位置时，分配 动±央将 分配器工作孔连接到低压端。这样，制动器的冻结位置就不会因为液压油的泄露而受到影响。密封，的轻 微泄露不会改^iS用至恸态密封装置上的压力差值，于是，摩擦力就"冻结"了制 动器滑动块的位置。本发明特别适合于航空发动机中的燃油,控制装置，所述制动器形成了一种 燃油计量装置，其中间室连接到高压燃油端，并带有一个输出孔，孑L的臓截面积 取决于制动器滑动ii置。在这种用途中，动态密封装置还具有可防止计量燃油流速泄露的特点。本发明可特别应用于航空发动机中《柳的帝恸器的健控制，特别适合于在燃 气涡轮发动机中计量燃油或者调整导向叶片的可调装定角或喷口调节片。在这些用途中，在伺服阀控制时，如果出现电气故障，要求受控部件的錢"冻 结"，从而实现安全运行，这样， 一旦故障得以排除，就可以再次知道故障发生前部 件的位置。
下面参照附图，并结合说明，可以更好地理解本发明，但戶皿说明仅为示例性 说明，但本发明并不仅限于所述说明，附图如下-图1为根据本发明实施方案的带有伺服阀和制动器的装置图2A和图2B为动态密封装置的放大剖面详图，戶舰动态密封體可用于图1 所^1』动器滑动±央和液压缸之间的密套寸；图3示出了伺服阀控制电流强度和各个不同工作点之间的关系；图4A到4F示出了图1所示伺服阀液压分配器的布置瞎况，适用于图3所示各 个不同工作点。
具体实施方式
下面结合图1到图3和图4A-4F，介绍本发明的一个实施方案，该实施方案说 明了航空发动机燃油喷油系统燃油计量的应用情况(^控制)。图1示出了控制制动器50的伺服阀10，戶腿制动器形成了一种燃油计量单元。伺服阀10采用电气控制，该伺服阀包含电动机，例如扭矩电动机12，液压分 配器20和相关的液压机械部件(液压系统电位计和机械反向随动装置)，这些部件 形成了分配器20的导向控制装置14。mE分配器20，下面介绍其具体实施方案，包括一个滑动i央，可以在TO缸内 采用线性平移运动。分配器20还包括与双高压(HP)供应端和一锡出端(或低压(LP) 油缸回路)相连接的 L分配器20M3i工作孔Ul， U2与计量装置50相连接，和通 过导向控制输入端Pl， P2向分配器20端部处的导向控制室打开。导向控制输入端 Pl， P2连接到导向控制體14上，后者将压力衛共到输入端P1， P2上，彼此相对 作用，从而控制分配翻块的位移。所4顿的、ffi油可以是燃油。燃油计量装置50包括一个带有两个突台54， 56的滑块52，可在Mffi缸60内 滑动。突台54， 56将液压缸60的内部容积分成了两个控制室62， 64，分别位于液 压缸60的两端，同时也将内部容积分成了一个中间室66内，位于两个突台54, 56 之间。控制室62, 64通过控帝I僧路连接到工作孔U1， U2上。中间室66通过一个供应孔66a连接到高压(HP)供应端(高压燃油供应源)，并 iW—个使用孔66b连接到燃油喷油管上。突台56对使用孔66b的关闭,决定了 所计量的燃油流速。上述的伺服阀/燃油计量单元组件为人们己知设备。伺服阀电气激发激发出现故障时，液压分配麟±央就会处于这样一种健，即 在当前低压状况下，在工作孔U1和U2处保持相同的压力。然后，计量装置50的每 个突台54， 56就会在一侧承受低压，而在另一侧承受高压。根据作用在^h突台两侧的压力:tM，动态密封装置在突台和液压^t间产生 摩擦力，从而在突台54， 56和液压缸60之间提供了密封。这样，如果伺服阀电气 激发激发出现故障时，这种压力差处于最大值(高压刺氐压之间的差)，那么，摩擦 力也就最大。出现故障时的滑动块52的位置从而就可以得到保持，不会出现实际上 的偏移，进而使得燃油流速冻结在出现故障时的流速值上。图2A和图2B更详细地示出了这种动态密封，70的一种实施方案。按照已 知方式，动态密封^S包括一个0形环72,该环 缸60内壁形成的环槽74 内，还包括一个环76，该环至少部分J^A环槽74内，并支撑在0形环72上。0 形环72采用一种弹性材料制成，例如Viton"氟橡胶。图2A示出了应用在密封装置 两侧的压力相等或几乎没有差别时的密封装置70。在戶;M密封體70 (图2B)两 侧之间的压力差很大时，O形环就会变形，会在环76上作用一个力，该力会加大作 用在相邻突台(例如突台54)上的力。环76 ^i^用一种摩擦系数较低的材料制 成，例如聚四氟乙烯(PTFE)。当然，在另一种形式中，駭0形环的駒以在突台 内来形成。由于采用了动态密封装置，从而可以改善突台54, 56和液压缸60在iffi^S 正常工作时的密封特性，降低了对尺寸體的要求。图3为根据电动机12激发电流强度所计量的燃油流速变化示例。200810084516.3说明书第5/6页A， B， C， D， E和F工作点分别Xt应于如下情况在激发电流3驢太f域没有 时，最大^il繊(A)、流动静止(B)、最低^I极限范围(C-D)和"冻结"("故障 冻结")位置极限范围(A-B)。