ES2337945T3 - Disposicion de un distribuidor hidraulico en forma de cartucho. - Google Patents

Disposicion de un distribuidor hidraulico en forma de cartucho. Download PDF

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Abstract

Conjunto de distribuidor hidráulico y de cuerpo (1, 7) comprendiendo al menos un alojamiento abierto (6) destinado a recibir al menos un distribuidor hidráulico (5), en el cual el distribuidor hidráulico (5): - comprende unos orificios de distribución (15) y unos medios de distribución (16, 17) para poner selectivamente en comunicación hidráulica los orificios de distribución (15), - tiene una forma general de cartucho oblongo adaptado a recibirse de manera desmontable el alojamiento (6) de manera que el distribuidor y el alojamiento definan unas cámaras (35) hidráulicamente aisladas en las cuales desembocan los orificios de distribución (15) del distribuidor hidráulico; - lleva juntas de estanqueidad (14) longitudinalmente espaciadas cooperando con unos asientos de estanqueidad (31) del alojamiento cuando el distribuidor hidráulico está colocado en dicho alojamiento, extendiéndose las cámaras (35) entre las juntas de estanqueidad, y teniendo los asientos de estanqueidad y las juntas de estanqueidad (31; 14) unos diámetros escalonados que disminuyen de una entrada del alojamiento a un fondo del alojamiento (6); Caracterizado porque el distribuidor comprende una extremidad por la cual está introducido en el alojamiento que tiene un asiento de centrado (13) cooperando con un asiento de centrado (32) homologo extendiéndose en el fondo (6) para centrar el distribuidor hidráulico en el alojamiento durante su colocación, dichos asientos de centrado están dispuestos de manera a cooperar entre ellas antes de que las juntas se apoyen sobre los asientos de estanqueidad.

Description

Disposición de un distribuidor hidráulico en forma de cartucho.
La invención se refiere a una disposición de distribuidor hidráulico en forma de cartucho destinado a insertarse especialmente en un bloque hidráulico.
Segundo plano de la invención
Se conocen, especialmente en el campo aeronáutico, distribuidores hidráulicos comprendiendo unos puertos de entrada y unos puertos de salida, y unos medios de distribución para poner selectivamente en comunicación unos puertos de entrada con los puertos de salida según al menos dos circuitos de conexión.
Estos distribuidores hidráulicos son especialmente utilizados para accionar la bajada y la subida del tren de aterrizaje, según una secuencia determinada.
Generalmente los distribuidores hidráulicos están insertados en unos bloques distribuidores recibidos sobre placas soporte separadas unidas por tuberías asociadas al circuito hidráulico de la aeronave y comprendiendo unos medios de interfaz mecánica e hidráulica con los bloques distribuidores.
En caso de fallo de un bloque distribuidor hidráulico, éste está tradicionalmente considerado como un órgano sustituible en línea (órgano LRU o "line replaceable unit" para los anglosajones) de manera que puede ser desmontado por el personal de mantenimiento en tierra y sustituido por un bloque distribuidor válido.
Resulta que para la función bajada/subida de los trenes de aterrizaje, el número de distribuidores hidráulicos puede ser importante. Se ha pensado en agrupar todas las placas soporte separadas en una placa soporte única que recibe todos los bloques distribuidores hidráulicos, pero tal solución resulta pesada. Se ha pensado igualmente en integrar completamente los distribuidores hidráulicos en un único bloque hidráulico, sin posibilidad de sustitución "en línea" de los distribuidores hidráulicos. Esta solución, aunque técnicamente considerada, no es compatible con una explotación económica de la aeronave. En efecto, el fallo de uno de los distribuidores hidráulicos obligaría a sustituir el bloque hidráulico en su integralidad, lo que es poco satisfactorio.
Un conjunto de distribuidor hidráulico y de cuerpo según el preámbulo de la reivindicación 1 está conocido de US 6.182.697 B1.
Objeto de la invención
Resulta una necesidad para componentes hidráulicos que permita una arquitectura hidráulica compacta y ligera, y cuyo mantenimiento sea sin embargo posible sobre una aeronave.
