冲压致动器细调节组件的制作方法与工艺

本发明涉及用于致动器的调节组件，且更具体地涉及用于冲压空气涡轮（RAT）致动器的调节组件。

背景技术：
现代飞行器通常包括次级或应急功率系统，在功率不可从主级功率系统得到的情况下该次级或应急功率系统可提供功率。RAT通常用于次级或应急功率系统，以提供电功率和/或液压功率。通过打开飞行器机身中的合适门或舱口，典型RAT在飞行中是可展开的。RAT具有针对迎面而来的空气流的可旋转涡轮，该空气流旋转该涡轮。来自涡轮的旋转能量（扭矩）然后被传递到合适功率转换装置（例如，发电机、泵等），该功率转换装置将旋转能量转换为期望形式以供飞行器使用。RAT通常包括致动器组件，所述致动器组件具有弹簧偏压机构和液压气缸。弹簧偏压机构可提供力以当释放收起-锁定机构时使得RAT从收起位置移向展开位置。液压气缸可被用于使得RAT从展开位置缩回到收起位置。RAT收起室（或隔舱）及其进出门定尺寸成以仅相对小的间隙来收起RAT及其致动器组件。操作者通常必须调节RAT致动器组件，以便确保RAT并不接触其他部件。现有技术RAT致动器组件的典型调节借助以半圈的增量旋转螺纹连接构件来完成。螺纹连接构件具有连接到Ｕ形夹的附件，且因此允许至该Ｕ形夹的附件仅能以半圈的增量被调节。半圈的增量仅提供致动器粗调节。然后，液压气缸的展开气缸转动以进行细调节。这些调节都需要一些部件被断开，以允许螺纹旋转。此外，RAT致动器仅在展开位置中针对总长度被常规地调节，其中弹簧负载被最小化，因此在锁定爪上无不利磨损。由于爪磨损、由于被加载致动弹簧所施加的额外摩擦负载，不推荐在收起位置进行调节。同样，操作者安全性使得RAT致动器调节仅在展开位置中进行，这是因为在高致动器弹簧加载下断开用于螺纹旋转的致动器组件可能存在危险。由于非线性门弹簧刚度，RAT至门的间隙变化可能在各个调节之间不同。仅在展开位置中调节RAT以及在收起位置中的间距敏感性的需要总体上导致乏味的测量/展开/调节/收起循环，这在实现期望RAT至门的间距之前可能需要重复许多次。因此，期望替代的RAT调节机构。

技术实现要素：
根据本发明的冲压空气涡轮系统包括：具有螺纹部的致动器；杆，所述杆在一个端部处或在一个端部附近具有螺纹区域并且在相对端部处具有孔眼；以及衬套。所述衬套具有与所述致动器的螺纹部接合的第一螺纹以及与所述杆的螺纹区域接合的第二螺纹，使得致动力可通过所述衬套在所述致动器和所述杆之间被传递。所述衬套的第一螺纹和第二螺纹具有不同的螺距。附图说明图1是冲压空气涡轮（RAT）组件的透视图。图2是本发明的RAT致动器调节机构的一个实施方式的截面图。图3是本发明的RAT致动器调节机构的另一实施方式的截面图。虽然上述附图阐述了本发明的实施方式，但是还构想到其他实施方式，如在讨论中注意到的。在所有情况下，本发明以示意而非限制方式示出了本发明。应当理解的是，本领域技术人员可想到许多其他修改和实施方式，这些修改和实施方式都落入本发明原理的范围和精神内。附图可能未按比例绘制，并且本发明的应用和实施方式可包括在附图中未具体地示出的特征和部件。具体实施方式图1是冲压空气涡轮（RAT）组件10的实施方式的透视图，所述RAT组件可相对于一个或多个机身元件12A和12B（示意性地示出）被安装，并且所述RAT组件可在收起位置和展开位置之间展开，在所述收起位置所述RAT组件用于存储，这时未被使用，在所述展开位置所述RAT组件用于提供功率（例如，电功率或液压功率）。所述RAT组件10能类似于在美国专利申请公布No.2011/0236218中公开的RAT组件。图1示出了处于收起位置的RAT组件10。RAT组件10包括涡轮14、变速箱16、发电机18、液压泵20、支柱22、枢转杆（或旋转杆）24、致动器组件26以及门连杆28。未具体地阐述的其他部件也可被包括在RAT组件10中。如图1所示的RAT10仅以示例而非限制的方式被示出。