[发明专利]高完整性旋转式促动器和运行方法

说明书

技术领域

本发明涉及旋转式促动器和它们的运行方法，具体而言，本发明涉及适合于航空器中使用的旋转式促动器和它们的运行方法。

背景技术

对于安全性而言关键的系统或设备中的对于安全性而言关键的机构的促动需要实现高水平的可靠性。一般知道在航空器中使用液压促动器，例如以操作起落架和/或襟翼以及副翼等，这是因为它们的可靠性的原因。液压系统失效通常是由液压流体的泄漏引起的，并且该系统会失效成不会被卡住的可自由运动的状态。在液压促动的起落架的情况下，这个事实允许降下起落架以进行着陆，而不管系统的失效。

机电式促动器的利用是有利的，因为它们重量轻，并且可简单地结合到航空器中，以及使用航空器内的电力分配系统来提供动力。然而，电动马达有明显的固死(seizure)失效模式，由此它们往往失效成卡住的状态，从而阻止备用系统生效。

电动旋转式促动器的已知实例需要分离装置，例如离合器，以确保在导致系统卡住的失效的情况下，促动器可被释放以允许备用系统的运行。US2009/0108129提供了一个实例，其公开了容忍卡住的机电式促动系统，它包括至少两个电动驱动器件，以及在促动器组件的输出部件处提供的、用于切断促动器和输出之间的负载路径的联接/脱开机构。联接/脱开机构使用分离促动器以执行联接/脱开操作。

本发明解决了最大程度地提高旋转式促动器的可靠性并且减小它们的尺寸、重量和复杂性的问题。

发明内容

本发明提供了一种用于航空器的促动器，其包括第一驱动器件和第二驱动器件以及促动器输出，它们由齿轮组件互连，借助于齿轮组件：促动器输出能够由第一驱动器件独立于第二驱动器件而驱动；以及促动器输出能够由第二驱动器件独立于第一驱动器件而驱动；以及促动器输出能够由第一驱动器件和第二驱动器件结合起来驱动。

另外，本发明提供了一种运行促动器的方法，促动器包括第一驱动器件和第二驱动器件以及促动器输出，它们由齿轮组件互连，该方法包括运行第一驱动器件来驱动促动器输出，以及在第一驱动器件有故障的情况下运行第二驱动器件来驱动促动器输出，以及在互连第一驱动器件和第二驱动器件的齿轮组件有故障的情况下结合起来运行第一驱动器件和第二驱动器件来驱动促动器输出。

有利地，根据本发明的促动器能够在驱动器件中的任一个失效或齿轮组件卡住的情况下持续地运行。另外，齿轮组件避免了离合器的使用，由此促动器具有轻的重量和小的尺寸以及增加的可靠性。

附图说明

下面仅以实例的方式以及参照所附示意图来详细描述本发明的实施例，其中：

图1是体现该发明的促动器的横截面图；

图2是通过齿轮组件的横截面图；

图3是促动器的第二实施例的横截面图；以及

图4是促动器的第三实施例的横截面图。

具体实施方式

图1显示了通过包括第一驱动器件2和第二驱动器件3的促动器的横截面。第一驱动器件2和第二驱动器件3由包括行星齿轮系统(也称为周转齿轮系统)的齿轮组件4互连。两个驱动器件2、3中的各个包括电动马达，电动马达的输出连接到谐波传动器上，以降低速度和增加马达输出的扭矩。促动器位于壳体(未显示)内，促动器通过谐波传动接地装备(harmonic drive grounding)5紧紧固定到壳体上。

行星齿轮组件4包括带内齿的外部环形齿轮6，在外部环形齿轮6内安装了两个或更多个带外齿的行星齿轮7，行星齿轮7的齿与外部环形齿轮的齿相接合。组件4进一步包括行星齿轮托架8，行星齿轮托架8具有行星齿轮7在其上枢转(journal)的多个轴。带外齿的中心太阳齿轮9设置成与行星齿轮7以传动的方式连接。

在不脱离本权利要求书的范围的前提下，可在本发明中使用其它类型的齿轮组件。

在图1的实施例中，第一马达2连接到齿轮组件4的行星托架8上，而第二马达3连接到外部环形齿轮6上。促动器具有连接到太阳齿轮9上的输出10。必要时输出10可穿过第一马达2。

图1中显示的实施例的操作在下表中示出，其涵盖了可影响促动器的不同失效情形。表中的箭头显示各个输入或马达2、3的旋转方向以及造成的输出10的旋转方向。如可从表中可看到的那样，为使促动器停止运行，需要两个马达都失效。在列出的任何其它失效情形下，促动器持续运行。

图2显示了通过齿轮组件4的横截面，其示出了太阳齿轮9、行星齿轮7和外部环形齿轮6的构造。