裝有運動控制軸承的旋翼式飛的制造方法
【專利摘要】提供了運動控制軸承以及制造具有監(jiān)控其特性的能力的運動控制軸承的方法。公開了利用無線通信并監(jiān)控與機器轂盤處的軸承和葉片有關(guān)的多個負載、運動和健康狀況相關(guān)信息項來形成和使用尤其用于旋翼式飛機的運動控制軸承的裝置和方法。靜態(tài)和動態(tài)的葉片定向提供了關(guān)于飛行狀況、推力矢量和交通工具總重量的附加信息。利用動能動力采集來提供動力。
【專利說明】裝有運動控制軸承的旋翼式飛機
[0001]本申請要求2011年4月 7 日提交的名稱為“ROTARY WING AIRCRAFT INSTRUMENTEDMOTION CONTROL DEVICE (裝有運動控制裝置的旋翼式飛機)”的美國臨時申請N0.61/472,923的權(quán)益，該美國臨時申請通過引用并入本文。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明整體涉及運動控制軸承和用于監(jiān)控其特性的運動控制軸承的制造方法。本發(fā)明涉及旋翼式飛機和運動控制軸承。本發(fā)明涉及直升機旋翼系統(tǒng)中的運動控制軸承。
【背景技術(shù)】
[0003]運動控制軸承被構(gòu)造為附接在兩個受控部件結(jié)構(gòu)之間以便控制這兩個結(jié)構(gòu)之間的相對運動。運動控制軸承優(yōu)選地包括粘合到做相對運動的兩個遠側(cè)表面上的至少一個彈性體層壓件。運動控制軸承控制運動。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在一個方案中，本發(fā)明包括一種用于旋翼式飛機的軸承裝置。所述軸承裝置提供第一控制部件和第二控制部件之間的受約束相對運動。軸承裝置包括彈性體層壓件、第一端部軸承連接器、第二端部軸承連接器以及至少第一傳感器部件。彈性體層壓件包括非彈性體墊片和彈性體墊片的多個成型粘合交替層。第一端部軸承連接器與彈性體層壓件的第一端部粘合。第一端部軸承連接器用于借助第一控制部件接地。第二端部軸承連接器與彈性體層壓件的第二遠側(cè)端部粘合。第二端部軸承連接器用于借助第二控制部件接地。第一傳感器部件與第一端部軸承連接器、無線發(fā)送器和動能動力采集裝置相連。動能動力采集裝置布置在彈性體層壓件附近，其中動能動力采集裝置從能源提取電能以向軸承裝置供電，其中第一傳感器部件感測第一端部軸承連接器和第二端部軸承連接器之間的運動，并且無線發(fā)送器將感測到的運動的傳感器數(shù)據(jù)發(fā)送到無線接收器。
[0005]在一個方案中，本發(fā)明包括制造用于旋翼式飛機的運動控制軸承裝置的方法。制造軸承裝置的方法包括:約束第一控制部件和第二控制部件之間的相對運動。所述方法包括:提供彈性體層壓件、至少第一傳感器部件、無線發(fā)送器和動能動力采集裝置。所述彈性體層壓件包括非彈性體墊片和彈性體墊片的多個成型粘合交替層。彈性體層壓件包括與彈性體層壓件的第一端部粘合的第一端部軸承連接器。彈性體層壓件包括與彈性體層壓件的第二遠側(cè)端部粘合的第二端部軸承連接器。動能動力采集裝置從能源提取電能以向軸承裝置供電，其中所述第一傳感器部件感測第一端部軸承連接器和第二端部軸承連接器之間的運動，并且無線發(fā)送器將感測到的運動的傳感器數(shù)據(jù)發(fā)送到無線接收器。