本领域普通技术人员将认识到，其他RAT构造是可能的。涡轮14被支承在支柱22的端部。支柱22使用旋转杆24相对于机身元件12A和12B被安装，所述旋转杆允许涡轮14、支柱22等的枢转运动。门连杆28可连接到门，使得展开RAT10同时沿飞行器机身打开门。在一个实施方式中，机身元件12A可以是门，并且当展开RAT10时该机身元件可连接到门连杆28以打开。当RAT10被收起时，在RAT10的一部分分别与机身元件12A和12B之间存在间隙距离，例如距离D1和D2。由于偏压机身元件12A（当该元件是门时）的弹簧的非线性弹簧刚度，该间隙距离D1可能在一定程度上是不可预测的并且需要进行测量和调节。应当注意的是，基于例如RAT10的具体构造以及安装位置（例如，飞行器内的RAT室空间）的具体构造，有利的具体间隙距离将针对具体应用而改变。在飞行期间，涡轮14可响应于沿机身（由元件12A和12B表示）外侧的空气流而旋转。来自涡轮14的旋转功率可通过变速箱16被传递到发电机18和液压泵20用于操作。液压泵20可被联接到发电机18，使得液压泵20以与发电机18相同的速度旋转。致动器组件26包括致动器气缸26-1、弹簧26-2、衬套26-3、杆26-4以及附接结构26-5。致动器气缸26-1可形成可用作减震器的液压机构的一部分，以在展开期间控制RAT运动和/或提供其他功能。弹簧26-2可向RAT10提供偏压力，以便当锁定机构（例如，锁定爪）被释放时（所述锁定机构未被具体地示出）展开该RAT10。衬套26-3和杆26-4接合气缸26-1，其中，杆26-4被连接到可以是Ｕ形夹或轭块的附接结构26-5。附接结构26-5提供对RAT10的主体（包括涡轮14、发电机18、泵20和支柱22）的固定附接，使得RAT10的主体响应于由致动器组件26施加的力而可在枢转杆24处枢转。附接结构26-5和枢转杆24的枢转连接能类似于已知设计，例如在共同转让的美国专利公开文献No.7,416,392或共同转让的美国专利申请公开文献No.2011/0236218中所公开的设计。图2是组件26的RAT致动器调节机构的一个实施方式的截面图。在所示实施方式中，气缸26-1具有带有螺纹部30的装配件，所述螺纹部具有内螺纹，衬套26-3具有构造为外螺纹的第一螺纹32以及构造为内螺纹的第二螺纹34，以及杆26-4具有带有外螺纹的螺纹区域36。气缸26-1能通过固定安装连接到机身安装位置（在图2中未示出）被保持旋转固定。衬套26-3用作在气缸26-1和杆26-4之间以可螺纹旋拧方式接合的匹配连接器。如图2的实施方式中所示的衬套26-3径向定位在处于同轴布置的气缸26-1的螺纹部30与杆26-4的螺纹区域36之间。在操作期间，衬套26-3在气缸26-1和杆26-4之间传输大致轴向负载。杆26-4包括杆端孔眼38，单球或球形轴承可被定位在杆端孔眼中，从而允许连接到附接结构26-5。杆端孔眼38可定位在杆26-4的一端处，该端部与定位螺纹区域36在其处（或附近）的端部大致相对。当连接到附接结构26-5时，杆26-4是旋转固定（fixedorstationary），这防止调节气缸26-1的端部与杆端孔眼38的中心线之间的长度L。调节长度L可控制间隙距离D（见图1）。螺纹30和32可构造有粗螺距，并且螺纹34和36可构造有细螺距。细螺距和粗螺距根据具体应用的需要可选自合适螺距标准，或者具有任何其他具体螺距。具有不同螺距允许致动器组件26的差别调节。当RAT10处于展开位置时，通过从附接结构26-5断开杆26-4并且将杆26-4旋转半圈，可以常规的方式来完成长度L的粗调节（即，相对大距离调节）。为了进行细调节，衬套26-3可旋转而气缸26-1和杆26-4都保持旋转地固定。衬套26-3可包括用于工具（扳手）接合的平坦部或其他合适结构，以有利于旋转。