專利名稱：一種使用故障凍結(jié)伺服閥的制動器位置控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過電動控帝桐服閥實現(xiàn)制動器的位置控制。
技術(shù)背景在出現(xiàn)故障時被稱之為位置存C:器的伺服閥(或稱"故障凍結(jié)"伺服閥)己經(jīng)為人們所熟知。特別是，可以參考FR 2 818 331號專利文件。在這個文件中，伺月艮 閥包括一個分配器，出現(xiàn)電氣控制故障時，該分配器就會處于這樣一種位置，即其 與審慟器控制室相M的分配器工作孑L就會關(guān)閉。但由于控制室內(nèi)鵬油的滲漏， 很難避免制動器"凍結(jié)"位置出現(xiàn)偏移。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提出一種由電動控偉桐服閥控帝啲制動器裝置，當(dāng)出現(xiàn)電氣故 障時，制動器的位置會凍結(jié)，從而不會出現(xiàn)實質(zhì)上的位置偏移。采用如下裝置可以實現(xiàn)本發(fā)明的目的，所皿置包括一個電動控制伺服閥，包括帶有至少一個高壓供氣孑L、至少一個低壓輸出口和 至少兩個工作孔的液壓分配器，根據(jù)mffi分配器中滑動塊的，位置，旨工作孔 與高壓端或低壓端相麟；一*慟器，包括帶有至少兩個突臺和能在mE缸內(nèi)滑動的滑動塊，戶脫制動 器帶有兩個控制室，分別與伺服閥分配器內(nèi)的工作孔相M，每個控制室位于相應(yīng) 突臺的一側(cè)，所述制動器還帶有一個中間室，與高壓端或低壓端相連接，，于兩 個突臺的另一側(cè)之間；出現(xiàn)電氣控帝做障時，液壓分配 ±央體于一個安全位置，在這個位置上， 制動器滑塊實際固定在出現(xiàn)故障時的位置上，所述裝置中在液壓分配器滑塊的安全位置時，制動離制室通過其與分配器工作孔的麟而保持在相同的低壓或高壓狀態(tài)，與中間室戶/F使用的壓力正相反，這樣，制動 塊的每個突臺在其一側(cè)承受高壓，而在其另一側(cè)承受低壓；制動器滑動塊的所述每個突臺和制動器^ffi缸之間的密圭寸是通過一個動態(tài)密封 裝置來^i共的，,脫動態(tài)密封體根據(jù)作用在該突臺兩側(cè)之間的壓力差，可在突臺 和液壓缸之間產(chǎn)生一種摩擦力。其特點(diǎn)是，審慟器中間室連接到高壓端，而在其安全位置時，分配 動±央將 分配器工作孔連接到低壓端。這樣，制動器的凍結(jié)位置就不會因為液壓油的泄露而受到影響。密封，的輕 微泄露不會改^iS用至慟態(tài)密封裝置上的壓力差值，于是，摩擦力就"凍結(jié)"了制 動器滑動塊的位置。本發(fā)明特別適合于航空發(fā)動機(jī)中的燃油,控制裝置，所述制動器形成了一種 燃油計量裝置，其中間室連接到高壓燃油端，并帶有一個輸出孔，孑L的臓截面積 取決于制動器滑動ii置。在這種用途中，動態(tài)密封裝置還具有可防止計量燃油流速泄露的特點(diǎn)。本發(fā)明可特別應(yīng)用于航空發(fā)動機(jī)中《柳的帝慟器的健控制，特別適合于在燃 氣渦輪發(fā)動機(jī)中計量燃油或者調(diào)整導(dǎo)向葉片的可調(diào)裝定角或噴口調(diào)節(jié)片。在這些用途中，在伺服閥控制時，如果出現(xiàn)電氣故障，要求受控部件的錢"凍 結(jié)"，從而實現(xiàn)安全運(yùn)行，這樣， 一旦故障得以排除，就可以再次知道故障發(fā)生前部 件的位置。


