ES2624377T3 - Dispositivo de accionamiento lineal electromecánico y dispositivo anti-bloqueo - Google Patents

Dispositivo de accionamiento lineal electromecánico y dispositivo anti-bloqueo Download PDF

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ES2624377T3 ES14382016.5T ES14382016T ES2624377T3 ES 2624377 T3 ES2624377 T3 ES 2624377T3 ES 14382016 T ES14382016 T ES 14382016T ES 2624377 T3 ES2624377 T3 ES 2624377T3
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Francisco José Aguado López
Esteban Morante López
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Abstract

Dispositivo de accionamiento lineal electromecánico, que comprende un conjunto principal de tornillo-tuerca (9) impulsado por un dispositivo motor principal, caracterizado porque el dispositivo de accionamiento lineal electromecánico comprende adicionalmente: un pistón anti-bloqueo (2) dispuesto coaxialmente dentro de un tornillo hueco (9a) del conjunto principal de tornillo-tuerca (9) y desplazable entre una posición de acoplamiento en la que una pluralidad de garras de trabado (8) interfieren con una superficie de tope (9c) del tornillo hueco (9a) y una posición de desacoplamiento en la que el pistón anti-bloqueo (2) se desliza libremente dentro del tornillo hueco (9a); y unos medios de accionamiento configurados para desplazar el pistón anti-bloqueo (2) desde la posición de acoplamiento a la posición de desacoplamiento tras el fallo mecánico o eléctrico del dispositivo de accionamiento lineal electromecánico, donde los medios de accionamiento comprenden una espiga (1) movible axialmente entre la posición de acoplamiento y la posición de desacoplamiento y que comprende una sección de trabado (1a), configurada para predisponer las garras de trabado (8) hacia una interferencia con la superficie de tope (9c) en la posición de acoplamiento, y una sección de destrabado (1b), configurada para permitir el libre desplazamiento del pistón anti-bloqueo (2) dentro del tornillo hueco (9a) en la posición de desacoplamiento.

Description

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Dispositivo de accionamiento lineal electromecanico y dispositivo anti-bloqueo Campo de la invencion
La presente invencion se refiere a un dispositivo de accionamiento lineal electromecanico con un piston anti-bloqueo desplazable desde una posicion de acoplamiento a una posicion de desacoplamiento tras un fallo mecanico o electrico del dispositivo de accionamiento lineal electromecanico.
Un aspecto adicional se refiere a un dispositivo anti-bloqueo para el funcionamiento de una superficie crltica de control de vuelo.
Antecedentes de la invencion
US2476376 divulga un accionamiento lineal electromecanico, que comprende un conjunto principal de tornillo - tuerca (17, 18) accionado por un dispositivo motor principal, de modo que el accionamiento lineal electromecanico comprende adicionalmente: un piston anti-bloqueo (20) situado coaxialmente respecto al tornillo (17) del conjunto principal de tornillo - tuerca (17, 18) y desplazable entre una posicion de bloqueo en la cual una pluralidad de garras de trabado (23) interfiere con una superficie saliente del tornillo y una posicion de desbloqueo en la cual el piston anti-bloqueo (20) tiene un deslizamiento libre; y unos medios de actuacion configurados para desplazar el piston anti-bloqueo (20) desde la posicion de bloqueo a la posicion de desbloqueo tras un fallo electrico o mecanico del accionamiento lineal electromecanico, los medios de actuacion comprendiendo una llave (21) movil axialmente entre la posicion de bloqueo y la posicion de desbloqueo y comprendiendo una seccion de bloqueo, configurada para favorecer que las garras de trabado (23) interfieran con la superficie saliente en la posicion bloqueada, y una seccion no bloqueada, configurada para permitir el deslizamiento libre del piston anti-bloqueo (20) en la posicion de no bloqueo.
En los ultimos anos, en las aeronaves se han incorporado dispositivos de accionamiento lineales electromecanicos para el funcionamiento de elementos crlticos de vuelo, tales como superficies de control de vuelo y trenes de aterrizaje, mientras se reduce el consumo de combustible debido a la reduccion de peso obtenida mediante la sustitucion de sistemas hidraulicos y neumaticos por estos sistemas mas ligeros.
Los elementos crlticos de vuelo montan dispositivos de accionamiento lineal electromecanicos redundantes para asegurar su funcionalidad tras un fallo mecanico o electrico de uno de los dispositivos de accionamiento lineal electromecanico. Con este fin, el dispositivo de accionamiento lineal electromecanico que ha fallado debe extenderse libremente y seguir el movimiento del dispositivo de accionamiento electromecanico lineal que sigue haciendo funcionar el elemento crltico de vuelo.