Breve descripción de la invención
Con vistas a la realización de este objetivo, se propone un conjunto de distribuidor hidráulico y de cuerpo destinado a recibir al menos un distribuidor hidráulico, comprendiendo el distribuidor hidráulico unos orificios de distribución y unos medios de distribución para poner selectivamente en comunicación hidráulica los orificios de distribución, en el cual el distribuidor hidráulico se presenta en forma de un cartucho oblongo, comprendiendo el cuerpo un alojamiento abierto adaptado a recibir el distribuidor hidráulico de manera desmontables de modo que, cuando el distribuidor hidráulico está colocado en el alojamiento, el distribuidor y el alojamiento definen unas cámaras hidráulicamente aisladas en las cuales desembocan los orificios de distribución del distribuidor hidráulico.
Basta con prever sobre el cuerpo unos puertos hidráulicos desembocando en las cámaras para obtener un conjunto de distribución hidráulico adaptado a unir selectivamente unos puertos hidráulicos entre ellos.
Así, el distribuidor está integrado al cuerpo quedando fácilmente desmontable: basta con sacarlo del alojamiento, sin ninguna desconexión hidráulica.
Breve descripción de los dibujos
- la figura 1 es una vista en perspectiva de un bloque hidráulico recibiendo al menos un distribuidor hidráulico según la invención;
- la figura 2 es una vista en sección longitudinal del distribuidor hidráulico de la figura 1, colocado en su estuche protector;
- la figura 3 es una vista en sección longitudinal del distribuidor hidráulico de la figura 1, durante su colocación en el bloque hidráulico;
\newpage
- la figura 4 es una vista análoga a la de la figura 3, ilustrando una etapa ulterior de la colocación del distribuidor hidráulico en el bloque hidráulico;
- la figura 5 es una vista análoga a las figuras 3 y 4, ilustrando el distribuidor hidráulico colocado en el bloque hidráulico.
Descripción detallada de la invención
Haciendo referencia a la figura 1, la invención está aquí ilustrada en aplicación a un bloque hidráulico 1 sirviendo al mando de extensión y de retracción de tren de aterrizaje de aeronave. El bloque hidráulico 1 comprende varios puertos hidráulicos 2, de los cuales puertos de entrada y puertos de salida.
El puerto hidráulico 1 comprende aquí varios distribuidores hidráulicos para poner en comunicación selectiva ciertos puertos de entrada con ciertos puestos de salida. Se distingue sobre la parte superior del bloque hidráulico 1 un distribuidor hidráulico clásico 3, comprendiendo sus propios puertos hidráulicos, y conectado al bloque hidráulico 1 mediante un bloque hidráulico 4 formando placa soporte que está añadido sobre el bloque hidráulico 1. Este distribuidor, de tipo conocido, sirve de válvula de seguridad para la puesta en retorno del bloque hidráulico, en caso de incidente durante una secuencia de maniobra del tren de aterrizaje.
La invención tiene por objeto un distribuidor hidráulico en cartucho oblongo 5 (uno de ellos está ilustrado aquí salido del bloque hidráulico 1), destinado a ser recibido en un alojamiento ciego desembocando 6 del bloque hidráulico 1. Aquí, el bloque hidráulico 1 comprende varios distribuidores hidráulicos en cartuchos 5.
Como es visible a la figura 2, sobre la cual el distribuidor hidráulico en cartucho 5 está representado provisto de su estuche protector 7, el distribuidor hidráulico en cartucho 5 comprende una camisa 10 teniendo una primera extremidad que lleva una tuerca de fijación 11 ciega provista de un fileteado exterior 25. La tuerca 11 está solidarizada a la camisa 10 por una arandela 12 de manera que la tuerca 11 es libre en rotación frente a la camisa 10. La camisa 10 comprende una segunda extremidad formando un asiento de centrado 13.
Entre dos extremidades, la camisa 10 lleva sobre su superficie externa unas juntas de estanqueidad 14 longitudinalmente espaciadas que tienen unos diámetros que disminuyen desde la primera extremidad hacia la segunda extremidad de la camisa 10. La camisa 10 comprende un cierto número de orificios 15, realizados entre las juntas de estanqueidad 14.