[0006]在另一方案中，本發(fā)明包括軸承裝置。所述軸承裝置提供第一控制部件和第二控制部件之間的受約束相對運動。所述軸承裝置包括彈性體層壓件16和感測器件。所述彈性體層壓件包括非彈性體墊片和彈性體墊片的多個成型粘合交替層。軸承裝置包括與彈性體層壓件的第一端部粘合的第一端部軸承連接器，所述第一端部軸承連接器用于借助第一控制部件接地。軸承裝置包括與彈性體層壓件的第二遠側(cè)端部粘合的第二端部軸承連接器，所述第二端部軸承連接器用于借助第二控制部件接地。感測器件具有用于為所述感測器件提供動力的器件，其中感測器件感測第一端部軸承連接器和第二端部軸承連接器之間的運動，并且將感測到的運動的傳感器數(shù)據(jù)發(fā)送到無線接收器。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1示出了旋翼式飛機的側(cè)視圖。
[0008]圖2示出了具有無線通信的旋翼式飛機上的運動控制軸承位置的詳細剖視圖。
[0009]圖3示出圍繞旋翼式飛機的中央轂盤定位的運動控制軸承的示意圖。
[0010]圖4示出了運動控制軸承的示意圖。
[0011]圖5示出了用于運動控制軸承的無線傳感器的流程圖。
[0012]圖6-圖9示出了彈性體裝置中的傳感器的放置方式。
[0013]圖10示出了 CF軸承及其在轂盤構(gòu)造中的放置方式的示意圖。
[0014]圖11示出了通過CF軸承的固定部件進行的有線通信。
[0015]圖12示出了將粘合球狀彈性體軸承封裝件附接到主金屬構(gòu)件。
[0016]圖13示出了具有主金屬構(gòu)件的粘合球狀彈性體軸承的剖視圖。
[0017]圖14示出了在模具中定位粘合球狀彈性體軸承封裝件。
[0018]圖15示出了帶有為進行負載感測而裝備的運動控制軸承的旋翼轂盤的分解圖。
[0019]圖16和圖17示出了旋翼轂盤的一部分中的運動控制軸承的剖視圖。
[0020]圖18示出了動能動力采集裝置。
[0021]圖19和圖20示出了不帶有彈性體元件的動能動力采集裝置的分解圖。
[0022]圖21示出了不具有彈性元件、包括繞組和多個磁體的動能動力采集裝置的仰視圖。
[0023]圖22示出了不具有彈性元件、包括繞組的動能動力采集裝置的剖面?zhèn)纫晥D。
[0024]圖23示出了不具有彈性元件、包括多個磁體的動能動力采集裝置的剖面?zhèn)纫曂敢晥D。
[0025]圖24示出了負載感測組件的側(cè)視透視圖。
[0026]圖25示出了用于負載感測組件的控制電路。
[0027]圖26示出了負載感測組件的分解透視圖。
[0028]圖27示出了與運動控制軸承相關(guān)聯(lián)的磁場。
[0029]圖28示出了縱向延伸線性位移傳感器組件。
[0030]圖29示出了多個傳感器的示意性放置方式。
[0031]圖30示出了多個傳感器的示意性放置方式。
【具體實施方式】
[0032]本發(fā)明的另外的特征和優(yōu)點將在下面的詳細說明中進行闡述，并且部分地由本領(lǐng)域技術(shù)人員從該說明中容易理解到或者通過實施如本文所描述的發(fā)明來理解，包括下面的詳細說明、權(quán)利要求書以及附圖?，F(xiàn)在將具體參照本發(fā)明的優(yōu)選實施例，本發(fā)明的實例在附圖中示出。[0033]在實施例中，本發(fā)明包括旋翼式飛機運動控制軸承裝置10，下文稱為軸承裝置
10。軸承裝置10提供第一旋翼式飛機控制部件12和第二旋翼式飛機控制部件14(下文稱為第一控制部件12和第二控制部件14)之間的約束相對運動。軸承裝置10包括彈性體成型粘合層壓件16。彈性體成型粘合層壓件16在下文中稱為彈性體層壓件16。雖然圖3和圖4中顯示為球狀的彈性體層壓件16，但彈性體層壓件16也可以為柱狀的。
[0034]彈性體層壓件16包括內(nèi)部設置的非彈性體墊片18和彈性體墊片20構(gòu)成的多個成型粘合交替層，優(yōu)選地在施加成型壓力和溫度期間在容納和定位墊片18、20的彈性體固化模具22內(nèi)粘合硬化，從而提供固化的彈性體墊片20和非彈性體墊片18的彈性體層壓件
16。多個成型粘合交替層構(gòu)成了彈性體層壓件16的粘合球狀彈性體軸承封裝件。
