ES2260399T3 - Dispositivo de lubricacion de un apoyo de rotula. - Google Patents

Abstract

Dispositivo de lubricación de un apoyo de rótula que incluye un eje de pivotamiento (16), comprendiendo el dispositivo al menos una ranura (28, 74) de lubricación del apoyo de rótula, que se caracteriza porque el dispositivo comprende además un depósito de lubricante (30) conectado a la ranura (28, 74) por medio de un circuito cerrado (32), medios de bombeo (34) aptos para hacer circular el lubricante por el circuito (32) entre el depósito (30) y la ranura (28, 74), y medios (36) para accionar los medios de bombeo (34) bajo el efecto de un movimiento de rotación del eje de pivotamiento (16).

Description

Dispositivo de lubricación de un apoyo de rótula.

Campo técnico

La invención se refiere a un dispositivo concebido para asegurar la lubricación de un apoyo que incluye una rótula.

De manera más precisa, la invención se refiere a un dispositivo que permite lubricar una rótula en circuito cerrado, de forma automática, durante los movimientos de rotación de un eje soportado por el apoyo.

La invención se aplica en particular, aunque de forma no limitativa, a los apoyos que soportan un tren de aterrizaje sobre la estructura de una aeronave. En este caso, la lubricación se efectúa durante los movimientos de entrada y salida del tren de aterrizaje.

Estado de la técnica

Un tren de aterrizaje retraíble de una aeronave incluye algunas piezas, tales como el herraje principal del tren y la riostra diagonal, los cuales están dotados de un cierto número de ejes conectados en rotación a la estructura de la aeronave, con el fin de definir otros tantos ejes de rotación (por ejemplo, dos ejes de rotación orientados según una dirección transversal con respecto a la aeronave). Estos ejes de rotación definen una cinemática de bajada y de subida del tren de aterrizaje en el compartimento del tren de la aeronave.

La unión entre los diferentes ejes del tren de aterrizaje y la estructura de la aeronave, se realiza con frecuencia por medio de apoyos que incorporan rótulas. Éstas permiten que los diferentes ejes del tren de aterrizaje añadan a los movimientos de rotación permitidos por los diferentes ejes de rotación, movimientos de pivotamiento con relación a la estructura de la aeronave. Estos movimientos de pivotamiento, conocidos también como "fenómeno de rotulaje", se traducen en ligeras rotaciones del tren de aterrizaje alrededor de otros dos ejes de rotación que definen un triedro ortogonal al eje de rotación considerado.

El fenómeno de rotulaje se produce, por ejemplo, durante las deformaciones de la estructura de la aeronave. Estas deformaciones tienen lugar especialmente durante las maniobras en tierra (rodadura) o durante determinadas fases del vuelo durante las que pueden ser aplicadas tensiones importantes a la citada estructura.

Las rótulas de estos apoyos comprenden habitualmente un engranaje que puede pivotar en un compartimento. Un procedimiento de fabricación de una rótula de este tipo se encuentra descrito en el documento US-A-1 693 748. El compartimento se ha realizado en una sola pieza, del que un primer extremo se ha mecanizado según la forma deseada con anterioridad a la introducción del engranaje en el citado compartimento. Se ha formado una protuberancia anular en el exterior del compartimento, en su segundo extremo. A continuación se deforma este segundo extremo del compartimento introduciendo dicho compartimento a la fuerza en su soporte. Esto tiene como efecto dotar al compartimento con su forma definitiva y encerrar el engranaje.

Cuando las dimensiones de la rótula son importantes, este procedimiento se vuelve difícil de llevar a cabo. En este caso, el compartimento puede estar compuesto por dos semi-compartimentos secundarios, insertados en un compartimento principal cilíndrico para permitir el montaje del engranaje.

Las deformaciones citadas anteriormente de la estructura de la aeronave, pueden provocar movimientos relativos del engranaje con relación al compartimento, correspondientes al fenómeno de rotulaje ya mencionado, así como desplazamientos de traslación, es decir ligeras traslaciones, del eje por el interior del engranaje, si el citado eje no está bloqueado en este último.

Estos desplazamientos bajo carga tienen como efecto aplicar fuerzas de rozamiento sobre las rótulas de los apoyos. Estas fuerzas de rozamiento son tanto más elevadas cuanto más importantes son las cargas que producen las deformaciones, y más perjudicial es el coeficiente de rozamiento entre las superficies. Desde este punto de vista, se sabe que el coeficiente de rozamiento varía principalmente en función de los materiales que están presentes, y de la lubricación.

Sin embargo, las fuerzas de rozamiento pueden crear, entre el engranaje y el compartimento, un par resistente susceptible de impedir que las rótulas cumplan plenamente con su función de compensar las deformaciones. Las fuerzas de rozamiento corren igualmente el riesgo de no permitir que la rotación del eje en el engranaje se efectúe en condiciones correctas, mientras que sobre el citado eje se aplica un par y/o unos esfuerzos axiales.

Estos fenómenos pueden tener a veces como consecuencia el dañado de los ejes de los trenes, debido por ejemplo a la aparición de sobretensiones localizadas en los extremos del apoyo, en función de la flexión del eje que provoca un desalineamiento longitudinal de éste en el apoyo.

