用于消除旋翼飞行器推挽系统中的反向驱动的装置及其相关方法

用于消除旋翼飞行器推挽系统中的反向驱动的装置及其相关方法
【专利摘要】本发明提供了用于消除推挽型控制系统中的反向驱动的装置和方法。示例性装置包括控制杆（31），其包括一对隔开的活塞位移构件（67，69），每个活塞位移构件经配置承载止回阀（83，87）。该装置还包括一对相对面对的止回阀（83，87），每个止回阀经配置密封抵靠活塞头部（45）的相应的相对的面以形成液压锁止，从而防止控制系统中的反向驱动。
【专利说明】用于消除旋翼飞行器推挽系统中的反向驱动的装置及其相关方法
[0001]相关申请的交叉参考
[0002]本申请是于2011 年 6 月 24 日提交的题为 “Hydraulic Cylinder to EliminateBack Drive in Push Pull System of Rotor Aircraft”的美国专利申请N0.61/501045 的非临时专利申请，并且要求该专利申请的优先权和权益，该专利申请的全部内容包含在此
以供参考。
【技术领域】
[0003]本发明一般涉及诸如旋翼机的旋翼飞行器，尤其是涉及手动控制系统，并且更具体地涉及用于消除交通工具的推挽式系统/配件中的反向驱动的装置和方法。
【背景技术】
[0004]诸如旋翼机的某些类型的旋翼飞行器利用例如倾转旋翼(tiltrotor)概念，其通常并不采用旋转斜盘将控制输入转换为旋翼轮盘和/或液压增压系统。相反，此飞行控制设计沿俯仰轴和侧滚轴直接操纵支撑旋翼控制头本身。
[0005]在预旋转期间，这种旋翼机的旋翼由在每一端处具有万向节的驱动轴驱动。因为旋翼必须具有移动自由以控制飞行器，所以通常认为万向节是必要的。然而，当万向节未精确对准时，该未对准状态产生“反冲”负载，该负载被供送至飞行控制系统且通常控制装置必须对此作出反应。最后，该“反向驱动”被使用操纵杆的飞行员所感知，并且飞行员必需对其作出反应。进一步，随着万向节变得更加不对准，反冲负载振幅可以变大到使得飞行控制系统变得不稳定。在新近的原型旋翼机的测试期间，飞行员能够将操纵杆维持在合适的位置达到大约每分钟200转，或达到每分钟飞行转数的80%。超过该每分钟转数，反冲负载振幅变得过大使得飞行员无法将操纵杆维持在稳定的位置。因此，本发明人认识到需要用于消除飞行控制装置或其它类型的类似配置的机器/交通工具控制系统中不可控的反向驱动的装置和方法。
[0006]类似地，在巡航飞行期间，在一些进速比(飞行器速度/旋翼尖端速度)下，旋翼将变得不稳定。因此，还认识到需要这样的装置和方法，即使当旋翼系统在巡航飞行期间不稳定时，该装置和方法也允许飞行员维持对旋翼的控制。

【发明内容】

[0007]鉴于上文所述，本发明的不同实施例有利地提供了用于消除飞行控制装置或其它类型的类似配置的机器或控制系统中的反向驱动的装置和方法。本发明的不同实施例在预旋转和飞行期间的不稳定的旋翼状态期间，在飞行控制系统中控制否则为不可控的反向驱动。
[0008]虽然认识到，可通过如在直升机中使用的旋转斜盘设计至少部分解决预旋转期间的扭矩/反冲问题，但本发明的不同实施例可有利地允许使用更简单的倾转轴旋翼控制，其也可以为了提高空气动力学效率而被设计得更为紧凑。此外，液压增压系统还可用于自动克服高操纵杆负载。然而，液压系统需要液压泵，并且是有源系统，从而给飞行控制系统增加了额外重量和额外的复杂等级。本发明的不同实施例有利地提供了用于克服扭矩/反冲问题的更简单并且无源的结构。
[0009]更具体地，用于消除推挽型控制系统中的反向驱动的装置的实施例的示例包括输入控制杆，该输入控制杆包括带有一对隔开的活塞位移板或其它构件的杆端配件。一对活塞位移构件的第一构件位于活塞腔内，而一对活塞位移构件的第二构件位于活塞腔外部。每个活塞位移构件包括至少一个但更典型地为多个的止回阀孔径，每个止回阀孔径经配置接收止回阀。该装置还可包括活塞，该活塞容纳在例如含有液压流体的圆柱形壳体内。活塞包括活塞头部和活塞主体，该活塞主体具有限定活塞腔的内表面部分，所述活塞腔经配置接收含在壳体内的一些液压流体。活塞头部可包括第一孔径和第二孔径，其中第一孔径用于可滑动地延伸通过部分控制杆，第二孔径用于将部分液压流体传递至活塞腔中并且用于将所述部分液压流体传递至活塞腔外。
