[发明专利]特别用于飞行器涡轮喷气发动机机舱的致动器的扭矩限制器

说明书

本发明涉及一种扭矩限制器，尤其涉及一种用于飞行器涡轮喷气发动机机舱的致动器的扭矩限制器。

飞行器涡轮喷气发动机的机舱具有许多活动部分，其中一种典型的例子就是格栅形式的推力反向器罩。所述推力反向器罩在所谓的“直接喷射”位置(尤其在飞行过程中采用)和“反向喷射”位置(在着陆时的制动过程中采用)之间移动。

如国际申请PCT/US2004/019260中所公开的，通常使用电致动装置来使得这些活动部分产生位移，电致动装置已经在随附的图1中予以示出。

该种电致动器包括螺杆1，在该螺杆1上螺纹连接有螺母3，螺母3又固定至致动管5，该致动管5的自由端以扣眼7结束。

扣眼7又紧固至轭115，轭115连接至待发生位移的活动部分，从而消除轭115和扣眼7之间沿螺杆1的位移轴线的转动和平移。

优选地，连接杆8插入在螺杆1的螺纹和螺母3的螺纹之间，从而减少摩擦，由此这种类型的致动器通常称为“滚珠螺杆”。

螺杆1在其与扣眼7的端部相对的另一端部具有小齿轮9，该小齿轮9带有与主要小齿轮11协作的斜齿，其中，该主要小齿轮11又直接或间接地由电机驱动。

在电机的作用下，能够沿任意方向转动螺杆1，并因此能够沿任意方向平移螺母，进而能够伸展和回缩管5，所述管5通过扣眼7和轭115而在转动方面被锁定。

管5的这些运动允许管5经由其扣眼7对希望移动的机舱部分(例如格栅形式的推力反向器罩)起作用，应当认识到，一般来说有多个这种类型的致动器来驱动该罩。

如果，出于某种原因，管5的伸展速度在其伸展的末期控制得不好，那么被致动的元件(诸如反向器罩)可能会有点突然地进入停止(butée)。

但是，用于移动管5的整个机构(电机、小齿轮、螺杆、螺母等等)具有很大的惯性，并且反向器罩的突然停止会对致动器和罩的某些部分造成损坏，尤其会对位于管5的端部与罩的连接区域中的部分造成损坏。

出于这种原因，已知将扭矩限制器13设置于管5的自由端附近，即，就在扣眼7之前，如图1所示。

相对于由电机形成的扭矩发生器，在致动器的运动链上尽可能“下游”地设置该扭矩限制器，这使得能够在被致动的部分(例如推力反向器)突然停止时最好地保护所述罩和致动器的所有部分。

具体而言，当这种突然停止发生时，取决于该限制器的特性，由致动器的所有的活动部分所存储的动能能够通过形成扭矩限制器13的构件的摩擦或变形而消耗。

应当注意的是，该限制器能够为滚珠和弹簧、凸耳剪切型、带齿型、滑动型或其他类型。

在所有的情况下，此种扭矩限制器都是复杂的、庞大的、沉重的、并且难以精确校准的。

本发明的目的特别在于解决这些问题。

本发明的目的是通过一种用于致动器的扭矩限制器实现的，所述致动器包括螺杆、安装在所述螺杆上的螺母、刚性连接至所述螺母的致动管、以及用于转动所述螺杆的装置，所述限制器的特征在于其包括止挡，所述止挡能够：

简单地通过所述螺杆在运动过程中施加在所述螺母上的轴向力而通过摩擦防止所述管转动，以及

当所述螺母到达所述螺杆的轴向止挡而超过由所述轴向力限定的预定扭矩阈值时，使得所述管能够转动。

该扭矩限制器的工作基于以下事实：通过致动器转动所述螺杆以至于在所述螺母上施加轴向力，从而有助于将压所述管使之压靠所述止挡；这种压靠导致所述管上的止挡产生与由所述螺母在所述管上施加的扭矩相反的摩擦扭矩。

只要由所述止挡施加的扭矩大于由所述螺母施加的扭矩，所述管就保持在转动方面被固定，并能够在所述螺杆的转动下持续移动。

但是，当由所述螺母施加的扭矩变得大于由被施压的止挡所施加的扭矩时，所述管能够与所述螺杆一致地旋转。在由惯性存储的动能的作用下，当致动器到其行程的末端时，发生上述情况，进而引起所述止挡的滑动转动，并且所述管因此不再平移。

因此能够理解：通过选择适用于止挡的合适的几何形状、材料、以及表面状态特性，能够确保所述管平移所需的止挡的摩擦扭矩，同时基于所述致动器的轴向止挡来限制所述限制器的扭矩触发阈值。

采用这种方式制造的扭矩限制器非常简单、体积并不是很大、可靠、并且易于校准。

根据本发明的扭矩限制器的其他可选的特征：

所述止挡包括基本环形的摩擦表面，该摩擦表面具有满足以下关系式的内径(Ri)和外径(Re)：