Estos fenómenos pueden conducir también a una rotación de los semi-compartimentos secundarios en el compartimento principal. Esta rotación entraña un desalineamiento de los orificios de lubricación y de las ranuras de lubricación. Esto da como resultado que la grasa no pueda ser ya renovada en las citadas ranuras, lo que puede tener como consecuencia una degradación de las superficies insuficientemente lubricadas, es decir, un dañado de la rótula.

Por último, los fenómenos generados por las fuerzas de rozamiento pueden conducir también a daños en los herrajes que forman las partes estructurales del tren de aterrizaje, cuando éstas han experimentado pares y esfuerzos parásitos.

Estos diversos problemas son tanto más sensibles cuanto más importantes son las deformaciones de la estructura del avión. Con frecuencia, estas deformaciones aumentan en sí mismas con la elasticidad del avión, la cual es por lo general más elevada en el caso de aviones de grandes dimensiones. En este caso, los problemas citados anteriormente asociados a las fuerzas de rozamiento, deben ser por tanto considerados con particular atención.

Una técnica conocida para reducir las fuerzas de rozamiento, consiste en lubricar, por una parte, las superficies de contacto entre el engranaje y el compartimento del apoyo que recibe este engranaje, y por otra parte, las superficies de contacto entre el eje del tren y el mandrilado formado en el engranaje para recibir este eje. Esta lubricación se realiza inyectando grasa entre las citadas superficies de contacto, durante las operaciones de mantenimiento.

De manera más precisa, las superficies que se han de lubricar están generalmente provistas de gargantas o ranuras que permiten la circulación de la grasa, y por lo tanto la repartición sobre estas superficies. La grasa se inyecta bajo presión por medio de una bomba, por medio de engrasadores asociados a las ranuras. La grasa usada se expulsa fuera de las ranuras por medio de orificios apropiados.

Las operaciones de mantenimiento se efectúan por lo general sensiblemente cada 500 ciclos de maniobra de los trenes de aterrizaje, lo que corresponde a una periodicidad de alrededor de 4 meses para un avión de recorrido medio, en el caso de una explotación normal.

Esta técnica de renovación de la grasa utilizada para lubricar los apoyos de las rótulas de los trenes de las aeronaves, plantea varios problemas.

Así, se ha visto que la grasa no se renueva más que periódicamente, tras un cierto número de maniobras del tren entre dos operaciones de mantenimiento. Se produce por tanto un envejecimiento de la grasa que tiene por lo general la consecuencia de una degradación de sus propiedades lubricantes. Esta degradación está favorecida por la contaminación, las variaciones de temperatura y de presión, etc.

Además, si la cantidad de grasa nueva inyectada durante una operación de mantenimiento es insuficiente, toda la grasa usada puede no ser expulsada de las superficies lubricadas. Se puede llegar entonces a una lubricación menos buena de las citadas superficies debido a que la grasa usada restante se mezcla con la grasa nueva. Esta situación conlleva la posibilidad de que la grasa usada pueda a veces obstruir las ranuras, lo que impide su sustitución completa por parte de la grasa nueva.

Además, tras un cierto número de maniobras del tren de aterrizaje, una parte de la grasa es expulsada por los bordes de las superficies lubricadas. La lubricación de estas superficies es por tanto menos buena, en función de la falta de grasa.

Exposición de la invención

La invención tiene precisamente por objeto un dispositivo de lubricación de un apoyo de rótula, cuya concepción original le permite renovar la grasa entre las superficies en contacto con cada rotación del eje, en circuito cerrado, con el fin de limitar particularmente el envejecimiento de la grasa, el riesgo de falta de grasa, y el riesgo de obstrucción de las ranuras por parte de la grasa usada, con el fin de mejorar la calidad de la lubricación y reducir el consumo de
grasa.

De acuerdo con la invención, este resultado se obtiene por medio de un dispositivo de lubricación de un apoyo de rótula que incluye un eje de pivotamiento, comprendiendo el dispositivo al menos una ranura de lubricación del apoyo de rótula, que se caracteriza porque el dispositivo comprende además un depósito de lubricante conectado a la ranura por medio de un circuito cerrado, medios de bombeo capacitados para hacer circular el lubricante por el circuito entre el depósito y la ranura, y medios para accionar los medios de bombeo bajo el efecto de un movimiento de rotación del eje de pivotamiento.

Este dispositivo permite renovar el lubricante, es decir, generalmente la grasa, entre las superficies lubricadas del apoyo durante cada rotación del eje de pivotamiento. Según sea la capacidad del depósito, la grasa se utiliza de forma mucho menos frecuente que cuando se utiliza un dispositivo de la técnica anterior. Esto limita el envejecimiento, y mejora por consiguiente la calidad de la lubricación.

Además, dado que la grasa circula frecuentemente por las ranuras, la obstrucción de éstas por parte de la grasa usada es mucho menos probable que cuando se utiliza un dispositivo de la técnica anterior.