[0010]一对相对面对的止回阀的第一止回阀被连接至一对活塞位移构件中的第一构件，而一对相对面对的止回阀的第二止回阀被连接至一对活塞位移构件中的第二构件。每个止回阀均具有这样的孔径，其延伸通过相应的止回阀的面向活塞的表面以接收液压流体。第一止回阀的主体被取向为使得在一对活塞位移构件中的第一构件缩回到活塞头部的方向，并且第一止回阀的面向活塞的表面处于活塞头部的相对表面上时，第一止回阀的孔径形成通过活塞头部中的第二孔径的至少大体上但优选为完全密封的路径。类似地，第二止回阀的主体被取向为使得在一对活塞位移构件的第二构件延伸至活塞头部的方向，并且第二止回阀的面向活塞的表面处于活塞头部的相对表面上时，第二止回阀中的孔径形成通过活塞头部中的第二孔径的至少大体上但优选为完全密封的路径。根据一个实施例，第一止回阀和第二止回阀被分开足够的距离，以便当一对相对面对的止回阀中的一个止回阀的相应的面向活塞的表面密封接触活塞头部时，一对相对面对的止回阀中的另一个止回阀的面向活塞的表面与活塞头部分尚。
[0011]根据一个实施例，活塞头部与第一止回阀和第二止回阀是互补配置的。例如，根据该实施例，当活塞遇到从受控物体(例如，旋翼控制头)发出的力，导致活塞在第一止回阀的面向活塞的表面的方向上缩回，并且活塞头部的相应的相对表面密封接合第一止回阀的面向活塞的表面时，活塞头部的相对表面与第一止回阀的密封接合引起液压锁止，该液压锁止防止活塞头部进一步缩回，从而防止受控物体的反向驱动。类似地，当活塞遇到自受控物体发出的力，导致活塞在第二止回阀的面向活塞的表面的方向上延伸，并且活塞头部的相应的相对表面密封接合第二止回阀的面向活塞的表面时，活塞头部的相对表面与第二止回阀的密封接合引起液压锁止，该液压锁止防止活塞头部进一步延伸，从而防止受控物体的反向驱动。
[0012]根据一个实施例，为了向使用者提供控制系统反馈，一对中心弹簧可以被定位为将活塞维持在一对相对面对的止回阀之间，使得在无大量(或过度的)外力被施加至活塞或控制杆时，液压流体可通过活塞头部的第二孔径流进和流出活塞腔，从而有效地绕过止回阀。一对中心弹簧中的第一弹簧在第一活塞位移构件的面向活塞的外表面部分和活塞头部的相对的面向远端的外表面部分之间延伸。一对中心弹簧的第二弹簧在第二活塞位移构件的面向活塞的外表面部分和活塞头部的面向近端的外表面部分之间延伸。
[0013]根据一个实施例，活塞头部至少包括用于接收一对或多对减压阀的第三孔径和第四孔径。一对减压阀中的第一减压阀包括主体，该主体可滑动地延伸通过第三孔径并被连接至一对活塞位移构件中的第二构件。一对减压阀中的第二减压阀包括主体，该主体可滑动地延伸通过第四孔径并被连接至一对活塞位移构件中的第一构件。第二减压阀被取向为在与第一减压阀相反的方向上发挥作用。这样，第一减压阀和第二减压阀共同配置为防止在活塞头部的第一(远端)面对侧和第二 (近端)面对侧上建立可导致装置严重故障的过大压力。此外，减压装配可被设定为将压力减小到足够小的值，从而向飞行员或其它使用者提供操作状况过度的反馈，以便给使用者足够的引导来调节操作状况。
【专利附图】

【附图说明】
[0014]因此将更详细地理解使本发明的特征和优势、以及其他方面变得显然的方式，通过参考构成本说明书的一部分的附图中所示的实施例，可获得以上简要概述的本发明的更具体的描述。然而，应注意的是，附图仅示出了本发明的不同实施例，因此不应被认为是限制本发明的范围，因为所述范围可包括其它同样有效的实施例。
[0015]图1是根据本发明的实施例的装置的局部透视环境视图，所述装置用于消除飞机的推挽型飞彳丁控制系统中的反向驱动；
[0016]图2是图1中的装置和周围环境的放大图；
[0017]图3是根据本发明的实施例的装置的特定组件的剖视图；以及
[0018]图4是图3中的装置的一部分的放大视图。
【具体实施方式】