Los trenes de aterrizaje tlpicamente unicamente montan un dispositivo de accionamiento lineal electromecanico que debe extenderse libremente debido a la gravedad tras el fallo mecanico o electrico del dispositivo de accionamiento lineal electromecanico.
Hasta ahora se han desarrollado diferentes soluciones encaminadas a prevenir el fallo de elementos crlticos de vuelo tras el fallo mecanico o electrico de uno de los dispositivos de accionamiento lineal electromecanico.
Una primera solucion consiste en un dispositivo de accionamiento lineal electromecanico que incorpora un conjunto de tornillo-tuerca conectado por medio de un embrague a una caja de engranajes impulsada por un motor electrico. Tras un fallo mecanico o electrico del dispositivo de accionamiento lineal electromecanico, el accionamiento del embrague desacopla el conjunto de tornillo-tuerca de la caja de engranajes, permitiendo de este modo la libre extension del dispositivo de accionamiento lineal electromecanico.
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Esta solucion no impide que el tornillo se atasque, la principal causa mecanica de fallo de los dispositivos de accionamiento lineal electromecanico, ya que el desacoplamiento se produce por encima del conjunto de tornillo-tuerca.
Otra solucion consiste en un dispositivo de accionamiento lineal electromecanico pirotecnico con un conjunto de tornillo-tuerca impulsado por un motor electrico y un piston de tipo fusible acoplado al conjunto de tornillo-tuerca mediante unos medios de retencion. Tras un fallo mecanico o electrico del dispositivo de accionamiento lineal electromecanico, se activan unas cargas explosivas adyacentes a los medios de retencion para destruir los medios de retencion, que a su vez permiten la libre extension del dispositivo de accionamiento lineal electromecanico.
Cualquier tipo de fallo mecanico o electrico tendra como resultado un desacoplamiento permanente del piston de tipo fusible ya que los medios de retencion han sido destruidos. Por lo tanto, el dispositivo de accionamiento lineal electromecanico debe montarse completamente de nuevo en el elemento crltico de vuelo despues del fallo mecanico o electrico. Esto aumenta mucho los costes de reparacion.
Un problema adicional de esta solucion resulta de la imposibilidad de llevar a cabo ensayos de funcionamiento para asegurar el correcto comportamiento del dispositivo de accionamiento lineal electromecanico antes de instalarlo en el elemento crltico de control de vuelo. Por lo tanto, se debe confiar en el correcto funcionamiento de los dispositivos de accionamiento lineal electromecanico.
Sumario de la invencion
Por lo tanto, un objeto de la presente invencion es proporcionar un dispositivo de accionamiento lineal electromecanico que permita la libre extension del dispositivo de accionamiento lineal electromecanico tras un fallo mecanico o electrico, a la vez que se reducen los costes de reparacion y se permite realizar pruebas antes de su instalacion.
Este objeto se consigue con un dispositivo de accionamiento lineal electromecanico con por lo menos un conjunto principal de tornillo-tuerca impulsado por un dispositivo motor principal y que tiene por lo menos un tornillo hueco que tiene una superficie de tope. Dentro del tornillo hueco se dispone coaxialmente un piston anti-bloqueo, el piston anti-bloqueo es desplazable entre una posicion de acoplamiento en la que una pluralidad de garras de trabado interfiere con la superficie de tope y una posicion de desacoplamiento en la que el piston anti-bloqueo se desliza libremente dentro del tornillo hueco. Se configuran unos medios de accionamiento para desplazar el piston anti-bloqueo desde la posicion de acoplamiento a la posicion de desacoplamiento tras el fallo mecanico o electrico del dispositivo de accionamiento lineal electromecanico.
Los medios de accionamiento incluyen por lo menos una espiga axialmente movible entre la posicion de acoplamiento y la posicion de desacoplamiento y que tiene una seccion de trabado, que se configura para predisponer las garras de trabado hacia la interferencia con la superficie de tope en la posicion de acoplamiento y una seccion de destrabado, que se configura para permitir el libre deslizamiento del piston anti-bloqueo dentro del tornillo hueco en la posicion de desacoplamiento.
Despues de un fallo mecanico o electrico del dispositivo de accionamiento lineal electromecanico, es posible volver a acoplar el dispositivo de accionamiento lineal electromecanico si no hay un fallo catastrofico del conjunto principal de tornillo-tuerca.
En una primera etapa, el dispositivo principal de movimiento impulsa el conjunto de tornillo-tuerca para reintroducir el piston anti-bloqueo dentro del tornillo hueco ya que ni el dispositivo principal de movimiento ni el conjunto principal de tornillo-tuerca se ven afectados catastroficamente por el fallo mecanico o electrico.