Además, dado que los medios de bombeo inyectan grasa en las ranuras con cada rotación del eje de pivotamiento, no hay riesgo de una mala lubricación de las superficies en contacto por falta de grasa, como puede ser el caso de un dispositivo de la técnica anterior.

Por añadidura, el dispositivo según la invención permite renovar la grasa en circuito cerrado. El consumo de grasa está así limitado a la renovación de ésta durante las operaciones periódicas de mantenimiento.

En un modo de realización preferida de la invención, el dispositivo comprende al menos dos ranuras de lubricación y medios para distribuir el lubricante por cada una de las citadas ranuras, de forma cíclica, durante los movimientos de rotación sucesivos del eje de pivotamiento.

Ventajosamente, los medios de bombeo comprenden un pistón móvil según una dirección dada en el interior del depósito de lubricante, de modo que dividen a éste en dos cámaras con volúmenes variables.

En este caso, una primera de dichas cámaras, está conectada ventajosamente a un primer extremo de una primera ranura por medio de un primera válvula; la segunda cámara está conectada al segundo extremo de la primera ranura por medio de una segunda válvula dotada de medios anti-retorno, estando la segunda cámara conectada a un primer extremo de una primera ranura por medio de una tercera válvula, y estando la primera cámara conectada al segundo extremo de la segunda ranura por medio de una cuarta válvula dotada de medios anti-retorno.

Generalmente, el apoyo de rótula comprende un compartimento de rótula, un engranaje de rótula montado en el compartimento de rótula, y el citado eje de pivotamiento, atravesando este último un mandrilado formado en el engranaje de rótula. La primera ranura está formada entonces entre el compartimento de rótula y el engranaje de rótula, y la segunda ranura está formada entre el engranaje de rótula y el eje de pivotamiento.

Con preferencia, se han previsto primeros medios de estanquidad entre el compartimento de rótula y el engranaje de rótula, a uno y otro lado de la primera ranura, y se han previsto segundos medios de estanquidad entre el engranaje de rótula y el eje de pivotamiento, a uno y otro lado de la segunda ranura.

Para permitir la sustitución de la grasa durante las operaciones de mantenimiento, un paso de inyección de lubricante nuevo conecta ventajosamente un primer engrasador con el primer extremo de la primera ranura, y un paso de expulsión de lubricante usado conecta la primera cámara con un segundo engrasador.

En una variante de realización ventajosa, las dos cámaras de volumen variable están conectadas con una cámara de compensación que contiene el lubricante mantenido bajo presión con medios apropiados, tales como un segundo pistón. Esta variante permite reducir la voluminosidad, o utilizar juntas que presenten características de estanquidad menos elevadas.

En el modo de realización preferida de la invención, el depósito de lubricante y el pistón móvil están alojados, con preferencia, en el interior del eje de pivotamiento, de modo que presentan un eje geométrico común con este último.

En este último caso, los medios para accionar los medios de bombeo comprenden ventajosamente una biela en la que un primer extremo está articulado al pistón en una posición excéntrica con relación a dicho eje común, y en la que un segundo extremo está articulado a una estructura solidaria con el compartimento de rótula en una posición asimismo excéntrica con respecto a dicho eje geométrico común.

Según una aplicación privilegiada, aunque no limitativa, de la invención, el eje de pivotamiento forma parte de un tren de aterrizaje de un avión.

Las operaciones sucesivas de salida y entrada del tren de aterrizaje conllevan también rotaciones sucesivas del eje de pivotamiento en uno y otro sentidos, que tienen como efecto inyectar lubricante alternativamente en la primera ranura y en la segunda ranura.

Breve descripción de los dibujos

Ahora se va a describir, a título de ejemplo ilustrativo y no limitativo, un modo de realización preferida de la invención con referencia a los dibujos anexos, en los que:

La Figura 1 es una vista en perspectiva que representa esquemáticamente un tren de aterrizaje de un avión cuyos ejes de pivotamiento están montados en apoyos de rótulas susceptibles de ser equipados con dispositivos de lubricación conformes con la invención;

La Figura 2 es un esquema que ilustra el principio de funcionamiento del dispositivo de lubricación según la invención;

La Figura 3 es una vista en corte longitudinal que ilustra un modo de realización preferida del dispositivo de lubricación según la invención, integrado en un eje de pivotamiento de un tren de aterrizaje de un avión;

Las Figuras 4A y 4B son vistas esquemáticas, tomadas respectivamente en corte longitudinal y desde un extremo, que representan el dispositivo de lubricación de la Figura 3 en una posición correspondiente con el estado de entrada del tren de aterrizaje, y

Las Figuras 5A y 5B son vistas comparables a las Figuras 4A y 4B, que representan el dispositivo de lubricación de la Figura 3 en una posición correspondiente al estado de salida del tren de aterrizaje.

Descripción detallada de un modo de realización preferida de la invención

El modo de realización ilustrado en las Figuras se refiere más en particular a la lubricación de los apoyos de rótulas que equipan los ejes de pivotamiento mediante los que un tren de aterrizaje retraíble de una aeronave, se encuentra articulado en la estructura de esta aeronave.

