專利名稱：集成三功能閥的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于飛機的致動系統。具體地說，本發明涉及用于傾斜旋翼飛機的線控飛行旋翼致動系統。
背景技術：
與傳統的固定翼商用飛機相比，設計直升機飛行控制系統以避免飛行危急失效模式的任務具有更大的挑戰性。對于典型的固定翼商用飛機，通過使用多個獨立致動表面可以提供飛行控制系統冗余(redundancy)。該方法的一個例子是每個機翼使用兩個或三個副翼。如果以這種方式設計，可以在一個副翼失控或失靈的情況下繼續安全飛行。
另一方面，在直升機或傾斜旋翼飛機中，使用多個獨立致動旋翼提供飛行控制系統冗余是一種不可行的選擇。通常，在旋翼系統中，多個飛行控制致動器結構上或機械上連接在一起，以提供致動冗余。該方法在某一系統或致動器失效之后確保繼續安全飛行，除了失效致動器不能被剩下的致動器自由后驅、或連通旁路的情況以外。對于這些失效模式，結果將是失去對旋翼的控制。因此，對于旋翼控制致動器的關鍵要求在于其設計結合一種能夠可靠確保出現失效致動器可以被取代的裝置。對于液壓致動器，這意味著確保旁路狀態。
在傳統的線控飛行(FBW)旋翼控制系統中，通過使用一種雙串聯結構，即兩個壓頭(ram)首尾相連，可以實現三重液壓冗余。轉換閥被用于將兩個獨立的液壓源連接到串聯壓頭中的一個。該壓頭由雙冗余電-液閥和來自飛行控制計算機(FCC)的雙冗余信號控制。通常，該串聯壓頭結構采用球面軸承或萬向節支撐，從而使結構彎曲載荷最小。
參考附圖中圖1，它說明了另一種FBW旋翼控制系統，其中之一有三個以三角方式并排設置的液壓壓頭。如圖1所示，用于傾斜旋翼飛機左艙的旋翼致動系統10包括一個三聯致動器11，其中，三個壓頭13、15、17各由三組獨立的歧管、液壓系統和FCC中的一組進行液壓致動和控制。通過使用三個壓頭，而不是兩個，該結構具有不需要液壓轉換閥、控制系統及其關聯失效模式的優點。通過在單個壓頭失效之后有兩個壓頭繼續運行，而不是只有一個，可以改善單個壓頭失效之后致動器載荷/速率性能的降低和控制失效所帶來的瞬時運動的嚴重問題。
現在參考附圖中圖2，各聯合致動器液壓歧管包括一個電-液伺服閥(EHSV)21、一個旁路閥23、一個壓差傳感器29和一個減壓閥31，其中，旁路閥23由一個電磁閥25控制，以便在失效情況下與油缸27分離，壓差傳感器29允許三個運行的油缸之間形成力平衡，使得彎曲載荷(用于其它飛機上各種結構中的載荷控制概念)最小，減壓閥31限制逆向失效情況下的油缸壓力。對于各系統，安裝有四個線性變化位移變換器(LVDT)33a、33b、33c、33d，分別用于控制和監視EHSV21的閥芯、旁路閥23的閥芯、壓差傳感器29的閥芯和油缸27的壓頭活塞35。
壓差傳感器29包括彈簧定心活塞37，其一側連通伸展壓力而另一側收縮壓力。傳感器活塞37的位移由LVDT33c測量，并與作用在壓頭35上的壓差成比例。
盡管上述設計在旋翼控制系統領域具有很大的改進，但是仍然存在重大缺陷。

發明內容
飛機需要一種能提供完全三重冗余的旋翼控制系統。
因此，本發明的一個目標是提供一種提供完全三重冗余的旋翼控制系統。
該目標通過提供一種將旁路閥、減壓閥和壓差傳感器的功能集成到單個裝置的集成三功能閥(ITFV)而得以實現。本發明的ITFV允許在任何兩個失效之后繼續運行。在采用本發明的這種集成三功能閥的情況下，無論預計的失效率怎樣，兩個電氣或液壓元件的失效組合都不會阻礙致動器繼續安全運行。