Un cajón 16 está montado para deslizar en la camisa 10 y está mantenido en la posición neutra (ilustrada aquí) por un órgano de posicionamiento elástico 17 tal como un doble resorte. El desplazamiento axial del cajón 16 en contra del órgano de posicionamiento elástico 17 en ambas partes de la posición neutra permite de poner selectivamente en comunicación entre ellos unos orificios 15 extendiéndose por ambas partes de juntas de estanqueidad 14. El órgano de posicionamiento elástico 17 toma apoyo de un lado sobre la extremidad de la camisa 10 y de otro lado sobre un espaldón de la tuerca 11.
La colocación del distribuidor hidráulico 5 en el alojamiento 6 del bloque hidráulico 1 se va a detallar ahora haciendo referencia a las figuras 3 a 5.
El alojamiento 6 define un cierto número de asientos de estanqueidad 31 destinados a cooperar con unas juntas de estanqueidad 14. Los asientos 31 tienen un diámetro que disminuye desde la entrada del alojamiento 6 hasta el fondo de éste, de manera que los asientos 31 están escalonados. El fondo del alojamiento 6 presenta un asiento de centrado 32 destinado a cooperar con el asiento de centrado 13 de la camisa 10, de un diámetro inferior que los diámetros de los asientos de estanqueidad 31.
Se introduce el distribuidor hidráulico 5 en el alojamiento 6 hasta que el asiento de centrado 13 de la camisa 10 coopere con el asiento de centrado 32 homologo del alojamiento 6. En consecuencia, ciertas de las juntas de estanqueidad 14 pasan bajo ciertos asientos de estanqueidad 31. El escalonamiento de los asientos 31 impide justamente que las juntas de estanqueidad sean dañadas al paso de estos asientos 31 que son de diámetros superiores.
Luego, guiado por la cooperación de los asientos de centrado 13, 32, se sigue introduciendo el distribuidor hidráulico en cartucho 5 hasta que el fileteado de la tuerca 11 venga a topar contra la entrada de un fileteado 33 homologo realizado en la entrada del alojamiento 6, sin estar todavía introducido en éste, como ilustrado a la figura 3. Observaremos que en esta posición, ninguna de las juntas de estanqueidad 14 está aún introducida debajo del asiento 32 con el cual debe cooperar.
Luego se atornilla la tuerca 11. El atornillamiento permite la colocación progresiva del distribuidor hidráulico 5 en el alojamiento 6, provocando la introducción de las juntas 14 debajo de los asientos 31. Cuando las juntas de estanqueidad 14 llegan en contacto con los asientos de estanqueidad 31, la tuerca 11 está en cuanto a ella suficientemente introducida para poder ejercer el esfuerzo de introducción de dichas sobre sus asientos respectivos. Se distingue en la figura 4 la posición del distribuidor hidráulico en cartucho 5 para el cual las juntas de estanqueidad 14 empiezan justamente a introducirse debajo de los asientos 31.
El esfuerzo de introducción puede ser importante, debido al gran número de juntas de estanqueidad 14 (aquí las seis juntas 14 y una junta suplementaria 20 asociada a la tuerca 11). El ejercicio de tal esfuerzo de introducción está facilitado por la desmultiplicación aportada por la unión helicoidal entre la tuerca 11 del distribuidor hidráulico 5 y el bloque hidráulico 1, de manera que un par de atornillamiento razonable permite ejercer un esfuerzo de introducción importante. A tal efecto, la arandela 12 permite una rotación de la tuerca 11 cuando la camisa 10 queda inmovible en rotación, lo que facilita la introducción de las juntas 14 debajo de los asientos 31 y evita dañar dichas juntas por rotación.
Se sigue con el atornillamiento hasta que, como ilustrado a la figura 5, un collarín 18 de la camisa 10 previsto a tal efecto venga a topar contra un espaldón asociado 36 del alojamiento 6 y esté cogido entre dicho espaldón 36 y la tuerca 11. En esta posición, las juntas de estanqueidad 14 se extienden debajo de sus asientos 31 respectivos, lo que define, entre el distribuidor y el alojamiento, unas cámaras 35 hidráulicamente aisladas por las juntas de estanqueidad 14. En cada una de estas cámaras 35 desembocan unos conductos 37 (referenciados en la figura 4) uniendo dichas cámaras a los puertos hidráulicos 2 del bloque hidráulico 1. Las cámaras 35, y por consiguiente los puertos hidráulicos asociados son selectivamente puestos en comunicación hidráulica mediante un camino hidráulico que se extiende en el distribuidor hidráulico en cartucho 5 entre unos orificios 15 desembocando en una u otra de las cámaras 35.