Se observará, no obstante, que la invención no está limitada a esta aplicación, y puede ser utilizada en todos aquellos casos en los que un eje de pivotamiento o de rotación esté soportado por una estructura de tal modo que los movimientos de rotación de dicho eje sean suficientemente lentos como para permitir una circulación conveniente de la grasa.

Según se ha representado esquemáticamente a título de ejemplo en la Figura 1, la conexión entre un tren de aterrizaje retraíble 10 de una aeronave y la estructura (no representada) de esta aeronave, comprende un cierto número de ejes de pivotamiento o de rotación. En el caso de la Figura 1, la conexión comprende dos ejes de pivotamiento cuyos únicos ejes geométricos se han ilustrado con A1 y A2.

Cada uno de estos ejes de pivotamiento es solidario con una pieza del tren de aterrizaje 10, tal como el herraje principal 12 o la riostra en diagonal 14. La unión entre cada eje de pivotamiento y la estructura de la aeronave está asegurada por medio de apoyos que incluyen rótulas. Uno de estos apoyos ha sido ilustrado esquemáticamente en la Figura 2.

De manera más precisa, la Figura 2 muestra esquemáticamente el extremo de un eje de pivotamiento 16, montado en una pieza de estructura 18 de la aeronave por medio de un apoyo 20 que incluye una rótula. La rótula está constituida, en sí misma, por un engranaje 22, montado de forma giratoria en un compartimento 24.

El engranaje 22 está atravesado por un mandrilado 26 en el que se ha montado el eje de pivotamiento 16. La superficie exterior del engranaje 24 comprende una parte esférica, la cual está en contacto con una superior interior complementaria del compartimento 24. Este último se encuentra en sí mismo fijado a la pieza de estructura 18 de la aeronave.

Los movimientos giratorios de la rótula del apoyo, se producen entre las superficies esféricas complementarias del engranaje 22 y del compartimento 24. Esta superficies deben estar lubricadas.

Los desplazamientos relativos de menor amplitud de traslación y, eventualmente, de rotación, se producen igualmente entre el compartimento 24 y el eje de pivotamiento 16. Las superficies en contacto de estas dos piezas deben estar por tanto igualmente lubricadas.

En el modo de realización que se ha representado en las Figuras, la lubricación de estas diferentes superficies en contacto se efectúa por medio de un dispositivo de lubricación conforme a la invención.

Según se ha representado esquemáticamente en la Figura 2, este dispositivo comprende al menos una ranura 28 formada en las superficies esféricas en contacto del engranaje 22 y del compartimento 24. Esta ranura tiene, por ejemplo, forma de hélice que discurre entre las superficies citadas. La misma puede ser mecanizada en una u otra de dichas superficies.

De acuerdo con la invención, el dispositivo de lubricación comprende además un depósito de lubricante 30 que está conectado a cada uno de los extremos de la ranura 28 por medio de un circuito cerrado 32. Este circuito 32, así como el depósito 30 y la ranura 28, están llenos de un lubricante de alta viscosidad, tal como grasa. Medios de bombeo 34 han sido colocados en el circuito 32, con el fin de hacer circular el lubricante por el citado circuito, entre el depósito 30 y la ranura 28.

El dispositivo de lubricación según la invención, comprende asimismo medios para accionar los medios de bombeo 34 bajo el efecto de un movimiento de rotación del eje de pivotamiento 16. Estos medios de accionamiento han sido ilustrados esquemáticamente mediante el trazo mixto 36 de la Figura 2. Éstos pueden adoptar diferentes formas (biela, correa, generador, etc), sin apartarse del marco de la invención.

En el dispositivo de lubricación conforme a la invención, los movimientos de rotación del eje de pivotamiento 16 que se producen durante la salida o la entrada del tren de aterrizaje, tienen como efecto accionar los medios de bombeo 34, a través de los medios de accionamiento 36. Los medios de bombeo 34 envían entonces el lubricante procedente del depósito 30 hacia un primer extremo 28a de la ranura 28. El lubricante así inyectado empuja al que ya está contenido en la ranura 28, asegurando una circulación del lubricante por el interior de esta última. El exceso de lubricante es expulsado por el segundo extremo 28b de la ranura 28, desde donde se envía al depósito 30. El dispositivo funciona así en circuito cerrado.

En la Figura 3, se ha representado un modo de realización preferida de la invención, en el que el depósito 30 está integrado en el interior del eje de pivotamiento 16. El modo de realización de la Figura 3 se distingue igualmente de la representación esquemática de la Figura 2 por el hecho de que permite asimismo lubricar las superficies en contacto del engranaje 22 de la rótula y del eje de pivotamiento 16. De manera más precisa, y según se va a describir con mayor detalle en lo que sigue, el dispositivo de lubricación está dispuesto de tal modo que las sucesivas rotaciones del eje de pivotamiento 16 en un y otro sentidos, provocadas por los movimientos de salida y de entrada del tren de aterrizaje, tienen como efecto inyectar alternativamente lubricante entre el engranaje 22 y el compartimento 24 de la rótula, y entre el eje 16 y el engranaje 22.