[0019]现在将在下文中参考示出本发明实施例的附图更充分地描述本发明。然而，本发明可以用不同形式实现，且不应解释为限制于本文所阐述的说明的实施例。相反，这些实施例被提供以使本公开彻底且完整，并将本发明的范围充分传达给本领域技术人员。通篇的相同标记指代相同元件。如果使用撇号，则指示在可替换的实施例中的类似元件。
[0020]本发明的不同实施例提供了可消除推挽式系统中的反向驱动的装置和方法。也就是，一个或多个实施例可允许推挽系统在使用者期望的方向上移动，但将会防止被控制的物体在不是使用者发起的方向上移动推挽系统。
[0021]参考图1和图2，此实施例的特定应用是在旋翼机23的飞行控制系统21里。在该应用中，所示经由安装架26被刚性连接至部分机身25的装置30具有两个主要功能。第一功能是在旋翼(未示出)预旋转期间。在预旋转期间，旋翼由驱动轴27驱动，该驱动轴在两端上具有万向节28。当一个或多个万向节28未精确对准时，相应的一个或多个万向节28产生只可由飞行控制装置作出反应的‘反冲’负载，该飞行控制装置最终意味着在操纵杆29处。此外，因为万向节变得越不对准，则反冲负载变得越大，所以飞行控制系统会变得不稳定。装置30可承载由在旋翼预旋转期间驱动轴万向节的不对准所引起的反冲负载，使得飞行员不必承受反冲负载，从而允许旋翼将飞行器旋翼预旋转至期望的每分钟转数。
[0022]第二主要应用是当旋翼减慢时用于高速飞行。在某些进速比(飞行器速度/旋翼尖端速度)下，旋翼将变得不稳定。即使当旋翼不稳定时，装置30也可允许飞行员维持对旋翼的控制。
[0023]参考图3，使用者对装置30的输入是在圆柱形壳体33的下方凸出的输入控制杆
31。凸出至壳体33上方的输出控制杆35延伸至将被控制的物体。在示例性实施例中，将被控制的物体是支撑一个或多个旋翼桨叶(未示出)的集合的旋翼控制头37 (图1)。壳体33的螺纹状下部39被锚定至固体限制器25，26 (图1)以与反馈力起反应。
[0024]同样参照图4，输出控制杆35的头41直接附连到活塞43或与活塞43 —体形成，该活塞43具有位于圆柱形壳体33的圆柱形壳体腔47内的活塞头部/面45。活塞43的主体和/或头部包括环状密封物49，其功能为划分腔47从而功能地隔开腔51、52 (S卩，输入腔和输出腔)。类似地，圆柱形壳体33的下端部53和上端部55中的每个也包括至少一个环状密封物57、59，以便将液压流体包含在壳体腔47内。
[0025]活塞头部45包含至少一个但通常为多个的端口(孔径)61，液压流体可流过该端口 61。还具有延伸通过活塞43的输出侧64 (即，活塞尾部64)的端口(孔径)63。部分杆端配件65凸出通过活塞43的活塞头部45。杆端配件65包括位于活塞头部45的两侧上的一对隔开的活塞位移板或其它构件67,69。延伸通过壳体33的输入侧53的输入控制杆31附连到杆端配件65或与杆端配件65 —体形成。活塞位移板67，69相应地附连到输入控制杆31或与输入控制杆31—体形成。在示例性实施例中，紧固件71连接活塞腔72内的活塞位移板67，该活塞腔72由活塞头部45、活塞尾部64和主体部分73限定，并且活塞位移板69与输入控制杆31 —体形成。
[0026]活塞位移板67包括至少一个但通常为多个的止回阀孔径81 (仅示出一个)，每个止回阀孔径81配置为支撑相应的止回阀83。类似地，活塞位移板69包括至少一个但通常为多个的止回阀孔径85 (只示出一个)，每个止回阀孔径85配置为支撑相应的止回阀87。每对互补的止回阀83，87与活塞中的一个端口 61对准。第一止回阀83包括孔径91，该孔径91延伸通过止回阀83的面向活塞的表面93以接收液压流体。第二 (相对的)止回阀87包括孔径95，该孔径95延伸通过第二止回阀87的面向活塞的表面97。
