устройство для удаления воздуха и гидравлическая система, содержащая такое устройство для удаления воздуха

Формула изобретения

1. Устройство (1) для удаления воздуха для гидравлической системы (2А, 2В), содержащей, по меньшей мере, один элемент управления (3А, 3В) и один регулируемый элемент (4А, 4В), которые гидравлически соединены друг с другом при помощи, по меньшей мере, одной главной трубки (5А, 5В), при этом вышеуказанное устройство содержит

по меньшей мере, одну вспомогательную трубку (6);

по меньшей мере, одну соединительную трубку (8), связывающую вспомогательную трубку (6) с главной трубкой (5А, 5В) с образованием замкнутого контура;

по меньшей мере, один регулируемый клапан (9), установленный на соединительной трубке (8) и способный принимать одно из двух положений, а именно:

закрытое положение, в котором жидкость не может протекать между главной и вспомогательной трубками (5А, 5В и 6); и

открытое положение, в котором жидкость может протекать, по меньшей мере, из главной трубки (5А, 5В) к вспомогательной трубке (6) так, чтобы удалять воздух из вышеуказанной главной трубки (5А, 5В); и

средство управления (10) для управления клапаном (9), при этом:

клапан (9) может иметь электрический привод; и

средство управления (10) содержит электрический элемент управления, расположенный удаленно,

причем средство управления (10) содержит также автоматический элемент управления, предназначенный для автоматического управления клапаном (9) на основании данных, полученных, по меньшей мере, от одного источника данных.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит

первое средство (11) для измерения разницы давлений внутри соединительной трубки (8); и

индикаторное средство (12) для отображения информации, относящейся к разнице давлений, измеренной первым средством (11).

3. Устройство по п,1, отличающееся тем, что автоматический элемент управления выполнен с возможностью управления клапаном (9) таким образом, что прокачка выполняется в зависимости от разницы давлений, измеренной внутри соединительной трубки (8), и статуса оборудования, на котором установлена гидравлическая система (2А, 2В).

4. Устройство по п.2, в котором индикаторное средство (12) содержит индикатор (13), который имеет такую конфигурацию, при которой сигнал подается автоматически, когда разница давлений внутри соединительной трубки (8) превысит заданное значение давления.

5. Устройство по п.1, в котором средство управления (10) содержит дополнительный электрический элемент управления (17);

который расположен на участке соединительной трубки (8);

который может быть приведен в действие оператором вручную;

который имеет такую конфигурацию, при которой в ответ на действия оператором осуществляется воздействие на клапан (9); и

который может приводить клапан (9) в, по меньшей мере, в открытое положение.

6. Устройство по п.5, в котором вышеуказанное средство управления (10) дополнительно содержит, по меньшей мере, один элемент (15, 16), обеспечивающий автоматическую работу дополнительного электрического элемента управления (17) с тем, чтобы последний приводил клапан (9) в закрытое положение, когда он не приводится в действие оператором вручную.

7. Устройство по п.1, в котором устройство дополнительно содержит обратный клапан (14), установленный на соединительной трубке (8) и имеющий такую конфигурацию, при которой предотвращается проникновение жидкости из главной трубки (5А, 5В) в вспомогательную трубку (6).

8. Гидравлическая система, содержащая, по меньшей мере, один элемент управления (3А, 3В) и регулируемый элемент (4А, 4В), соединенные друг с другом гидравлически при помощи, по меньшей мере, одной главной трубки (5А, 5В), дополнительно содержащее, по меньшей мере, одно устройство для удаления воздуха (1), по п.1.

9. Система по п.8, содержащая несколько устройств для удаления воздуха (1), по п.1, причем расположенный удаленно электрический элемент управления устройствами для удаления воздуха (1) установлен на одной панели управления.

10. Система по п.8, в которой

гидравлическая система (2А) представляет собой гидравлическую систему посадочного шасси самолета;

элемент управления (3А) представляет собой управляющий распределитель;

регулируемый элемент (4А) представляет собой запирающий блок посадочного шасси и связанную с ним створку посадочного шасси; и

главная трубка (5А) представляет собой размыкающую трубку для запирающего блока (4А).