En el modo de realización que se ha ilustrado en la Figura 3, el eje de pivotamiento 16 es hueco, y está atravesado en toda su longitud por un mandrilado 38. El depósito 30 ha sido formado en una pieza cilíndrica 40 que se aloja en el mandrilado 38, por uno de los extremos del eje 16. La fijación de la pieza 40 en el eje 16 está asegurada por tornillos (ilustrados simbólicamente por medio de trazos mixtos 42) que atraviesan un collarín formado en la pieza cilíndrica 40, para llegar a atornillarse en el extremo del eje de pivotamiento 16.

El depósito 30 está materializado por una cavidad cilíndrica formada en la pieza 40. Esta cavidad está centrada en el eje geométrico A1 del eje de pivotamiento 16.

Los medios de bombeo 34 de la Figura 2 están materializados por un pistón 44, montado en el interior del depósito 30 de modo que pueden deslizar según su eje geométrico A1, estando todo esto inmovilizado en cuanto a rotación, por ejemplo mediante una grupilla 37. El pistón 44 divide el depósito 30 en dos cámaras 46 y 48. Juntas de estanquidad 50 portadas por el pistón 44, aseguran la separación estanca de estas dos cámaras 46 y 48.

Los medios de accionamiento 36 de la Figura 2 están materializados principalmente por una biela 52. Un primer extremo de esta biela 52 está conectado por medio de una articulación 54 al extremo de un vástago 56 solidario con el pistón 44. De forma más precisa, el vástago 56 atraviesa la pieza 40 de forma estanca, según el eje geométrico A1. Además, el extremo del vástago 56 situado en el exterior del eje de pivotamiento 16 está conectado a la biela 52 por medio de la articulación 54 en una posición excéntrica, es decir, decalada lateralmente con relación al eje geométrico A1.

El segundo extremo de la biela 52 está articulado en un disco 58, solidario con la estructura de la aeronave, por medio de una segunda articulación 60. De manera más precisa, el disco 58 ha sido fijado por medio de tornillos (ilustrados esquemáticamente mediante trazos mixtos 62 en la Figura 3), en el extremo de una prolongación del compartimento 24 de la rótula del apoyo. La articulación 60 está situada igualmente en una posición excéntrica con relación al eje geométrico A1. Se han previsto orificios 64 en el disco 58 para permitir maniobrar en los tornillos 42 sin tener que desmontar el citado disco.

En la Figura 3, la ranura de lubricación 28 de las superficies en contacto del engranaje 22 y del compartimento 24 de la rótula, se ha formado en la superficie exterior del engranaje 22.

El circuito cerrado 32 que conecta el depósito 30 con esta ranura 28, ha sido materializado mediante un primer paso 66 que pone en comunicación la cámara 46 y el primer extremo 28a de la ranura 28, y mediante un segundo paso 68 que pone en comunicación el segundo extremo 28b de la ranura 28 con la cámara 48. Cada uno de los pasos 66 y 68 atraviesa la pieza 40, el eje de pivotamiento 16, y el engranaje 22.

El extremo del primer paso 66 situado en la pieza 40 desemboca en la cámara 46 a través de una primera válvula 70. Esta primera válvula 70 aísla normalmente la cámara 46 del paso 66. Por el contrario, establece una comunicación entre la cámara 46 y el paso 66 cuando el pistón 44 se desplaza según el eje geométrico A1 en el sentido tendente a disminuir el volumen de la cámara 46 y a aumentar el de la cámara 48, es decir, hacia la derecha en la Figura 3.

El extremo del segundo paso 68 situado en la pieza 40, desemboca en la cámara 48 a través de una segunda válvula 72. Esta segunda válvula está provista de una chapaleta anti-retorno. Ésta impide cualquier paso de lubricante desde la cámara 48 hacia el segundo paso 68, todo ello permitiendo una circulación de lubricante en sentido inverso.

Para permitir una lubricación de las superficies en contacto del engranaje 22 y del eje de pivotamiento 16, se ha mecanizado una segunda ranura 76 en el mandrilado que atraviesa el engranaje 22. Esta ranura discurre, por ejemplo, según una trayectoria helicoidal, entre un primer extremo 74a y un segundo extremo 74b.

Un segundo circuito cerrado conecta el depósito 30 con la segunda ranura 74. Este segundo circuito comprende un tercer paso 76 que pone en comunicación la cámara 48 con el primer extremo 74a de la ranura 74, y un cuarto paso 78 que pone en comunicación el segundo extremo 74b de la ranura 74 con la cámara 46. Cada uno de los pasos 76 y 78 atraviesa la pieza 40 y el eje de pivotamiento 16.

El extremo del tercer paso 76 situado en la pieza 40 desemboca en la cámara 48 a través de una tercera válvula 80. Esta tercera válvula 80 aísla normalmente la cámara 48 del paso 76. Por el contrario, establece una comunicación entre la cámara 48 y el paso 76 cuando el pistón 44 se desplaza según el eje geométrico A1 en el sentido que tiende a reducir el volumen de la cámara 48 y a aumentar el de la cámara 46, es decir, hacia la izquierda en la Figura 3.