[0027]第一止回阀83的主体被取向为使得当活塞位移板67缩回到活塞头部45的方向中并且第一止回阀83的面向活塞的表面93处于活塞头部45的相对表面103上时，第一止回阀83的孔径91形成通过活塞头部45中的孔径61的密封路径。类似地，第二止回阀87的主体被取向为使得当活塞位移板69延伸到活塞头部45的方向中并且第二止回阀87的面向活塞的表面97处于活塞头部45的相对表面107上时，第二止回阀87的孔径95形成通过活塞头部45中的孔径61的密封路径。
[0028]根据示例性配置，在活塞头部45的输入侧和输出侧之间可发生少量的相对运动，如由活塞头部45与止回阀83和止回阀87之间的缝隙111的相对厚度所限定的。在操作中，当输出控制杆35/头部41相对于输入控制杆31移动时，止回阀83和止回阀87中的一个可接触活塞头部45，并且抵靠各自的相对表面103、107密封。注意，根据示例性实施例，在图4中示出的有用但可选的特征是一对弹簧113，其定位为将活塞头部45维持在止回阀83和止回阀87之间的中心。
[0029]为了理解装置30如何消除反向驱动，考虑输出控制杆35试图向上驱动活塞43同时使用者保持输入控制杆31静止的具体示例。活塞头部45将向上移动，直到其处于抵靠止回阀83。由于止回阀83的取向，液压流体将无法在允许活塞43继续向上移动的方向上流经止回阀83。活塞43将被液压锁止，并且活塞43、输出控制杆35和旋翼控制头37将不能够进一步移动。类似地，如果输出控制杆35试图向下驱动活塞43同时使用者保持输入控制杆31静止，则活塞头部45将向下移动，直到其处于抵靠止回阀87。由于止回阀87的取向，液压流体将无法在允许活塞43继续向下移动的方向上流经止回阀87。活塞43将被液压锁止，并且活塞43、输出控制杆35和旋翼控制头37将不能够进一步移动。
[0030]如果使用者希望移动旋翼控制头37，则有两种可能性。第一种可能性是使用者尝试在与输出控制杆35试图驱动活塞43的方向相同的方向上移动输入控制杆31。即使活塞头部45最初抵靠止回阀83和止回阀87中的一个被密封，在使用者尝试移动输入控制杆31之前，飞行控制系统23的惯性也将允许使用者将输入侧推动至足够远以打开活塞头部45与止回阀83或止回阀87 (这取决于所期望的方向)之间的缝隙，从而允许飞行控制装置和旋翼控制头37在期望的方向上移动。
[0031]另一种可能性是使用者尝试在与输出控制杆35试图驱动活塞43的方向相反的方向上移动输入控制杆31。举例来说，考虑到如上所述的输出控制杆35试图向上驱动活塞43，但这次使用者试图向下移动输入控制杆31。活塞头部45将仍处于抵靠止回阀83。如果使用者可施加的力大于施加在输出控制杆35上的力，则止回阀83因其取向将允许液压流体从圆柱形壳体33的下部腔51流动到上部腔52 (见图3)，从而允许活塞43向下移动。如果使用者不能施加大于施加在输出控制杆35上的力，则活塞43将保持静止。
[0032]根据示例性实施例，当来自输出端41的反馈力相对较低时，可选的弹簧113可被用于提供更平稳的运动和触觉反馈，该弹簧113被显示为置于活塞头部45之上并且在每个板67、69之间。弹簧113运作以使活塞头部45保持在止回阀83和止回阀87之间的中心处，从而允许液压流体绕过止回阀83和止回阀87，流经活塞头部45中的端口 61。当流体可绕过止回阀83、87时，活塞43可在任一方向上自由移动，并且由于活塞头部45与止回阀83和止回阀87密封然后分离而没有“急动”。在此操作模式中，来自输出控制杆35的反馈力被传输至输入控制杆31。因此，弹簧113必须被恰当地设计尺寸，以便在基于预定的单位尺寸的阈值反馈力下，弹簧力将被克服，并且飞行控制系统将按上述运转从而消除反向驱动。
[0033]图3中所示的另一个可选特征是与微米刻度过滤器123组合的贮存器121。当反馈力以相对高的频率改变时，该配置是有用的。当微米刻度过滤器123没有形成精确密封时，该过滤器123在腔47中引起高压降，使得飞行控制系统将不能够非常快速的移动，同时仍允许气泡从腔47溢出到贮存器121中。
