襟翼致动器

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襟翼致动器
申请号	CN201310425358.4	申请日	2013-09-17	公开(公告)号	CN103661928B	公开(公告)日	2018-02-09
申请人	林登贝格利勃海尔-航空股份有限公司;			发明人	J·弗里克; A·盖尔; F·威克斯勒;
摘要	本发明涉及襟翼致动器，尤其是伺服/扰流板致动器，它包括至少一个电液伺服阀和至少一个致动器，该电液伺服阀和该致动器相互液压连通，其中，该致动器包括至少一个致动器壳体，至少一个通道布置在该致动器壳体之内和/或之上，优选也布置在致动器壳体之内和/或之上的一个或多个部件通过该通道被液压连通，其中没有阀块布置在该致动器和该伺服阀之间。
权利要求	1.一种襟翼致动器，包括至少一个电液伺服阀和至少一个致动器，所述电液伺服阀和所述致动器相互液压连通，其特征是，该致动器包括至少一个致动器壳体，至少一个通道布置在该至少一个致动器壳体之内和/或之上，一个或多个部件通过所述至少一个通道被液压连通，而没有阀块布置在该致动器和该伺服阀之间，这些部件是下述部件中的一个或多个：先进切断阀，维修操作件，热泄放阀，止回阀和过滤器，并且该致动器壳体局部或完全具有层状结构，该致动器壳体部分或全部由增材制造技术制造；该伺服阀的功率级所包含的功能和部件被部分或完全地整合在该致动器壳体之上和/或之内并且通过该致动器壳体被液压连通。 2.根据权利要求1所述的襟翼致动器，其特征是，用于接纳液压流体的一个或多个通道和/或用于容纳电线和/或电缆的一个或多个通道和/或用于部件的一个或多个承座布置在该致动器壳体之内和/或之上；和/或这些通道被集成在该致动器壳体内和/或在该致动器壳体的表面上延伸。 3.根据权利要求1至2之一所述的襟翼致动器，其特征是，进流管线和/或回流管线布置在靠近由该襟翼致动器控制的襟翼的枢轴的支承销内。 4.根据权利要求1所述的襟翼致动器，其特征是，所述襟翼致动器是伺服/扰流板致动器。 5.根据权利要求1所述的襟翼致动器，其特征是，所述一个或多个部件布置在该致动器壳体之内和/或之上。 6.根据权利要求1所述的襟翼致动器，其特征是，该致动器壳体部分或全部通过选择性激光熔化、直接金属激光烧结、laserCusing激光快速制造、选择性激光烧结、快速制造和电子束熔化制造。 7.根据权利要求2所述的襟翼致动器，其特征是，所述部件是阀门和过滤器。 8.一种用于制造根据权利要求1至5之一所述的襟翼致动器的致动器壳体的方法，其特征是，该致动器壳体的制造部分或完全地通过增材制造技术来进行。 9.根据权利要求8所述的方法，其特征是，该致动器壳体的制造通过选择性激光熔化、直接金属激光烧结、laserCusing激光快速制造、选择性激光烧结、快速制造和电子束熔化来进行。 10.一种飞行器，它具有至少一个襟翼，其特征是，该襟翼致动器是根据权利要求1至5之一所述的襟翼致动器。 11.根据权利要求10的所述飞行器，其特征是，所述飞行器是飞机。 12.根据权利要求10的所述飞行器，其特征是，所述飞行器具有至少一个扰流板和控制所述襟翼的至少一个襟翼致动器。
说明书全文	襟翼致动器技术领域 [0001] 本发明涉及尤其用于飞行器的襟翼致动器，尤其是伺服/扰流板致动器，它包括至少一个电液伺服阀和至少一个致动器，所述电液伺服阀和所述致动器相互液压连通。背景技术 [0002] 从现有技术中知道的伺服/扰流板致动器包括以下主要部件：电液伺服阀(EHSV)，阀块和基于伺服阀位置而运动的致动器(缸筒或活塞)。所述运动被转换为期望的襟翼运动。在从现有技术中知道的扰流板致动器中，阀块配备有多个连通内孔和横向内孔用于将流体从伺服阀输送至致动器。为了允许出现闭合的液压回路，这些内孔随后用压塞相对于环境被封闭。 [0003] 这样的伺服/扰流板致动器由US6,626,205公开。在此情况下，多个流道被开设到布置在阀块内的芯体表面中。 [0004] 如果流动回路是像根据现有技术中那样钻设形成的，则导致在交接和界面处出现构成不利的流动方式且难以限定其强度的过渡部。这些过渡部须被如此再加工，即，它们例如以比较复杂和/或昂贵的方式被倒圆或去毛刺。在无法够到内孔的部位，界面还是锐边状。这是不利的，因为在这些区域内的流动并不理想。抛开此不谈，利用压塞的液压回路密封是不利的，这是因为有缺陷的复杂性被提高。