飞机起落架的制作方法
【专利摘要】本发明涉及飞机起落架尤其是机头起落架，具有至少一个液电式驱动控制(EHA)单元，该EHA单元具有至少一个电动机和至少一个液压泵，其中设有用于调整飞机起落架位置的至少一个调整装置，该调整装置包括用于驱动该调整装置的至少一个致动器，其中借助通过液压泵驱动该调整装置的所述至少一个致动器的电动机，可以控制或调节转向角度和/或转向速度和/或收起和放出速度和/或终端阻尼和/或调整装置的位置。
【专利说明】飞机起落架
【技术领域】
[0001]本发明涉及具有至少一个液电式驱动控制单元(EHA单元)的飞机起落架以及具有这种飞机起落架的飞机。
【背景技术】
[0002]具有EHA单元的飞机起落架由现有技术公开了并且在飞机中用于借助电动机和液压泵来驱动飞机起落架的某些液压致动器。
[0003]所述致动器此时可以设计用于控制飞机的不同功能，例如使飞机的控制活动面或起落架运动。如果致动器被用在起落架中，则当飞机利用起落架在地面上行驶时，EHA单元接管了飞机转向控制。或者，这种EHA单元也可控制起落架收起/放出起落架舱或允许起落机紧急放出或落出起落架舱。因而当不集中构成EHA单元时，专门匹配单独负载地进行使用。
[0004]在这种构型中成问题的是，有时必须提供多个EHA单元以控制飞机的多个功能，或者致动器运动的控制需要多个专用伺服致动器。
[0005]也由现有技术公开的一种替代构型由飞机的中心液压系统供应例如控制活动面或起落架的致动器。此时，致动器通过阀门来控制，阀门设置在相应的部位上即例如在起落架且尤其是机头起落架上。
[0006]这种构型的问题还是必须为了液压供应而使液压管线从例如飞机传动系的中心液压泵延伸到飞机头，这意味着显著的集成成本、费用支出和重量成本。
【发明内容】
[0007]因此，本发明的任务是提供一种克服上述问题的装置。
[0008]根据本发明，该任务通过具有权利要求1特征部分的特征的装置来完成，据此，提供一种飞机起落架且尤其是机头起落架，它具有至少一个EHA单元，该EHA单元具有至少一个电动机和至少一个液压泵，其中设有用于调整飞机起落架的位置的至少一个调整装置，其中该调整装置包括用于驱动该调整装置的至少一个致动器，借助通过液压泵驱动该调整装置的所述至少一个致动器的电动机，可以控制或调节转向角度和/或转向速度和/或收起和放出速度和/或终端阻尼和/或调节装置的位置。
[0009]根据本发明的、借助电动机控制或调节转向角度和/或转向速度和/或收起和放出速度和/或终端阻尼和/或调整装置位置实现了可放弃在其它情况下常见的特殊伺服阀门。该装置的结构由此被有利地简化。所述的控制通过电动机的转数和/或转动方向来进行。
[0010]此时要充分利用起落架的收起和放出以及借助起落架的转向不是同时发生，因而最好可以将同一个马达-泵单元用于这些功能。可以有利地实现的是，该EHA单元不集中地设置在需要液压供应的区域内。例如，此时它可以是飞机的起落架区域。通过不同控制机构的组合可能性，优选可借助一个单独的EHA单元来执行或控制起落架的各不同功能或者说负载或调整装置。由此得到了重量减轻，这是因为在起落架上不再需要多个EHA单元来执行不同的功能。
[0011]与现有技术所公开的、液压负载由中心液压系统供应的替代实施方式相比，因省掉在中心液压系统和负载之间的连接管线同样得到重量优势。
[0012]该调整装置此时除了相应的致动器外还可以包括以下部件例如起落架转向机构和/或起落架收起机构和/或起落架放出机构和/或起落架锁定机构以及用于控制这些机构的相应装置。这些装置可以包括一阀门组，它具有一个或多个一体式阀门且尤其是滑阀。用于控制上述部件的装置还可以包括阀门如选通阀门、解锁阀门、自落阀门、超压阀门、防空化阀门和/或防振颤阀门，它们可集成在一个阀门组内。