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A continuacion, la espiga se mueve axialmente desde la posicion de desacoplamiento a la posicion de acoplamiento, forzando a las garras de trabado hacia una interferencia con la superficie de tope del tornillo hueco. Como resultado de ello, el piston anti-bloqueo se vuelve a acoplar con el conjunto principal de tornillo-tuerca y esta listo para su operacion.
Si se produce un fallo catastrofico del conjunto principal de tornillo-tuerca, el conjunto principal de tornillo- tuerca puede ser reparado o ser sustituido por uno nuevo, reduciendo por tanto los costes de reparacion ya que no hay necesidad de sustituir la totalidad del dispositivo de accionamiento lineal electromecanico, solo la parte afectada.
En un ejemplo de realizacion del dispositivo de accionamiento lineal electromecanico, los medios de accionamiento incluyen un conjunto secundario de tornillo-tuerca impulsado por un dispositivo secundario de movimiento y configurado para mover axialmente la espiga entre la posicion de acoplamiento y la posicion de desacoplamiento.
En este ejemplo de realizacion, tras un fallo mecanico o electrico del dispositivo de accionamiento lineal electromecanico, el dispositivo secundario de movimiento da energla al conjunto secundario de tornillo- tuerca que a su vez mueve la espiga entre las posiciones de acoplamiento y de desacoplamiento.
En un ejemplo de realizacion adicional, el dispositivo de accionamiento lineal electromecanico tambien incluye unos medios de deteccion de fallo configurados para medir el rendimiento del dispositivo de accionamiento y para generar una senal de mando que pone en marcha los medios de accionamiento en caso de que el rendimiento del dispositivo de accionamiento caiga por debajo de un nivel de umbral de rendimiento del dispositivo de accionamiento.
Este ejemplo de realizacion reduce aun mas los costes de reparacion ya que permite identificar fallos electricos y mecanicos en una fase temprana, evitando de este modo fallos catastroficos del conjunto principal de tornillo-tuerca.
En otro ejemplo de realizacion del dispositivo de accionamiento lineal electromecanico, los medios de accionamiento incluyen unos medios elasticos que tienen una rigidez configurada para mover axialmente la espiga entre la posicion de acoplamiento y la posicion de desacoplamiento por medio de su deformacion elastica en caso de que la componente axial de la carga del conjunto principal de tornillo-tuerca transmitida a traves de las garras de trabado en la posicion de acoplamiento sobrepase la carga axial maxima del conjunto principal de tornillo-tuerca.
En este ejemplo de realizacion, los fallos electricos o mecanicos del dispositivo de accionamiento lineal electromecanico que pueden causar una carga axial en el conjunto principal de tornillo-tuerca que sobrepasa su carga axial maxima, deforman elasticamente los medios elasticos y a su vez ocasionan el movimiento axial de la espiga desde la posicion de acoplamiento a la posicion de desacoplamiento.
Una vez termina esta carga excesiva el dispositivo de accionamiento lineal electromecanico puede volver a acoplarse y reutilizarse.
Otro aspecto de la invencion se refiere a un tren de aterrizaje que tenga por lo menos un dispositivo de accionamiento lineal electromecanico.
Un aspecto adicional de la invencion se refiere a un dispositivo anti-bloqueo, para el funcionamiento de un elemento crltico de vuelo, que tenga por lo menos dos dispositivos de accionamiento lineal electromecanico.
Incluso otra aplicacion de la invencion se refiere a una parte de cola de una aeronave que tenga por lo menos un elemento crltico de vuelo y por lo menos un dispositivo anti-bloqueo configurado para hacer funcionar el elemento crltico de vuelo.
Incluso otra aplicacion de la invencion se refiere a una parte de ala de una aeronave que tenga por lo 5 menos un elemento crltico de vuelo y que tenga por lo menos un dispositivo anti-bloqueo configurado para hacer funcionar el elemento crltico de vuelo.
Incluso otra aplicacion adicional de la invencion se refiere a una aeronave que tenga por lo menos un elemento crltico de vuelo y que tenga por lo menos un dispositivo anti-bloqueo configurado para hacer funcionar el elemento crltico de vuelo.
10 Descripcion de los dibujos
La FIG. 1 muestra una vista en seccion longitudinal de un dispositivo de accionamiento lineal
electromecanico durante el funcionamiento normal segun un ejemplo de realizacion de la invencion.
La FIG. 2 muestra una vista en seccion longitudinal de un dispositivo de accionamiento lineal
electromecanico despues de un fallo electrico o mecanico segun un ejemplo de realizacion de la invencion.
15 La FIG. 3 muestra una vista longitudinal de un piston anti-bloqueo de un dispositivo de accionamiento lineal electromecanico segun un ejemplo de realizacion de la invencion.