[0034]再次参考图4，第三个可选特征是一组减压阀131 (只示出一个)，其延伸通过活塞头部45中的相应的一组孔径133，并且例如螺纹连接至活塞接合板67，69中的一个。每对减压阀131在彼此相反的方向上取向。减压阀131运作以防止在腔51、52 (图3)任意一个中建立过高的压力。当这样配置时，如果压力超过减压阀131的限制，则由于由输出控制杆35施加的力，活塞43将被允许移动，以便防止严重故障和/或向使用者提供警告。在示例性实施例中，减压阀131的尺寸可设计为保护装置30本身的组件，或保护控制杆31，35和/或其它输入或输出控制组件上的联接。可替换地，当超过一定的反馈力时，减压阀131可以被设计尺寸为向使用者提供反馈。
[0035]如上所述，针对这种反向驱动停止的特定应用是在旋翼工艺型飞行器的控制系统中。除了该装置30外，飞行器通常还具有某种类型的伺服系统(如汽缸)以向控制联接提供稳定的力。
[0036]在操作中，当旋翼转动时，存在至操纵杆的振动反馈力(环状的)。对于双桨叶旋翼，该力通常可近似为:
[0037]F=A+B sin Θ +C sin2 θ ,
[0038]其中A代表平均反馈，B sin Θ代表每转I次(每转一次)振动，而C sin2 Θ代表每转2次(每转两次)振动。平均负载A可通过伺服系统(汽缸)达到平衡，使得操纵杆上唯一的负载是每转一次或两次振动的负载。因此，当飞行员(操作员)希望在旋翼旋转期间至少一次或两次移动操纵杆(如，环状的)以控制旋翼的旋转平面时，通过输出控制杆35的输出侧将试图在通过输入控制杆31的输入方向上移动，并且环状杆可被移动期望量。如果飞行员(操作员)不能在期望的方向上移动操纵杆足够远，则飞行员可操作伺服系统(如，汽缸)以提供所需的力，从而克服操纵杆上的平均负载A。
[0039]在该应用中，减压阀131向飞行员提供反馈。因为负载是振动的，所以当负载变得过高时，该反馈表现为‘撞击’。
[0040]本申请是于2011 年 6 月 24 日提交的题为 “Hydraulic Cylinder to EliminateBack Drive in Push Pull System of Rotor Aircraft”的美国专利申请N0.61/501045 的非临时专利申请，并且要求该专利申请的优先权和权益，该专利申请的全部内容包含在此
以供参考。
[0041]在附图和说明书中，已经公开了本发明的典型的优选实施例，并且虽然采用特定的术语，但是术语仅用于描述性意义而不是为了限制的目的。具体参考这些图示实施例，已相当详细地描述了本发明。然而，很明显，在如上述说明书所描述的本发明的精神和范围内，可做出不同的修正和变化。例如，虽然主要关于飞行器飞行控制系统进行描述，但本装置可用于受控物体可试图反向驱动其位置的任何推挽型系统。
【权利要求】
1.一种用于消除推挽型控制系统中的反向驱动的装置，该装置包括: 控制杆，其包括杆端配件，所述杆端配件包括一对隔开的活塞位移构件，每个活塞位移构件具有配置为接收止回阀的止回阀孔径； 一组相对面对的止回阀中的第一止回阀，该第一止回阀具有连接至一对活塞位移构件中的第一活塞位移构件的主体，并具有延伸通过所述第一止回阀的面向活塞的表面的孔径以用于接收液压流体；以及 所述一组相对面对的止回阀中的第二止回阀，该第二止回阀具有连接至所述一对活塞位移构件中的第二活塞位移构件的主体，并具有延伸通过所述第二止回阀的面向活塞的表面的孔径以用于接收液压流体。
2.根据权利要求2所述的装置， 其中所述第一止回阀的主体被取向为使得在所述一对活塞位移构件中的第一活塞位移构件缩回到位于所述一组相对面对的止回阀之间的活塞头部的方向中并且所述第一止回阀的所述面向活塞的表面处于所述活塞头部的相对的表面上时，所述第一止回阀的所述孔径形成通过所述活塞头部中的孔径的至少大体上密封的路径；以及 其中所述第二止回阀的主体被取向为使得当所述一对活塞位移构件中的第二活塞位移构件延伸至所述活塞头部的方向中并且所述第二止回阀的所述面向活塞的表面处于所述活塞头部的相对的表面上时，所述第二止回阀中的所述孔径形成通过所述活塞头部中的所述第二孔径的至少大体上密封的路径。
