ES2304155T3 - Conjunto de frenado de aeronave. - Google Patents

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Abstract

Conjunto de frenado de aeronave, comprendiendo una pila de discos (101) rodeando coaxialmente un eje de rueda (11), estando dicha pila compuesta alternativamente de discos rotores (102) unidos en rotación con la rueda (12) y de discos estatores (103) unidos en rotación con un tubo de torsión, y estando prensada entre una pieza trasera de retención (106) y los pulsadores (122) de una pluralidad de accionadores electromecánicos (120) dispuestos circunferencialmente sobre una corona delantera de soporte, caracterizado porque el tubo de torsión (111) y la corona (112) soportando los accionadores electromecánicos (12) constituyen un conjunto monobloque (110), y la pieza trasera de retención (106) está fijada de manera desmontable sobre dicho conjunto monobloque (110) en extremidad de éste.

Description

Conjunto de frenado de aeronave.
Campo de la invención
La presente invención se refiere al campo del frenado de aeronaves, y especialmente un conjunto de frenado de aeronave del tipo que comprende una pila de discos rodeando axialmente un eje de rueda.
Segundo plano de la invención
Los conjuntos de frenado de aeronave de tipo convencional comprenden una pila de discos rodeando coaxialmente un eje de rueda, siendo dicha pila compuesta alternativamente de discos rotores unidos en rotación con la rueda y de discos estatores unidos en rotación con un tubo de torsión. La pila de discos está prensada entre una pieza trasera de retención y los pulsadores de una pluralidad de accionadores dispuestos circunferencialmente sobre una corona delantera de soporte, según el preámbulo de la reivindicación 1.
En las concepciones antiguas que se han utilizado durante muchos años, se utilizaba accionadores hidráulicos que estaban fijados sobre una corona llamada hidráulica sobre la cual estaban montadas las diferentes canalizaciones asociadas. Se podrá por ejemplo referirse a los documentos US-A-5944 147, US-A-3 887 041, y GB-A- 1 302 216. Los conjuntos de frenado estaban entonces constituidos de tres conjuntos, a saber un pozo de calor constituido por la pila de discos, un tubo de torsión y una pieza trasera de retención asociada, y una corona hidráulica. En este caso, para cualquier intervención de reparación o de mantenimiento sobre el conjunto de frenado, se tenía costumbre de quitar sistemáticamente los tres conjuntos precitados, a fin de poder desmontarlos y efectuar las intervenciones necesarias.
Desde algunos años, los constructores tienden a sustituir los accionadores hidráulicos tradicionales por unos accionadores electromecánicos. Esto permite simplificar la concepción, gracias a la supresión de las canalizaciones hidráulicas que eran anteriormente necesarias, pero obliga a prever unos procedimientos sofisticados de mando para preservar una seguridad y una fiabilidad absolutas. El mantenimiento resulta igualmente simplificado, en la medida en que hay menos intervenciones a efectuar sobre la corona y los accionadores. En efecto, los accionadores hidráulicos comprendían tradicionalmente unos elementos de deformación plástica que necesitaban una sustitución completa para reiniciar los pulsadores una vez éstos llegados en final de recorrido después de un ciclo de desgaste de los discos de la pila de discos. La utilización de accionadores electromecánicos, en particular equipados cada uno de un sistema de accionamiento del pulsador de tipo tornillo-tuerca, facilita considerablemente la reiniciación del conjunto de frenado después de un ciclo de desgaste de los discos. En consecuencia, las principales intervenciones se refieren entonces esencialmente a la sustitución total o parcial de los discos de la pila de discos.
Para el segundo plano tecnológico refiriéndose a la sustitución de los discos de carbono después de un ciclo de desgaste, se podrá referir a los documentos US-A-4742895, US-A-5494139, US-A-5558186, y US-A-586-2890. También se puede referir al documento US-A-5992577 de la solicitante que describe un procedimiento de sustitución particularmente ventajoso.