La FIG. 4 muestra una vista detallada en seccion longitudinal del piston anti-bloqueo durante el funcionamiento normal del dispositivo de accionamiento lineal electromecanico segun un primer ejemplo de realizacion de la invencion.
20 La FIG. 5 muestra una vista detallada en seccion longitudinal del piston anti-bloqueo tras un fallo electrico o mecanico del dispositivo de accionamiento lineal electromecanico segun el primer ejemplo de realizacion de la invencion.
La FIG. 6 muestra una vista detallada en seccion longitudinal del piston anti-bloqueo despues de un fallo electrico o mecanico del dispositivo de accionamiento lineal electromecanico segun un primer ejemplo de 25 realizacion de la invencion.
La FIG. 7 muestra una vista detallada en seccion longitudinal de un piston anti-bloqueo durante el funcionamiento normal del dispositivo de accionamiento lineal electromecanico segun un segundo ejemplo de realizacion de la invencion.
Descripcion detallada de la invencion
30 Una realizacion de la presente invencion para un dispositivo de accionamiento lineal electromecanico con un piston anti-bloqueo 2 desplazable desde una posicion de acoplamiento (vease la figura 1) a una posicion de desacoplamiento (vease la figura 2) tras un fallo mecanico o electrico del dispositivo de accionamiento lineal electromecanico se describe en adelante haciendo referencia a las figuras 1 a 3.
El dispositivo de accionamiento lineal electromecanico representado en la figura 1 comprende un conjunto 35 principal de tornillo-tuerca 9, con un tornillo hueco 9a y una tuerca, 9b que es impulsado por un dispositivo principal de movimiento (no se representa). Dentro del tornillo hueco 9a se dispone coaxialmente un piston anti-bloqueo 2 y se acopla durante el funcionamiento normal del conjunto principal de tornillo-tuerca 9.
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Opcionalmente, el extremo distal del piston anti-bloqueo 2 comprende una sujecion 5 que acopla rotatoriamente el piston anti-bloqueo 2 a un accesorio de pivote instalado en un elemento critico de vuelo (no representado), tal como una superficie de control de vuelo o un tren de aterrizaje.
El dispositivo de accionamiento lineal electromecanico tambien tiene unos medios de accionamiento configurados para desplazar el piston anti-bloqueo 2 desde la posicion de acoplamiento representada en la figura 1 a la posicion de desacoplamiento representada en la figura 2 tras un fallo mecanico o electrico.
Los elementos de accionamiento comprenden una espiga 1 con una seccion de trabado 1a (veanse las figuras 4 a 7) configurada para predisponer el piston anti-bloqueo 2 en acoplamiento con el tornillo hueco 9a en la posicion de acoplamiento y una seccion de destrabado 1b (veanse las figuras 4 a 7) configurada para permitir el libre deslizamiento del piston anti-bloqueo 2 dentro del tornillo hueco 9a en la posicion de desacoplamiento.
Durante el funcionamiento normal del dispositivo de accionamiento lineal electromecanico el piston anti- bloqueo 2 permanece en acoplamiento con el tornillo hueco 9a por medio de una pluralidad de garras de trabado 8 que interfiere con una superficie de tope 9c (vease la figura 2) del tornillo hueco 9a y que se predisponen hacia dicha interferencia con la superficie de tope 9c por medio de la seccion de trabado 1a de la espiga 1.
La Figura 2 muestra el dispositivo de accionamiento lineal electromecanico despues de un fallo mecanico o electrico. En este caso, el piston anti-bloqueo 2 se desacopla del conjunto principal de tornillo-tuerca 9 y se desliza libremente dentro del tornillo hueco 9a.
Cuando el dispositivo de accionamiento lineal electromecanico se monta sobre una superficie de control de vuelo para hacer funcionar dicha superficie de control de vuelo, se monta por lo menos un segundo dispositivo de accionamiento lineal electromecanico para asegurar el funcionamiento de la superficie de control de vuelo tras un fallo mecanico o electrico de uno de los dispositivos de accionamiento lineal electromecanico.
Por tanto, tras un fallo mecanico o electrico de uno de los dispositivos de accionamiento lineal electromecanico, los dispositivos de accionamiento lineal electromecanico en funcionamiento son capaces de seguir haciendo funcionar la superficie de control de vuelo ya que el piston anti-bloqueo 2 del dispositivo de accionamiento lineal electromecanico que ha fallado se desliza dentro del tornillo hueco 9a, al seguir el dispositivo de accionamiento lineal electromecanico que ha fallado el movimiento de los dispositivos de accionamiento lineal electromecanico en funcionamiento.
