本发明涉及一种寻找中心(center seeking)的致动器。
背景技术：
已知类别的致动器设置成偏置以呈现中间状况，该中间状况在致动器的延伸状态方面位于压缩状况和延伸状况之间。此类致动器在这里会称为“寻找中心”。
寻找中心的致动器可用于偏置组件的第一部分，以相对于组件的第二部分运动至预定位置并且抵抗离开预定位置的相对运动。一旦此种示例是飞行器起落架，则设置有‘桨距修整’致动器来偏置转向架梁，以相对于主撑杆采用预定定向并且仍允许该转向架梁沿两个方向转动。
寻找中心的致动器包含加压流体，该加压流体作用在致动器的内表面上，以使得压力差致使致动器采用中间状况。因此，寻找中心的致动器会抵抗所施加的力，该力作用于使得致动器离开中间状况运动。
加压流体能由诸如车辆液压供源的外部供源提供。替代地，寻找中心的致动器可以是自给自足的，其中，工作流体包括液体和可压缩气体，该液体由气体加压。
在两种情形中，提供动态密封件，以抑制工作流体从致动器的流动。
本发明人已识别到地是，可改进已知的寻找中心的致动器，以降低工作流体泄漏的可能性。
技术实现要素：
根据本发明的第一方面，提供了一种寻找中心的致动器，该致动器包括：
外部气缸；
从动气缸，该从动气缸可滑动地设置在外部气缸内；
杆组件，该杆组件的活塞可滑动地设置在从动气缸内，并且该杆组件的杆从外部气缸延伸；
一个或多个第一动态密封件，该一个或多个第一动态密封件设置成作用在杆的侧壁上，以抑制工作流体从外部气缸泄漏；以及
一个或多个第二动态密封件，该一个或多个第二动态密封件设置成作用在从动气缸的侧壁上，以抑制工作流体从外部气缸泄漏。
因此，根据第一方面的寻找中心的致动器具有第二动态密封件，这些第二动态密封件抵靠于从动气缸的外侧壁、而非根据现有技术的布置那样抵靠于外部气缸的内侧壁作用。此种布置能提供优于现有技术寻找中心的致动器的优点在于，与在外部气缸的内侧壁上可产生的表面光洁度相比，在从动气缸的外侧壁上能产生改进的表面光洁度。因此，与现有技术的布置相比，可减小密封件磨损且由此减小油泄漏。
从动气缸的侧壁中在使用时与第二动态密封件相接触的至少一些侧壁可设有涂层。有利地是，与在外部气缸的内侧壁上可产生的涂层相比，更均匀的涂层能以更为可重复的方式设置在从动气缸的外侧壁上。
该涂层可包括高速率氧燃料(HVOF)涂层，该高速率氧燃料涂层包括金属、金属合金、陶瓷、塑料或复合材料。在一个示例中，HVOF涂层可包括铬或碳化钨。
替代地，第二动态密封件可设置成作用在从动气缸的裸露侧壁上。有利地是，与在外部气缸的内侧壁上可产生的轮廓相比，更均匀的机加工轮廓能以更为可重复的方式设置在从动气缸的外侧壁上。
外部气缸可具有一定长度，且一个或多个第二动态密封件可定位成比靠近于外部气缸的任一端部而更靠近该外部气缸的中部。
外部气缸可包括第一轴向面和第二轴向面，该第一轴向面和第二轴向面由一个或多个第一侧壁连接以限定主腔室，且该第一轴向面具有第一通孔。因此，该外部气缸可限定内部容积，从动气缸可滑动地设置在该内部容积内，以能相对于外部气缸运动。
从动气缸能可滑动地设置在该主腔室内，该从动气缸包括第三轴向面和第四轴向面，该第三轴向面和第四轴向面由一个或多个第二侧壁连接，以限定从动气缸腔室，该第三轴向面具有第二通孔，且该从动气缸限制为仅仅在主腔室的第一和第二末端之间运动以留下主腔室的至少一个自由部分，该外部气缸包括与主腔室的自由部分流体连通的通气端口。
活塞和杆组件的活塞能可滑动地设置在从动气缸腔室内，且该活塞和杆组件的杆能延伸通过第二和第一通孔，以将自由端部从外部气缸突出。
一个或多个第一动态密封件能安装在第一通孔处或者邻近于该第一通孔安装，并且设置成作用在杆的外表面上，以抑制腔室内的工作流体通过第一通孔。一个或多个第二动态密封件能安装在外部气缸的一个或多个第一侧壁上，并且设置成作用在从动气缸的一个或多个第二侧壁的外表面上，以抑制腔室内的工作流体通至主腔室的自由部分。
该致动器能设置成在延伸状况和压缩状况之间可运动并且偏置到中间状况，该中间状况介于延伸状况和压缩状况之间且与该延伸状况和压缩状况不同。在本发明的实施例中，该中间状况可以是介于延伸状况和压缩状况之间但不同于延伸状况和压缩状况的任何状况。在一些实施例中，该中间状况可以通常是延伸状况和压缩状况之间的中途。致动器可从收缩和延伸状况朝向中间状况偏置。