[0035]軸承裝置10包括與彈性體層壓件16的第一端部26粘合的第一端部軸承連接器24，第一端部軸承連接器24用于借助第一控制部件12接地，軸承裝置10包括與彈性體層壓件16的第二遠側(cè)端部32粘合的第二端部軸承連接器28非彈性體金屬部件，軸承裝置10的第二端部軸承連接器28用于借助第二控制部件14接地。
[0036]軸承裝置10至少包括第一傳感器部件34，第一傳感器部件34與第一端部軸承連接器24相連。軸承裝置10包括傳感器數(shù)據(jù)無線收發(fā)器發(fā)送器36以及下文稱為動能動力采集裝置38的周圍環(huán)境動能動力采集裝置38。傳感器數(shù)據(jù)無線收發(fā)器發(fā)送器36下文稱為無線發(fā)送器36。無線發(fā)送器36為適于軸承裝置10且能夠進行電子通信的任何類型的無線發(fā)送器。
[0037]動能動力采集裝置38布置在彈性體層壓件16附近，其中動能動力采集裝置38從與旋翼式飛機42相關(guān)聯(lián)的能源40提取電能，以向軸承裝置10提供電力形式的電能。優(yōu)選地，第一控制部件12和第二控制部件14之間的相對運動驅(qū)動動能動力采集裝置38。動能動力采集裝置38提供電力，其中第一傳感器部件34感測第一端部軸承連接器24和第二端部軸承連接器28之間的運動，并且無線發(fā)送器36將感測到的運動的傳感器數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)無線收發(fā)器接收器44和相關(guān)聯(lián)的電子器件45。數(shù)據(jù)無線收發(fā)器接收器44下文中稱為無線接收器44?？蛇x地，第一傳感器部件34與旋翼式飛機42的電源(未示出)電連通，在需要時從其中接收增補電力。
[0038]優(yōu)選地，彈性體層壓件16由球狀殼體拱段46構(gòu)成，球狀殼體拱段46包括增大/減小半徑的非彈性體球狀拱段殼體層墊片48和彈性體球狀拱段殼體層墊片50的多個成型粘合交替球狀拱段殼體層，第一端部軸承連接器24具有與彈性體層壓件16的第一端部26粘合的球狀殼體拱段46，軸承裝置10的第一端部軸承連接器24用于借助第一控制部件12接地，軸承裝置10的第二遠側(cè)端部軸承連接器28具有與彈性體層壓件16的第二遠側(cè)端部32粘合的球狀殼體拱段46。優(yōu)選地，軸承裝置10為旋翼式飛機中的可更換的使用有限的裝置，優(yōu)選地，飛機軸承裝置被更換成替換零件以替換使用過的軸承裝置。
[0039]優(yōu)選地，軸承裝置10包括第二傳感器部件52，第二傳感器部件52與第一端部軸承連接器24相連。在優(yōu)選的實施例中，定向且連接在軸承裝置10上的第一傳感器部件34和第二傳感器部件52為定向加速計，加速計相對于旋翼轂盤旋轉(zhuǎn)軸線54定向。優(yōu)選地，加速計相對于旋翼轂盤旋轉(zhuǎn)軸線54定向且相對于介于加速計之間的縱向延伸的葉片軸線56而彼此相反，且加速計相對于軸承旋轉(zhuǎn)中心58定向，優(yōu)選地,相反的加速計由繞旋翼轂盤旋轉(zhuǎn)軸線54的旋轉(zhuǎn)來提供旋轉(zhuǎn)加速計數(shù)據(jù)，從而由感測到的旋轉(zhuǎn)加速度提供位置測量數(shù)據(jù)。[0040]優(yōu)選地，軸承裝置10的第一傳感器部件34由沿著縱向傳感器軸線62從第一傳感器端部64延伸到遠側(cè)第二端部66的縱向延伸傳感器60構(gòu)成。優(yōu)選地，縱向延伸傳感器60的遠側(cè)第二端部66與第二端部軸承連接器28相連。在優(yōu)選的實施例中，縱向延伸傳感器60為線性可變差動變壓器。