Cuando el dispositivo de accionamiento lineal electromecanico se monta en un tren de aterrizaje, tras un fallo mecanico o electrico del dispositivo de accionamiento lineal electromecanico el tren de aterrizaje es capaz de extenderse por si mismo debido a la gravedad.
Los dispositivos redundantes de accionamiento lineal electromecanico tambien pueden emplearse opcionalmente en los trenes de aterrizaje y otros elementos criticos de vuelo.
Opcionalmente, el piston anti-bloqueo 2 comprende ademas unos medios de guiado configurados para guiar la pluralidad de garras de trabado 8 hacia y desde una interferencia con la superficie de tope 9c del tornillo hueco 9a.
En la figura 3 se ha representado un ejemplo de realizacion de los medios de guiado, los medios de guiado incluyen un piston de guiado 3 acoplado de manera separable al piston anti-bloqueo 2 (veanse las figuras 4 a 6). El piston de guiado 3 tiene una pluralidad de ranuras de guiado 4, en donde cada ranura de guiado 4 se configura para guiar una garra de trabado 8 hacia y desde una interferencia con la superficie de tope 9c del tornillo hueco 9a.
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Este ejemplo de realizacion tiene la ventaja de que el piston de guiado 3 se puede separar del piston anti- bloqueo 2 para fines de mantenimiento e incluso sustituirse sin necesidad de sustituir todo el piston anti- bloqueo 2 en caso de, por ejemplo, desgaste de las ranuras de guiado 4.
En otro posible ejemplo de realizacion de los medios de guiado (no representado), la pluralidad de ranuras de guiado 4 se incluyen en el extremo proximal del piston anti-bloqueo 2.
Opcionalmente, el piston anti-bloqueo 2 incluye un manguito 2a configurado para guiar el deslizamiento del piston anti-bloqueo 2 dentro del tornillo hueco 9a tras un fallo mecanico o electrico del dispositivo de accionamiento lineal electromecanico y un puntal tubular 2b acoplado de manera separable al manguito 2a. El manguito 2a puede ser tubular (veanse las figuras 4 a 6) o comprender un rebaje 2c (vease la figura 7) configurado para alojar los medios de accionamiento.
Esta es una ventaja adicional ya que el manguito 2a requiere un mejor acabado superficial que el puntal tubular 2b para reducir el rozamiento contra el tornillo hueco 9a con el que esta en contacto deslizante. Una vez mas, este ejemplo de realizacion facilita ademas las operaciones de mantenimiento y permite la sustitucion del manguito 2a o el puntal tubular 2b sin necesidad de sustituir todo el piston anti-bloqueo 2.
Opcionalmente, el piston anti-bloqueo 2 incluye una ranura 2d configurada para alojar un anillo de deslizamiento (no representado) que reduce el rozamiento entre el piston anti-bloqueo 2 y el tornillo hueco 9a. La ranura 2d se ubica preferiblemente en el manguito 2a cuando esta presente.
El primer ejemplo de realizacion de los medios de accionamiento se ha representado en las figuras 4 a 6. Aqul los medios de accionamiento incluyen un conjunto secundario de tornillo-tuerca 100 impulsado por un dispositivo secundario de movimiento 6 y configurado para mover axialmente la espiga 1 entre la posicion de acoplamiento y la posicion de desacoplamiento.
El segundo conjunto de tornillo-tuerca 100 comprende un tornillo secundario 100a y una tuerca secundaria 100b. En estas figuras se puede apreciar que el tornillo secundario 100a se acopla rotatoriamente a un dispositivo secundario de movimiento 6 y es impulsado por este, mientras que la tuerca secundaria 100b se acopla de manera separable a un reborde tubular 1d de la espiga 1.
En otro posible ejemplo de realizacion (no representado), la tuerca secundaria 100b se acopla rotatoriamente al dispositivo secundario de movimiento 6 y es impulsada por este, mientras que la espiga 1 se monta en el tornillo secundario 100a, ya sea acoplado o apoyandose.
Opcionalmente, alrededor del tornillo secundario 100a y dentro el piston anti-bloqueo 2 se monta un cojinete 7 para reducir las vibraciones y desalineaciones entre el conjunto secundario de tornillo-tuerca 100 y el piston anti-bloqueo 2. Como se muestra en las figuras 4 a 6, el cojinete 7 se monta preferiblemente dentro del manguito tubular 2a ya que este elemento tiene un mejor acabado superficial que el puntal tubular 2b como se explico antes.
