Sistema de accionamiento para un dispositivo de asistencia a la sustentación y rodamientos de rodillos utilizados en el mismo.

Un sistema de accionamiento para el despliegue y recogida de un dispositivo de asistencia a la sustentación(20) de un ala (10) de una aeronave (8),

en combinación con dicho dispositivo de asistencia a la sustentación (20),comprendiendo el sistema de accionamiento:

una pista (50) acoplada con el dispositivo de asistencia a la sustentación (20), teniendo la pista (50) superficiesexternas primera (56) y segunda (58) y superficies laterales;

un árbol (90) para ser acoplado de modo rotatorio con el ala (10) de la aeronave (8) y accionable, como respuestaa señales de control de vuelo, para desplegar o recoger el dispositivo de asistencia a la sustentación;

medios (70, 80, 120, 130) para accionar el dispositivo de asistencia a la sustentación (20), acoplado con el árbol(90), entre una posición recogida (20') a una posición desplegada (20'') a lo largo de una trayectoria arqueada (A);una pluralidad de rodamientos de rodillos de pista (100; 102, 104, 106, 108) que hacen contacto rotatorio con lassuperficies externas primera (56) y segunda (58) de la pista (50) para guiar la pista (50) a lo largo de la trayectoriaarqueada (A); y

una pluralidad de rodamientos de rodillos laterales (300) que hacen contacto de modo rotatorio con al menos unlado de la pista (50) para guiar la pista (50) a lo largo de la trayectoria arqueada (A), caracterizado por que la pista(50) está acoplada de modo pivotante con el dispositivo de asistencia a la sustentación (20) y porque la pluralidadde rodamientos de rodillos de pista (100) incluye al menos un conjunto de rodillos de pista alineados (200), y en elque el conjunto de rodillos de pista alineados (200) comprende:

un anillo exterior (210) que tiene superficies de soporte internas (211, 214); y

un anillo interior (220),

y comprende además

una pluralidad de revestimientos (250) dispuestos entre las superficies de soporte internas (212, 214) del anilloexterior (210) y las superficies de soporte externas (222, 224, 226, 228) del anillo interior (220).

Sistema de accionamiento para un dispositivo de asistencia a la sustentación y rodamientos de rodillos utilizados en el mismo

Campo de la invención Esta invención se refiere a conjuntos de rodamientos de rodillos para su uso en aplicaciones críticas y, más concretamente, a conjuntos de rodamientos de rodillos mejorados utilizados en un sistema de accionamiento de un conjunto de aeronave.

Antecedentes de la invención Es bien conocido utilizar rodamientos para reducir la fricción entre piezas móviles de un conjunto mecánico. De modo similar, es bien conocido utilizar rodamientos que ruedan sobre una pista fija para extender un primer componente desde un segundo componente. Una implementación de tal rodamiento de tipo de pista se encuentra dentro de un ala de una aeronave. Por ejemplo, una aeronave de ala fija incluye típicamente aletas dispuestas de modo movible a lo largo de un borde de ataque de cada ala y flaps dispuestos de modo movible a lo largo de un borde de salida de cada ala. Mediante la extensión, recogida y desviación selectivas de las aletas y flaps se influye sobre las condiciones de flujo aerodinámico de un ala de modo que se aumenta la sustentación generada por el ala durante el despegue o se disminuye la sustentación durante el aterrizaje. Por ejemplo, durante el despegue las aletas del borde de ataque se mueven hacia delante para prolongar una longitud de cuerda efectiva del ala y mejorar la sustentación. Durante el vuelo, las aletas del borde de ataque y los flaps del borde de salida se sitúan en una posición recogida para optimizar las condiciones aerodinámicas.

El documento GB 2213113 A describe un conjunto de soporte para soportar lateralmente una aleta del borde de ataque sobre un ala de una aeronave. Se sitúan vigas de soporte de la aleta entre parejas distanciadas de nervios del borde de ataque del ala y se soportan sobre rodillos. La aleta está limitada frente a un desplazamiento lateral por rodillos laterales de conjuntos de rodillos que sobresalen hacia dentro desde cada uno de los nervios del ala en una o más posiciones de la viga de soporte.

El documento US 4471928 describe un mecanismo de accionamiento y extensión para dispositivos de alta sustentación aerodinámica tales como una aleta del borde de ataque de un ala o un flap del borde de salida de un ala; en el que un panel aerodinámico se conecta con un extremo de un miembro de pista extensible que está soportado y guiado por su otro extremo mediante rodillos montados de modo fijo a una estructura de nervio del ala. El documento describe que el extremo delantero de las pistas está conectado de modo pivotante con paneles de aleta.