在實施例中，縱向延伸傳感器60檢測第二端部軸承連接器28的對象檢測部，優(yōu)選地，縱向延伸傳感器60由非接觸式可變差動變壓器70構(gòu)成。縱向延伸傳感器60的遠側(cè)第二端部66與第二端部軸承連接器28相連且優(yōu)選地為第一傳感器部件34的第一傳感器端部64的互補傳感器部件配對端部72。互補傳感器部件配對端部72感測第一端部軸承連接器24和第二端部軸承連接器28之間沿著縱向延伸軸線74的位置特性?？v向傳感器軸線62與縱向延伸軸線74、縱向延伸線性位移傳感器組件78、縱向延伸可變磁阻變換器傳感器組件和縱向延伸差動可變磁阻變換器傳感器組件對準。優(yōu)選地，縱向延伸傳感器60由縱向延伸線性位移傳感器組件78構(gòu)成。在實施例中，縱向延伸傳感器60是位移變換器，優(yōu)選地導電表面之間的軸向位移改變導電表面之間的空間，感測到的電氣變化提供相對于端部軸承連接器24、28之間的位移的傳感器數(shù)據(jù)。
[0041]在優(yōu)選的實施例中，縱向延伸線性位移傳感器組件78包括細長導電體，優(yōu)選地包括縱向延伸的被收容的細長導電體流體88，該細長導電體的電氣特性相對于伸長率變化。在優(yōu)選的實施例中，導電體的電阻隨著變化的位移而變化。在優(yōu)選的實施例中，導電體為液態(tài)金屬質(zhì)量體，優(yōu)選地為由鎵和銦構(gòu)成的液態(tài)金屬質(zhì)量體。
[0042]在優(yōu)選的實施例中，軸承裝置10包括感測第一端部軸承連接器24和第二端部軸承連接器28之間的位置特性的多個互補對縱向延伸傳感器部件組件90，優(yōu)選地它們的縱向延伸傳感器60具有非平行軸線。優(yōu)選地，縱向延伸傳感器部件組件90延伸通過球狀殼體拱段46，優(yōu)選地非平行軸線92定向成與軸承中心z軸線94非平行。優(yōu)選地，四個縱向延伸傳感器部件組件90延伸通過球狀殼體拱段46，優(yōu)選地，它們的縱向延伸軸線74彼此非平行且相對于旋翼轂盤旋轉(zhuǎn)軸線54定向。
[0043]軸承裝置10包括負載感測組件96，負載感測組件96由動能動力采集裝置38供給動力，負載感測組件96將負載傳感器數(shù)據(jù)通過無線發(fā)送器36發(fā)送到無線接收器44。優(yōu)選地，負載感測組件96由與第一端部軸承連接器24相連的多個應變儀橋構(gòu)成。
[0044]優(yōu)選地,動能動力采集裝置38包括繞組102和多個磁體104。優(yōu)選地,動能動力采集裝置38為包括繞組102和多個磁體104的環(huán)境動能動力采集裝置38。
[0045]優(yōu)選地，軸承裝置10包括第二彈性體成型粘合層壓件106，下文稱之為第二彈性體層壓件106。第二彈性體層壓件106包括內(nèi)部設置的非彈性體墊片108和彈性體墊片110構(gòu)成的多個第二彈性體層壓件106成型粘合交替層，優(yōu)選地，在施加成型壓力和溫度期間在容納和定位墊片108、110的彈性體固化模具112內(nèi)粘合硬化，從而提供固化的彈性體墊片110和非彈性體墊片108的第二彈性體層壓件106。優(yōu)選地，動能動力采集裝置38與第二彈性體層壓件106相連。第二彈性體層壓件106為具有平面型非彈性體墊片108和平面型彈性體墊片110的成型粘合交替層的柱狀彈性體層壓件，圓形的平面型墊片提供柱狀成型粘合層壓件114，并且第二彈性體層壓件106包括柱狀成型粘合層壓件變漿軸承(pitchbearing)。柱狀成型粘合層壓件114為柱狀形式的第二彈性體層壓件106。