11. Система по п.10, в которой в качестве вспомогательной трубки (6) устройства (1) для удаления воздуха используется дополнительная запирающая трубка для запирающего блока (4А) гидравлической системы (2А).

12. Система по п.8, в которой

гидравлическая система (2В) представляет собой гидравлическую систему для тормозного механизма движущегося корпуса; и

регулируемый элемент (4В) представляет собой тормоз тормозного механизма.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к устройству для удаления воздуха для прокачки гидравлической системы и к гидравлической системе, содержащей такое устройство для удаления воздуха.

В рамках настоящего изобретения, вышеуказанная прокачивающая система содержит по меньшей мере один элемент управления и один (гидравлический) регулируемый механический элемент, соединенные друг с другом при помощи по меньшей мере одной главной гидравлической трубки.

Настоящее изобретение, хотя и не исключительным образом, более точно относится к гидравлической системе самолета, которая воздействует на посадочное шасси самолета. Известно, что, в частности, на самолетах, совершающих дальние перелеты, таких как Airbus A330 и А340, посадочное шасси и связанные с ним створки посадочного шасси в обтекателях приводятся в действие гидравлически. Для осуществления гидравлического привода вышеуказанные посадочные шасси и вышеуказанные створки поддерживаются в поднятом и закрытом положениях при помощи запирающих блоков. При нормальной работе, эти запирающие блоки гидравлически размыкаются при помощи комплекта трубопроводов, присоединенных к управляющему распределителю. Также имеется второй комплект трубопроводов для обеспечения заблокированного положения.

На практике оказалось, что такой трубопровод подвергается крайне высоким нагрузкам, которые могут даже разрушить опоры трубопровода или вызвать непосредственно разрыв вышеуказанного трубопровода. Такие нагрузки являются следствием присутствия воздуха в трубопроводе. Этот воздух не может высвобождаться естественным путем при работе гидравлической системы из-за того, что объемы перемещаемой жидкости очень малы.

Более точно, до поступления команды с управляющего распределителя, проходы трубопровода находятся при низком давлении (абсолютном давлении примерно 4,5 Бар). При поступлении команды, жидкость высокого давления (примерно 206 Бар) поступает на выход управляющего распределителя и сжимает воздух. Таким образом, жидкость приобретает очень высокую скорость (которая может превышать 200 м/с), когда достигает входа в соответствующий запирающий блок. В результате, эти нагрузки (из-за присутствия воздуха, который не может быть выпущен естественным путем) являются причиной разрывов трубопровода и разрушения его опор.

Известны различные типы прокачивающих установок, позволяющих прокачивать вышеуказанную гидравлическую систему путем воздействия на входе в запирающий блок. Такие установки включают в себя, в частности:

- установки ручной прокачки, с регулирующим винтом, которые могут быть установлены на вышеуказанном входе, для удаления воздуха из трубопровода. Однако такие установки ручной прокачки обладают многочисленными недостатками:

- необходимость ручного воздействия с применением инструментов для приведения в действие устройства для удаления воздуха и для сбора пропущенной жидкости;

- потеря жидкости в ходе прокачки, что может вызвать необходимость дозаправки гидравлического контура;

- риск утечки из гидравлического контура в окружающую среду, при этом при добавлении вышеуказанной прокачивающей установки риск повышается;

- так называемую автоматическую прокачивающую установку, соответствующую системе для отбора воздуха через калибровочные отверстия, что позволяет жидкости циркулировать и, таким образом, удалять воздух в менее уязвимый участок гидравлического контура. Однако автоматические прокачивающие установки, подобные описанной выше, обладают недостатком, заключающимся в том, что внутренняя циркуляция жидкости вызывает нагрев жидкости, что несовместимо с гидравлическим энергоузлом для самолета или ограничивает его использование. Поэтому, по существу, возможно устанавливать лишь по две прокачивающих установки на самолет, даже если оборудовано восемь запирающих блоков, как в вышеупомянутых типах самолетов, например.

