用于将电动机的转子连接于待驱动构件的方法与流程

文档序号:13890208阅读:281来源:国知局

本发明涉及一种用于将电动机的转子连接于待驱动构件的方法,该方法允许免受大转矩影响并且使其能够验证电动机的合适操作。



背景技术:

在航空领域中,提出使用电动机来将飞行器的机轮机动化,以允许飞行器能无需使用发动机就在地面上运动。然而,在着陆期间,致使机轮突然转动,这会需要保护电动机的输出构件以防止受损,其中,如果电动机直接接合,则输出构件可以是电动机的转子,或者输出构件可以是置于转子和机轮之间的减速齿轮的输出。

已提出布置多盘式离合器或齿式离合器,以选择性地在着陆期间使得输出构件与机轮分开,并且仅仅当飞行器的速度下降至低于某一阈值时将该输出构件连接于该机轮。

分开使其能够实施各种类型的测试。实际上,当机轮与电动机分开时,能够使用供给电流来对电动机供电以验证该电动机正在适当地转动,该供给电流保持低于针对给定转动速度的某一阈值。此种测试可在地面上或者在着陆之前执行。此外,能够在着陆之前通过将机轮连接于输出构件并且使得该机轮转动来测试该机轮的阻抗转矩,藉此能够识别机轮的轴承中的问题。然而,这些方案的重量通常是过高的。此外,这些装置暗含在飞行器的设计中不得不考虑的损坏风险以及维护操作(润滑、检查、更换易损耗构件)。

还已提出使用销,这些销在输出构件和例如双u形夹组件中的待驱动构件之间延伸,并且经校准以在由销传递的转矩超过某一阈值时剪切失效(称为可熔销)。此种连接简单得多并且除了销的周期性更换以外无需维护。然而,电动机永久地连接于机轮,从而能够与机轮独立地测试电动机。实际上,如果在着陆之前,对电动机通电并且检测到异常阻抗,也无法确定阻抗是由电动机还是由机轮引起。



技术实现要素:

本发明涉及一种连接方法,该连接方法使用可熔销在电动机的输出构件和待驱动转动的构件之间进行连接,且该连接方法还是能够与待驱动构件独立地测试电动机。

为此,提出一种用于转动地连接电动机的输出构件和待驱动转动的构件的方法,该方法包括使用至少一个可熔销,该至少一个可熔销链接输出构件和待驱动构件并具有至少一个部段,该至少一个部段易于在由可熔销传递的转矩超过预定阈值时剪切失效。根据本发明,该方法包括将至少一个弹性构件置于销和输出构件或待驱动构件之间的步骤,该至少一个弹性构件包括具有第一刚度的第一行程,且后跟着具有第二刚度的第二行程,该第二刚度大于第一刚度。

因此,为了测试电动机的合适操作,所有需要做的是阻挡待驱动构件并且对电动机通电。电动机通常须抵抗弹性构件的第一刚度来驱动销。通过监控供给至电动机的电流,能够验证电动机的阻抗转矩保持低于某一阈值,包括弹性构件所反作用的阻抗。然后,一旦已执行此种测试,就释放待驱动构件并再次对电动机通电。通过监控供给至电动机的电流,能够验证转动组件的阻抗转矩保持低于预定阈值。最后,在操作中,一旦弹性构件已吸收第一行程,第二更刚硬的行程就能够逐渐地增大传递转矩,以防止突然对接。

根据本发明的一个有利特征,销的两个端部接合在输出构件或者待驱动构件的一个中,并且销的中心部分在输出构件或待驱动构件的另一个中延伸,该弹性构件安装成作用在该销的中心部分上。

附图说明

根据参照附图给出的对本发明方法的具体实施模式的描述,本发明可得到更佳的理解,在附图中:

图1是电动机的示意剖视图,该电动机的转子经由可熔销联接于待驱动构件;

图2是沿图1中的线ii-ii的剖视图;

图3是置于销和待驱动构件之间的弹性缓冲件之一的纵剖视图。

具体实施方式

本发明涉及在电动机1和待驱动转动构件、在该情形中例如是飞行器机轮2之间的连接,在该飞行器机轮中,这里示出轮毂的端部,并且该飞行器机轮安装成绕转动轴线x在轮轴100上转动。在该情形中,电动机1与机轮2同轴地安装并且包括定子3(例如,固定于机轮的轮轴),且该定子接纳绕组4。此外,该电动机包括转子5,该转子安装成绕定子3转动并且包括永磁体6,以与定子3的绕组4电磁地相互作用。凸缘7附连在机轮2的轮毂的端部处,该凸缘的周界设有突部8,该突部接纳在转子5的通道9中。该突部在其中产生具有椭圆形截面的开口10,可熔销11延伸到该开口中,该可熔销在该情形中在其中心部分上由套筒12覆盖并且该可熔销的端部接纳在转子的侧翼13中产生的紧密开口中,这些侧翼界定通道9。突部8还承载两个弹性构件20,这两个弹性构件附连在突部的任一侧,以突出到开口10中并且与可熔销11接合。