因此，本发明本发明的一方面，提供一种寻找中心的致动器，该致动器设置成在延伸状况和压缩状况之间可运动并且偏置到中间状况，该中间状况介于延伸状况和压缩状况之间且与该延伸状况和压缩状况不同，且该致动器包括：
外部气缸，该外部气缸包括第一轴向面和第二轴向面，该第一轴向面和第二轴向面由一个或多个第一侧壁连接以限定主腔室，且该第一轴向面具有第一通孔；
从动气缸，该从动气缸可滑动地设置在该主腔室内，该从动气缸包括第三轴向面和第四轴向面，该第三轴向面和第四轴向面由一个或多个第二侧壁连接，以限定从动气缸腔室，该第三轴向面具有第二通孔，且该从动气缸限制为在主腔室的第一和第二末端之间运动以留下主腔室的至少一个自由部分，该外部气缸包括与主腔室的自由部分流体连通的通气端口；
杆组件，该杆组件的活塞可滑动地设置在从动气缸腔室内，且该杆组件的杆延伸通过第二和第一通孔，以将自由端部从外部气缸突出；
一个或多个第一动态密封件，该一个或多个第一动态密封件安装在第一通孔处或者邻近于该第一通孔安装，并且设置成作用在杆的外表面上，以抑制腔室内的工作流体通过第一通孔；以及
一个或多个第二动态密封件，该一个或多个第二动态密封件安装在外部气缸的一个或多个第一侧壁上，并且设置成作用在从动气缸的一个或多个第二侧壁的外表面上，以抑制腔室内的工作流体通至主腔室的自由部分。
该致动器可设有端部止挡件，这些端部止挡件设置成限定从动气缸能运动达到的第一和第二末端。端部止挡件可包括邻抵成形件或缓冲阀。
致动器可设置成使得在从动气缸于第一和第二末端之间运动的同时、通气端口与腔室的自由端部流体连通。这可例如通过将端部止挡件定位成使得从动气缸无法运动至如下位置来实现：在该位置中，该从动气缸密封通气端口且在一些实施例中密封加压端口。替代地，能设有一个或多个浮凸通道，从而甚至在从动气缸与端口平行时仍提供流体连通。
根据本发明的又一方面，提供一种组件，该组件包括根据第一方面的致动器，该致动器设置成将组件的第一部分相对于第二部分偏置为呈现预定位置，该组件在使用中设置成在处于第一状态中时迫使致动器呈现第一状况，并且该组件具有第二状态，在该第二状态中，致动器使得组件的第一部分相对于第二部分运动至呈现预定位置。
该组件可以是飞行器组件，例如是飞行器起落架组件。
该第一部分可以是转向架梁。第二部件可以是主撑杆，例如减震撑杆的主要装配件或滑动管。
附图说明
现将参照附图描述本发明的实施例，附图中：
图1是现有技术致动器的视图；
图2是根据本发明一实施例的致动器的视图；
图3是根据本发明又一实施例的致动器的视图；
图4是根据本发明又一实施例的致动器的视图；
图5是根据本发明又一实施例的致动器的视图；以及
图6是根据本发明一实施例的飞行器起落架组件的视图。
具体实施方式
图1是已知的寻找中心的致动器100的纵剖视图。致动器100是“单作用”致动器，即在操作时，该致动器运动至呈现中间状况，但并非设置成致动至压缩或延伸状况。
致动器100包括外部气缸102，该外部气缸限定内部容积，该内部容积通常由从动气缸112分隔成气体腔室109和主腔室104，该主腔室用于容纳液压或工作流体。外部气缸102具有第一轴向面102a和第二轴向面102b，该第一轴向面和第二轴向面由一个或多个第一侧壁102c连接以限定主腔室104。第一轴向面102a具有第一通孔。外部气缸102限定第一联接区域110。
气体腔室109经由通气端口108与大气相通，该通气端口能形成在第二轴向面102b或第一侧壁102c中。
从动气缸112包括第三轴向面112a和第四轴向面112b，该第三轴向面和第四轴向面由一个或多个第二侧壁112c连接以限定从动气缸腔室113。第三轴向面112a具有第二通孔。从动气缸112可滑动地容纳在内部容积内，以沿着轴线X在由端部止挡件E1、E2所限定的预定端点或末端之间运动，这些端部止挡件可例如由外部气缸102内的邻抵成形件或锁定阀限定。通气端口108在从动气缸112的整个运动期间充分地打开，以在气缸腔室109和大气之间提供压力均衡。
外部气缸102在从动气缸112的与通气端口108相对的侧部上包括液压流体端口106。液压流体端口106设置成联接于液压流体回路。液压流体端口106在从动气缸112的整个运动期间充分地打开，以使得流体能供给至主腔室104。