En la mayoría de los sistemas recientes utilizando accionadores electromecánicos, se prevé, como era el caso con los accionadores hidráulicos, un tubo de torsión que se prolonga hacia atrás por una pieza de retención monobloque con dicho tubo, cual tubo de torsión está fijado sobre la corona soportando los accionadores (ver por ejemplo el documento W0-A-01/20188), o en variante sobre un collarín del eje de rueda, en este caso la corona soportando los accionadores está fijada directamente sobre el tubo de torsión (ver por ejemplo el documento EP-A-0936373). Con esta concepción, cuando se quiere quitar el conjunto de los discos, es evidentemente necesario, después de haber quitado la rueda, despejar el bloque ensamblado constituido por el tubo de torsión y la pieza trasera de retención. En la práctica, se procede a quitar todo el conjunto funcional, incluido la corona con los accionadores electromecánicos que están fijados sobre ésta. El desmontaje de los discos no puede pues efectuarse de ningún modo in situ, sino en taller, después del desmontaje del conjunto constituido por el tubo de torsión y la pieza trasera de retención. En particular, en el caso del conjunto de frenado descrito en el documento EP-A-0936 373 precitado, el tubo de torsión se quita siempre con la corona soportando los accionadores electromecánicos, el desmontaje de las dos piezas para acceder a la pila de discos solo se realiza en el taller.
Se ha igualmente propuesto realizar la corona de soporte de los accionadores electromecánicos en forma de un disco formando parte del tren de aterrizaje. Se puede así referir al documento EP-A-1084949 describiendo un conjunto de frenado en el cual la corona de soporte de los accionadores es de una sola pieza con el eje de rueda. Aquí también, el tubo de torsión es de una sola pieza con la pieza trasera de retención, y la recuperación del par está asegurada por unos sistemas de chavetas. Tal disposición es sensiblemente más interesante que los anteriores, en la medida en que permite retirar separadamente el conjunto constituido por el tubo de torsión y la pila de discos, dejando en su sitio los accionadores montados sobre la corona que está constituida por un collarín del eje. Sin embargo no se puede evitar el desmontaje del tubo de torsión si se quiere despejar la pila de discos.
Objeto de la invención
La presente invención tiene por objeto concebir un conjunto de frenado de aeronave que no presente los inconvenientes precitados, y permitiendo en particular el desmontaje de una pila de discos en el marco de una operación de mantenimiento con un mínimo de desmontajes.
La invención tiene igualmente por objeto realizar un conjunto de frenado cuya estructura permite rebajar sensiblemente el peso con relación a las realizaciones anteriores precitadas.
Definición general de la invención
El problema precitado está resuelto de conformidad con la invención gracias a un conjunto de frenado de aeronave, comprendiendo una pila de discos rodeando coaxialmente un eje de rueda, estando compuesta dicha pila alternativamente de discos rotores unidos en rotación con la rueda y de discos estatores unidos en rotación con un tubo de torsión, y estando prensada entre una pieza trasera de retención y los pulsadores de una pluralidad de accionadores electromecánicos dispuestos circunferencialmente sobre una corona delantera de soporte, soportando el tubo de torsión y la corona los accionadores electromecánicos constituyendo un conjunto monobloque, y estando la pieza trasera de retención fijada de manera desmontable sobre dicho conjunto monobloque en la extremidad de éste.
Así, si se quiere quitar la pila de discos, basta con desmontar la pieza trasera de retención, dejando en su sitio sobre el eje el conjunto monobloque formando corona y tubo de torsión. Tal operación puede ser realizable directamente en pista, si se quiere solamente sustituir la pila de discos usados por una nueva pila de discos.
Con preferencia, el conjunto monobloque formando corona y tubo de torsión presenta una brida unitaria (es decir de una pieza con el conjunto monobloque) a nivel de unión entre corona y tubo de torsión, extendiéndose dicha brida en un plano perpendicular al eje de dicho conjunto y estando fijada sobre un collarín sobresaliendo del eje.
Ventajosamente, la fijación de la pieza trasera de retención sobre el conjunto monobloque, como la del conjunto monobloque sobre el eje, está asegurada por unos medios de unión de bulones.