由于衬套26-3不局限于半圈增量，几乎连续调节增量可被设计为低到大约25.4μm（0.001英寸）的增量。由于不同（粗对比细）螺距，衬套26-3的半圈旋转与在杆26-4旋转同样半圈旋转的情况相比将较少地调节距离L。以这种方式细调节允许测量并调节间隙距离D而不展开RAT10，由此提供相比于现有技术更简单且更容易的RAT调节手段。下述示例描述了在一个实施方式中距离L的调节。如果杆26-4在螺纹区域36中具有0.500-20圈螺纹并且气缸26-1在螺纹部30中具有0.750-16圈螺纹，那么杆26-4的半圈增量的粗调节会将距离L改变0.064cm（0.025英寸）（1/20x1/2）。对于细调节，螺纹衬套26-3可能转动四分之一圈，从而导致衬套26-3延伸1/16/4=0.0396cm（0.0156英寸），并且杆26-4以1/20/4=0.0318cm（0.0125英寸）缩回到衬套26-3中。然后，衬套26-3的四分之一圈的净细调节（ΔL）是（0.0031英寸）（0.0156-0.0125英寸）。本领域普通技术人员将认识到，以其他增量转动衬套26-3可产生对距离L的其他调节。当RAT10处于收起位置时，同时弹簧26-2继续施加偏压力（例如，3.56kN或800磅）以及同时气缸26-1和杆26-4都保持旋转固定并且连接到相应附接结构，可完成细调节（即，相对小距离调节）。细调节还可根据需要以相同的方式在展开位置中执行，或者在替代中在展开位置中执行。为了在给定调节下保持致动器组件26，可提供锁定装置。第一锁定装置26-6和第二锁定装置26-7均可接合衬套26-3。第一锁定装置26-6可被接合在气缸26-1和衬套26-3之间，以将衬套26-3相对于气缸26-1旋转地固定。第一锁定装置26-6可被接合以排除不想要的部件旋转。第二锁定装置26-7可被接合在衬套26-3和杆26-4之间，以将衬套26-3相对于杆26-4旋转地固定。第二锁定装置26-7可被接合以排除不想要的部件旋转。锁定装置26-6和26-7还可将螺纹30、32、34、36预加载，以有助于减少疲劳应力。锁定装置26-6和26-7均可被选择性地移除以允许期望调节。在所示实施方式中，每个锁定装置26-6和26-7均具有多部件构造。对于第一装置26-6来说，设置有螺母40、花键环42和系链44。花键环42可安置在衬套26-3上，并且环42和衬套26-3上的相应花键46彼此接合以限制旋转运动。螺母40可被拧紧以将花键46保持处于接合。系链46可接合在螺母40和环42之间，以限制螺母40的松弛旋转。第二装置26-7可具有与第一装置26-6相似的构造，其中花键46被接合在环42和气缸26-1的装配件之间。在替代实施方式中，分离锁定装置26-6和26-7可集成到任何合适构造的单个装置中。图3是组件26的RAT致动器调节机构的另一实施方式的截面图。在所示实施方式中，气缸26-1'具有带有螺纹部30'的装配件，所述螺纹部30'具有外螺纹，衬套26-3'具有构造为内螺纹的第一螺纹32'以及也构造为内螺纹的第二螺纹34，并且杆26-4具有带有外螺纹的螺纹区域36。螺纹30'和32'可构造有粗螺距，并且螺纹34和36可构造有细螺距。气缸26-1'通过固定安装连接到机身安装位置（在图3中未示出）被保持可旋转地固定。衬套26-3'用作以可螺纹旋拧方式接合在气缸26-1'和杆26-4之间的匹配连接器。如图3的实施方式中所示的衬套26-3定位在处于同轴布置的气缸26-1的螺纹部30与杆26-4的螺纹区域36径向外部。第一螺纹32’和第二螺纹34虽然都是所示的内螺纹，但是能具有不同的直径，使得衬套26-3采用台阶状构造，如截面图所示。可提供一个或多个旋转锁定装置，例如接合在衬套26-3'和杆26-4之间的锁定装置26-7。如图3所示的实施方式可按照与关于图2的实施方式所述的相似的方式来操作。