下面參照附圖，并結(jié)合說明，可以更好地理解本發(fā)明，但戶皿說明僅為示例性 說明，但本發(fā)明并不僅限于所述說明，附圖如下-圖1為根據(jù)本發(fā)明實施方案的帶有伺服閥和制動器的裝置圖2A和圖2B為動態(tài)密封裝置的放大剖面詳圖，戶艦動態(tài)密封體可用于圖1 所^1』動器滑動±央和液壓缸之間的密套寸；圖3示出了伺服閥控制電流強(qiáng)度和各個不同工作點(diǎn)之間的關(guān)系；圖4A到4F示出了圖1所示伺服閥液壓分配器的布置瞎況，適用于圖3所示各 個不同工作點(diǎn)。
具體實施方式
下面結(jié)合圖1到圖3和圖4A-4F，介紹本發(fā)明的一個實施方案，該實施方案說 明了航空發(fā)動機(jī)燃油噴油系統(tǒng)燃油計量的應(yīng)用情況(^控制)。圖1示出了控制制動器50的伺服閥10，戶腿制動器形成了一種燃油計量單元。伺服閥10采用電氣控制，該伺服閥包含電動機(jī)，例如扭矩電動機(jī)12，液壓分 配器20和相關(guān)的液壓機(jī)械部件(液壓系統(tǒng)電位計和機(jī)械反向隨動裝置)，這些部件 形成了分配器20的導(dǎo)向控制裝置14。mE分配器20，下面介紹其具體實施方案，包括一個滑動i央，可以在TO缸內(nèi) 采用線性平移運(yùn)動。分配器20還包括與雙高壓(HP)供應(yīng)端和一錫出端(或低壓(LP) 油缸回路)相連接的 L分配器20M3i工作孔Ul， U2與計量裝置50相連接，和通 過導(dǎo)向控制輸入端Pl， P2向分配器20端部處的導(dǎo)向控制室打開。導(dǎo)向控制輸入端 Pl， P2連接到導(dǎo)向控制體14上，后者將壓力衛(wèi)共到輸入端P1， P2上，彼此相對 作用，從而控制分配翻塊的位移。所4頓的、ffi油可以是燃油。燃油計量裝置50包括一個帶有兩個突臺54， 56的滑塊52，可在Mffi缸60內(nèi) 滑動。突臺54， 56將液壓缸60的內(nèi)部容積分成了兩個控制室62， 64，分別位于液 壓缸60的兩端，同時也將內(nèi)部容積分成了一個中間室66內(nèi)，位于兩個突臺54, 56 之間。控制室62, 64通過控帝I僧路連接到工作孔U1， U2上。中間室66通過一個供應(yīng)孔66a連接到高壓(HP)供應(yīng)端(高壓燃油供應(yīng)源)，并 iW—個使用孔66b連接到燃油噴油管上。突臺56對使用孔66b的關(guān)閉,決定了 所計量的燃油流速。上述的伺服閥/燃油計量單元組件為人們己知設(shè)備。伺服閥電氣激發(fā)激發(fā)出現(xiàn)故障時，液壓分配麟±央就會處于這樣一種健，即 在當(dāng)前低壓狀況下，在工作孔U1和U2處保持相同的壓力。然后，計量裝置50的每 個突臺54， 56就會在一側(cè)承受低壓，而在另一側(cè)承受高壓。根據(jù)作用在^h突臺兩側(cè)的壓力:tM，動態(tài)密封裝置在突臺和液壓^t間產(chǎn)生 摩擦力，從而在突臺54， 56和液壓缸60之間提供了密封。這樣，如果伺服閥電氣 激發(fā)激發(fā)出現(xiàn)故障時，這種壓力差處于最大值(高壓刺氐壓之間的差)，那么，摩擦 力也就最大。出現(xiàn)故障時的滑動塊52的位置從而就可以得到保持，不會出現(xiàn)實際上 的偏移，進(jìn)而使得燃油流速凍結(jié)在出現(xiàn)故障時的流速值上。圖2A和圖2B更詳細(xì)地示出了這種動態(tài)密封，70的一種實施方案。