Mencionaremos que la junta de estanqueidad que está más cerca de la segunda extremidad de la camisa 10 coopera con el asiento de centrado 32 de manera que éste forma igualmente un asiento de estanqueidad.
Según un aspecto particular de la invención, y como es visible en la figura 5, las juntas de estanqueidad 14 más cercanas a las extremidades de la camisa 10 definen en el bloque hidráulico 1:
- una primera cámara de pilotaje 41 en el fondo del alojamiento 6 en la cual desemboca un conducto unido a un puerto hidráulico de pilotaje para desplazar el cajón 16 en contra del órgano de posicionamiento elástico 17. A tal efecto, la extremidad de la camisa 10 está abierta de manera que la presión reinante en la primera cámara de pilotaje 41 actúa directamente sobre la extremidad del cajón 16 formando pistón;
- una segunda cámara de pilotaje 42 unida a un puerto hidráulico de pilotaje para desplazar el cajón 16 en contra del órgano de posicionamiento elástico 17 en una dirección opuesta. A tal efecto, la presión reinando en la segunda cámara de pilotaje 42 está transmitida en el interior de la tuerca 11 por orificios 19 para actuar directamente sobre la otra extremidad del cajón 16 formando pistón. La estanqueidad de la segunda cámara de pilotaje 42 está asegurada por una junta de estanqueidad 20 dispuesta cerca del fileteado de la tuerca 11, aquí detrás de ésta, y cooperando con un asiento homologo 20' previsto en la entrada del alojamiento 6.
Para desmontar el distribuidor hidráulico de cartucho 5, basta con desatornillarlo y retirarlo del alojamiento, Así, el distribuidor hidráulico de cartucho de la invención puede colocarse y desmontarse sin ninguna desconexión hidráulica, ni necesidad de una herramienta específica.
Según un aspecto particular de la invención, el distribuidor hidráulico en cartucho 5, cuando no está montado en un bloque hidráulico, está almacenado en un estuche protector 7, tal como ilustrado a la figura 2. El estuche protector define un alojamiento en la entrada del cual se extiende un fileteado para cooperar con el fileteado de la tuerca 11.
El estuche protector 7 está parcialmente llenado con fluido hidráulico y comprende de la misma manera que el alojamiento 6 del bloque hidráulico 1, unos asientos de estanqueidad destinados a cooperar con las juntas de estanqueidad 14 cuando el distribuidor hidráulico en cartucho 5 está colocado en el estucho protector 7. Así, las juntas de estanqueidad 14 están precomprimidas por los asientos 21 del estuche protector 7, de manera que, cuando se saca el distribuidor hidráulico en cartucho 5 del estuche protector 7 para ponerlo en el alojamiento 6 del bloque hidráulico 1, las juntas de estanqueidad 14 no tienen el tiempo de volver a su forma inicial, lo que facilita la introducción de dichas juntas de estanqueidad debajo de los asientos de estanqueidad 31 del alojamiento 6.
Según otro aspecto de la invención, se observa en la figura 1 que los puertos 2 se extienden según una primera dirección X en la prolongación de los conductos 37 asociados (que se ven desembocar en las cámaras 35 en las figuras 3 a 5), mientras que los distribuidores hidráulicos de cartuchos 5 y los alojamientos 6 asociados se extienden según una dirección Y perpendicular a la dirección X, lo que facilita considerablemente la concepción del bloque hidráulico.
La invención no se limita a lo que se acaba de describir, pero abarca cualquier variante entrando en el marco definido por las reivindicaciones.
En particular, aunque se haya descrito aquí un distribuidor comprendiendo unos medios de distribución del tipo de cajón, la invención es aplicable a otros tipos de distribuidores, como distribuidores de válvulas.
Aunque el distribuidor y el bloque hidráulico delimiten aquí dos cámaras de pilotaje, se podrá realizar un distribuidor comprendiendo una sola cámara de pilotaje.