El documento US 2007/0102587 A1 describe un sistema de aleta del borde de ataque de un ala. El documento describe 30 que el extremo delantero de una pista curvada está acoplado de modo pivotante con un panel de aleta.

El documento GB 2048181 A describe un conjunto de aleta movible para un álabe de una aeronave. La aleta movible, o cada una de las aletas, es ajustable entre posiciones extendida y recogida mediante una varilla de empuje que está acoplada en un extremo con un mecanismo articulado y en su otro extremo con la aleta.

El documento US 4399970 describe un sistema de accionamiento y posicionamiento de una aleta del borde de ataque de un ala. El sistema de accionamiento y posicionamiento comprende una transmisión unificada y un mecanismo de programación que comprende una excéntrica contorneada en alguna medida en forma de una excéntrica en S y que tiene un seguidor de rodillo que está conectado a una biela y a un brazo motriz.

El documento GB 2304656 describe un mecanismo de despliegue para mover una aleta del borde de ataque o un flap del borde de salida de un ala de aeronave. En mecanismo incluye una viga de soporte de sección en I que se extiende entre la sección aerodinámica y la aleta o flap. La viga de soporte está soportada para un contacto de rodadura con la sección de sustentación principal mediante rodillos entre largueros superior e inferior. Los rodillos entre largueros están montados de modo rotatorio en la sección de sustentación principal entre una pareja contigua de nervios de ala sobre ejes que pasan entre medias.

El documento EP 230681 A2 describe una aleta del borde de ataque de una aeronave. La aleta se recoge y extiende 45 mediante una pista de transmisión que está soportada dentro del ala mediante rodillos superiores situados a lo largo de la cuerda en la cavidad del ala, un rodillo delantero inferior, y una pareja de anillos de rodillos montados de modo rotatorio en lados opuestos de un engranaje de piñón actuador rotatorio.

El documento WO 2006/114237 A1 describe un procedimiento para soportar un árbol de transmisión de una transmisión accesoria accionada eléctricamente para vehículos en un alojamiento de rodamientos mientras se usa un casquillo 50 excéntrico.

El documento EP 771956 A1 describe un rodamiento deslizante para un árbol de motor. El rodamiento deslizante está fijado a un árbol, y tiene dos casquillos de soporte fijos. Estos últimos tienen superficies de soporte radiales sobre sus circunferencias internas, para manguitos de soporte que tienen un juego radial en el árbol, y que son centrados mediante elementos circundantes, que están conectados con los anillos de soporte axiales. Los extremos de los casquillos que se orientan alejándose entre sí tienen superficies de soporte axiales para los anillos.

Hablando en general, los diseños de aletas del borde de ataque emplean una serie de rodamientos de tipo de rodillos que guían pistas fijas para extender las aletas del borde de ataque con el fin de aumentar la sustentación a baja velocidad para el aterrizaje y despegue. Las pistas pueden tener múltiples configuraciones tales como, por ejemplo, formas generales de viga en I y viga en PI. Como las propias pistas no son típicamente excesivamente robustas en su construcción se deben realizar múltiples condiciones de carga mediante los rodamientos de rodillos de pista. De modo similar, rodillos o clavijas de carga laterales deslizan típicamente contra la pista para ayudar en el centrado de los rodillos principales en la pista. El ala incluye asimismo sistemas de accionamiento para posicionar las aletas y los flaps. Los sistemas de accionamiento incluyen, por ejemplo, motores de accionamiento (por ejemplo, motores de accionamiento hidráulicos o eléctricos) , árboles de accionamiento y otros rodamientos tales como rodamientos esféricos, casquillos y rodamientos articulados que contribuyen al despliegue y recogida de las aletas y flaps. Como se puede apreciar, los diseños de alas de aeronaves se están desarrollando continuamente ya que los ingenieros buscan mejorar el rendimiento del aeronave a la vez que aumentar las capacidades del sistema. Los diseños más novedosos tienden a aumentar el número de sistemas empleados en una sección transversal de ala. Por consiguiente, el espacio en la sección transversal de ala se convierte en algo valioso. Por lo tanto, es deseable mejorar las características de rendimiento de componentes (por ejemplo, para reducir el mantenimiento) en el ala a la vez que se minimiza igualmente el espacio necesario para tales componentes.