第一动态密封件117设置在从动气缸112和外部气缸102之间，以抑制液压流体通至气体侧部108。密封件可安装在压紧螺母上，该压紧螺母设置成螺接到外部气缸102的轴向面中的孔中。多个第一动态密封件能设置成彼此平行。
从动气缸112限定从动气缸腔室113，杆组件120、122可滑动地容纳在该从动气缸腔室内以沿着轴线X运动。活塞122可滑动地设置在从动气缸腔室113内并且沿着该从动气缸腔室自由地运动。活塞杆120延伸通过第二和第一通孔，以从外部气缸102突出。活塞杆120的自由端部限定第二连接器124。
第二动态密封件121在通过外部气缸102的轴向面形成的孔内设置在活塞杆120和外部气缸102之间，以抑制液压流体经由孔通过外部气缸102离开。多个第二动态密封件能设置成彼此平行。
从动气缸112包括一个或多个控制孔115，该一个或多个控制孔设置成使得液压流体腔室104和从动气缸腔室113之间能流体连通。
在使用中，加压液压流体进入液压流体端口106并迫使从动气缸112到达与通气端口108相邻的端部止挡件，以及通过控制孔115进入从动气缸腔室113且在这种情况下迫使活塞杆120相对于外部气缸102向外延伸。因此，致动器100持续地偏置到介于完全延伸状况和完全压缩状况之间且不同于该完全延伸状况和完全压缩状况的中间状况，且因此能用作减震器。
施加于联接区域110、124的主导拉伸力致使从动气缸112抵抗由外部气缸102内加压液压流体提供的弹性力而被拉离与通气端口108相邻的端部止挡件。因此，能迫使致动器100运动至完全延伸状况。在所施加的张力变得低于由液压流体所提供的偏置力的情形下，致动器100朝向中间状况运动并且呈现该中间状况。
施加于联接区域110、124的主导压缩力致使活塞杆120的活塞122抵抗由外部气缸113内的加压液压流体提供的弹性力而朝向从动气缸112的活塞114运动。在所施加的压缩力变得低于由液压流体所提供的偏置力的情形下，致动器100朝向中间状况运动并且呈现该中间状况。
本发明人已识别的是，第二动态密封件117会由于这些第二动态密封件设置成抵抗由孔所限定的对立面、即外部气缸侧壁102c的内表面作用这一事实而易于泄漏。由于长且窄的孔轮廓，因而在技术上有挑战地是机加工均匀涂层和/或将均匀涂层施加于孔表面，以提供精细表面光洁度的对立面。因此，第二动态密封件117抵抗裸露金属表面而行进。发明人还认识到的是，这会导致过早磨损，由此导致过早油泄漏。
图2示出根据本发明一实施例的致动器10。致动器10类似于已知的致动器100，且因此出于简明起见，以下描述会聚焦于致动器10和已知致动器100之间的差别上。已赋予类似的部件以相同的附图标记。出于清楚起见，并未示出端部止挡件E1和E2。
根据本发明实施例的致动器中的一个或多个第二动态密封件12安装在外部气缸102的内壁上，以密封地接合从动气缸14的外侧壁14a。密封件12能以任何合适的方式安装，例如安装在加强安装成形件13内。外部气缸102具有一定长度L，该长度可例如是至少150mm，且一个或多个第二动态密封件12定位成比靠近于外部气缸102的任一端部而更靠近该外部气缸的中部。
在使用中，在致动器10延伸并且压缩时，从动气缸外侧壁14a的收缩区域CR将相对于静止的第二动态密封件12滑动接合地运动。
从动气缸14的外侧壁14a的收缩区域CR设有涂层C，该涂层改进与第二动态密封件12的动态密封关系。在向其施加涂层的便利性方面，从动气缸14的外侧壁14a类似于活塞杆120。
在一些实施例中，仅仅其中一些收缩区域CR能设有涂层C，而在其它实施例中，整个从动气缸外侧壁14a能设有涂层C。
能设有任何合适的涂层C，该涂层相较于图1中说明的布置减少第二动态密封件12和/或从动气缸14的外侧壁14a的磨损。例如，涂层C可包括高速率氧燃料(HVOF)或电解法涂层，该高速率氧燃料或电解法涂层包括金属、金属合金、陶瓷、塑料或复合材料。在一个示例中，该涂层可包括铬或碳化钨。
涂层C可具有在50和300μm之间而在一些情形中在75和150μm之间的厚度。