按照已 知方式，動態(tài)密封^S包括一個0形環(huán)72,該環(huán) 缸60內(nèi)壁形成的環(huán)槽74 內(nèi)，還包括一個環(huán)76，該環(huán)至少部分J^A環(huán)槽74內(nèi)，并支撐在0形環(huán)72上。0 形環(huán)72采用一種彈性材料制成，例如Viton"氟橡膠。圖2A示出了應(yīng)用在密封裝置 兩側(cè)的壓力相等或幾乎沒有差別時的密封裝置70。在戶;M密封體70 (圖2B)兩 側(cè)之間的壓力差很大時，O形環(huán)就會變形，會在環(huán)76上作用一個力，該力會加大作 用在相鄰?fù)慌_(例如突臺54)上的力。環(huán)76 ^i^用一種摩擦系數(shù)較低的材料制 成，例如聚四氟乙烯(PTFE)。當(dāng)然，在另一種形式中，駭0形環(huán)的駒以在突臺 內(nèi)來形成。由于采用了動態(tài)密封裝置，從而可以改善突臺54, 56和液壓缸60在iffi^S 正常工作時的密封特性，降低了對尺寸體的要求。圖3為根據(jù)電動機(jī)12激發(fā)電流強(qiáng)度所計量的燃油流速變化示例。200810084516.3說明書第5/6頁A， B， C， D， E和F工作點(diǎn)分別Xt應(yīng)于如下情況在激發(fā)電流3驢太f域沒有 時，最大^il繊(A)、流動靜止(B)、最低^I極限范圍(C-D)和"凍結(jié)"("故障 凍結(jié)")位置極限范圍(A-B)。圖4A到4F示出了fflE分配m決22相對于該同一分配器20液壓缸40的位 置，分別在各個不同工作點(diǎn)A到F處，這雖置在電動機(jī)12的作用下由導(dǎo)向控制單 元14來控制。在位置A時，滑塊22在艦缸40內(nèi)處于其沖程的起始端，在、ffiE缸兩端的導(dǎo) 向控制室31， 32內(nèi)應(yīng)用壓力之間的正壓力差為最大。^E缸40的端部和各個突臺 23, 24的端部形成了導(dǎo)向控制室31， 32，所述突臺23， 24由滑動塊22帶動。工作 孔U2 (此處包括在液壓缸40壁上形成的兩個4^蟲的孔口) M—^H氏壓室33與低 壓LP端相聯(lián)通，而低壓室位于突臺23和突臺25之間，該工作孔向低壓室打開。工 作孔Ul通過導(dǎo)向控制室31與高壓HP端相聯(lián)通。在位置B時，滑塊22通過突臺23關(guān)閉了工作孔U1，兩個端口與突臺25和突 臺26形成了工作孔U2。在位置C和D時，滑±央22使得工作 L U2通過位于突臺24和26之間的高壓室 35而與高壓端相聯(lián)通，與此同時，控制室31向低壓室33打開。在錢E和F時，M:滑塊22形成的鵬29將低壓室33與工作孔Ul和工 作孔U2相聯(lián)通，并將低壓室33連接到位于突臺25和26之間的控制室34。在位置 F時，滑動塊22在液壓缸40內(nèi)位于其沖程的另一端。當(dāng)然，圖3所示的工作原理和i^伺服閥分配器的內(nèi)部布置都只^iM;示例簡單給出，也可以有其它形式，只要在伺服閥10的電氣激發(fā)出現(xiàn)故障時，液壓分配器 20的滑塊處于安全位置，在當(dāng)前情況下，工作孔U1和U2都在低壓端，從而提供了 計量裝置50位置的"凍結(jié)"狀態(tài)。當(dāng)然，本發(fā)明除了航空發(fā)動機(jī)M計量體外，腿用于鵬制動器， 用制動器的兩個控帝惶的壓力(低壓或高壓)在中間室和針控制室之間采用動態(tài)密封^S，行密封，從而"凍結(jié)"制動器的位置c
權(quán)利要求
