[发明专利]动力阀的故障检测装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种阀，其工作由一个遥控致动器加以确保。特别是，本发明涉及用于检测阀的主要组成部件、如驱动轴、阀的电机的故障的装置和方法，尤其是当该阀用于在安全方面很重要的管路、如飞机的燃油管路时。 

背景技术

飞机的燃油管路一般具有燃油阀，其功能例如是切断发动机的供给、开启燃油供给或在独立的油箱之间转移燃油。 

如图1所示，一个燃油阀1具有一个致动器11，其由与减速器联接的电机12驱动。致动器11通过驱动轴14驱动一个球形旋塞13转动，驱动轴14进入到燃油箱15内。球形旋塞13插入到一个阀体16中，且围绕轴线132转动安装在所述阀体内。球形旋塞13具有一个通孔133，通孔具有基本垂直于轴线132的一个轴线134。阀体16的两端161基本呈圆柱形，其直径基本小于球形旋塞的直径，燃油供给管道17固定在其上。两端161基本直线对齐，其轴线171基本垂直于轴线132。 

在这种燃油阀上，在正常工作时没有任何的中间位置，其位置要么开启，要么关闭。 

当阀处于开启位置以供给燃油时，球形旋塞13的孔133的轴线134和供给管道17的轴线171基本同轴。 

当阀处于关闭位置以便阻止燃油供给时，球形旋塞13的孔133的轴线134和供给管道17的轴线171基本垂直。 

目前，这些阀的监控方法在于，借助定位在致动器11中的开关比较阀的控制位置和阀的检测位置。监控装置的一个错误与一个或多个 开关的故障危险有关，这些故障例如由电触点问题或开关机构的损坏引起。在这种情况下，阀的位置不能确定，一个错误信息、例如“未知故障”反馈到飞机的监视系统。因此，需要进行检修，将阀关闭在一个已知位置，更换致动器11，这可能导致飞机的停机，和相当长时间的故障检测和排除。另一个限制在于，只有致动器11的位置得到监控，而球形旋塞13或驱动轴14的实际位置却不被监控。这种限制可导致故障被隐藏的可能性。因此，有可能致动器11的位置被检测且传输到驾驶舱，而例如由于驱动轴11的未检测到的故障，球形旋塞13却不处于相应的位置。这些隐藏的故障，其中包括驱动轴11的故障，可能影响飞机的可操作性，因此需要定期安排检修操作，检查阀是否功能良好，这可能给经营的航空公司造成麻烦。 

一个解决方案是在球形旋塞13上增加位置传感器。但是，这些传感器的使用导致在燃油箱中引入缆线，缆线在燃油箱中的引入可导致短路的危险。 

专利申请US2003193310和US2005156550、日本专利JP7280705和JP1121733以及日本专利申请JP19930349329描述了使用专用微处理器的不同装置，微处理器联接到位置传感器，位置传感器或者布置在电机内，或者布置在驱动轴14上或与之紧靠。这些解决方案显得复杂，其缺陷是要增加传感器的数量，尤其是靠近燃油箱的它们的相关电源的数量。 

发明内容

本发明提出一种阀及其运行期间阀的运行的诊断方法，用于检测所述阀上的故障。 

飞机的燃油管路阀在一个阀体上具有一个旋塞，其适于连接于燃油供给管道，所述旋塞围绕一个旋转轴线可在所述阀体中转动，且与一个驱动轴的一个第一端部相连，所述驱动轴由一个电动致动器驱动转动。旋塞具有一个通孔，其轴线基本垂直于旋转轴线，旋塞在其转动范围的两端具有两个稳定位置，如： 

-在旋塞的一个第一位置，称为开启位置，孔的轴线定向使燃油可流入管道， 

-在旋塞的一个第二位置，称为关闭位置，孔的轴线定向阻止燃油流入管道。 

根据本发明，阀具有： 

-扭矩产生装置，其定位在与旋塞相连的一个副轴的一端，所述扭矩产生装置根据旋塞在阀体中的位置在驱动轴上产生可变化的扭矩，并适于增大由致动器引起的电流， 

-位置检测装置，其定位在驱动轴的与第一端部相对的第二端部，适于发出所述驱动轴的位置特征信号。 

有利地，扭矩产生装置和位置检测装置的定位使得，当从开启位置过渡到关闭位置时，扭矩在关闭位置的检测之前增大，当从关闭位置过渡到开启位置时，扭矩在开启位置的检测之前增大。 

扭矩产生装置直至在转动范围两端的附近才产生显著的扭矩，并且从每个端部附近直到相应的端部产生逐渐增大的扭矩。 

在本发明的一个实施例中，扭矩产生装置具有： 

-一个盘形件，在自由端一侧与副轴相连，具有至少一个凸出件，