De conformidad con un modo de ejecución ventajoso, la parte corona del conjunto monobloque comprende una pluralidad de orejas que se extienden radialmente sobresaliendo, soportando cada oreja un accionador electromecánico.
Ventajosamente entonces, las orejas de la parte corona del conjunto monobloque se extienden en un plano que está desplazado hacia delante con relación al plano de la brida de fijación de dicho conjunto. En particular, cada accionador electromecánico comprende una caja alojando un sistema tornillo-tuerca asociado al accionamiento del pulsador de dicho accionador, y un motor eléctrico asociado a esta caja, atravesando dicha caja la oreja correspondiente sobre la cual está directamente fijado.
En un modo particular de realización el motor eléctrico de cada accionador electromecánico se extiende en una dirección circunferencial, y dicho motor está igualmente fijado sobre la parte corona por un apéndice asociado de ésta dispuesto entre dos orejas adyacentes.
Ventajosamente también, el conjunto monobloque que forma corona y tubo de torsión está realizado en un mismo material.
Otras características y ventajas de la invención se harán evidentes con la descripción a continuación y de las figuras del dibujo anexo, que se refiere a un modo de realización particular.
Breve descripción de los dibujos
Nos referiremos a las figuras del dibujo anexo donde:
- la figura 1 ilustra en sección axial un conjunto de frenado de aeronave según la invención;
- la figura 2 es una vista en extremidad del conjunto precitado, del lado de los accionadores electromecánico, sirviendo el collarín de eje a la fijación del conjunto no representado.
Descripción detallada de la invención
La figura 1 permite distinguir una estructura clásica de tren de aterrizaje con una barra esencialmente vertical 10 de eje Z terminándose por dos ejes X horizontal, de los cuales uno solo es visible aquí. El eje 11 lleva una rueda 12, aquí realizada en forma de dos componentes acolados 12a, 12b, que están solidarizados entre ellos por unos medios de unión de bulones 13. La rueda 12 reposa mediante rodillos 14a, 14b sobre la extremidad del eje 11. La parte terminal hueca del eje 11 aloja habitualmente unos aparatos asociados a una generación taquimétrica para la medida de la velocidad de la rueda, aparatos que no se han representado aquí. Se ha figurado únicamente, en trazos mixtos, el capotaje de cierre 15 que está fijado sobre la rueda 12.
Para el frenado de la rueda 12, está previsto un conjunto de frenado anotado 100. Este conjunto de frenado comprende una pila de discos 101 rodeando coaxialmente el eje de rueda 11.
La pila de discos 101 está compuesta alternativamente de discos rotores 102 que están unidos en rotación con la rueda 12 y de discos estatores 103 que están unidos en rotación con un elemento tubular 111 llamado tubo de torsión. A tal efecto, la rueda 12 está equipada de barritas axiales 104 que pasan en unas entalladuras periféricas de los discos rotores 102, lo que asegura el acoplamiento en rotación entre dichos discos y la rueda 12. El elemento tubular formando tubo de torsión 111 presenta de la misma manera unas barritas axiales 105 que pasan en las entalladuras periféricas de los discos estatores 103. Los discos 102, 103 de la pila de discos 101 son de fibra de carbono. El número de discos ilustrados aquí solo constituye un ejemplo, pero en todos los casos, los discos formando las dos extremidades de la pila de discos son discos solidarios al tubo de torsión, es decir que se trata de discos estatores.
La pila de discos 101 está dispuesta entre una pieza trasera de retención 106 y un conjunto de accionadores electromecánicos 120 que están dispuestos circunferencialmente sobre una corona delantera de soporte. La pieza trasera de retención 106 está aquí constituida por una placa anular 107 equipada de espolones 109 que permiten la fijación de una placa trasera 108. En variante, se podrá prever unos sistemas de retención de patines puntuales repartidos sobre la circunferencia de la pieza trasera de retención. Cada accionador electromecánico 120 presenta un pulsador 122, de manera que la pila de discos 101 puede ser prensada entre la pieza trasera de retención 106 y los pulsadores 122 de los accionadores electromecánicos 120 dispuestos circunferencialmente sobre la corona delantera de soporte anotada 112.