El elemento crltico de vuelo puede hacerse funcionar mediante un dispositivo anti-bloqueo (no representado) que incluye por lo menos dos dispositivos de accionamiento lineal electromecanico. En caso de fallo mecanico o electrico de uno de los dispositivos de accionamiento lineal electromecanico, el dispositivo de accionamiento lineal electromecanico en funcionamiento sera capaz de continuar haciendo funcionar el elemento crltico de vuelo y el dispositivo de accionamiento lineal electromecanico que ha fallado seguira el movimiento del dispositivo de accionamiento lineal electromecanico en funcionamiento sin introducir ninguna restriccion axial.
En condiciones normales de funcionamiento, los conjuntos principales de tornillo-tuerca 9 de cada uno de los dispositivos de accionamiento lineal electromecanico son impulsados por sus respectivos dispositivos
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principales de movimiento, haciendo funcionar de este modo el elemento critico de vuelo al que estan acoplados.
En esta situacion cada piston anti-bloqueo 2 se encuentra en la posicion de acoplamiento representada en la figura 4, en la que la pluralidad de garras de trabado 8 interfiere con la superficie de tope 9c del tornillo hueco 9a. La seccion de trabado 1a de la espiga retiene las garras de trabado 8 hacia una interferencia con la superficie de tope 9c, impidiendo por tanto el deslizamiento del piston anti-bloqueo 2 dentro del tornillo hueco 9a.
Tras un fallo mecanico o electrico de uno de los dispositivos de accionamiento lineal electromecanico, el dispositivo secundario de movimiento 6 se enciende, lo que inicia la rotacion del tornillo secundario 100a dentro de la tuerca secundaria 100b, que a su vez inicia el movimiento axial de la espiga 1.
A medida que avanza el movimiento axial de la espiga 1, la seccion de trabado 1a se desliza lejos de las garras de trabado 8 con lo que termina perdiendo el contacto. En la figura 5 se puede apreciar que las garras de trabado 8 no contactan con la seccion de trabado 1a ni con la seccion de destrabado 1b, sino con una seccion de leva 1c ubicada entre las secciones de trabado y de destrabado 1a, 1b, que se configura para guiar las garras de trabado 8 entre las secciones de trabado y de destrabado 1a, 1b.
Un avance adicional del desplazamiento axial de la espiga 1 inicia el deslizamiento de las garras de trabado 8 contra la seccion de leva 1c, mientras que las garras de trabado 8 son guiadas por las ranuras de guiado 4 desde la interferencia con la superficie de tope 9c como se representa en la figura 5.
Cuando las garras de trabado 8 estan en contacto deslizante solo con la seccion de destrabado 1b de la espiga 1, el dispositivo secundario de movimiento 6 se detiene. Ahora, las garras de trabado 8 no interfieren con la seccion de tope 9a como se representa en la figura 6. Por tanto, el piston anti-bloqueo 2 se desacopla del tornillo hueco 9a.
En otro posible ejemplo de realizacion (no representado), la espiga 1 no tiene seccion de leva 1c entre las secciones de trabado y de destrabado 1a, 1b, lo que tiene como resultado un rapido desacoplamiento del piston anti-bloqueo 2 desde el tornillo hueco 9a a medida que las garras de trabado 8 se desplazan desde el contacto con la seccion de trabado 1a para ponerse en contacto con la seccion de destrabado 1b de la espiga 1.
Mientras tanto, el dispositivo de accionamiento lineal electromecanico en funcionamiento continua con el funcionamiento normal del elemento critico de vuelo.
La seccion de leva 1c tiene la ventaja que facilita el guiado de las garras de trabado 8 desde la seccion de destrabado a la de trabado 1b, 1a tras el nuevo acoplamiento del dispositivo de accionamiento lineal electromecanico que ha fallado.
Opcionalmente, el dispositivo de accionamiento lineal electromecanico tiene unos medios de deteccion de
fallo (no representados) configurados para medir el rendimiento h del dispositivo de accionamiento y poner en marcha los medios de accionamiento tras el fallo electrico o mecanico del dispositivo de accionamiento lineal electromecanico.
El rendimiento h del dispositivo de accionamiento es un parametro constante en condiciones normales de funcionamiento del dispositivo de accionamiento lineal electromecanico que se define como la relacion entre la potencia mecanica proporcionada por el dispositivo de accionamiento lineal electromecanico, o la salida de potencia mecanica (Pout), y el consumo de potencia electrica del dispositivo de accionamiento lineal electromecanico, o la entrada de potencia electrica (Pin):
5
10
15
20
25
30
35
h =
P
out
P,„
Antes de que se produzca un fallo electrico o mecanico, el rendimiento h del dispositivo de accionamiento disminuye a medida que aumenta el consumo de potencia electrica para proporcionar la misma potencia mecanica que en condiciones normales de funcionamiento del dispositivo de accionamiento lineal electromecanico. Por tanto, este parametro puede utilizarse para detectar fallos electricos o mecanicos del dispositivo de accionamiento lineal electromecanico.