En base a lo anterior, el objeto general de esta invención es proporcionar un rodamiento mejorado para su uso en aplicaciones cruciales.

Resumen de la invención La presente invención es un sistema de accionamiento como se define en la reivindicación 1 para desplegar y recoger un dispositivo de asistencia a la sustentación de un ala de una aeronave. El sistema de accionamiento incluye una pista 25 acoplada de modo pivotante con el dispositivo de asistencia a la sustentación, un árbol que gira en respuesta a señales de control de vuelo para desplegar o recoger el dispositivo de asistencia a la sustentación, medios para accionar el dispositivo de asistencia a la sustentación entre una posición recogida y una posición desplegada a lo largo de una trayectoria arqueada, una pluralidad de rodamientos de rodillos de pista y una pluralidad de rodamientos de rodillos laterales. Los rodamientos de rodillos hacen contacto rotatorio con la pista para guiar la pista a lo largo de la trayectoria arqueada. En un modo de realización, los rodamientos de rodillos de pista comprenden un anillo exterior, un anillo interior dividido y revestimientos dispuestos entre superficies de soporte de los anillos exteriores e interiores. El anillo interior dividido está configurado para asumir la deformación y doblado de una clavija de montaje que acopla el rodamiento de rodillos de la pista en la proximidad a la pista. En otro modo de realización, el rodamiento de rodillos de pista comprende un aro de rodadura externo, un aro de rodadura interno... [Seguir leyendo]

1. Un sistema de accionamiento para el despliegue y recogida de un dispositivo de asistencia a la sustentación (20) de un ala (10) de una aeronave (8) , en combinación con dicho dispositivo de asistencia a la sustentación (20) , comprendiendo el sistema de accionamiento:

una pista (50) acoplada con el dispositivo de asistencia a la sustentación (20) , teniendo la pista (50) superficies externas primera (56) y segunda (58) y superficies laterales;

un árbol (90) para ser acoplado de modo rotatorio con el ala (10) de la aeronave (8) y accionable, como respuesta a señales de control de vuelo, para desplegar o recoger el dispositivo de asistencia a la sustentación;

medios (70, 80, 120, 130) para accionar el dispositivo de asistencia a la sustentación (20) , acoplado con el árbol 10 (90) , entre una posición recogida (20’) a una posición desplegada (20’’) a lo largo de una trayectoria arqueada (A) ;

una pluralidad de rodamientos de rodillos de pista (100; 102, 104, 106, 108) que hacen contacto rotatorio con las superficies externas primera (56) y segunda (58) de la pista (50) para guiar la pista (50) a lo largo de la trayectoria arqueada (A) ; y

una pluralidad de rodamientos de rodillos laterales (300) que hacen contacto de modo rotatorio con al menos un 15 lado de la pista (50) para guiar la pista (50) a lo largo de la trayectoria arqueada (A) , caracterizado por que la pista (50) está acoplada de modo pivotante con el dispositivo de asistencia a la sustentación (20) y porque la pluralidad de rodamientos de rodillos de pista (100) incluye al menos un conjunto de rodillos de pista alineados (200) , y en el que el conjunto de rodillos de pista alineados (200) comprende:

un anillo exterior (210) que tiene superficies de soporte internas (211, 214) ; y

un anillo interior (220) ,

y comprende además una pluralidad de revestimientos (250) dispuestos entre las superficies de soporte internas (212, 214) del anillo exterior (210) y las superficies de soporte externas (222, 224, 226, 228) del anillo interior (220) .

2. El sistema de accionamiento de la reivindicación 1, en el que los medios para accionar comprenden:

una pista de engranajes (130) acoplada con la pista (50) ; y

un piñón (120) acoplado con el árbol (90) , piñón (120) que tiene unos dientes de engranaje (122) que se acoplan con la pista de engranajes (130) ;

en el que cuando el árbol (90) gira en una primera dirección, el piñón (120) se acopla con la pista de engranajes (130) para mover el dispositivo de asistencia a la sustentación (20) de la posición recogida (20’) a la posición desplegada (20’’) a lo largo de la trayectoria arqueada (A) , y cuando el árbol (90) gira en una segunda dirección, el piñón (120) se acopla con la pista de engranajes (130) para mover el dispositivo de asistencia a la sustentación (20) de la posición desplegada (20’’) a la posición recogida (20’) a lo largo de la trayectoria arqueada (A) .