如在图3中更具体地示出的是,每个弹性构件20均包括圆柱形本体21,该圆柱形本体的外部接合在突部8的开口中,直到邻抵从本体21突出的轴环22为止。这里并未示出用于将弹性构件20附连于突部的装置。每个弹性构件20均包括推进器23,该推进器安装成在从本体21的一个端部突出的同时在该本体21中滑动,以接触可熔销11的套筒12。限定第一刚度的第一排贝尔维尔垫圈24一方面承靠于在本体21内部延伸的隔膜25的承载面,并且作用在推进器23上以朝向可熔销11推动该推进器,该推进器在该情形中由第一止动螺母26阻挡,该第一止动螺母螺接到本体21的第一端部中。推进器23能抵抗由第一排垫圈24所产生的力推到本体21中,直到该推进器抵靠于内部管件27的通过隔膜25的端部为止,以使得管件27的相对端部滑动到第二止动螺母28中,该第二止动螺母螺接到本体21的第二端部中。管件27包括轴环29,该轴环由第二排贝尔维尔垫圈30推抵于隔膜25,该第二排贝尔维尔垫圈承靠于第二止动螺母28。

当推进器23由可熔销11推回时,推进器23行进第一行程,在此期间,该推进器受到赋予第一刚度的第一排垫圈24的作用。当推进器23遇到管件27时,该第一行程完成。然后,推进器23行进第二行程,在此期间,该推进器将管件27推回,并且因此受到第二排垫圈30的作用,该第二排垫圈与第一排垫圈24并联地工作且因此将该第二排垫圈的刚度附加于第一排垫圈的刚度,以使得推进器在该第二行程期间所经历的刚度大于第一刚度。当推进器变得邻抵于本体21的内部肩部31时,该第二行程完成。

该组件如下地操作。在休止时,两个弹性构件20的推进器23压在可熔销11的套筒12的任一侧上,以使得该可熔销在椭圆形开口的中部处对中。因此,推进器23略微与螺母26隔开。

在电动机1的合适操作的测试期间、例如在着陆之前,防止机轮2转动(例如,使用装配于机轮的制动器),且对电动机的绕组4通电,该电动机在转子5上产生转矩以促使该转子转动。如果转子5不受阻挡(例如,由于电动机的轴承的卡住),该转子致使可熔销11在椭圆形开口10中运动,以将其中一个弹性构件20的推进器23推回至抵靠于该弹性构件的第一排垫圈24。供给至电动机的电流足以抵抗由第一排垫圈24产生的力来推回其中一个推进器,但并不足以抵抗由第二排垫圈产生的力来推回推进器。因此,能够检测供给电流是否保持低于预定阈值,该预定阈值针对转子的与加载弹性构件的第一行程相对应的角向行程。如果并非如此,则是因为某样物件阻碍了转子的转动,且然后产生检查警报。

然后,通过释放机轮并且对电动机1重新通电来继续测试,以验证机轮是否自由地转动。类似地,确定供给电流是否保持低于预定阈值。在该负载之下,推进器并不推回,且转矩在转子5和机轮2之间传递而无需压缩弹性构件。

在运行中,当转矩在转子和机轮2之间传递时,例如在致使机轮在着陆期间转动时,或者在对电动机通电以致使机轮转动并且使得飞行器在地面上运动时,其中一个推进器23在第一行程上推回,直到该推进器开始第二行程为止,这会致使驱动力快速地上升,而不会产生可能损害各种加载构件的强度的颠簸。因此,第二排垫圈用作过滤器,并且当转矩上升时防止颠簸。

较佳地是,可熔销11将尺寸设定为并不在飞行器的日常操作中遇到的正常转矩下经历疲劳,而是如果所传递的转矩超过通常是疲劳转矩的3到5倍的给定阈值的话剪切失效,以防止影响电动机并且避免机轮上会趋于以不期望的方式阻挡该电动机的任何力。

本发明不限于上文描述,而是包括落在权利要求书所限定范围的任何变型。具体地说,可提供多个可熔销来将电动机的输出构件连接于待驱动转动的构件,每个销均与至少一个弹性构件相关联,如果所传递的转矩总是沿相同方向则一个弹性构件就足够了。弹性构件能如这里所述安装在待驱动构件上,或者安装在电动机的输出构件上。

虽然这里示出的弹性装置是成排的贝尔维尔垫圈,但也能够使用诸如卷簧之类的其它弹性装置。衰减装置可附加到该弹性装置。

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