[0013]本发明的其它有利实施方式是从属权利要求的主题。因此，在一个优选实施例中可以想到，如此构成该电动机，所述至少一个致动器的控制或调节通过电动机的转动方向和/或速度来进行。电动机因此可以根据其运行参数即转动方向和/或速度直接接管或通过液压泵接管所述至少一个致动器的控制。有利的是不需要附加的控制装置。
[0014]在另一个优选实施例中可以想到，液压泵被设计用于根据耗用产生压力。
[0015]如此设计的液压泵可以有利地灵活匹配于不同的耗用情况。可以想到的是，该液压泵例如可通过其几何形状变化而不仅匹配于高流量低压差的负载，也匹配于低流量高压差的负载。因此可使用受控的液压泵。
[0016]此外，在一个特别优选的实施例中可以想到，这个或这些致动器是平衡的致动器。
[0017]在这种致动器中，在致动器两侧即进液侧和排液侧的油量是相同的，由此一来，有利地不需要用于过剩液压液体的附加积蓄腔。
[0018]在一个特别优选的实施例中可以想到这样的飞机起落架，其中设有一个或多个呈起落架转向机构和/或起落架收起机构和/或起落架放出机构和/或起落架锁定机构形式的调整装置。
[0019]在另一个优选实施例中可想到这样的飞机起落架，其中在有多个调整装置情况下，每个调整装置包括至少各一个用于驱动调整装置的致动器。
[0020]在另一个优选实施例中可以想到这样的飞机起落架，其中所述至少一个调整装置被构造成具有用于控制或调节起落架转向机构的装置和/或用于控制或调节起落架收起机构和/或起落架放出机构的装置和/或用于控制或调节起落架锁定机构的装置。
[0021]在另一个优选实施例中可以想到这样的飞机起落架，其中所述EHA单元包括至少一个具有一个或多个一体式阀门尤其是滑动阀的阀门组，其中最好规定根据权利要求7所述的装置由一个或多个阀门构成。
[0022]在另一个优选实施例中可以想到这样的飞机起落架，其中，该EHA单元具有该EHA单元的其它的且最好所有的、驱动起落架转向机构和/或起落架收起机构和/或起落架放出机构和/或起落架锁定机构所需要的功能构件，其集成在根据权利要求8所述的阀门组内。阀门组的这种集成结构容许EHA单元和进而起落架具有磨损很小的可靠紧凑的构形。
[0023]在另一个优选实施例中可以想到这样的飞机起落架，其中该EHA单元包括至少一个储槽、至少一个压力传感器和至少一个液压过滤器。此时，储槽、压力传感器和液压过滤器容许该EHA单元可靠可控地工作。尤其是弹簧加载式且加载氮气的储槽可以减轻在系统内空穴和超压的影响或者防止其出现。
[0024]在另一个优选实施例中可以想到，该电动机是受控的无刷式直流电动机和/或该液压泵是定量输送泵，其中该液压泵尤其以轴向柱塞泵形式构成和/或该储槽是弹簧加载式储槽。
[0025]在另一个优选实施例中可以想到，此时该EHA单元具有阀门组，阀门组包括至少各一个选通阀门、一个解锁阀门和一个自落阀门以及至少各一个超压阀门和/或一个防空化阀门和/或抗振颤阀门。
[0026]通过将阀门组构造成具有选通阀门、解锁阀门和自落阀门，有利地实现了借助一个并且使同一个阀门组来相互独立地控制三个单独功能。此外如果附加地在阀门组内设有各至少一个超压阀门、防空化阀门和/或放振颤阀门时，则该EHA单元的结构还被有利地简化或缩小。
[0027]在另一个实施例中，飞机起落架中的EHA单元包括控制器，该控制器被按照控制-监视器结构来构成，其中输入数据通过航空电子全双工交换式以太网(AFDX)总线被输入给控制器，并且该控制器控制所述的电动机和阀门。
[0028]此外该控制器或者说控制单元最好集中了驱动EHA单元所需要的控制功能或控制计算的全部或绝大部分并且被设计用于闭环式控制。EHA单元的电力电子器件可以接收+/-270伏电压。此时，电力电子器件根据控制信道的信号控制所述无刷式直流电动机和液压阀门。
[0029]此外该控制信道本身控制电力电子器件，其中在起落架转向机构的情况下以测得的转向速度和精度控制该转向角度，在利用起落架收起机构和/或起落架放出机构收起和/或放出起落架时控制起落架运动速度、时机和终端阻尼。