[0046]優(yōu)選地，軸承裝置10的第二彈性體層壓件106包括內(nèi)部設置的非彈性體墊片108和彈性體墊片Iio的多個第二彈性體層壓件106成型粘合交替層，優(yōu)選地，在施加成型壓力和溫度期間在容納和定位墊片108、110的彈性體固化模具112內(nèi)粘合硬化，從而提供固化的彈性體墊片110和非彈性體墊片108的第二彈性體層壓件106。軸承裝置10的第二柱狀第二彈性體層壓件106與包括繞組102和多個磁體104的動能動力采集裝置38相連。與動能動力采集裝置38相連的軸承裝置10的第二柱狀第二彈性體層壓件106從旋翼的受控循環(huán)俯仰運動提供電力。優(yōu)選地，第二彈性體層壓件106包括平面型非彈性體墊片108和平面型彈性體墊片110的成型粘合交替層，圓形的平面型墊片108、110提供柱狀成型粘合層壓件變漿軸承。
[0047]優(yōu)選地，軸承裝置10包括第二傳感器部件52，第二傳感器部件52與第二端部軸承連接器28相連。在優(yōu)選的實施例中，軸承裝置10包括第一磁場感測第一傳感器部件118，優(yōu)選地包括磁力計118，并且第二傳感器部件52由與第二端部軸承連接器28相連的第二磁傳感器對象120構(gòu)成。優(yōu)選地,磁力計為三軸磁力計,定向和定中心在第一端部軸承連接器24的縱向延伸軸線74上。該三軸磁力計由測量包括磁場強度、磁傾角和磁偏角在內(nèi)的磁場分量的三個正交矢量磁力計構(gòu)成。
[0048]第二定向磁傳感器對象120與第二端部軸承連接器28相連。永磁體對象122定向和定中心在第二端部軸承連接器28的縱向延伸軸線74上，永磁體對象122產(chǎn)生磁場線123。在實施例中，第二端部軸承連接器28由非磁性金屬構(gòu)成，第一端部軸承連接器24由非磁性金屬構(gòu)成，并且內(nèi)部的非彈性體墊片18由非磁性金屬構(gòu)成。
[0049]在實施例中，第二端部軸承連接器28由磁性金屬構(gòu)成。在實施例中，第一端部軸承連接器24由磁性金屬構(gòu)成。在實施例中，至少一個非彈性體墊片18由磁性金屬構(gòu)成。優(yōu)選地，利用定向的磁力計和遠側(cè)永磁體對象122來測量傳感器在磁體的磁場內(nèi)的相對位置。來自三個軸線的磁力計讀數(shù)經(jīng)濾波和處理而生成與磁體和傳感器之間的x、y、z軸位移成比例的信號。優(yōu)選地，磁力計定向和定中心在球狀軸承126的中心軸線124上，磁力計的三個軸線相對于永磁體對象122的磁場線123定向。
[0050]軸承裝置10具有使用壽命開始彈簧比率SRB和使用壽命結(jié)束彈簧比率SRE，SRE〈SRB。優(yōu)選地，SRE不大于0.83SRB，優(yōu)選地不大于0.81SRB，并且優(yōu)選地，使用壽命結(jié)束彈簧比率小于使用壽命開始彈簧比率的百分之八十。軸承裝置10具有使用壽命0L，其由第一端部軸承連接器24和第二端部軸承連接器28之間的多個操作偏轉(zhuǎn)循環(huán)來測量，直到達到使用壽命結(jié)束彈簧比率SRE為止。其中，軸承裝置10具有使用壽命0L，至少第一磁場感測第一傳感器部件118監(jiān)控第一端部軸承連接器24和第二端部軸承連接器28之間的彈性體層壓件16的操作彈簧比率。裝置監(jiān)控彈性體層壓件16相對于SRB和SRE的操作彈簧比率。
[0051]優(yōu)選地，無線發(fā)送器36將傳感器數(shù)據(jù)發(fā)送到無線接收器44，傳感器數(shù)據(jù)包括彈性體層壓件16的操作彈簧比率數(shù)據(jù)。傳感器數(shù)據(jù)用于判定軸承裝置10的更換。傳感器數(shù)據(jù)用于監(jiān)控軸承裝置10的使用，監(jiān)控并收集軸承所經(jīng)過的負載歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)，對使用過量事件(即，如下的軸承事件:涉及超過指示顯著損害、受損軸承壽命的預定閾值的軸承應力和/或應變，對近期檢查或移除/更換的需要，估計剩余軸承壽命，監(jiān)控負載歷史以跟蹤累積損害)進行分類。優(yōu)選地，旋翼式飛機的受約束相對運動操作偏轉(zhuǎn)循環(huán)使得彈性體層壓件16的彈性體壓縮，從而壓縮和/或剪切中間彈性體。