3.根据权利要求2所述的装置，还包含: 位于活塞壳体的腔内的活塞，所述活塞包括活塞头部和活塞主体，所述活塞主体具有限定活塞腔的内表面部分，所述活塞腔配置为接收液压流体，所述活塞头部包括用于接收部分所述控制杆的第一孔径，所述一对活塞位移构件中的第一活塞位移构件位于所述活塞腔内，而所述一对活塞位移构件中的第二活塞位移构件位于所述活塞腔的外部，所述活塞头部还包括第二孔径，所述第二孔径用于将部分所述液压流体传递至所述活塞腔中，并用于将部分所述液压流体传递至所述活塞腔外部。
4.根据权利要求3所述的装置，其中所述第一止回阀和所述第二止回阀被分开足够的距离，使得当一对所述相对面对的止回阀中的一个止回阀的相应的面向活塞的表面密封接触所述活塞头部时，一对所述相对面对的止回阀中的另一个止回阀的面向活塞的表面与所述活塞头部分尚。
5.根据权利要求3所述的装置，其中所述活塞可操作地耦接至受控物体，且其中所述活塞头部和所述第一止回阀被互补地配置，使得当所述活塞遇到自所述物体发出的力导致所述活塞在所述第一止回阀的所述面向活塞的表面的方向上缩回并且所述活塞头部的相应的相对的表面密封接合所述第一止回阀的面向活塞的表面时，所述活塞头部的所述相对的表面与所述第一止回阀的密封接合引起液压锁止，该液压锁止防止由于自所述受控物体发出的力而引起所述活塞头部的进一步缩回，从而防止受控物体的反向驱动。
6.根据权利要求3所述的装置，其中所述活塞可操作地耦接至受控物体，且其中所述活塞头部和所述第二止回阀被互补地配置，使得当所述活塞遇到自所述受控物体发出的力导致所述活塞在所述第二止回阀的所述面向活塞的表面的方向上延伸并且所述活塞头部的相应的相对的表面密封接合所述第二止回阀的面向活塞的表面时，所述活塞头部的所述相对的表面与所述第二止回阀的面向活塞的表面的密封接合引起液压锁止，该液压锁止防止由于自所述受控物体发出的力而引起的所述活塞头部的进一步延伸，从而防止所述受控物体的反向驱动。
7.根据权利要求3所述的装置，还包括一对中心弹簧，其定位为将所述活塞头部维持在所述一对相对面对的止回阀之间，使得当无大量外力施加至所述活塞或所述控制杆时，液压流体能够通过所述活塞头部的所述第二孔径流进和流出所述活塞腔，从而有效绕过所述止回阀。
8.根据权利要求7所述的装置，其中所述一对中心弹簧中的第一弹簧在第一活塞位移构件的面向活塞的外表面部分和所述活塞头部的相对的面向远端的外表面部分之间延伸，并且所述一对中心弹簧中的第二弹簧在所述第二活塞位移构件的面向活塞的外表面部分和所述活塞头部的面向近端的外表面部分之间延伸。
9.根据权利要求3所述的装置，其中所述活塞头部包括第三孔径和第四孔径，所述装置还包含: 第一减压阀，其具有可滑动地设置在所述第三孔径内的主体；以及第二减压阀，其具有可滑动地设置在所述第四孔径内的主体，所述第二减压阀取向为在与所述第一减压阀的方向相反的方向上运作， 所述第一减压阀和所述第二减压阀共同配置为防止在所述活塞头部的近端和远端面对侧上建立过度的压力。
10.根据权利要求3所述的装置， 其中所述活塞壳体是具有第一端部、第二端部和在所述第一端部和第二端部之间延伸的中间主体部分的圆柱形壳体,所述中间主体部分具有内主体表面,所述内主体表面限定包含液压流体的腔，所述第一端部配置为连接至主飞行器结构； 其中所述活塞可滑动地设置在所述圆柱形壳体的所述腔内，并且具有与所述圆柱形壳体的所述中间主体部分的内表面部分密封接触的外表面； 其中所述控制杆是第一控制杆，该第一控制杆从所述壳体的所述第二端部延伸并且配置为由使用者可操作地控制；以及 其中所述装置还包括连接至所述活塞的活塞尾部区段的第二控制杆，该第二控制杆从所述壳体的所述第一端部延伸并且配置为与所述受控物体可操作地接合。