Los medios de deteccion de fallo incluyen por lo menos unos medios de medicion de potencia electrica entrante, unos medios de medicion potencia mecanica saliente y unos medios de procesamiento.
Los medios de medicion de potencia electrica entrante se configuran para medir el consumo electrico del dispositivo de accionamiento lineal electromecanico, mientras que los medios de medicion de potencia mecanica saliente se configuran para medir la potencia mecanica proporcionada por el dispositivo de accionamiento lineal electromecanico.
Los medios de procesamiento se configuran para calcular la relacion entre la potencia mecanica proporcionada por el dispositivo de accionamiento lineal electromecanico y el consumo de potencia electrica del dispositivo de accionamiento lineal electromecanico, medido por los medios de medicion de potencia mecanica saliente y por los medios de medicion de potencia electrica entrante, respectivamente,
para comparar la relacion calculada con una relacion de referencia h ref, y para generar una senal de mando que enciende el dispositivo secundario de movimiento 6 que impulsa el conjunto secundario de
tornillo-tuerca 100 en caso de que la relacion calculada caiga por debajo de la relacion de referencia h ref.
Posibles ejemplos de realizacion de los medios de medicion de potencia mecanica saliente incluyen, por lo menos, una galga extensiometrica, una celula de carga, un transformador diferencial variable lineal (LVDT, linear variable differential transformer), un transformador diferencial variable rotatorio (RVDT, rotational variable differential transformer) o un solucionador.
Posibles ejemplos de realizacion de los medios de medicion de potencia electrica entrante incluyen por lo menos un voltlmetro, un amperlmetro, un sensor de corriente electrica o un vatlmetro.
Un segundo ejemplo de realizacion de los medios de accionamiento se ha representado en la figura 7. Aqul los medios de accionamiento incluyen unos medios elasticos 10 que tienen una rigidez configurada para mover axialmente la espiga 1 entre las posiciones de acoplamiento y de desacoplamiento a traves de la deformacion elastica de los medios elasticos 10 tras un fallo mecanico o electrico.
Con el fin de evitar el bloqueo del conjunto principal de tornillo-tuerca 9, que se produce cuando se sobrepasa la carga axial maxima, los medios elasticos 10 tienen una rigidez de tal manera que se deforman elasticamente cuando el conjunto principal de tornillo-tuerca 9 sobrepasa su maxima carga axial. Esta maxima carga axial es proporcionada por el fabricante.
La carga axial del conjunto principal de tornillo-tuerca 9 se transmite a traves de las garras de trabado 8 en la posicion de acoplamiento.
Opcionalmente, los medios elasticos 10 se alojan dentro del rebaje 2c del manguito 2a y la espiga 1 se acopla a tope en un extremo de tope 1e con los medios elasticos 10.

Claims (15)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    REIVINDICACIONES
    1. Dispositivo de accionamiento lineal electromecanico, que comprende un conjunto principal de tornillo-tuerca (9) impulsado por un dispositivo motor principal, caracterizado porque el dispositivo de accionamiento lineal electromecanico comprende adicionalmente:
    un piston anti-bloqueo (2) dispuesto coaxialmente dentro de un tornillo hueco (9a) del conjunto principal de tornillo-tuerca (9) y desplazable entre una posicion de acoplamiento en la que una pluralidad de garras de trabado (8) interfieren con una superficie de tope (9c) del tornillo hueco (9a) y una posicion de desacoplamiento en la que el piston anti-bloqueo (2) se desliza libremente dentro del tornillo hueco (9a); y
    unos medios de accionamiento configurados para desplazar el piston anti-bloqueo (2) desde la posicion de acoplamiento a la posicion de desacoplamiento tras el fallo mecanico o electrico del dispositivo de accionamiento lineal electromecanico, donde los medios de accionamiento comprenden una espiga (1) movible axialmente entre la posicion de acoplamiento y la posicion de desacoplamiento y que comprende una seccion de trabado (1a), configurada para predisponer las garras de trabado (8) hacia una interferencia con la superficie de tope (9c) en la posicion de acoplamiento, y una seccion de destrabado (1b), configurada para permitir el libre desplazamiento del piston anti-bloqueo (2) dentro del tornillo hueco (9a) en la posicion de desacoplamiento.
  2. 2. Dispositivo de accionamiento lineal electromecanico, segun la reivindicacion 1, donde el piston anti-bloqueo (2) comprende ademas unos medios de guiado configurados para guiar la pluralidad de garras de trabado (8) hacia y desde una interferencia con la superficie de tope (9c) del tornillo hueco (9a).