本發明通過確保電氣或液壓元件失效不在致動器內休眠(dormant)來確保飛機安全運行，例如當一個元件在正常運行中不被使用，或者當一個元件不能被定時檢測。例如，本發明在下面休眠失效存在時確保飛機安全運行
1.一個EHSV失效、過硬狀態(hardover)或位于零位與沒能使油缸連通旁路的組合。由失效油缸上經過減壓閥的致動流和由彎曲帶來摩擦力增加所聯合產生的致動器載荷率性能的降低不可接受。
2.一個EHSV卡在零位與減壓閥(PRV)卡住、一個休眠失效的組合。對于這種失效，可能超過可接受的壓頭壓力。盡管這種情況可通過旁路閥解決，但是認為在失效檢測和實現連通旁路之間所需的全部時間不足以防止失效壓頭過壓受損。該情況對于三聯壓頭所產生的問題比雙聯壓頭更大，因為與兩倍失速相比，即一個失速的活動壓頭加上空氣載荷，峰值載荷可能是設計失速的三倍，即兩個失速的活動壓頭加上空氣載荷。因此，采用21.68MPa(3000psi)的飛機系統運行壓力，該失效組合可以產生62.05MPa(9000psi)的峰值壓力。如果不增加過量重量以適應該失效模式，三聯壓頭系統的這種失效可以超過對21.68MPa(3000psi)系統致動器所要求的51.71MPa(7500psi)爆裂壓力的正常設計爆裂情況。
3.兩個液壓或兩個FCC系統的喪失與一個PRV休眠失效的組合。需要由一個剩下的運行系統控制的壓頭反抗全部飛行載荷。如果剩下系統上的壓頭包括在低于系統運行壓力以下的壓力打開的PRV，就可能失去對致動器的控制。為了確定PRV不在系統壓力以下打開，可以將飛行前的內置測試(PFBIT)加入到FCC中，使各壓頭加載至失速。但是，這使得致動器和結構承受嚴重的疲勞載荷。
4.在因為FCC或液壓系統失效而失去一個油缸的情況下，兩個運行的油缸應該相等地承受致動器飛行載荷。但是，如果壓差傳感器的失效模式產生與實際壓頭載荷相反的壓力指示，剩下兩個致動器之間的力戰(force fight)可以導致致動器的頻率響應嚴重降低。除了這種雙失效模式以外，因為三聯致動器之間力戰增加，壓差傳感器的靈敏度變化可能導致疲勞增加。
本發明提供很多重大益處和優點，包括(1)旁路閥功能冗余并獨立；(2)可以在PFBIT過程中確定冗余旁路閥運行，并且在某些應用中可能進行連續的健康監視；(3)PRV功能冗余并獨立；(4)可以在PFBIT過程中確認PRV運行，并且在某些應用中可能進行連續的健康監視；(5)提供冗余壓差傳感器，允許連續的精度交叉檢查；(6)壓差傳感器堅固耐用并且不會發生精度共態變化；和(7)附加的致動器冗余不需要對現有FCC接口做任何附加的連線或變化。


圖1A和圖1B是一種現有技術的FBW旋翼控制系統的透視圖，該系統有三個以三角方式并排設置的液壓壓頭；圖2是用于圖1中FBW旋翼控制系統的聯合致動器液壓歧管的示意圖；圖3A至圖3F是根據本發明的一種ITFV聯合致動器(collectiveactuator)的正視圖；圖4是一種具有根據本發明的ITFV的傾斜旋翼飛機左艙的局部透視圖；圖5至圖12是以各種運行狀態顯示的根據本發明的ITFV最佳實施例的圖；圖13是說明用于本發明的旁路時間的ITFV元件參數的表；圖14是說明用于本發明的在選定運行溫度下旁路的計算時間的表；圖15是說明用于本發明的壓差傳感器精度的表。
具體實施例方式
現在參考附圖中圖3A至圖3F，它說明了根據本發明的一種ITFV111的最佳實施例。ITFV111使用兩個液壓閥芯將旁路閥、減壓閥和壓差傳感器的功能結合到一個簡單而緊湊的裝置中。當在聯合致動器中配對使用時，ITFV’s111提供冗余旁路閥、減壓閥和壓差變換器(delta pressure transducer)功能。這就可以采用比其它致動器設計更少的彈簧、液壓閥芯和活塞來滿足一定的冗余度和監視要求。