1.一種制動器位置控制裝置，包括一個電動控制伺服閥(10)，包括帶有至少一個高壓(HP)供應(yīng)孔、至少一個低壓(LP)輸出口和至少兩個工作孔(U1，U2)的液壓分配器(20)，根據(jù)液壓分配器中滑塊的受控位置，每個工作孔與高壓端或低壓端相聯(lián)通；一個制動器(50)，包括帶有至少兩個突臺(54，56)和能在液壓缸(60)內(nèi)滑動的滑塊(52)，所述制動器帶有兩個控制室(62，64)，分別連接到伺服閥分配器內(nèi)工作孔(U1，U2)上，每個控制室位于相應(yīng)突臺的一側(cè)，所述制動器還帶有一個中間室(66)，與高壓或低壓端相連接，并位于兩個突臺的另一側(cè)之間；出現(xiàn)電氣控制故障時，液壓分配器滑塊(22)處于安全位置，在這個位置上，它可以使得制動器滑塊停止在故障時的實際位置上，其特征在于在液壓分配器滑塊(22)處于安全位置時，制動器控制室(62，64)通過其與分配器工作孔(U1，U2)的聯(lián)通而保持在同一個低壓或高壓狀態(tài)，與中間室(66)所使用的壓力相反，這樣，制動器每個突臺(54，56)則在其一側(cè)承受高壓，而在其另一側(cè)承受低壓；制動器滑塊的所述每個突臺(54，56)和制動器液壓缸(60)之間的密封是通過一個動態(tài)密封裝置(70)來提供的，所述動態(tài)密封裝置根據(jù)作用在該突臺兩側(cè)的壓力差，在突臺和液壓缸之間產(chǎn)生一種摩擦力。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制動器位置控制裝置，其特征在于制 動器中間室(66)接到高壓(HP)端，且在其安全位置時，分配器(20) 的滑塊將分配器工作孔(Ul， U2)與低壓(LP)端相聯(lián)通。
3.航空發(fā)動機(jī)內(nèi)的燃油流速控制裝置，包括根據(jù)權(quán)利要求l所述 的位置控制裝置，其特征在于，制動器(50)形成了一種燃油計量 裝置，所述中間室(66)連接到高壓燃油源并帶有一個輸出孔，輸 出孔的流量截面積取決于制動器滑動閥門的位置。
4. 一種航空發(fā)動機(jī)，包括了根據(jù)權(quán)利要求1到3所述的控制裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種使用故障凍結(jié)伺服閥的制動器位置控制裝置，制動器(50)包括帶有至少兩個突臺(54，56)并可在液壓缸內(nèi)滑動的滑塊(52)，與電動控制伺服閥液壓分配器(20)的相應(yīng)工作孔(U1，U2)相聯(lián)通的兩個控制室(62，64)。出現(xiàn)電氣控制故障時，分配器(20)的滑塊會處于一個安全位置，此時，制動器(50)的控制室(62，64)具有相同的低壓或高壓并與中間室(66)內(nèi)壓力相反，制動器的每個突臺在一側(cè)承受高壓，在另一側(cè)承受低壓。由于作用在突臺兩側(cè)的壓力差，動態(tài)密封裝置(70)在突臺和液壓缸間產(chǎn)生一種摩擦力，提供了制動器滑塊突臺(54，56)和制動器(60)間的密封，這樣，在出現(xiàn)電氣控制故障時，制動器滑動閥就會凍結(jié)在故障時的位置(“故障凍結(jié)”)。制動器(50)可以是航空發(fā)動機(jī)的一種燃油計量裝置。
文檔編號F15B13/00GK101270768SQ20081008451
公開日2008年9月24日 申請日期2008年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月21日
發(fā)明者帕斯卡爾·馬利 申請人:伊斯帕諾-絮扎公司