3. El sistema de accionamiento de la reivindicación 1, en el que los medios de accionamiento comprenden:

un brazo de accionamiento (80) acoplado con la pista (50) , y

una palanca de accionamiento (70) acoplada con el árbol (90) y con el brazo de accionamiento (80) ;

en el que cuando el árbol (90) gira en una primera dirección la palanca de accionamiento (70) acciona el brazo de accionamiento (80) para mover la pista (50) y el dispositivo de asistencia a la sustentación (20) de la posición recogida (20’) a la posición desplegada (20’’) a lo largo de la trayectoria arqueada (A) , y cuando el árbol (90) gira en una segunda dirección, la palanca de accionamiento (70) acciona el brazo de accionamiento (80) para mover la pista (50) y el dispositivo de asistencia a la sustentación (20) de la posición desplegada (20’’) a la posición recogida (20’) a lo largo de la trayectoria arqueada (A) .

4. El sistema de accionamiento de la reivindicación 1, en el que la pluralidad de rodamientos de rodillos de pista incluye al menos un rodamiento de rodillos de pista (102, 104) en contacto rotatorio con una superficie superior

(56) de la pista (50) y al menos un rodamiento de rodillos de pista (106, 108) en contacto rotatorio con una 45 superficie inferior (58) de la pista (50) .

5. El sistema de accionamiento de la reivindicación 1, en el que el sistema de accionamiento incluye además una

banda de montaje (110) que rodea al menos una porción de la pista (50) y en el que la pluralidad de rodamientos de rodillos de pista (102, 104, 106, 108) están acoplados con la banda de montaje (110) .

6. El sistema de accionamiento de la reivindicación 5, en el que los rodamientos de rodillos de pista (100) se

acoplan con la banda de montaje (110) con casquillos opuestos (140) , una clavija de montaje (150) y una tuerca 5 (160) .

7. El sistema de accionamiento de la reivindicación 6, en el que los casquillos opuestos (140) comprenden casquillos excéntricos y la tuerca (160) comprende una tuerca almenada que permite el ajuste de la pista (50) en el montaje.

8. El sistema de accionamiento de la reivindicación 1, en el que la pluralidad de rodamientos de rodillos de pista 10 (100) incluye al menos un rodamiento de rodillos de pista (100) que tiene elementos de aguja (103) .

9. El sistema de accionamiento de la reivindicación 1, en el que los revestimientos (250) comprenden al menos uno de politetrafluoretileno, poliéster, grafito, tejido impregnado con un polímero, uretano, poliimida, epoxi y fenólica.

10. El sistema de accionamiento de la reivindicación 1, en el que los revestimientos está moldeados y comprenden

al menos uno de politetrafluoretileno, poliéster, grafito, fibras en una resina de material compuesto termoestable fabricada de poliéster, uretano, poliimida, epoxi y fenólica.

11. El sistema de accionamiento de la reivindicación 1, que comprende además: una pluralidad de escudos (260, 270) dispuestos alrededor de porciones de resalto (216, 218) de un diámetro externo del anillo exterior (210) y que se extienden hasta un diámetro externo (223) del anillo interior (220) .

12. El sistema de accionamiento de la reivindicación 1, en el que el anillo interior es un anillo dividido (220) que tiene una primera porción (230) y una segunda porción (240) , teniendo cada una de las porciones primera (230) y segunda (240) las superficies de soporte externas (222, 224, 226, 228) ; y en el que los anillos interiores (220) comprenden acero 17-4PH y el anillo exterior (210) comprende acero inoxidable del tipo AISI 422 con un proceso especial de endurecimiento por nitruración.

13. El sistema de accionamiento de la reivindicación 1, en el que el anillo interior (220) es un anillo dividido que tiene una primera porción (230) y una segunda porción (240) , teniendo cada una de las porciones primera (230) y segunda (240) superficies de soporte externas (222, 224, 226, 228) ;

en el que el anillo interior dividido (220) está configurado para asumir la deformación y doblado de una clavija de montaje (150) que acopla el rodamiento de rodillos de pista alineados (200) con la pista (50) .

14. El sistema de accionamiento de la reivindicación 13, en el cada una de la primera porción (230) y la segunda porción (240) de anillo interior dividido (220) incluye una porción de cuerpo (232, 242) y una porción de cabeza (234, 244) , y en el que cada una de las porciones de cabeza (234, 244) tiene un reborde (236, 246) para limitar el movimiento axial del anillo exterior (210) .