現在參考附圖中圖4，圖中顯示三個聯合致動器113安裝在傾斜旋翼飛機的左艙內。各聯合致動器113使用配對的ITFV’s111，并設計為形成不相等的伸展和收縮區域以更好地匹配預期飛行載荷并減小瞬態效應。飛行載荷主要為張力。為了使壓頭彎曲和關聯摩擦力效應最小，聯合致動器113并排位于一個平面內，并通過各聯合致動器113上的球面軸承117由控制表面上的剛性支架115相互連接。該結構和結構附件使ITFV111可以安裝在可利用的飛機立體外殼內(aircraft space envelope)。
現在參考附圖中圖5至圖12，它們示意性地顯示了一種具有根據本發明的配對ITFV’s111a和111b的雙ITFV歧管裝置151，以說明本發明的運行。盡管可以采用通過ITFV111a和111b的其它連通結構(portingconfiguration)，圖5至圖12中所示的結構特別適用于本發明的傾斜旋翼飛機應用中。雙ITFV歧管151包括一個帶有監視閥芯位置的LVDT155的EHSV153。ITFV111a由一個導向閥芯157a、一個主閥芯159a、一個檢測主閥芯位置的LVDT161a和兩個閥芯定心彈簧163a和165a構成。ITFV111b由一個導向閥芯157b、一個主閥芯159b、一個檢測主閥芯位置的LVDT161b和兩個閥芯定心彈簧163b和165b構成。在用于其中的傾斜旋翼飛機應用中，可以實現該結構，而不需要任何新的連線或者FCC接口改變。
兩個電磁閥167和169被用于控制ITFV111a和111b對的旁路功能。電磁閥167斷電(deengergized)“斷開”以致動主閥芯接合位置，并且電磁閥169斷電“連通”以控制片狀物剪切壓力。各電磁閥167和169的線圈平行纏繞。于是，不需要FCC或連線變化。當不存在失效時，電磁閥167和169以這種方式設計以獲得很高的片狀物剪切能力，用于連通旁路，并且，萬一電磁閥167或169沒能斷電，也可以確保實現連通旁路。
在圖5中，ITFV裝置151以旁路模式顯示，即電磁閥167和169位于“斷開”位置。在液壓系統處于運行壓力的旁路模式中，系統流連通主閥芯159a和159b的左側，通過主閥芯電磁閥167，到達導向電磁閥169，并到達EHSV153。隨著電磁閥167和169斷電，主閥芯159a和159b和導向閥芯157a和157b由彈簧163a、163b、165a和165b保持在旁路位置。主閥芯159a和159b也由系統壓力保持在旁路位置。
主閥芯LVDT’s161a和161b為FCC(未示出)提供旁路模式確認。從“收縮”EHSV控制油口171到致動器油缸175的收縮側173的液流被主閥芯159a阻隔。從“伸展”EHSV控制油口177到致動器油缸175的伸展側179的液流被主閥芯159b阻隔。在旁路模式中該結構將EHSV153與致動器油缸175隔開，但是允許EHSV153循環起來，用于PFBIT和獨立性能檢查。在旁路模式中，主閥芯159a和159b將伸展和收縮油缸油口171和177連接到回油口，并間接連接彼此。這使得致動器油缸175的軸181在旁路模式中可以由其它致動器自由移動。因為在ITFV’s111中使用了差動活塞(unequal area piston)，回油口的補充液流可以防止氣蝕。