为了保证压塞配合和内孔所需要的材料横截面，需要将阀块设计得较大。这有以下缺点，即，结构高度较大并且相当重，这尤其在航空应用场合中是不符合期望的。发明内容 [0005] 因此，本发明基于以下目的，进一步发展上述类型的襟翼致动器，从而其结构高度、复杂性和重量与已知的襟翼致动器相比都被减小。 [0006] 所述目的通过根据权利要求1的特征的襟翼致动器来实现。因而规定，该致动器具有至少一个致动器壳体，在该致动器壳体之内和/或之上布置有至少一个通道，最好也布置在该致动器壳体之内和/或之上的一个或多个部件通过所述通道被液压连通，没有阀块布置在该致动器和该伺服阀之间。 [0007] 于是，本发明基于布置一个或多个通道在该致动器壳体之内或之上，该通道用于也可被布置在该致动器壳体内的多个部件的液压连通。 [0008] 这带来以下优点，可以省掉本来位于伺服阀和致动器之间的阀块，结果，整个襟翼致动器且尤其是伺服/扰流板致动器的复杂性减小、重量减轻且结构高度也减小。现在，根据现有技术的阀块的任务部分或完全由该致动器壳体接管。本发明的主要优点包括该襟翼致动器或伺服/扰流板致动器具有比从现有技术中知道的襟翼致动器更小的尺寸和更轻的重量。所有的导流通道、内孔和管线优选以最优化流动且节省空间的方式形成在缸筒体之内和/或之上，即，被整合在致动器壳体上。 [0009] 术语“襟翼致动器”优选被理解为用以致动操纵飞行器机翼的一个或多个任意的襟翼且优选是扰流板的装置。 [0010] 所述部件中的至少一个布置在该致动器壳体之内和/或之上，并且所述部件可以是以下部件中的一个或多个：先进切断阀(ABV)，维修操作件(MO)，热泄放阀(TRV)，止回阀(CV)和过滤器(Fi)。这些部件中的至少一个或最好所有的部件优选被整合在该致动器壳体或缸筒体之中和/或之上并且液压连通。 [0011] 优选规定，该致动器壳体局部或整体具有层状结构。可以想到该致动器壳体由生成式方法来制造。例如可以想到选择性激光熔化直接金属激光烧结(DMSL)、激光快速制造、选择性激光烧结、快速加工、电子束熔化等。致动器壳体或缸筒体的层状结构可通过这些方法来实现。可以通过这些方法实现内孔延长或通道，而它们是无法用传统的钻孔法加工出来的。于是，可以通过根据本发明的制造技术来防止传统制造的内孔的缺点。抛开此不提，优选省掉了压塞和封塞，因为具有层状结构的通道的制造可以通过生成式制造进行，从而不会出现要通过压塞和封塞来封闭的开孔。 [0012] 在本发明的另一个实施例中，一个或多个用于接纳液压流体的通道和/或一个或多个用于容纳电线和/或电缆的通道和/或用于像阀门和过滤器这样的部件的至少一个承座布置在该致动器壳体之内和/或之上。包括所有的走线通道和部件承座的缸筒体，即致动器壳体，最好利用选择性熔化法或其它方法通过层状结构化来制造。阀块由此变得多余。 [0013] 如上所述，该致动器壳体在优选实施例中不仅用于输送液压流体，而且用于接纳可被拉入该通道中的缆或电线。 [0014] 在另一个实施例中规定，这个或这些通道被整合到该致动器壳体之中和/或在该致动器壳体的表面上延伸。 [0015] 代替上述的制造方法，本发明也涵盖根据相似原理工作的所有方法。 [0016] 在本发明的另一个实施例中规定，该伺服阀的第二级(功率级)所包含的功能和部件被集成到该致动器壳体中并且被液压连通。 [0017] 还可以规定，进流管线和/或回流管线位于靠近枢轴的支承销内。 [0018] 本发明还涉及一种用于制造根据权利要求1至4之一所述的襟翼致动器且尤其是伺服/扰流板致动器的致动器壳体的方法，其中，该致动器壳体的制造部分或全部通过生成式方法进行。例如，可以想到选择性激光熔化法直接金属激光烧结法(DMLS)、激光快速制造法、选择性激光烧结法、快速制造法和电子束熔化法。 [0019] 生成式方法的上位名称是“增材制造技术”(见ASTM国际标准F2792)。也使用术语“快速技术”或“快速成型”(见VDI标准VDI3404)。 [0020] 在此要指出，术语“致动器壳体”是指真正的致动器的壳体，在该壳体中设有液压驱动的活动件且尤其是活塞等。于是，整个襟翼致动器或伺服/扰流板致动器包括伺服阀和至少一个真正的致动器，该真正的致动器又包括该致动器壳体和活动布置在该致动器壳体内的部件。所述部件与襟翼相连以便在安装状态下被移动。 [0021] 本发明还涉及一种飞行器尤其是飞机，它具有至少一个襟翼，优选具有至少一个扰流板和控制该襟翼的至少一个襟翼致动器，该襟翼致动器是根据本发明的襟翼致动器。