图3示出根据本发明又一实施例的致动器20。致动器20类似于图2所示的致动器10，且因此出于简明起见，以下描述会聚焦于致动器20和已知致动器10之间的差别上。出于清楚起见，并未示出端部止挡件接触区域CR和涂层C。
该实施例的致动器20是自给自足的，因为该致动器并不由外部电源供电。因此，外部气缸22并不包括流体供给端口。而是，活塞杆24包括盲孔，该盲孔由第二从动气缸26分成分离活塞28和从动气缸腔室113。分离活塞28内诸如氮气的气体迫使第二从动气缸26抵抗从动气缸腔室113内的流体、以常规的方式将致动器20偏置到该致动器的中心位置。气体能压缩和扩张，以允许致动器能压缩和扩张。
图4示出根据本发明又一实施例的致动器30。致动器30类似于图3所示的致动器20，且因此出于简明起见，以下描述会聚焦于致动器30和已知致动器20之间的差别上。
该实施例的致动器包括外部气缸，该外部气缸连接于包含分离活塞32和第二气体腔室34的外部气缸102，该分离活塞和第二气体腔室类似于图3的分离活塞26和第二气体腔室28起作用。
图5示出根据本发明又一实施例的致动器40。致动器40类似于图2所示的致动器10，且因此出于简明起见，以下描述会聚焦于致动器40和已知致动器10之间的差别上。
该实施例的致动器包括第二端部止挡件E2'，该第二端部止挡件在从动气缸14行程方面位于通气端口108之外。外部气缸102的内直径ID至少在通气端口108的区域内大于从动气缸14的外直径OD，以在该外部气缸和从动气缸之间提供浮凸通道RC，这允许通过致动器40的压缩来实现通气腔室109的压力均衡。
虽然参照图2至5描述的致动器具有施加于从动气缸侧壁14a的涂层C，但在其它实施例中，第二动态密封件12能设置成作用在从动气缸的裸露侧壁上。有利地是，与在外部气缸的内侧壁上可产生的轮廓相比，更均匀的机加工轮廓能以更为可重复的方式设置在从动气缸的外侧壁上。
图6示出根据本发明一实施例的起落架组件60。起落架60包括主撑杆62，该主撑杆具有上部部分(未示出)和下部部分62b，该上部部分设置成联接于飞行器(未示出)的下侧，而该下部部分相对于上部部分伸缩地安装。转向架梁64枢转地联接于主撑杆62b的下部部分，转向架梁64具有安装在其上的轮轴66，这些轮轴用于承载一个或多个轮组件(未示出)。根据本发明各实施例的起落架组件可具有任何合适数量的轴和针对每个轴的轮。
联动件70在第一联接区域72a处枢转地联接于转向架梁64，并在第二联接区域72b处枢转地联接于下方撑杆部分62b。在所说明的实施例中，联动件由根据本发明一实施例的致动器80、例如参照图2至5所描述的那些致动器所限定。应理解地是，转向架梁64相对于撑杆62的枢转运动致使致动器80的状况、即有效长度变化。术语“有效长度”可指代第一与第二联接区域72a、72b的枢转轴线之间的距离。同样，致动器80的有效长度的变化致使转向架梁64相对于撑杆62的枢转运动，且致动器80因此可用于“修整”转向架梁64的位置用以进行存放。在替代实施例中，联接区域72a、72b可相反且在其它实施例中可联接在一方面转向架的任何部分与另一方面撑杆62的任何部分之间。在一些实施例中，联动件80可包括多杆联动件，该多杆联动件由致动器可移动从而改变转向架相对于撑杆的角度位置。
虽然致动器80参照起落架组件桨距修整致动器进行了描述，但根据本发明的各实施例的组件可以是任何这样的组件，该组件包括根据本发明一实施例的寻找中心的致动器，该致动器设置成将组件的第一部分相对于第二部分偏置为呈现预定位置，该组件在使用中设置成在处于第一状态中时迫使致动器呈现第一状况，并且该组件具有第二状态，在该第二状态中，且在维护可能较为困难和/或昂贵、例如飞行器机翼上襟翼或板条、石油钻井吊杆、车辆悬架系统的情形下，致动器使得组件的第一部分相对于第二部分运动至呈现预定位置。
虽然上文已参照一个或多个较佳实施例描述了本发明，但应理解地是，可作出各种改变或修改，而不会偏离限定在所附权利要求中的本发明范围。词语“包括(comprising)”可意指“具有(including)”或“由……构成(consisting of)”，且因此并不排除除了总地在任何权利要求或说明书中列举那些构件或步骤以外的构件或步骤的存在。在相互不同的从属权利要求中描述了特定措施的事实并不意味着这些措施的组合不能用于产生良好效果。