[0052]優(yōu)選地，傳感器監(jiān)控至少大約四千五百萬次循環(huán)至大約八千九百萬次循環(huán)的使用壽命OL循環(huán)。優(yōu)選地，傳感器監(jiān)控大約5HZ時至少大約2，450個小時到大約6Hz時至少大約4，000個小時的使用壽命OL循環(huán)。使用壽命OL循環(huán)、小時數(shù)和頻率范圍是與平臺相關(guān)的并且基于旋翼式飛機42的特定設計要求而變化。優(yōu)選地，彈簧比率循環(huán)傳感器數(shù)據(jù)用于發(fā)起飛機中軸承裝置10的更換，軸承裝置10由可更換的使用有限的裝置構(gòu)成，優(yōu)選地該裝置與更換零件進行互換。
[0053]圖2示出了軸承裝置10在旋翼式飛機42上放置在旋翼轂盤125附近且靠近葉根127a 和 127b。
[0054]在實施例中，彈性體層壓件16、球狀殼體拱段46以及粘合球狀彈性體封裝件均指粘合在一起的彈性體層和墊片。存在兩種制造這些部件的方法。第一種方法是通過在模具22中將非彈性體墊片18、48和彈性體墊片20、50粘合。然后，將粘合的墊片封裝件附接至第一端部軸承連接器24和第二端部軸承連接器28。第二種方法是通過在模具22中將非彈性體18、48和彈性體墊片20、50連同第一端部軸承連接器24和第二端部軸承連接器28 —起粘合。
[0055]在實施例中，本發(fā)明包括制造用于提供第一控制部件12和第二控制部件14之間的受約束相對運動的軸承裝置10的方法。該方法包括提供彈性體層壓件16，彈性體層壓件16包括非彈性體墊片18和彈性體墊片20的多個成型粘合交替層。優(yōu)選地，彈性體層壓件16是通過如下方法來提供的:在施加成型壓力和溫度期間在容納和定位墊片18、20的彈性體固化模具22內(nèi)粘合硬化，從而提供固化的彈性體墊片20和非彈性體墊片18的彈性體層壓件16。多個成型粘合交替層構(gòu)成彈性體層壓件16的粘合球狀彈性體軸承組合件。彈性體層壓件16優(yōu)選地包括與彈性體層壓件16的第一端部26粘合的第一端部軸承連接器24。軸承裝置10的第一端部軸承連接器24用于借助第一控制部件12接地。
[0056]彈性體層壓件16優(yōu)選地包括與彈性體層壓件16的第二遠側(cè)端部32粘合的第二端部軸承連接器28，軸承裝置10的第二端部軸承連接器28用于借助第二控制部件14接地。該方法包括提供至少第一傳感器部件34，第一傳感器部件34與第一端部軸承連接器
24、無線發(fā)送器36、和動能動力采集裝置38相連。動能動力采集裝置38布置在彈性體層壓件16附近，其中動能動力采集裝置38從能源40提取電能流以提供電力。優(yōu)選地，能源40為動能源。其中，第一傳感器部件34感測第一端部軸承連接器24和第二端部軸承連接器28之間的運動，并且無線發(fā)送器36將感測到的運動的傳感器數(shù)據(jù)發(fā)送到無線接收器44。
[0057]優(yōu)選地，彈性體層壓件16由球狀殼體拱段46構(gòu)成，球狀殼體拱段46包括增大/減小半徑的非彈性體球狀拱段殼體層墊片48和彈性體球狀拱段殼體層墊片50的多個成型粘合交替球狀拱段殼體層。第一端部軸承連接器24具有與彈性體層壓件16的第一端部26粘合的球狀殼體拱段46。軸承裝置10的第一端部軸承連接器24用于借助第一控制部件12接地，軸承裝置10的第二端部軸承連接器28具有與彈性體層壓件16的第二遠側(cè)端部32粘合的球狀殼體拱段46。