Generalmente, aunque se haya indicado que el distribuidor hidráulico de cartucho está destinado a ser recibido en el alojamiento de un bloque hidráulico o de un estuche protector, se podrá colocar el distribuidor en cualquier cuerpo comprendiendo un alojamiento adaptado.

Claims (10)

1. Conjunto de distribuidor hidráulico y de cuerpo (1, 7) comprendiendo al menos un alojamiento abierto (6) destinado a recibir al menos un distribuidor hidráulico (5), en el cual el distribuidor hidráulico (5):
- comprende unos orificios de distribución (15) y unos medios de distribución (16, 17) para poner selectivamente en comunicación hidráulica los orificios de distribución (15),
- tiene una forma general de cartucho oblongo adaptado a recibirse de manera desmontable el alojamiento (6) de manera que el distribuidor y el alojamiento definan unas cámaras (35) hidráulicamente aisladas en las cuales desembocan los orificios de distribución (15) del distribuidor hidráulico;
- lleva juntas de estanqueidad (14) longitudinalmente espaciadas cooperando con unos asientos de estanqueidad (31) del alojamiento cuando el distribuidor hidráulico está colocado en dicho alojamiento, extendiéndose las cámaras (35) entre las juntas de estanqueidad, y teniendo los asientos de estanqueidad y las juntas de estanqueidad (31; 14) unos diámetros escalonados que disminuyen de una entrada del alojamiento a un fondo del alojamiento (6);
Caracterizado porque el distribuidor comprende una extremidad por la cual está introducido en el alojamiento que tiene un asiento de centrado (13) cooperando con un asiento de centrado (32) homologo extendiéndose en el fondo (6) para centrar el distribuidor hidráulico en el alojamiento durante su colocación, dichos asientos de centrado están dispuestos de manera a cooperar entre ellas antes de que las juntas se apoyen sobre los asientos de estanqueidad.
2. Conjunto según la reivindicación 1, en el cual el distribuidor hidráulico comprende otra extremidad llevando medios de fijación (11) del distribuidor hidráulico en el alojamiento (6) del cuerpo.
3. Conjunto según la reivindicación 2, en el cual los medios de fijación comprenden una tuerca (11) que está montada giratoria sobre una camisa (10) del distribuidor hidráulico, y que comprende un fileteado (25) adaptado a cooperar con un fileteado (33) que se extiende a la entrada del alojamiento (6).
4. Conjunto según la reivindicación 3, en el cual el distribuidor está dispuesto de manera que el fileteado (25) está topando contra el fileteado (33) sin estar introducido, las juntas de estanqueidad (14) no descansan todavía sobre los asientos de estanqueidad (31) del alojamiento, pero los asientos de centrado (13, 32) cooperan para centrar el distribuidor hidráulico en el alojamiento (6).
5. Conjunto según la reivindicación 4, en el cual una vez el fileteado (25) introducido en el fileteado (33) y cuando las juntas de estanqueidad (14) entran en contacto con los asientos de estanqueidad (31), la tuerca (11) está suficientemente introducida para poder ejercer el esfuerzo de introducción de dichas juntas sobre sus asientos respectivos.
6. Conjunto según la reivindicación 3, en el cual la camisa (10) comprende un collarín (18) que se extiende inmediatamente enfrente de la tuerca (11) de manera a estar cogido entre dicha tuerca y un espaldón (36) del alojamiento (6) cuando el distribuidor está colocado en el alojamiento.
7. Conjunto según la reivindicación 3, en el cual la tuerca (11) lleva una junta de estanqueidad (20) dispuesta cerca del fileteado (25) y destinada a apoyar sobre un asiento de entrada (20') del alojamiento.
8. Conjunto según una de las reivindicaciones 1 a 7, en el cual el cuerpo es un bloque hidráulico (1) comprendiendo unos puertos hidráulicos (2) asociados a unos conductos (37) que desembocan en las cámaras (35).
9. Conjunto según la reivindicación 8, en el cual el distribuidor hidráulico (5) y el alojamiento asociado (6) se extienden en el bloque hidráulico (1) según una primera dirección (y), mientras que los conductos (37) se extienden según una segunda dirección (x) perpendicular a la primera.
10. Conjunto según una de las reivindicaciones 1 a 7, en el cual el cuerpo es un estuche de protección (7) del distribuidor hidráulico (5).
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