De conformidad con un aspecto esencial de la invención, el tubo de torsión 111 y la corona 112 soportando los accionadores electromecánicos 120 constituyen un conjunto monobloque anotado 110 que está fijado sobre el eje 11, y la pieza trasera de retención 106 está fijada de manera desmontable sobre dicho conjunto monobloque 110 en extremidad de este.
La fijación de la pieza trasera de retención 106 sobre el conjunto monobloque 110 está asegurada por unas uniones por bulones 113, dispuestas aquí a nivel de las barritas axiales de enclavijamiento 105.
El conjunto monobloque 110 formando corona 112 y un tubo de torsión 111 presenta en cuanto a él una brida unitaria 114 a nivel de unión entre corona y tubo de torsión, extendiéndose dicha brida en un plano perpendicular al eje X y estando fijada de manera desmontable sobre un collarín sobresaliente 20 del eje 11. En este caso, la fijación del conjunto monobloque 110 sobre el eje 11 está asegurado por unos medios de unión por bulones 115 pasando en las aberturas asociadas del collarín 20 del eje 11 y de la brida unitaria 114 del conjunto monobloque 110. Además de los bulones de ensamblaje 115, se ha igualmente previsto aquí unos peones de centrado 116 garantizando el acuñado angular perfecto del conjunto monobloque 110 con relación al eje 11.
Como es fácil de entender, si se quiere depositar la pila de discos 101, basta con desmontar la pieza trasera de retención 106 quitando los bulones de ensamblaje 113 para poder después acceder a, y quitar en una dirección axial, la pila de discos. Esta invención es así posible dejando en su sitio el conjunto monobloque formando corona y tubo de torsión. Se puede entonces fácilmente hacer una sustitución in situ por una nueva pila de discos, después de haber retractado eléctricamente cada uno de los accionadores.
Se va describir ahora con más detalles la parte corona del conjunto monobloque 110, que asegura el soporte de los accionadores electromecánicos 120.
Como es visible en las figuras 1 y 2, la parte corona 112 del conjunto monobloque 110 comprende una pluralidad de orejas 117, aquí cuatro, que se extienden radialmente sobresaliendo, cada oreja soportando un accionador electromecánico 120. Conviene mencionar que las orejas 117 de la parte corona 112 del conjunto monobloque 110 se extienden en un plano perpendicular al eje X, que está en este caso desplazado hacia delante con relación al plano de la brida 114 de fijación de dicho conjunto. Este desplazamiento permite una mejor integración de los accionadores electromecánicos 120, y en particular de su motor eléctrico.
En este caso, cada accionador electromecánico 120 comprende una caja 121 alojando un sistema tornillo-tuerca (no visible en las figuras) que está asociado al accionamiento del pulsador 122 de dicho accionador, y un motor eléctrico 123 asociado a esta caja, estando aquí fijado a dicha caja en voladizo (se podrá naturalmente prever otras estructuras de accionadores, con un motor rodeando el sistema tornillo-tuerca). Cada caja 121 alojando un sistema tornillo-tuerca de accionamiento del pulsador tiene un eje central X1 que es paralelo al eje X del eje 11. El motor eléctrico 123 de cada accionador electromecánico 120, para la disposición presentemente ilustrada, se extiende en una dirección circunferencial Z1.
Como es visible en la figura 2, la caja 121 presenta cuatro apéndices periféricos 124 que permiten una fijación por unos bulones 125 sobre la oreja concernida 117. Conviene mencionar que la caja 121 atraviesa además la oreja correspondiente 117 sobre la cual está directamente fijada, pasando por una abertura 118 de dicha oreja, como es visible sobre la figura 1.
Si se desea, se podrá completar el soporte del motor eléctrico 123, el cual está montado en voladizo sobre la caja 121, por una unión por bulones complementaria específica. Se ha ilustrado en este caso tal unión por bulones, previendo un apéndice 126 sobre la caja del motor 123 y un apéndice 127 sobre la parte corona 112, estando este último apéndice dispuesto entre dos orejas adyacentes 117, con el fin de permitir la colocación de un bulón de fijación 128. Tal fijación complementaria en extremidad de la caja del motor eléctrico 123 permite tener un conjunto perfectamente rígido, y esto sin ocasionar aumento sensible del peso.