[0058]優(yōu)選地，該方法包括提供第二傳感器部件52，第二傳感器部件52與第一端部軸承連接器24相連。在優(yōu)選的方法中，第一傳感器34和第二傳感器52為相對于旋翼轂盤旋轉(zhuǎn)軸線54定向的加速計，利用旋轉(zhuǎn)加速度來測量加速計的連接位置。
[0059]優(yōu)選地，該方法包括，第一傳感器部件34由沿著縱向傳感器軸線62從第一傳感器端部64延伸到遠側(cè)第二端部66的縱向延伸傳感器60構(gòu)成?？v向延伸傳感器60的遠側(cè)第二端部66與第二端部軸承連接器28相連。
[0060]在實施例中，與第二端部軸承連接器28相連的縱向延伸傳感器60的遠側(cè)第二端部66為第二端部軸承連接器28。在實施例中，縱向延伸傳感器60為線性可變差動變壓器。在實施例中，縱向延伸傳感器60為對第二端部軸承連接器28的對象檢測部進行感測的非接觸式可變差動變壓器。
[0061]優(yōu)選地，與第二端部軸承連接器28相連的縱向延伸傳感器60的遠側(cè)第二端部66優(yōu)選地為第一傳感器部件34的第一傳感器端部64的互補傳感器部件配對端部72，互補傳感器部件配對端部72感測第一端部軸承連接器24和第二端部軸承連接器28之間優(yōu)選地沿著縱向延伸軸線74的位置特性，縱向傳感器軸線62與縱向延伸軸線74對準。傳感器組件包括縱向延伸線性位移傳感器組件78、縱向延伸可變磁阻變換器傳感器組件以及縱向延伸差動可變磁阻變換器傳感器組件。
[0062]在實施例中，傳感器是位移變換器，優(yōu)選地導電表面之間的軸向位移改變導電表面之間的空間，感測到的電氣變化提供相對于端部軸承連接器24、28之間的位移的傳感器數(shù)據(jù)。
[0063]在實施例中，傳感器為縱向延伸線性位移傳感器組件78，優(yōu)選地為細長導電體，優(yōu)選地為縱向延伸的被收容的細長導電體流體88，電氣特性相對于伸長率而變化。優(yōu)選地，感測到的電阻變化提供感測到的位移變化。在實施例中，縱向延伸的被收容的細長導電體流體88為液態(tài)金屬質(zhì)量體，并且優(yōu)選地為由鎵和銦構(gòu)成的液態(tài)金屬質(zhì)量體。
[0064]優(yōu)選地，該方法包括布置感測第一端部軸承連接器24和第二端部軸承連接器28之間的位置特性的多個互補對縱向延伸傳感器部件組件90，優(yōu)選地它們的縱向延伸軸線74是非平行的?？v向延伸傳感器部件組件90延伸通過球狀殼體拱段46。優(yōu)選地，四個縱向延伸的傳感器部件組件90延伸通過球狀殼體拱段46，優(yōu)選地它們的縱向延伸軸線74彼此非平行且相對于旋翼轂盤旋轉(zhuǎn)軸線65定向。
[0065]優(yōu)選地，該方法包括提供負載感測組件96，負載感測組件96由動能動力采集裝置38供給動力，負載感測組件96將負載傳感器數(shù)據(jù)通過無線發(fā)送器36發(fā)送到無線接收器44。優(yōu)選地，負載感測組件96由與第一端部軸承連接器24相連的多個應變儀橋構(gòu)成。
[0066]優(yōu)選地，該方法包括提供具有繞組102和多個磁體104的動能動力采集裝置38。優(yōu)選地，動能動力采集裝置38包括繞組102和多個磁體104，多個磁體104借助受控旋翼循環(huán)運動圍繞第二彈性體層壓件106定中心和相連。
[0067]優(yōu)選地，該方法包括提供第二彈性體層壓件106，第二彈性體層壓件106包括內(nèi)部設置的非彈性體墊片108和彈性體墊片110構(gòu)成的多個第二彈性體成型粘合層壓件成型粘合交替層。該方法包括:在施加成型壓力和溫度期間在容納和定位墊片的彈性體固化模具112內(nèi)粘合硬化，從而提供固化的彈性體墊片110和非彈性體墊片108的第二彈性體層壓件106。優(yōu)選地，動能動力采集裝置38與第二彈性體層壓件106相連。第二彈性體層壓件106為平面型非彈性體墊片108和平面型彈性體墊片110的成型粘合交替層，優(yōu)選地，圓形的平面型墊片提供柱狀成型粘合層壓件，優(yōu)選地，提供用于控制旋翼循環(huán)運動的柱狀成型粘合層壓件變漿軸承。