El extremo del cuarto paso 78 situado en la pieza 40 desemboca en la cámara 46 a través de una cuarta válvula 82. Esta cuarta válvula está provista de una chapaleta anti-retorno. Ésta impide cualquier paso de lubricante desde la cámara 46 hacia el cuarto paso 78, todo ello permitiendo una circulación de lubricante en sentido inverso.

Para completar la descripción, se observa en la Figura 3 que un quinto paso 84 atraviesa el engranaje 23, de manera que conecta el primer extremo 28a de la primera ranura 28 con un primer engrasador 86, accesible desde el exterior del apoyo de rótula. De forma comparable, un sexto paso 88 atraviesa la pieza 40, el eje de pivotamiento 16 y el engranaje 22, de manera que conecta el segundo extremo 47b de la segunda ranura 74 con un segundo engrasador 90, accesible desde el exterior del apoyo de rótula. En funcionamiento normal, los engrasadores 86 y 90 están cerrados.

Cuando el dispositivo de lubricación está en estado de marcha, las dos cámaras 46 y 48 del depósito 30, las ranuras 28 y 74, y los pasos 66, 68, 76, 78, 84 y 88, están normalmente llenos de un lubricante de gran viscosidad, tal como grasa.

Ventajosamente, se han previsto juntas de estanquidad 92, tales como juntas de doble labio, en la periferia de las superficies de contacto entre el engranaje 22 y el compartimento 24 de la rótula. De manera comparable, se han previsto juntas de estanquidad 94, tales como juntas de cuatro lóbulos, que permiten a la vez movimientos de rotación y de traslación del eje de pivotamiento 16, en la periferia de las superficies de contacto entre este eje 16 y el engranaje 22 de la rótula.

Las juntas 92 y 94 están dimensionadas de modo que resisten a la presión del lubricante generada por los desplazamientos del pistón 44. Éstas permiten limitar las fugas de lubricante que pudieran producirse en la periferia de las citadas superficies bajo el efecto de esta presión. Así, el volumen de aire susceptible de entrar en las ranuras 28 y 74 y/o en las cámaras 46 y 48, entre dos operaciones de sustitución del lubricante, es suficientemente pequeño, frente a la carrera del pistón, como para que los desplazamientos de dicho pistón conlleven una circulación satisfactoria del lubricante, y no solamente una compresión del citado volumen de aire.

En una variante de realización (no representada) de la invención, el dispositivo de lubricación comprende además una cámara de compensación que contiene lubricante bajo presión. Esta cámara de compensación está conectada a las dos cámaras 46 y 48 del depósito 30, con el fin de inyectar automáticamente en las citadas cámaras 46 y 48 lubricante procedente de la cámara de compensación, cuando las pérdidas de lubricante a nivel de las juntas 92 y 94 tienden a reducir el volumen de lubricante contenido en las cámaras 46 y 48.

A título de ejemplo no limitativo, el mantenimiento bajo presión del lubricante en la cámara de compensación puede estar asegurado, en particular, por un segundo pistón situado en la citada cámara de compensación. Este segundo pistón está también accionado por un resorte cuyo coeficiente de elasticidad tiene un valor suficiente como para que el segundo pistón ejerza la presión deseada sobre el lubricante.

Esta variante de realización permite evitar que el aire se introduzca en las cámaras 46 y 48. Esta permite por tanto la utilización de un pistón 44 que tiene una carrera menos importante que en el modo de realización descrito anteriormente. De este modo se puede reducir la voluminosidad del dispositivo de lubricación.

Esta variante de realización permite también utilizar juntas 92 y 94 cuyas características de estanquidad sean menos elevadas que en el modo de realización descrito anteriormente.

Cuando el tren de aterrizaje ha entrado, las diferentes piezas móviles del dispositivo de lubricación ocupan las posiciones que se han ilustrado en la Figura 3. Según se ha representado esquemáticamente en las Figuras 4A y 4B, las articulaciones 54 y 60 de la biela 52 están separadas angularmente una de otra en torno al eje geométrico A1, de tal modo que el pistón 44 ocupa una primera posición extrema correspondiente al volumen más pequeño posible de la cámara 48, y al volumen más grande posible de la cámara 46.

Según ilustran esquemáticamente las Figuras 5A y 5B, un movimiento de salida del tren de aterrizaje tiene como efecto hacer que gire el eje de pivotamiento 16 un ángulo determinado (por ejemplo, alrededor de 78º) en sentido inverso a las agujas del reloj en las Figuras 4B y 5B. Esta rotación tiene como efecto aproximar angularmente la articulación 54 a la articulación 60. Por consiguiente, la biela 52 empuja al pistón 44 hacia la derecha considerando las Figuras 3, 4A y 5A. Este movimiento del pistón 44 se traduce en una disminución del volumen de la cámara 46, y en un aumento equivalente del volumen de la cámara 48.

La disminución del volumen de la cámara 46 tiene como efecto expulsar hacia el primer extremo de la primera ranura 28, a través de la primera válvula 70, un cierto volumen del lubricante contenido en la cámara 46. Un volumen igual del lubricante contenido previamente en la ranura 28, es expulsado hacia la cámara 48 a través de la segunda válvula 72.