11.一种用于消除推挽型控制系统中的反向驱动的装置，所述装置包括: 控制杆，其包括杆端配件，所述杆端配件包括一对隔开的活塞位移构件，每个活塞位移构件具有配置为接收止回阀的止回阀孔径； 活塞，其位于活塞壳体的腔内，所述活塞包括活塞头部和活塞主体，所述活塞主体具有限定活塞腔的内表面部分，所述活塞腔配置为接收液压流体，所述活塞头部包括用于接收部分所述控制杆的第一孔径，一对所述活塞位移构件中的第一活塞位移构件位于所述活塞腔内，而一对所述活塞位移构件中的第二活塞位移构件位于所述活塞腔的外部，所述活塞头部还包括第二孔径，所述第二孔径用于将部分所述液压流体传递至所述活塞腔中，并且用于将部分所述液压流体传递至所述活塞腔外； 一对相对面对的止回阀中的第一止回阀，该第一止回阀具有连接至所述一对活塞位移构件中的第一活塞位移构件的主体并具有延伸通过所述第一止回阀的面向活塞的表面以接收液压流体的孔径，所述第一止回阀的主体取向为使得当所述一对活塞位移构件中的第一活塞位移构件缩回到所述活塞头部的方向上并且所述第一止回阀的所述面向活塞的表面处于所述活塞头部的相对的表面上时，所述第一止回阀的所述孔径形成通过所述活塞头部中的所述第二孔径的密封的路径；以及 所述一对相对面对的止回阀中的第二止回阀，该第二止回阀具有连接至所述一对活塞位移构件中的第二活塞位移构件的主体，并具有延伸通过所述第二止回阀的面向活塞的表面以接收液压流体的孔径，所述第二止回阀的主体取向为使得当所述一对活塞位移构件中的第二活塞位移构件延伸至所述活塞头部的方向上并且所述第二止回阀的所述面向活塞的表面处于所述活塞头部的相对的表面上时，所述第二止回阀中的所述孔径形成通过所述活塞头部中的所述第二孔径的密封的路径。
12.根据权利要求11所述的装置，其中所述第一止回阀和所述第二止回阀被分开足够的距离，使得当所述一对相对面对的止回阀中的一个止回阀的相应的面向活塞的表面密封接触所述活塞头部时，一对相对面对的止回阀中的另一个止回阀的面向活塞的表面与所述活塞头部分尚。
13.根据权利要求11所述的装置，其中所述活塞可操作地耦接至受控物体，并且其中所述活塞头部和所述第一止回阀是互补配置的，使得当所述活塞遇到从所述物体发出的力导致所述活塞在所述第一止回阀的所述面向活塞的表面的方向上缩回并且所述活塞头部的相应的相对的表面密封接合所述第一止回阀的面向活塞的表面时，所述活塞头部的相对的表面与所述第一止回阀的密封接合引起液压锁止，该液压锁止防止由于自受控物体发出的力而引起所述活塞头部的进一步缩回，从而防止所述受控物体的反向驱动。
14.根据权利要求11所述的装置，其中所述活塞可操作地耦接至受控物体，且其中所述活塞头部和所述第二止回阀被互补地配置，使得当所述活塞遇到自所述受控物体发出的力导致所述活塞在所述第二止回阀的所述面向活塞的表面的方向上延伸并且所述活塞头部的相应的相对的表面密封接合所述第二止回阀的面向活塞的表面时，所述活塞头部的所述相对的表面与所述第二止回阀的密封接合引起液压锁止，该液压锁止防止由于自所述受控物体发出的力而引起的所述活塞头部的进一步延伸，从而防止所述受控物体的反向驱动。
15.根据权利要求11所述的装置，还包括一对中心弹簧，其定位为将所述活塞头部维持在所述一对相对面对的止回阀之间，使得当无大量外力施加至所述活塞或所述控制杆时，液压流体能够通过所述活塞头部的所述第二孔径流进和流出所述活塞腔，从而有效绕过所述止回阀。
16.根据权利要求15所述的装置,其中所述一对中心弹簧中的第一弹簧在第一活塞位移构件的面向活塞的外表面部分和所述活塞头部的相对的面向远端的外表面部分之间延伸，并且所述一对中心弹簧中的第二弹簧在所述第二活塞位移构件的面向活塞的外表面部分和所述活塞头部的面向近端的外表面部分之间延伸。
17.根据权利要求11所述的装置，其中所述活塞头部包括第三孔径和第四孔径，所述装置还包含: 第一减压阀，其具有主体，该主体可滑动地设置在所述第三孔径内并且连接至一对所述活塞位移构件中的第二活塞位移构件；以及第二减压阀，其具有主体，该主体可滑动地设置在所述第四孔径内并且连接至所述一对活塞位移构件中的第一活塞位移构件，所述第二减压阀取向为在与所述第一减压阀的方向相反的方向上运作， 所述第一减压阀和所述第二减压阀共同配置为防止在所述活塞头部的近端和远端面对侧上建立过度的压力。