現在參考附圖中圖6，ITFV裝置151顯示為EHSV153位于零位、或中心位置，而電磁閥167和169位于接合“連通”模式。由于EHSV153處于零位，到達壓頭油口的系統流被EHSV153阻隔。在導向電磁閥169通電的接合模式下，系統流從導向電磁閥169連通到導向閥芯157a和157b的右側，致動導向閥芯157a和157b向左到達接合位置。主電磁閥167的接合以主閥芯159a和159b左側的回油壓力代替系統壓力。這使得主閥芯159a和159b分別通過彈簧163a、163b、165a和165b的相等預載定心。
安裝到主閥芯159a和159b的LVDT161’sa和161b為FCC提供已經實現接合模式的確認。在接合模式下，來自收縮EHSV控制油口171的液流通過主閥芯159a的左側差壓腔(differential area chamber)183a連接到致動器油缸175的收縮側173。主閥芯159a的左側差壓腔183a也連通到主閥芯159b的右側差壓腔185b。對稱地，來自伸展EHSV控制油口177的液流通過主閥芯159b的左側差壓腔183b連接到致動器油缸175的伸展側173。主閥芯159b的左側差壓腔183b也被連通到主閥芯159a的右側差壓腔185a。
主閥芯159a和159b的左和右側差壓腔183a、185a、183b和185b通過主閥芯159a和159b的三個中心滑塊(land)和小端滑塊之間的直徑差而產生。主閥芯159a和159b的小端滑塊直徑相等。因此，主閥芯159a和159b的左和右側面積差(壓差)相等。當EHSV153位于零位時，左和右側差壓腔183a、185a、183b和185b的壓力相等。因此，主閥芯159a和159b上的液壓力平衡，并且主閥芯159a和159b保持在彈簧定心位置。如主閥芯LVDT161a和161b所表示，這些位置由FCC解釋為在致動器油缸175的伸展和收縮側為零壓差。
現在參考附圖中圖7，ITFV裝置151顯示為接合，而電磁閥167和169通電，EHSV153響應來自FCC的“伸展”計算機命令。EHSV153引導系統流到達致動器油缸175的伸展側173，并將致動器油缸175的收縮側179連接到回油口。在致動器油缸175的伸展側173產生的壓力將與限制致動器移動的任何載荷成比例。增加主閥芯159b的左側差壓腔183b內伸展側壓力和主閥芯159b的右側差壓腔185b內的回油壓力產生使主閥芯159b向右移動的凈力，如箭頭A所示。因為主閥芯159b通過固定系數的相同彈簧163b和165b定心，閥芯位移與致動器油缸175的伸展側173和收縮側179之間的壓差成比例。
由伸展壓力增加引起的主閥芯159b位移導致LVDT161b為FCC產生作用在致動器上的壓縮載荷的指示。在增加的伸展側壓力下，主閥芯159a與主閥芯159b一樣反作用，除了位移方向之外，如箭頭A所示。因為主閥芯159a的右側差壓腔183a連通到伸展壓力，并且左側差壓腔185a連接到回油壓力，主閥芯159a因為致動器油缸175的伸展側173和收縮側179之間的壓差增加而移動到左側。
現在參考附圖中圖8，圖中說明了ITFV’s111a和111b的減壓閥功能。因為ITFV’s111a和111b以相反方向運行，當用作壓差傳感器(delta pressuresensors)時，相等地影響兩個傳感器精度的共態失效產生的可能性極小。除了閥芯位移和由致動器油缸175的伸展側173和收縮側179之間的壓差產生的指示載荷的方向相反之外，主閥芯159a和159b對收縮側油缸壓力增加的響應與上述伸展壓力增加所述相同。如果致動器油缸175遭受超出可接受結構極限的外部載荷，主閥芯159a和159b就用作減壓閥，以釋放過量伸展或收縮油缸壓力到回油口。