Другое решение заключается в вынужденном более плавном подъеме давления масла, либо путем замедления скорости, с которой движется вал управляющего распределителя, либо путем установки заслонки на гидравлическую трубку. Однако такое решение имеет недостаток, заключающийся в замедлении последовательности подъема/выпуска посадочного шасси, и это оказывает непосредственное отрицательное влияние на работу самолета с точки зрения шума.

В результате, ни одно из стандартных решений по прокачке не является полностью удовлетворительным, применительно к прокачке гидравлической системы вышеупомянутого типа в посадочном шасси самолета.

Настоящее изобретение относится к устройству для удаления воздуха для гидравлической системы, при помощи которого можно преодолеть недостатки, описанные выше.

С этой целью, в соответствии с настоящим изобретением, вышеуказанное устройство для удаления воздуха для гидравлической системы содержит по меньшей мере один элемент управления и один регулируемый элемент, гидравлически соединенные друг с другом при помощи, по меньшей мере, одной главной трубки, и характеризуется тем, что оно содержит:

- по меньшей мере одну вспомогательную трубку;

- по меньшей мере одну соединительную трубку, связывающую вышеуказанную вспомогательную трубку с вышеуказанной главной трубкой с образованием замкнутого контура;

- по меньшей мере один регулируемый клапан, установленный на вышеуказанной соединительной трубке и способный принимать одно из двух положений, а именно:

- закрытое положение, в котором жидкость не может протекать между вышеуказанными главной и вспомогательной трубками; и

- открытое положение, в котором жидкость может протекать по меньшей мере из вышеуказанной главной трубки в вышеуказанную вспомогательную трубку для удаления воздуха из вышеуказанной главной трубки; и

- средства управления для управления вышеуказанным клапаном.

Таким образом, при помощи настоящего изобретения:

- не требуется использования каких-либо инструментов, в частности, в результате того, что жидкость остается внутри вышеуказанного замкнутого контура, и нет необходимости собирать ее снаружи от устройства для удаления воздуха;

- не существует риска потери жидкости благодаря существованию вышеуказанного контура, который является замкнутым;

- нет ограничений по количеству устройств для удаления воздуха (подобных вышеописанному), которые могут располагаться на единице оборудования или установки, в частности, на самолете; и

- риск утечек во внешнюю среду не увеличивается.

В одном из вариантов осуществления, вышеуказанное устройство для удаления воздуха дополнительно содержит:

- первые средства измерения разницы давлений внутри вышеуказанной соединительной трубки; и

- индикаторное средство для отображения информации о разнице давлений, измеренной вышеуказанными первыми средствами.

Предпочтительно, вышеуказанное индикаторное средство содержат индикатор, выполненный таким образом, что он автоматически подает сигнал, когда разница давлений внутри соединительной трубки превышает заданное значение давления. Однако, в контексте настоящего изобретения, вышеуказанное индикаторное средство может отображать другие типы информации и, в частности, могут просто обеспечивать отображение в реальном времени измеряемой текущей разницы давлений.

Более того, в первом осуществлении, вышеуказанные средства управления содержат элемент:

- который располагается на участке вышеуказанной соединительной трубки;

- который может быть приведен в действие вручную оператором;

- который имеет такую конфигурацию, при которой он воздействует на вышеуказанный клапан в ответ на приведение в действие оператором; и

- который может приводить вышеуказанный клапан в, по меньшей мере, вышеуказанное открытое положение.

В этом случае, предпочтительно, вышеуказанные средства управления дополнительно содержат по меньшей мере один элемент (например, пружину и/или гидравлический элемент управления), обеспечивающий автоматическую работу вышеуказанного элемента, так что последний приводит клапан в вышеуказанное закрытое положение, если последний не приведен в действие оператором вручную.

Более того, во втором осуществлении, в качестве альтернативы или в дополнение к вышеуказанному первому осуществлению, вышеуказанные средства управления содержат электрический элемент управления, расположенный удаленно.

Таким образом, когда несколько устройств для удаления воздуха вышеуказанного типа устанавливаются на единицу оборудования или на установку, то можно расположить различные электрические элементы управления в одной точке (расположенной удаленно), что упрощает управление прокачкой, осуществляемой этими различными устройствами для удаления воздуха.