  3. 3. Dispositivo de accionamiento lineal electromecanico, segun la reivindicacion 2, en el que los medios de guiado son un piston de guiado (3) acoplado de manera separable al piston anti-bloqueo (2), donde el piston de guiado (3) tiene una pluralidad de ranuras de guiado (4), cada ranura de guiado (4) se configura para guiar una garra de trabado (8) hacia y desde una interferencia con la superficie de tope (9c) del tornillo hueco (9a).
  4. 4. Dispositivo de accionamiento lineal electromecanico, segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la espiga (1) comprende ademas una seccion de leva (1c) ubicada entre las secciones de trabado y de destrabado (1a, 1b) y configurada para guiar las garras de trabado (8) entre las secciones de trabado y de destrabado (1a, 1b).
  5. 5. Dispositivo de accionamiento lineal electromecanico, segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el piston anti-bloqueo (2) incluye una ranura (2d) configurada para alojar un anillo de deslizamiento.
  6. 6. Dispositivo de accionamiento lineal electromecanico, segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el piston anti-bloqueo (2) incluye un manguito (2a) configurado para guiar el deslizamiento del piston anti-bloqueo (2) dentro del tornillo hueco (9a) y un puntal tubular (2b) acoplado de manera separable al manguito (2a).
  7. 7. Dispositivo de accionamiento lineal electromecanico, segun la reivindicacion 6, donde el manguito (2a) comprende un rebaje (2c) configurado para alojar los elementos de accionamiento.
  8. 8. Dispositivo de accionamiento lineal electromecanico, segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde los medios de accionamiento comprenden un conjunto secundario de tornillo-tuerca (100) impulsado por un dispositivo secundario de movimiento (6) y configurado para mover axialmente la espiga (1) entre la posicion de acoplamiento y la posicion de desacoplamiento.
    5
    10
    15
    20
    25
    30
  9. 9. Dispositivo de accionamiento lineal electromecanico, segun la reivindicacion 8, que comprende ademas:
    unos medios de medicion de potencia electrica entrante, configurados para medir el consumo electrico del dispositivo de accionamiento lineal electromecanico;
    unos medios de medicion de potencia mecanica saliente, configurados para medir la potencia mecanica proporcionada por el dispositivo de accionamiento lineal electromecanico; y
    unos medios de procesamiento, los medios de procesamiento configurados para calcular la relacion h entre la potencia mecanica proporcionada por el dispositivo de accionamiento lineal electromecanico, medida por los medios de medicion de potencia mecanica saliente, y el consumo de energla electrica del dispositivo de accionamiento lineal electromecanico, medido por los medios de medicion de potencia electrica entrante, los medios de procesamiento configurados para comparar la
    relacion calculada con una relacion de referencia href, y los medios de procesamiento se configuran para generar una senal de mando que activa el dispositivo secundario de movimiento (6) que impulsa el
    conjunto secundario de tornillo-tuerca (100) en caso de que la relacion calculada h caiga por debajo de la relacion de referencia href.
  10. 10. Dispositivo de accionamiento lineal electromecanico, segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que los medios de accionamiento comprenden unos medios elasticos (10) que tienen una rigidez configurada para mover axialmente la espiga entre la posicion de acoplamiento y la posicion de desacoplamiento por medio de deformacion elastica en caso de que el componente axial de la carga del conjunto principal de tornillo-tuerca (9) transmitida a traves de las garras de trabado (8) en la posicion de acoplamiento sobrepase la carga axial maxima del conjunto principal de tornillo-tuerca (9).
  11. 11. Tren de aterrizaje, que comprende por lo menos un dispositivo de accionamiento lineal electromecanico segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.
  12. 12. Dispositivo anti-bloqueo, para el funcionamiento de un elemento crltico de vuelo, que comprende por lo menos dos dispositivos de accionamiento lineal electromecanico segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.
  13. 13. Parte de cola de una aeronave, que comprende un elemento crltico de vuelo y un dispositivo anti- bloqueo segun la reivindicacion 12, el dispositivo anti-bloqueo se configura para hacer funcionar el elemento crltico de vuelo.
  14. 14. Parte de ala de una aeronave, que comprende un elemento crltico de vuelo y un dispositivo anti- bloqueo segun la reivindicacion 12, el dispositivo anti-bloqueo se configura para hacer funcionar el elemento crltico de vuelo.
  15. 15. Aeronave, que comprende un elemento crltico de vuelo y un dispositivo anti-bloqueo segun la reivindicacion 12, el dispositivo anti-bloqueo se configura para hacer funcionar el elemento crltico de vuelo.
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