本文所使用的任何相对术语或程度术语（例如，“大致”、“基本上”和“总体上”等）应当根据在本文明确声明的任何适用定义或限制并且经受该适用定义或限制被解释。在全部示例中，本文所使用的任何相对术语或程度术语应当被解释为广义地包含任何相关公开的实施方式、以及本领域普通技术人员鉴于本发明的全部内容会理解的这种范围或变形，例如涵盖普通制造公差变化、附带对齐变化等。虽然已经参考示例性实施方式描述了本发明，但是本领域技术人员将理解的是，可作出各种改变并且等同物可替代其元件，而不偏离本发明的范围。此外，可作出许多修改使得具体情形或材料适合本发明的教导，而不偏离本发明的实质范围。因此，本发明旨在不局限于所公开的具体实施方式，而是本发明将包括落入所附权利要求书范围内的全部实施方式。可能实施方式的讨论下文是本发明的可能实施方式的非排它描述。冲压空气涡轮系统可包括：具有螺纹部的致动器；杆，所述杆在一个端部处或在一个端部附近具有螺纹区域并且在相对端部具有孔眼；以及衬套，所述衬套具有与致动器的螺纹部接合的第一螺纹以及与杆的螺纹区域接合的第二螺纹，使得致动力可通过该衬套在致动器和杆之间被传递，其中，所述衬套的第一螺纹和第二螺纹具有不同的螺距。附加地和/或替代地，前述段落的系统可选地可包括下述特征、构造和/或附加部件中的任何一个或多个：所述衬套的第一螺纹可具有粗螺距，以及所述衬套的第二螺纹可具有细螺距，使得长度调节通过所述衬套的旋转可以到大约25.4μm（0.001英寸）的增量；所述衬套的第一螺纹可以是内螺纹；所述衬套的第一螺纹可以是外螺纹；所述衬套的第二螺纹可以是内螺纹；所述衬套的第二螺纹可以是内螺纹，以及所述第一螺纹可以选自包括内螺纹和外螺纹的组；被接合在所述致动器和所述衬套之间的第一旋转锁定装置；和/或被接合在所述衬套和所述杆之间的第二旋转锁定装置。用于结合冲压空气涡轮的致动器组件使用的方法可包括：提供杆；提供气缸；以及将螺纹衬套可操作地接合在所述杆和所述气缸之间，使得所述衬套能够相对于所述杆以及所述气缸进行旋转。附加地和/或替代地，前述段落的方法可选地可包括下述特征和/或附加步骤中的任何一个或多个：固定至少一个锁定装置，以限制所述衬套的旋转运动；在执行以可螺纹旋拧方式调节衬套步骤的同时向所述冲压空气涡轮施加弹簧负载；测量当所述冲压空气涡轮收起时在所述冲压空气涡轮的一部分与机身元件之间的间隙距离；以及当所述致动器保持接合时以可螺纹旋拧方式调节衬套以调节所述间隙距离；以可螺纹旋拧方式调节衬套的步骤可在先前已完成粗调节之后完成细调节；在以可螺纹旋拧方式调节衬套的步骤期间，致动器组件的杆构件被保持旋转地固定，所述杆构件在一个端部处具有孔眼并且在相对端部处螺纹接合到所述衬套；和/或在以可螺纹旋拧方式调节衬套的步骤期间，致动器气缸被保持旋转地固定，所述致动器气缸螺纹接合到所述衬套。一种相对于机身元件被承载的冲压空气涡轮系统可包括：可展开的涡轮组件，所述涡轮组件具有由支柱支承的涡轮；致动器气缸，所述致动器气缸具有螺纹部和弹簧；杆，所述杆在一个端部处或在一个端部附近具有螺纹区域并且在相对端部处具有孔眼；以及衬套，所述衬套具有与所述致动器的螺纹部接合的第一螺纹以及与所述杆的螺纹区域接合的第二螺纹，使得致动力可通过所述衬套在所述致动器和所述杆之间被传递，其中，所述衬套的第一螺纹具有粗螺距，其中，所述衬套的第二螺纹具有细螺距，且其中，当所述杆和所述致动器气缸的螺纹部是旋转固定时，所述衬套能够可旋转地调节。附加地和/或替代地，前述段落的系统可选地可包括下述特征、构造和/或附加部件中的任何一个或多个：所述衬套的第一螺纹可以是内螺纹；所述衬套的第一螺纹可以是外螺纹；所述衬套的第二螺纹可以是内螺纹；所述衬套的第二螺纹可以是内螺纹，以及所述第一螺纹可以选自包括内螺纹和外螺纹的组；和/或被接合在所述致动器气缸和所述衬套之间的第一锁定装置；以及被接合在所述衬套和所述杆之间的第二旋转锁定装置。