Более того, в третьем осуществлении, в качестве альтернативы или в дополнение к вышеописанным первому и второму осуществлениям, вышеуказанные средства управления содержат автоматический элемент управления, предназначенный для автоматического управления вышеуказанным клапаном на основе данных, полученных от по меньшей мере одного источника данных. В качестве примера, вышеуказанный автоматический элемент управления может управлять клапаном для осуществления прокачки, на основании разницы давлений, измеренной внутри соединительной трубки, или как функцию от состояния оборудования, в котором установлена вышеуказанная гидравлическая система, например, в зависимости от фазы перемещения (в частности, при качении по взлетной полосе) самолета.

Более того, в одном из вариантов осуществления, вышеуказанное устройство для удаления воздуха дополнительно содержит обратный клапан, установленный на вышеуказанной соединительной трубке, и имеет такую конфигурацию, при которой предотвращается протекание жидкости из вышеуказанной главной трубки в вышеуказанную вспомогательную трубку.

Следует отметить, что устройство для удаления воздуха в соответствии с изобретением, как описано выше, может быть применено к гидравлической системе, содержащей по меньшей мере один элемент управления, и один регулируемый элемент, гидравлически соединенные при помощи по меньшей мере одной главной трубки.

Однако, в предпочтительном применении, вышеуказанная гидравлическая система представляет собой гидравлическую систему посадочного шасси самолета, в которой:

- вышеуказанный элемент управления представляет собой управляющий распределитель;

- вышеуказанный регулируемый элемент представляет собой запирающий блок вышеуказанного посадочного шасси и связанную с ним створку посадочного шасси; и

- вышеуказанная главная трубка представляет собой размыкающую трубку для вышеуказанного запирающего блока.

Помимо вышеуказанных преимуществ, устройство для удаления воздуха в соответствии с изобретением имеет, в предпочтительном применении, дополнительное преимущество, заключающееся в не удлинении периода последовательностей подъема/выпуска посадочного шасси.

Дополнительно, в данном предпочтительном применении, вышеуказанная вспомогательная трубка устройства для удаления воздуха предпочтительно соответствует трубке, обеспечивающей блокировку, для вышеуказанного запирающего блока гидравлической системы. Это обеспечивает возможность упрощения способа производства устройства для удаления воздуха, поскольку в качестве вспомогательной трубки можно использовать трубку, уже присутствующую в гидравлической системе.

Более того, в другом применении, вышеуказанная гидравлическая система предпочтительно представляет собой гидравлическую систему для тормозного механизма движущегося корпуса, вышеуказанный регулируемый элемент в данном случае соответствует тормозу вышеуказанного тормозного механизма.

Прилагаемые чертежи помогут понять осуществление изобретения. На данных чертежах идентичными ссылочными номерами обозначены подобные элементы.

Фиг. 1 и 2 изображают схемы устройства для удаления воздуха в соответствии с изобретением в двух разных применениях.

Устройство 1 для удаления воздуха в соответствии с изобретением предназначено для удаления воздуха из гидравлической системы, изображенной в соответствии с двумя осуществлениями 2А и 2В на фиг. 1 и 2, соответственно.

В контексте настоящего изобретения, вышеуказанная гидравлическая система 2А, 2В содержит, по меньшей мере:

- элемент управления 3А, 3В;

- регулируемый механический элемент 4А, 4В с гидравлическим управлением; и

- по меньшей мере одну главную трубку 5А, 5В, которая гидравлически соединяет друг с другом вышеуказанный элемент управления 3А, 3В и вышеуказанный регулируемый элемент 4А, 4В.

Для прокачки вышеуказанной гидравлической системы 2А, 2В, устройство 1 для удаления воздуха в соответствии с изобретением содержит:

- по меньшей мере одну вспомогательную трубку 6; и

- прокачивающую сборку 7, содержащую:

- по меньшей мере одну соединительную трубку 8, соединяющую вышеуказанную вспомогательную трубку 6 с вышеуказанной главной трубкой 5А, 5В с оборудованием замкнутого контура;

- по меньшей мере один регулируемый клапан 9, установленный на вышеуказанной соединительной трубке 8, способный занимать одно из двух положений, а именно:

закрытое положение, в котором жидкость не может протекать между вышеуказанными главными трубками 5А, 5В и вышеуказанной вспомогательной трубкой 6; и

открытое положение, в котором жидкость может протекать по меньшей мере из вышеуказанной главной трубки 5А, 5В к вышеуказанной вспомогательной трубке 6 для удаления воздуха из вышеуказанной главной трубки 5А, 5В; и

- средство управления 10 для управления вышеуказанным клапаном 9.