現在參考附圖中圖9，圖中ITFV裝置151顯示為接合，電磁閥167和169通電，而EHSV153位于零位，將伸展油口177和收縮油口171與回油或系統壓力阻隔。當致動器油缸175遭受過量外部壓縮載荷時，致動器油缸175的伸展側173產生的壓力超過27.58MPa(4000psi)的減壓閥功能打開壓力。在27.58MPa(4000psi)的伸展側壓力下，主閥芯159b的左側差壓腔183b產生向右充分移動主閥芯159b的凈力，以打開油口并釋放過壓到回油口。主閥芯159a與主閥芯159b一樣反作用，除了位移方向之外(即位移方向不同)。
現在參考附圖中圖10，主閥芯159a和159b對于由過量張力載荷引起的27.58MPa(4000psi)收縮側油缸壓力的響應與所述27.58MPa(4000psi)的伸展壓力下的情況一樣，除了由致動器油缸175的伸展側173和收縮側179之間的壓差產生的閥芯位移的方向相反之外。當配對ITFV’s111a和111b被結合到差動油缸上時提供減壓過程中的氣蝕防護。按與正常旁路功能相同的方向釋放過量油缸壓力，主閥芯159a和159b將兩個油缸口連接到回油口，以防止氣蝕。因為還使用了同樣的定心彈簧163a、165a、163b和165b以及支持壓差測量功能的液壓元件，用以提供過壓釋放，ITFV減壓閥功能的完整性在飛行中被連續監視。
當從接合模式改變到旁路模式時，分別如圖6和圖5所示，電磁閥167和169斷電。這導致定心彈簧163a、165a、163b和165b中的預載使導向閥芯157a和157b返回到它們的分離擋塊。與此同時，如果可以，電磁閥167供應系統壓力到兩個主閥芯159a和159b的左端。作用在主閥芯159a和159b端部區域的系統壓力產生890N(200lb)的力，移動主閥芯159a和159b到右側。當得到旁路連通命令時，該力與預載的彈簧163a、165a、163b和165b聯合作用，提供主閥芯片狀物剪切能力。該片狀物剪切能力確保沒有被供應線路過濾器180過濾的雜質不妨礙主閥芯159a和159b的移動。過濾器180最好為100微米過濾器。
對于主閥芯159a或159b中一個卡住且不能移動到旁路位置的失效模式，另一個主閥芯159a或159b提供旁路狀態。如果電磁閥167沒能連通系統壓力到主閥芯159a和159b，定心彈簧163a、165a、163b和165b的預載不足以移動主閥芯159a和159b到旁路位置。對于電磁閥169沒能打開或者一個導向閥芯157a或157b卡在接合位置的失效模式，由作用在主閥芯159a和159b左端的系統壓力產生的890N(200lb)力足以壓縮定心彈簧163a、165a、163b和165b并移動導向閥芯157a或157b到旁路位置。因為還使用了同樣的定心彈簧163a、165a、163b和165b以及支持壓差測量功能的液壓元件，用以提供旁路連通，ITFV旁路功能的完整性在飛行中被連續監視，除了電磁閥之外。
因為電磁閥167或169中任一斷電將導致ITFV111a和111b都進入旁路模式，這些電磁閥167或169中任一失效可能產生休眠(dormant)。為了使PFBIT識別是電磁閥167還是169已經失效，ITFV裝置151被設計為如果電磁閥167或169已經失效就在沒有到達正常旁路位置時終止主閥芯159a和159b。對旁路位置的相應錯誤的LVDT輸出提供給FCC關于電磁閥167或169失效的指示。
現在參考附圖中圖11和圖12，該特征實施如下1.如圖11所示，如果電磁閥169已經失效，導向閥芯157a和157b就保持在接合位置。為了在沒有到達完全旁路位置時終止主閥芯159a和159b，主閥芯159a和159b的右端接觸從導向閥芯157a和157b左端伸出的擋塊186a和186b。作用在主閥芯159a和159b左端的系統壓力足夠壓縮定心彈簧163a、165a、163b和165b，但是不足以移動導向閥芯157a和157b。