Por el contrario, el movimiento de salida del tren de aterrizaje no tiene ningún efecto sobre el lubricante contenido en la segunda ranura 74. En efecto, la chapaleta anti-retorno de la cuarta válvula 82 se opone entonces a cualquier circulación de lubricante desde la cámara 46 hacia la segunda ranura 74.

Durante el movimiento de entrada del tren de aterrizaje que sigue a este movimiento de salida, el eje de pivotamiento 16 gira en torno a su eje geométrico A1 un ángulo igual y opuesto al anterior. De este modo, el eje de pivotamiento 16 gira dicho ángulo (por ejemplo, alrededor de 78º) en el sentido de las agujas del reloj considerando las Figuras 4B y 5B. Esto da como resultado un desplazamiento del pistón 44 en el sentido correspondiente a una disminución del volumen de la cámara 48 y a un aumento comparable del volumen de la cámara 46. Se pasa así del estado de las Figuras 5A y 5B al de las Figuras 3, 4A y 4B.

Durante este movimiento del pistón 44 hacia la izquierda considerando la Figura 3, un cierto volumen de lubricante contenido en la cámara 48 es expulsado hacia la segunda ranura 74 a través de la tercera válvula 80. Un volumen igual de lubricante previamente contenido en la ranura 74, es empujado a la cámara 46 a través de la cuarta válvula 82.

Por el contrario, el movimiento de entrada del tren de aterrizaje no tiene ningún efecto sobre el lubricante contenido en la primera ranura 28. En efecto, la chapaleta anti-retorno de la segunda válvula 72 impide cualquier expulsión, hacia la primera ranura 28, del lubricante contenido en la cámara 48.

La renovación del lubricante contenido en el depósito 30 y en las ranuras de lubricación 28 y 74, se realiza durante las operaciones periódicas de mantenimiento. Se utilizan entonces los engrasadores 86 y 90.

De manera más precisa, cuando se desea proceder a la renovación del lubricante, un operario abre los dos engrasadores 86 y 90. A continuación se inyecta nuevo lubricante con la ayuda de una bomba mediante el engrasador 86. Bajo el efecto de la presión de la bomba, el nuevo lubricante penetra en la primera ranura 28, y después en la cámara 48, abriendo la chapaleta anti-retorno de la segunda válvula 72. Simultáneamente, el lubricante usado es expulsado de la primera ranura 28 y de la cámara 48 hacia la segunda ranura 74, a través de la tercera válvula 80. El lubricante nuevo expulsa a continuación el lubricante usado desde esta segunda ranura 74 hacia la cámara 46, abriendo la chapaleta anti-retorno de la cuarta válvula 82. El lubricante usado es expulsado a continuación desde la cámara 46 hacia el exterior del dispositivo por medio del paso 88 y del engrasador 90. Se debe apreciar que el lubricante usado admitido en la cámara 46 no puede retornar a la primera ranura 28 por la primera válvula. En efecto, el lubricante nuevo inyectado bajo presión por el engrasador 86 se opone a ello.

Todo el lubricante usado es expulsado de esta manera, y sustituido por lubricante nuevo según esta trayectoria. Cuando se ha inyectado un volumen suficiente de lubricante nuevo, los dos engrasadores 86 y 90 son cerrados de nuevo. El volumen de lubricante depende principalmente del tamaño del depósito 30. Las operaciones de sustitución del lubricante pueden ser tanto más espaciadas cuanto más grande sea el tamaño del depósito.

El dispositivo de lubricación que se acabada de describir con referencia a las Figuras 3, 4A, 4B, 5A y 5B, presenta la ventaja de garantizar, por una parte, la renovación del lubricante contenido entre el engranaje 22 y el compartimento 24 de la rótula y, por otra parte, la renovación del lubricante contenido entre el engranaje 22 y el eje de pivotamiento 16, durante cada una de las rotaciones, sucesivas y de sentido alterno, de dicho eje de pivotamiento 16, que corresponden a las maniobras de salida del tren con anterioridad al aterrizaje del avión, y de entrada del tren en el fuselaje tras el despegue del avión.

El modo de realización descrito presenta también la ventaja de permitir un desmontaje y un re-montaje fáciles del dispositivo de lubricación, cuando se necesitan operaciones de mantenimiento. En efecto, debido a que el dispositivo está alojado en la parte extrema del eje de pivotamiento 16, puede ser desmontado desatornillando los tornillos 42 de fijación de la pieza 40 al citado eje, a través de los orificios 64, y después desatornillando los tornillos 62 de fijación del disco 58 sobre el compartimento 24 del apoyo. El nuevo montaje se efectúa realizando las operaciones inversas a las anteriores. Esta facilidad de desmontaje y de montaje permite reducir el tiempo de mantenimiento y los costes que de éste resultan. Igualmente, hace que sea posible un intercambio estándar del dispositivo de lubricación.