Таким образом, удаление воздуха осуществляется путем открытия клапана 9 при помощи средства управления 10. Затем жидкость, содержащаяся в главной трубке 5А, 5В вытекает через соединительную трубку 8 во вспомогательную линию 6, таким образом, вытесняя воздух из вышеуказанной главной трубки 5А, 5В.

Следует отметить, что вышеуказанный клапан 9 предпочтительно удерживается в открытом положении до тех пор, пока не будет удалено достаточное количество воздуха. Для снижения скорости жидкости, а, следовательно, нагрузок, оказываемых на вышеуказанную главную трубку 5А, 5В и ее опоры, нет необходимости в вытеснении всего воздуха из вышеуказанной главной трубки 5А, 5В.

Таким образом, в результате изобретения:

- необходимость в использовании инструмента отсутствует, в частности, в результате того, что жидкость остается внутри вышеуказанного замкнутого контура (образованного вышеуказанной главной трубкой 5А, 5В, вышеуказанной соединительной трубкой 8 и вышеуказанной вспомогательной трубкой 6), и нет необходимости в сборе жидкости снаружи устройства для удаления воздуха 1;

- отсутствует риск потери жидкости, благодаря вышеуказанному замкнутому контуру;

- нет ограничений по количеству устройств для удаления воздуха 1 (подобных упомянутому выше), которые можно расположить на единице оборудования или установке, в частности на самолете; и

- риск утечки во внешнюю среду не возрастает.

Как упомянуто выше, в целях эффективности, удаление воздуха должно осуществляться до тех пор, пока в главной трубке 5А, 5В сохраняется достаточный объем воздуха. Поэтому в одном из вариантов осуществления, вышеуказанное устройство для удаления воздуха 1 дополнительно содержит:

- средство 11 для измерения разницы давлений внутри вышеуказанной соединительной трубки 8; и

- индикаторное средство 12 для отображения данных о разнице давлений, измеренной вышеуказанным средством 11.

В предпочтительном воплощении, вышеуказанное средство 11 содержат заслонку 18, и вышеуказанное индикаторное средство 12 содержит индикатор 13, имеющий такую конструкцию, при которой сигнал подается автоматически, когда разница давлений в соединительной трубке 8 превышает заданное значение давления, задаваемое вышеуказанной заслонкой 18.

В последнем варианте осуществления расчет сделан на то, что когда воздух проходит через заслонку 18, падение давления невелико. Напротив, когда масло проходит через эту же заслонку 18, разница давлений возрастает. Увеличение разницы давлений указывает на то, что жидкость в главной трубке 5А является достаточно вязкой и несжимаемой для ограничения ускорения масла, когда регулируемый элемент 4А, 4В гидравлически регулируется. В этом отдельном воплощении, клапан 9 открыт до тех пор, пока не загорится индикатор 13.

Однако, в контексте настоящего изобретения, вышеуказанное индикаторное средство 12 может отображать другие типы информации, в частности, оно может просто обеспечивать отображение в реальном времени текущей замеряемой разницы давлений.

Более того, для того, чтобы гарантировать высокий уровень надежности и безопасности, необходимо обеспечить, чтобы при нормальных условиях (когда прокачка не проводится) не было потока жидкости между главной трубкой 5А, 5В и вспомогательной трубкой 6. Для этого выполняется следующее:

- клапан 14 обычного типа, установленный на вышеуказанной соединительной трубке 8 и сформированный так, чтобы предотвращать проникновение любой жидкости из вышеуказанной главной трубки 5А, 5В в вышеуказанную вспомогательную трубку 6; и

- элементы 15, 16, например, пружина 15 и гидравлический элемент управления 16, способные воздействовать автоматически на средство управления 10 или на клапан 9 таким образом, чтобы вышеуказанный клапан 9 оставался бы в отсутствие команды в закрытом положении.