18.根据权利要求11所述的装置， 其中所述活塞壳体是具有第一端部、第二端部和在所述第一端部和第二端部之间延伸的中间主体部分的圆柱形壳体,所述中间主体部分具有内主体表面,所述内主体表面限定包含液压流体的腔，所述第一端部配置为连接至主飞行器结构； 其中所述活塞可滑动地设置在所述圆柱形壳体的所述腔内，并且具有与所述圆柱形壳体的所述中间主体部分的内表面部分密封接触的外表面； 其中所述控制杆是第一控制杆，该第一控制杆从所述壳体的所述第二端部延伸并且配置为由使用者可操作地控制；以及 其中所述装置 还包括连接至所述活塞的活塞尾部区段的第二控制杆，该第二控制杆从所述壳体的所述第一端部延伸并且配置为与所述受控物体可操作地接合。
19.根据权利要求11所述的装置， 其中所述推挽系统是旋翼飞行器的推挽系统，该推挽系统向旋翼控制头提供领示控制；以及 其中所述活塞通过所述推挽系统可操作地耦接至所述旋翼控制头。
20.一种用于消除飞行器的推挽型飞行控制系统中的反向驱动的装置，所述装置包括: 圆柱形壳体，其具有第一端部、第二端部和在所述第一端部和第二端部之间延伸的中间主体部分,所述中间主体部分具有内主体表面,所述内主体表面限定包含液压流体的壳体腔，所述第一端部配置为连接至主飞行器结构； 第一控制杆，其从所述壳体的所述第一端部延伸并且配置为与旋翼控制头可操作地接合； 第二控制杆，其从所述壳体的所述第二端部延伸并且配置为由使用者可操作地控制，所述第二控制杆包括杆端配件，所述杆端配件包括一对隔开的活塞位移板，每个活塞位移板具有配置为支撑止回阀的止回阀孔径； 活塞，其可滑动地定位在所述圆柱形壳体的所述腔内，并具有与所述圆柱形壳体的所述中间主体部分的内表面部分密封接触的外表面，所述活塞包含第一端部、限定活塞头部的第二端部和在所述第一端部和第二端部之间延伸的中间主体部分，所述中间主体部分限定包含部分所述液压流体的活塞腔，所述活塞头部包括用于接收部分所述第二控制杆的第一孔径，一对活塞位移板中的第一活塞位移板位于所述活塞腔内，而所述一对活塞位移板中的第二活塞位移板位于所述活塞腔的外部和所述圆柱形壳体的腔内，所述活塞头部还包括第二孔径，该第二孔径用于将部分所述液压流体传递至所述活塞腔中并用于将部分所述液压流体传递至所述活塞腔外； 一对相对的止回阀中的第一止回阀，该第一止回阀具有连接至所述一对活塞位移板中的第一活塞位移板的主体，并且具有延伸通过所述止回阀的面向活塞的表面以接收液压流体的孔径，所述第一止回阀的主体取向为使得当所述一对活塞位移板中的第一活塞位移板缩回到所述活塞头部的方向上并且所述第一止回阀的所述面向活塞的表面处于所述活塞头部的相对的表面上时，所述第一止回阀的所述孔径形成通过所述活塞头部中的所述第二孔径的密封的路径；以及 所述一对相对的止回阀中的第二止回阀，该第二止回阀具有连接至所述一对活塞位移板中的第二活塞位移板的主体，并且具有延伸通过所述止回阀的面向活塞的表面以接收液压流体的孔径，所述第二止回阀的主体取向为使得当所述一对活塞位移板中的第二活塞位移板延伸至所述活塞头部的方向上并且所述第二止回阀的所述面向活塞的表面处于所述活塞头部的相对的表面上时，所述第二止回阀中的所述孔径形成通过所述活塞头部中的所述第二孔径的密封的路径， 所述第一止回阀和所述第二止回阀分开足够的距离，使得当所述一对相对的止回阀中的一个止回阀的相应的面向活塞的表面密封接触所述活塞头部时，所述一对相对的止回阀中的另一个止回阀的所述面向活塞的表面与所述活塞头部分离。
21.根据权利要求20所述的装置， 其中所述活塞头部将所述壳体腔分离为输入侧腔和输出侧腔； 其中当所述第一止回阀的所述面向活塞的表面密封接触所述活塞头部时，液压流体不能经过所述输入侧腔和输出侧腔之间，或者不能流到所述活塞腔外；以及 其中当所述第二止回阀的所述面向活塞的表面密封接触所述活塞头部时，液压流体不能经过所述输入侧腔和输出侧腔之间，或者不能流入所述活塞腔中。
【文档编号】B64C13/40GK103764498SQ201280041210
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2012年6月25日 优先权日:2011年6月24日
【发明者】J·W·卡特, M·K·罗宾逊, J·R·路易斯 申请人:卡特航空技术公司