Si se desea proceder a una operación de mantenimiento únicamente sobre uno u otro de los accionadores 120, basta entonces con desmontar los bulones de fijación 125, 128 del accionador en cuestión para quitar éste sin tener que desmontar todo el conjunto monobloque formando corona y tubo de torsión.
En la figura 1, se ha, además, ilustrado una pantalla térmica 119 dispuesta a nivel de los pulsadores 122 de los diferentes accionadores electromecánicos 120. Esta pantalla permite proteger los sistemas de accionamiento asociados a los pulsadores 122 de los accionadores.
Con preferencia finalmente, el conjunto monobloque 110 formando corona 112 y tubo de torsión 111 se realizará en un mismo material, por ejemplo, de acero.
La invención no se limita al número de accionadores electromecánicos ni a la estructura de éstos, y se podrá prever en variante un número diferente de accionadores y/o una disposición de fijación diferente sobre la parte corona del conjunto monobloque 110.
Generalmente, la invención no se limita al modo de realización que se acaba de describir, pero abarca al contrario cualquier variante que recoja, con medios equivalentes, las características esenciales enunciadas más arriba.

Claims (8)

1. Conjunto de frenado de aeronave, comprendiendo una pila de discos (101) rodeando coaxialmente un eje de rueda (11), estando dicha pila compuesta alternativamente de discos rotores (102) unidos en rotación con la rueda (12) y de discos estatores (103) unidos en rotación con un tubo de torsión, y estando prensada entre una pieza trasera de retención (106) y los pulsadores (122) de una pluralidad de accionadores electromecánicos (120) dispuestos circunferencialmente sobre una corona delantera de soporte, caracterizado porque el tubo de torsión (111) y la corona (112) soportando los accionadores electromecánicos (12) constituyen un conjunto monobloque (110), y la pieza trasera de retención (106) está fijada de manera desmontable sobre dicho conjunto monobloque (110) en extremidad de éste.
2. Conjunto de frenado de aeronave según la reivindicación 1, caracterizado porque el conjunto monobloque (110) formando corona (112) y tubo de torsión (111) presenta una brida unitaria (114) a nivel de la unión entre corona y tubo de torsión, extendiéndose en un plano perpendicular al eje (X) de dicho conjunto y estando fijada sobre un collarín sobresaliente (20) del eje (11).
3. Conjunto de frenado de aeronave según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado porque la sujeción de la pieza trasera de retención (106) sobre el conjunto monobloque (110), asimismo como la del conjunto monobloque sobre el eje (11), está asegurada por unos medios de unión por bulones (113; 115).
4. Conjunto de frenado de aeronave según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la parte corona (112) del conjunto monobloque (110) comprende una pluralidad de orejas (117) que se extienden radialmente sobresaliendo, cada oreja (117) soportando un accionador electromecánico (120).
5. Conjunto de frenado de aeronave según la reivindicación 4, caracterizado porque las orejas (117) de la parte corona (112) del conjunto monobloque (110) se extienden en un plano que está desplazado hacia delante con relación al plano de la brida de sujeción (114) de dicho conjunto.
6. Conjunto de frenado según la reivindicación 5, caracterizado porque cada accionador electromecánico (120) comprende una caja (121) alojando un sistema tornillo-tuerca asociado al accionamiento del pulsador (122) de dicho accionador, y un motor eléctrico (123) asociado a esta caja, dicha caja (121) atravesando la oreja correspondiente (117) sobre la cual está directamente fijada.
7. Conjunto de frenado según la reivindicación 6, caracterizado porque el motor eléctrico (123) de cada accionador electromecánico (120) se extiende en una dirección circunferencial (ZI), y dicho motor (123) está igualmente fijado sobre la parte corona (112) por un apéndice asociado (127) de ésta dispuesto entre dos orejas (117) adyacentes.
8. Conjunto de frenado según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el conjunto monobloque (110) formando corona (112) y tubo de torsión (111) está realizado de un mismo material.
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