2.如圖12所示，如果電磁閥167已經失效，導向閥芯157a和157b就移動到分離位置。為了在沒有到達完全旁路位置時終止主閥芯159a和159b，將貝爾維爾(Bellville)彈簧墊圈189a和189b用于主閥芯旁路位置擋塊187a和187b。如果系統壓力不通過電磁閥167提供給主閥芯159a和159b，墊圈189a和189b的彈性系數足夠阻止主閥芯159a和159b達到正常旁路位置。
盡管本發明將旁路閥、壓差傳感器和PRV三個單獨的功能集成到單個閥裝置中，但并沒有失去改善元件以滿足選定性能要求的靈活性。例如，為了使內部泄漏最小，主閥芯159a和159b最好以很緊的公差配合；但是，為了獲得合適的壓差傳感器精度，又希望獲得可以使摩擦力效應最小的松閥芯配合。而且，盡管可以通過減小ITFV閥芯直徑來同時減小泄漏和摩擦力，在旁路接合過程中對具有最小890N(200lb)的片狀物剪切力的要求就需要相對較大的閥芯直徑。下面是分析如何通過使用ITFV’s111a和111b而使旁路閥響應時間和壓差傳感器精度可以選擇性地調整。
現在參考附圖中圖13和圖14，表201和301中說明了旁路時間的選定參數。失效瞬時致動器動作的嚴重性與致動器可以進入旁路的速度直接相關。最好ITFV’s111a和111b具有30毫秒的旁路時限。盡管尺寸很大的主閥芯159a和159b會使ITFV’s111a和111b比所示更小尺寸的旁路閥芯反應更慢，但是，因為主閥芯159a和159b也用作壓差傳感器和PRV’s，所以由EHSV153或其它失效引起的力戰載荷有效地將主閥芯159a或159b之一預先定位成更加靠近旁路連通位置。另外，分離失效的致動器油缸175不需要到完全旁路位置。因為當主閥芯159a和159b移到旁路位置時，減壓油口被打開，任何壓頭力戰在該閥位置顯著減小。于是，雙ITFV裝置151在力戰情況下可以實現失效致動器油缸175有效連通旁路的速度如果不更快，也和傳統設計一樣快。在圖14中，表301說明了選定運行溫度的計算時間。所列時間都包括電磁閥開關時間。
現在參考附圖中圖15，在表401中說明了壓差傳感器精度。壓差設置的精度由制造誤差，如LVDT靈敏度、彈性系數、閥芯和襯套直徑以及差別熱膨脹的組合產生的尺寸變化決定。因為LVDT161a和161b還被用于指示主閥芯159a和159b的旁路位置，LVDT161a和161b行程的僅僅60％被用于測量壓差。
通常，影響壓差精度的熱效應以絕對值考慮。最好傳感器具有±2068kPa([±300psi]；兩傳感器之間最差情況下±4137kPa[±600psi])的絕對精度要求。但是，因為壓差傳感器的目的是平衡相對于彼此的油缸壓力，可以允許傳感器的絕對精度有更大的變化，只要保持傳感器相對于彼此的精度。根據液壓系統的熱分析，沒有失效時，最差情況下三個回油系統溫度之間的最大差值決不應該超過10℃(50°F)。因此，在致動器之間，當遭受10℃(50°F)以內的流體溫度時，ITFV壓差讀數的差值不允許超過4137kPa(600psi)至20.68MPa(3000psi)。即使形成有不利的公差，線路(lane)之間的精度也位于4137kPa(600psi)的選定要求之內，。考慮到LVDT的和制造公差之間的靈敏度變化，歧管內ITFV線路間匹配可能在讀數的13％以內。