根据本发明，该襟翼致动器具有至少一个伺服阀和本身直接或间接连接至待移动的襟翼的至少一个真正的致动器。该真正的致动器例如可以被设计成活塞-缸筒单元，其中缸筒由致动器壳体形成。其活塞杆与待移动的襟翼直接或间接相连的活塞或类似结构能活动布置在缸筒内。整个襟翼致动器最好布置在这个或这些机翼内和/或飞行器的垂直安定面内。因为本发明的襟翼致动器具有较小的结构高度，故可以获得飞行器机翼高度的减小和由此导致的燃油节省，结构高度较小主要是由于省掉了阀块。附图说明 [0022] 将参照附图所示的实施例来更详细地解释本发明的其它细节和优点，其中： [0023] 图1是带有外设管线的致动器壳体的不同透视图； [0024] 图2是根据图1的致动器壳体的不同剖视图； [0025] 图3是根据图1的致动器壳体的另一剖视图； [0026] 图4是根据本发明的扰流板致动器的回路图； [0027] 图5是根据本发明的另一个实施例的扰流板致动器的回路图。具体实施方式 [0028] 致动器壳体10是根据本发明的伺服/扰流板致动器的缸筒体并且在图1的不同透视图中被示出。 [0029] 图1所示的致动器壳体例如通过选择性激光熔化法来制造。 [0030] 在此过程中，材料呈粉末状被施加到板上并且通过激光照射被完全熔化。它在凝固后形成固体材料层。在制造出一层后，再次施加粉末并且该过程重复，结果，得到多层结构。 [0031] 但本发明也涵盖任何期望的其它生成式制造法。在这些制造法中，部件的制造通常从无定形材料例如液体或粉末或从中性形状材料例如带状材料或线状材料通过化学工艺和/或物理工艺来进行。通常，不需要预先限定部件最终形状的特制工具如模具来制造产品。 [0032] 图1所示的致动器壳体是总致动器装置的组成部分，总致动器装置包括真正的致动器以及伺服阀并且布置在飞行器机翼内。 [0033] 该致动器包括如图1所示的致动器壳体10以及一构件尤其是活塞，该活塞在该致动器壳体的缸筒室14内被引导运动，其运动被传递给待移动的襟翼尤其是扰流板。如图1所示，致动器壳体10具有表面12，伺服阀安放在该表面上并且例如通过螺钉被固定至该表面。 [0034] 这些液压通道16以及可选地还有让电线和电缆延伸穿过的通道16被集成在致动器壳体10之中或之上。另外，阀块通常所包含的功能和部件被包含在该致动器壳体里。它们例如是像先进切断阀、维修操作件、热泄放阀、止回阀和过滤器这样的部件。它们被集成到如图1所示的致动器壳体中并且液压连通。另外，所有的走线通道、内孔和部件承座设置在根据图1的缸筒体中。例如，根据现有技术布置在伺服阀和致动器之间的传统阀块被省掉，用于密封液压通道的压塞或封塞同样被省掉。 [0035] 如可从根据图2的剖视图中看到，致动器壳体10的多个通道16也如图1所示部分布置在该致动器壳体的表面上，部分集成在致动器壳体10的主体内。根据本发明的通道16于是可被布置在致动器壳体10之上或之内。 [0036] 图3示出了根据图1的致动器壳体10的另一剖视图并且示出了在该致动器壳体内的缸筒室14的布置，未示出的活塞可往复运动地布置在缸筒室内。附图标记12又表示用于固定或安放伺服阀的装置表面。位于伺服阀和所示的致动器壳体10之间的阀块被省去。 [0037] 图4示出了回路图，其示意性示出了该致动器壳体内的液压管线。被点划虚线包围的区域表示该致动器壳体。如图4所示，阀门以及液压管线例如被安置在该致动器壳体内。附图标记C1和C2表示延伸向缸筒室的所述两条液压管线，并且附图标记BP和RP表示进流管线或回流管线，其可以布置在靠近枢轴的支承销内。如图4所示，包括其两级的电液伺服阀(EHSV)被直接安放在缸筒体或致动器壳体10上。也可以想到在致动器壳体10内容放功率级即电液伺服阀的第二级，如图5示意性所示。在此情况下，只有电液伺服阀的第一级被放置在致动器壳体10上或被固定至其上。 [0038] 与从现有技术中知道的相比，根据本发明的伺服/扰流板致动器或者襟翼致动器具有较小的结构和并且比较轻，这是因为省掉了阀门壳体。所有的流体输送通道、内孔和管线最好以流动理想的方式来制造，并且以节省空间的方式被整合在缸筒体10之内或之上。如上所述，电线和电缆也可以被拉入该通道中。可实现该通道的原因是缸筒体10的优选的生成式制造，它无法通过传统的钻孔法来制造。这不仅带来了理想的流动引导的优点，而且带来了省掉如传统的阀块所需要的压塞和封塞的优点。