В одном предпочтительном осуществлении, вышеуказанное средство управления 10 содержит элемент 17:

- который расположен на участке вышеуказанной соединительной трубки 8;

- который может быть приведен в действие вручную оператором, например, просто путем оказания давления вручную;

- который имеет такую конфигурацию, при которой он воздействует на вышеуказанный клапан 9 в ответ на приведение в действие оператором; и

- который способен приводить вышеуказанный клапан 9 в, по меньшей мере, вышеуказанное открытое положение.

Более того, в первой альтернативной форме, для облегчения операций по обслуживанию, вышеуказанное средство управления 10 может содержать электрический элемент управления (не показан), расположенный удаленно. В этом случае, также необходимо предусмотреть клапан 9, приводимый в действие электрически, и электрический индикатор. При помощи такой первой альтернативной формы, когда несколько устройств для удаления воздуха 1 вышеупомянутого типа устанавливаются на единице оборудования или установке, можно расположить различные электрические элементы управления в одной точке (расположенной удаленно), облегчая управление прокачкой, осуществляемой этими различными устройствами для удаления воздуха 1. Дополнительно, в этой альтернативной форме, различные электрические элементы управления могут быть установлены на панели управления, где также может быть установлен светящийся индикатор, отображающий состояние индикаторного средства 12.

Более того, во второй альтернативной форме, вышеуказанное средство управления 10 содержит автоматический элемент управления (не показан), предназначенный для автоматического управления вышеуказанным клапаном 9 на основании данных, полученных от по меньшей мере одного источника данных (например, от вышеуказанного средства 11). В качестве примера, вышеуказанный автоматический элемент управления может управлять клапаном 9 таким образом, чтобы прокачка выполнялась в зависимости от разницы давлений, измеренной внутри соединительной трубки 8, или в зависимости от состояния оборудования, на котором установлена вышеуказанная гидравлическая система 2А, 2В, например, в зависимости от фазы перемещения (в частности, при качении вдоль взлетной полосы) самолета.

Следует отметить, что устройство для удаления воздуха 1 в соответствии с изобретением, как описано выше, может быть применено к гидравлической системе 2А, 2В, содержащей по меньшей мере, один элемент управления 3А, 3В и один регулируемый элемент 4А, 4В, гидравлически соединенные друг с другом при помощи, по меньшей мере, одной главной трубки 5А, 5В.

Однако, в предпочтительном применении, вышеуказанная гидравлическая система 2А представляет собой гидравлическую систему посадочного шасси самолета, в которой, как показано на фигуре 1:

- вышеуказанный элемент управления 3А представляет собой управляющий распределитель;

- вышеуказанный регулируемый элемент 4А представляет собой запирающий блок вышеуказанного посадочного шасси и связанную с ним створку посадочного шасси; и

- вышеуказанная главная трубка 5А представляет собой размыкающую трубку для вышеуказанного запирающего блока 4А.

Помимо вышеуказанных преимуществ, устройство для удаления воздуха 1 в соответствии с изобретением имеет, в данном предпочтительном применении, преимущество, заключающееся в неудлинении периода последовательностей подъема/выпуска посадочного шасси.

Дополнительно, в данном предпочтительном применении, вышеуказанная вспомогательная трубка 6 устройства для удаления воздуха 1 предпочтительно соответствует трубке, обеспечивающей блокировку вышеуказанного запирающего блока 4А гидравлической системы 2А. Это обеспечивает возможность упрощения производства вышеуказанного устройства для удаления воздуха 1 благодаря тому, что в качестве вспомогательной трубки 6 используется трубка, уже присутствующая в вышеуказанной гидравлической системе 2А.

Более того, в другом применении, изображенном схематично на фигуре 2, вышеуказанная гидравлическая система 2В представляет собой гидравлическую систему тормозного механизма движущегося корпуса, в частности, самолета, катящегося по земле. В этом случае, регулируемый элемент 4В соответствует тормозу вышеуказанного тормозного механизма.