图4A到4F示出了fflE分配m决22相对于该同一分配器20液压缸40的位 置，分别在各个不同工作点A到F处，这雖置在电动机12的作用下由导向控制单 元14来控制。在位置A时，滑块22在舰缸40内处于其冲程的起始端，在、ffiE缸两端的导 向控制室31， 32内应用压力之间的正压力差为最大。^E缸40的端部和各个突台 23, 24的端部形成了导向控制室31， 32，所述突台23， 24由滑动块22带动。工作 孔U2 (此处包括在液压缸40壁上形成的两个4^虫的孔口) M—^H氏压室33与低 压LP端相联通，而低压室位于突台23和突台25之间，该工作孔向低压室打开。工 作孔Ul通过导向控制室31与高压HP端相联通。在位置B时，滑块22通过突台23关闭了工作孔U1，两个端口与突台25和突 台26形成了工作孔U2。在位置C和D时，滑±央22使得工作 L U2通过位于突台24和26之间的高压室 35而与高压端相联通，与此同时，控制室31向低压室33打开。在錢E和F时，M:滑块22形成的鹏29将低压室33与工作孔Ul和工 作孔U2相联通，并将低压室33连接到位于突台25和26之间的控制室34。在位置 F时，滑动块22在液压缸40内位于其冲程的另一端。当然，图3所示的工作原理和i^伺服阀分配器的内部布置都只^iM;示例简单给出，也可以有其它形式，只要在伺服阀10的电气激发出现故障时，液压分配器 20的滑块处于安全位置，在当前情况下，工作孔U1和U2都在低压端，从而提供了 计量装置50位置的"冻结"状态。当然，本发明除了航空发动机M计量體外，腿用于鹏制动器， 用制动器的两个控帝惶的压力(低压或高压)在中间室和針控制室之间采用动态密封^S，行密封，从而"冻结"制动器的位置c
权利要求
1.一种制动器位置控制装置，包括一个电动控制伺服阀(10)，包括带有至少一个高压(HP)供应孔、至少一个低压(LP)输出口和至少两个工作孔(U1，U2)的液压分配器(20)，根据液压分配器中滑块的受控位置，每个工作孔与高压端或低压端相联通；一个制动器(50)，包括带有至少两个突台(54，56)和能在液压缸(60)内滑动的滑块(52)，所述制动器带有两个控制室(62，64)，分别连接到伺服阀分配器内工作孔(U1，U2)上，每个控制室位于相应突台的一侧，所述制动器还带有一个中间室(66)，与高压或低压端相连接，并位于两个突台的另一侧之间；出现电气控制故障时，液压分配器滑块(22)处于安全位置，在这个位置上，它可以使得制动器滑块停止在故障时的实际位置上，其特征在于在液压分配器滑块(22)处于安全位置时，制动器控制室(62，64)通过其与分配器工作孔(U1，U2)的联通而保持在同一个低压或高压状态，与中间室(66)所使用的压力相反，这样，制动器每个突台(54，56)则在其一侧承受高压，而在其另一侧承受低压；制动器滑块的所述每个突台(54，56)和制动器液压缸(60)之间的密封是通过一个动态密封装置(70)来提供的，所述动态密封装置根据作用在该突台两侧的压力差，在突台和液压缸之间产生一种摩擦力。
2. 根据权利要求1所述的制动器位置控制装置，其特征在于制 动器中间室(66)接到高压(HP)端，且在其安全位置时，分配器(20) 的滑块将分配器工作孔(Ul， U2)与低压(LP)端相联通。
3.航空发动机内的燃油流速控制装置，包括根据权利要求l所述 的位置控制装置，其特征在于，制动器(50)形成了一种燃油计量 装置，所述中间室(66)连接到高压燃油源并带有一个输出孔，输 出孔的流量截面积取决于制动器滑动阀门的位置。
4. 一种航空发动机，包括了根据权利要求1到3所述的控制装置。
全文摘要
本发明涉及一种使用故障冻结伺服阀的制动器位置控制装置，制动器(50)包括带有至少两个突台(54，56)并可在液压缸内滑动的滑块(52)，与电动控制伺服阀液压分配器(20)的相应工作孔(U1，U2)相联通的两个控制室(62，64)。出现电气控制故障时，分配器(20)的滑块会处于一个安全位置，此时，制动器(50)的控制室(62，64)具有相同的低压或高压并与中间室(66)内压力相反，制动器的每个突台在一侧承受高压，在另一侧承受低压。由于作用在突台两侧的压力差，动态密封装置(70)在突台和液压缸间产生一种摩擦力，提供了制动器滑块突台(54，56)和制动器(60)间的密封，这样，在出现电气控制故障时，制动器滑动阀就会冻结在故障时的位置(“故障冻结”)。制动器(50)可以是航空发动机的一种燃油计量装置。
文档编号F15B13/00GK101270768SQ20081008451
公开日2008年9月24日 申请日期2008年3月21日 优先权日2007年3月21日
发明者帕斯卡尔·马利 申请人:伊斯帕诺-絮扎公司