根據本發明的集成三功能閥比單獨安裝的壓力傳感器、旁路閥和減壓閥更簡單、可靠。當在液壓致動器中配對使用時，ITFV’s111a和111b提供冗余旁路閥、減壓閥和壓力傳感器功能。如此增加的冗余性得以實現，而沒有在傳統結構上增加另外的LVDT或連線。這種冗余允許控制連接或由多個致動器致動的空氣動力表面在最常見的雙重失效之后繼續安全運行。
很明顯，上面已經描述并說明了一項具有重大優點的發明。盡管本發明以數量有限的形式顯示，但是它并不限于這些形式，而是可以在不脫離其精神的前提下進行各種變化和修改。
權利要求
1.一種集成三功能液壓閥裝置，包括一個歧管；一個設置在歧管內的主閥芯；一個設置在歧管內并與主閥芯聯動運行的導向閥芯；至少一個用于定位主閥芯和導向閥芯的彈簧；和一個由歧管支撐、用于控制主閥芯和導向閥芯的控制系統；其中，主閥芯和導向閥芯運行以提供旁路閥功能、減壓閥功能和壓差傳感器功能。
2.根據權利要求1所述的液壓閥裝置，其中主閥芯具有至少一個差壓腔。
3.根據權利要求1所述的液壓閥裝置，其中主閥芯具有兩個相對的差壓腔。
4.根據權利要求1所述的液壓閥裝置，其中控制系統包括一個與主閥芯和導向閥芯流體連通、具有一個伺服閥芯的電-液伺服閥；至少一個與主閥芯和導向閥芯流體連通的電磁控制閥；一個與主閥芯聯動運行以指示主閥芯位置的第一線性變化位移變換器；一個與伺服閥芯聯動運行以指示伺服閥芯位置的第二線性變化位移變換器；和一臺與電-液伺服閥、電磁控制閥、第一線性變化位移變換器和第二線性變化位移變換器進行電連接、以便接收和發送運行指令到那里的計算機。
5.根據權利要求1所述的液壓閥裝置，還包括一個用于過濾液壓閥裝置雜質的過濾器。
6.根據權利要求1所述的液壓閥裝置，其中旁路閥功能、減壓閥功能和壓差傳感器功能彼此獨立運行。
7.一種控制液壓致動器的冗余控制系統，包括一個與液壓致動器流體連通的歧管；一對集成三功能液壓閥裝置，各液壓閥裝置包括一個設置在歧管內的主閥芯；一個設置在歧管內并與主閥芯聯動運行的導向閥芯；一對用于定位主閥芯和導向閥芯的定心彈簧；和一個與主閥芯聯動運行以指示主閥芯位置的第一線性變化位移變換器；一個設置在歧管內、以便使兩個集成三功能液壓閥裝置流體連通的管道系統；一個由歧管支撐、用于控制主閥芯和導向閥芯的控制系統；其中，主閥芯和導向閥芯運行以提供冗余旁路閥功能、冗余減壓閥功能和冗余壓差傳感器功能。
8.根據權利要求7所述的冗余控制系統，其中控制系統包括一個與兩個主閥芯和兩個導向閥芯流體連通、具有一個伺服閥芯的電-液伺服閥；兩個與兩個主閥芯和兩個導向閥芯流體連通以有利于冗余旁路閥裝置的電磁控制閥；一個與第一主閥芯聯動運行以指示第一主閥芯位置的第一線性變化位移變換器；一個與第二主閥芯聯動運行以指示第二主閥芯位置的第二線性變化位移變換器；一個與伺服閥芯聯動運行以指示伺服閥芯位置的第三線性變化位移變換器；一臺與電-液伺服閥、兩個電磁控制閥和全部三個線性變化位移變換器進行電連接、以便接收和發送運行指令到那里的計算機。
9.根據權利要求7所述的冗余控制系統，其中旁路閥功能、減壓閥功能和壓差傳感器功能彼此獨立運行。
全文摘要
本發明公開了一種將旁路閥(如183a、185a、161a)功能結合到單個裝置的集成三功能閥(ITFV)。該ITFV可以在任意兩個失效之后繼續運行。在采用這種集成三功能閥的情況下，無論預計的失效率怎樣，電氣或液壓元件的失效組合都不會阻礙致動器繼續安全運行。
文檔編號F15B18/00GK1653273SQ03811120
公開日2005年8月10日 申請日期2003年5月16日 優先權日2002年5月16日
發明者卡洛斯·A·芬尼, 戴維·P·舒爾茨, 伊恩·L·普賴斯, 戴維·A·柯德 申請人:貝爾直升機泰克斯特龍公司