[0030]控制器的监视器信道此时可以监测EHA单元正常工作并且在有偏差时切换。可以想到，在有偏差时该转向系统或者起落架转向机构被切换至故障安全模式，或者例如该起落架收起机构和/或起落架放出机构或收放系统切换至自由模式，以实现自由放出。
[0031]也可想到，该控制器包括一备用扩展信道，其电气隔离并且给用于交替驱动或放出的致动器供应28伏直流电(VDC)。
[0032]本发明也针对具有根据权利要求1至13之一所述的飞机起落架的飞机。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]现在要结合附图所示的实施例来详述本发明的其它细节和优点，其中:
[0034]图1是具有三个调整装置的EHA单元的示意图。
[0035]图1示出了具有设于其上的用于控制各调整装置的机构的液电式驱动控制单元(EHA单元)I的示意图。在所示的实施例中，该调整装置是具有相应的液压致动器或控制马达的起落架转向机构2、具有相应的致动器的起落架收起机构和/或起落架放出机构3以及用于锁定和解锁起落架的起落架锁定机构4。
[0036]EHA单元I包括能以受控的无刷式直流电动机形式构成的电动机11。液压泵12与该电动机11相连，液压泵可以呈定量输送泵或轴向柱塞泵形式构成。
[0037]根据电动机的转数和/或速度来控制或调节液压泵的驱动和进而还有这个或这些致动器的功能。
[0038]EHA单元I还包括阀门组13，它包括一个或多个一体式阀门。阀门此时可以呈滑阀形式构成并且形成用于控制该调整装置的机构。
[0039]在所示的实施例中，EHA单元1包括不同的辅助装置如储槽22、压力传感器25或液压过滤器26。
[0040]EHA单元1的阀门组13在所示的实施例中包括选通阀门15，可以借此来控制起落架转向机构2以及其它设置在阀门组13上的解锁阀门16和自落阀门17。此时，选通阀门15是可调的，从而它在起落架已落下的飞机在停在机场滑行道的状态下允许液压液体流过起落架转向机构2的致动器。转向偏移此时通过电动机11的控制来实施。其它阀门即解锁阀门16和自落阀门17此时可以被设计成它们不允许由其控制的致动器的运动。
[0041]解锁阀门16与起落架收起机构和/或起落架放出机构3相连，所述机构此时例如可以呈一体式机构的形式，不仅用于起落架收起，而且用于起落架放出，或者也可以规定分开的实施方式，此时通过不同的机构来实现放出和收起。
[0042]借助自落阀门17，可以控制起落架锁定机构并因而例如在紧急情况下解锁飞机的起落机，即它基于其自重而放出或落下。此时，独立的且例如安装在起落架舱结构上的液电致动器可以针对不可能实现起落架正常放出的情况解锁该起落架。
[0043]为了改善EHA单元1的功能，阀门组13还包括两个超压阀门18，可借此来控制在阀门组13内的不希望有的或不利的超压情况。超压阀门18此时设计用于消除由牵引或升温造成的超压。
[0044]另外，设有防空化阀门19，其设计用于减少在阀门组13区域内可能有的空穴。这种空穴可能因不同的体积和热胀而出现在液压系统或EHA单元1的液压管路中并且可能导致系统部件受到损害。
[0045]同样可设有防振颤阀门，其防止起落架振颤。
[0046]所述EHA单元1此时可以安装在飞机起落架尤其是机头起落架中，在这里它随后与至少三个调整装置相连接。这些调整装置包括起落架转向机构2、起落架收起机构和/或起落架放出机构3以及起落架锁定机构4。
[0047]在如图1所示的EHA单元1中，电动机11驱动液压泵12，液压泵又将承受压力的液压介质继续传输给相连的阀门组13。在阀门组13内，液压介质利用设于那里的且通过控制器来控制的阀门被分配到与EHA单元1相连的负载或调整装置。致动器的终端阻尼以及调整装置的致动器的准确控制和位置确定此时通过电动机11的电动机转数来得到。此时可以规定，该控制通过恒定供压来进行，即，总是仅产生众致动器所需要的那样大小的压力。也可以通过计数泵周期来计算或确定致动器位置或者起落架位置。