El dispositivo de lubricación descrito presenta también la ventaja de asegurar la renovación del lubricante en las ranuras 28 y 74 a partir de un sólo depósito 30 común para los circuitos de alimentación de estas ranuras. De este modo, se facilitan las operaciones de mantenimiento, lo que permite una reducción de su duración y de su coste, así como una disminución del tiempo de inmovilización del avión.

Según se ha observado ya, el dispositivo de lubricación según la invención puede ser utilizado en cualquier caso en el que un apoyo de rótula permite soportar un eje de pivotamiento o de rotación cuyos movimientos sean suficientemente lentos como para permitir la circulación de un lubricante de gran viscosidad, tal como grasa.

Claims (13)

1. Dispositivo de lubricación de un apoyo de rótula que incluye un eje de pivotamiento (16), comprendiendo el dispositivo al menos una ranura (28, 74) de lubricación del apoyo de rótula, que se caracteriza porque el dispositivo comprende además un depósito de lubricante (30) conectado a la ranura (28, 74) por medio de un circuito cerrado (32), medios de bombeo (34) aptos para hacer circular el lubricante por el circuito (32) entre el depósito (30) y la ranura (28, 74), y medios (36) para accionar los medios de bombeo (34) bajo el efecto de un movimiento de rotación del eje de pivotamiento (16).

2. Dispositivo de lubricación según la reivindicación 1, en el que el dispositivo comprende al menos dos ranuras (28, 74) de lubricación, y medios (70, 72, 80, 82) para distribuir el lubricante hasta cada una de las citadas ranuras, de forma cíclica, durante los movimientos de rotación sucesivos del eje de pivotamiento (16).

3. Dispositivo de lubricación según una cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, en el que los medio de bombeo (34) comprenden un pistón (44) móvil según una dirección dada por el interior del depósito de lubricante (30), de modo que divide este último en dos cámaras (46, 48) con volúmenes variables.

4. Dispositivo de lubricación según las reivindicaciones 2 y 3 combinadas, en el que una primera (46) de dichas cámaras está conectada a un primer extremo (28a) de una primera ranura (28) por medio de una primera válvula (70), la segunda cámara (48) está conectada al segundo extremo (28b) de la primera ranura (28) por medio de una segunda válvula (72) dotada de medios anti-retorno, la segunda cámara (48) está conectada a un primer extremo (74a) de una segunda ranura (74) por medio de una tercera válvula (80), y la primera cámara (46) está conectada al segundo extremo (74b) de la segunda ranura (74) por medio de una cuarta válvula (82) dotada de medios anti-retorno, formando la primera (70), la segunda (72), la tercera (80) y la cuarta (82) válvulas, los citados medios para distribuir el lubricante.

5. Dispositivo de lubricación según la reivindicación 4, en el que el apoyo de rótula comprende un compartimento de rótula (24), un engranaje de rótula (22) montado en el compartimento de rótula (24) y en el citado eje de pivotamiento, este último atravesando un mandrilado (26) formado en el engranaje de rótula (22), estando la primera ranura (28) formada entre el compartimento de rótula (24) y el engranaje de rótula (22), y estando la segunda ranura (74) formada entre el engranaje de rótula (24) y el eje de pivotamiento (16).

6. Dispositivo de lubricación según la reivindicación 5, en el que se han previsto primeros medios de estanquidad (28) entre el compartimento (24) de rótula y el engranaje (22) de rótula, a uno y otro lado de la primera ranura (28), y se han previsto segundos medios de estanquidad (28) entre el engranaje (22) de rótula y el eje de pivotamiento (16), a uno y otro lado de la segunda ranura (28).

7. Dispositivo de lubricación según una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, en el que un paso (84) de inyección de lubricante nuevo conecta un primer engrasador (86) con el primer extremo (28a) de la primera ranura (28), y un paso (88) de expulsión de lubricante usado conecta la primera cámara (46) con un segundo engrasador (90).

8. Dispositivo de lubricación según una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 7, en el que las dos cámaras (46, 48) de volumen variable están conectadas a una cámara de compensación que contiene lubricante bajo presión.

9. Dispositivo de lubricación según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el depósito de lubricante (30) y el pistón móvil (44) están alojados en el interior del eje de pivotamiento (16), de modo que presentan un eje geométrico (A1) común con este último.

10. Dispositivo de lubricación según la reivindicación 9, en el que los medios (36) para accionar los medios de bombeo (34) comprenden una biela (52), de la que un primer extremo está articulado en el pistón (44) en una posición excéntrica con relación a dicho eje geométrico común (A1), y de la que un segundo extremo está articulado en una estructura fija (58) en una posición asimismo excéntrica con relación de dicho eje geométrico común (A1).

11. Dispositivo de lubricación según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el eje de pivotamiento (16) forma parte de un tren de aterrizaje (10) de una aeronave.

12. Dispositivo de lubricación según la reivindicación 11, combinada con una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 7, en el que las operaciones sucesivas de salida y entrada del tren de aterrizaje (10) entrañan rotaciones sucesivas del eje de pivotamiento (16) en uno y otro sentidos, lo que tiene como efecto inyectar lubricante alternativamente en la primera ranura (28) y en la segunda ranura (74).

13. Dispositivo de lubricación según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el lubricante es grasa.