【权利要求】
1.一种飞机起落架且尤其是机头起落架，具有至少一个液电式驱动控制单元(1)，所述液电式驱动控制单元具有至少一个电动机(11)和至少一个液压泵(12)，其中设有用于调整该飞机起落架的位置的至少一个调整装置，该调整装置包括用于驱动该调整装置的至少一个致动器(24)，其特征在于，借助于通过该液压泵(12)驱动该调整装置的所述至少一个致动器(24)的电动机(11)，能控制或调节转向角度和/或转向速度和/或收起和放出速度和/或终端阻尼和/或该调整装置的位置。
2.根据权利要求1所述的飞机起落架，其特征在于，如此构成该电动机(11)，即，所述至少一个致动器(24)的控制或调节通过该电动机(11)的转动方向和/或速度来进行。
3.根据权利要求1或2所述的飞机起落架，其特征在于，该液压泵(12)被设计用于根据耗用产生压力。
4.根据前述权利要求之一的飞机起落架，其特征在于，这个或这些致动器(24)是平衡的致动器(24)。
5.根据前述权利要求之一的飞机起落架，其特征在于，设有一个或多个呈起落架转向机构⑵和/或起落架收起机构和/或起落架放出机构⑶和/或起落架锁定机构⑷形式的调整装置。
6.根据前述权利要求之一的飞机起落架，其特征在于，在有多个调整装置的情况下，每个调整装置至少各有一个用于驱动该调整装置的致动器(24)。
7.根据前述权利要求之一的飞机起落架，其特征在于，所述至少一个调整装置被构造成具有用于控制或调节起落架转向机构(2)的装置和/或用于控制或调节起落架收起机构和/或起落架放出机构(3)的装置和/或用于控制或调节起落架锁定机构(4)的装置。
8.根据前述权利要求之一的飞机起落架，其特征在于，该液电式驱动控制单元(I)包括至少一个具有一个或多个一体式阀门尤其是滑动阀门的阀门组(13)，其中最好规定根据权利要求7所述的装置由一个或多个阀门构成。
9.根据前述权利要求之一的飞机起落架，其特征在于，该液电式驱动控制单元(I)具有其它的且最好全部的、驱动起落架转向机构(2)和/或起落架收起机构和/或放出机构(3)和/或起落架锁定机构(4)所需要的该液电式驱动控制单元(I)的功能构件，最好集成在根据权利要求8所述的阀门组(13)中。
10.根据前述权利要求之一的飞机起落架，其特征在于，该液电式驱动控制单元(I)包括至少一个储槽(22)、至少一个压力传感器(25)和至少一个液压过滤器(26)。
11.根据前述权利要求之一的飞机起落架，其特征在于，该电动机(11)是受控的无刷式直流电动机和/或该液压泵(12)是定量输送泵，其中该液压泵(12)尤其以轴向柱塞泵形式构成和/或该储槽(22)是弹簧加载式储槽(22)。
12.根据前述权利要求之一的飞机起落架，其特征在于，该液电式驱动控制单元(I)具有阀门组(13)，该阀门组至少各包括一个选通阀门(15)、解锁阀门(16)和自落阀门(17)以及至少各有一个超压阀门(18)和/或防空化阀门(19)和/或防振颤阀门。
13.根据前述权利要求之一的飞机起落架，其特征在于，该液电式驱动控制单元(I)包括控制器，该控制器按照控制-监视器结构构成，其中输入数据通过航空电子全双工交换式以太网总线被输入该控制器并且该控制器控制该电动机(11)和这些阀门。
14.一种飞机，具有根据权利要求1至13之一所述的至少一个飞机起落架。
【文档编号】B64C25/50GK104340363SQ201410373844
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年7月31日 优先权日:2013年7月31日
【发明者】P·格拉斯, C·席林, K·施梅尔茨 申请人:林登贝格利勃海尔-航空股份有限公司