[0068]優(yōu)選地，該方法包括提供第二彈性體層壓件106，第二彈性體層壓件106包括內(nèi)部設置的非彈性體墊片108和彈性體墊片110的多個第二彈性體成型粘合層壓件成型粘合交替層，優(yōu)選地，在施加成型壓力和溫度期間在容納和定位墊片的彈性體固化模具112內(nèi)粘合硬化，從而提供固化的彈性體墊片110和非彈性體墊片108的第二彈性體層壓件106。優(yōu)選地，動能動力采集裝置38包括繞組102和多個磁體104，動能動力采集裝置38與第二彈性體層壓件106相連。優(yōu)選地，第二彈性體層壓件106由平面型非彈性體墊片108和平面型彈性體墊片110的成型粘合交替層構(gòu)成，優(yōu)選地，圓形的平面型墊片提供柱狀成型粘合層壓件114，優(yōu)選地，提供柱狀成型粘合層壓件變漿軸承。柱狀成型粘合層壓件114為柱狀形式的第二彈性體層壓件106。
[0069]優(yōu)選地，該方法包括提供第二傳感器部件52，第二傳感器部件52與第二端部軸承連接器非彈性體28相連。優(yōu)選地，與第二端部軸承連接器28相連的第二傳感器部件52為磁體。在優(yōu)選的實施例中，軸承裝置10設置有優(yōu)選為磁力計的第一磁場感測第一傳感器部件34，并且第二傳感器部件52由與第二端部軸承連接器28相連的第二磁傳感器對象120構(gòu)成。優(yōu)選地，所提供的磁力計為三軸磁力計，定向和定中心在第一端部軸承連接器24的縱向延伸中心軸線74上。三軸磁力計由測量包括磁場強度、磁傾角和磁偏角在內(nèi)的磁場分量的三個正交矢量磁力計構(gòu)成。第二磁傳感器對象120與第二端部軸承連接器28相連，并且永磁體對象122定向和定中心在第二端部軸承連接器28的縱向延伸軸線74上，永磁體對象122產(chǎn)生磁場線123。
[0070]在實施例中，第二端部軸承連接器28由非磁性金屬構(gòu)成；第一端部軸承連接器24由非磁性金屬構(gòu)成；并且非彈性體墊片18由非磁性金屬構(gòu)成。在實施例中，第二端部軸承連接器28由磁性金屬構(gòu)成。在實施例中，第一端部軸承連接器24由磁性金屬構(gòu)成。在實施例中，至少一個非彈性體墊片18由磁性金屬構(gòu)成。優(yōu)選地，利用磁力計傳感器和遠側(cè)永磁體對象來測量傳感器在磁體的磁場內(nèi)的相對位置。優(yōu)選地，來自三個軸線的磁力計讀數(shù)經(jīng)濾波和處理以生成與磁體和傳感器之間的X、1、z軸位移成比例的信號。優(yōu)選地，磁力計傳感器定向和定中心在球狀軸承的中心軸線上，傳感器的三個軸線相對于永磁體對象122的磁場線123定向。
[0071]軸承裝置10具有使用壽命開始彈簧比率SRB和使用壽命結(jié)束彈簧比率SRE，SRE〈SRB。優(yōu)選地，軸承裝置10具有使用壽命開始彈簧比率SRB和使用壽命結(jié)束彈簧比率SRE，SRE〈SRB。優(yōu)選地，SRE不大于0.83SRB，優(yōu)選地不大于0.81SRB，并且優(yōu)選地，使用壽命結(jié)束彈簧比率小于使用壽命開始彈簧比率的百分之八十。優(yōu)選地，軸承裝置10具有使用壽命0L，使用壽命OL利用第一端部軸承連接器非彈性體金屬部件24和第二端部軸承連接器28之間的多個操作偏轉(zhuǎn)循環(huán)來測量，直到達到使用壽命結(jié)束彈簧比率SRE為止，其中軸承裝置10具有使用壽命0L，至少第一傳感器部件34監(jiān)控第一端部軸承連接器非彈性體金屬部件24和第二端部軸承連接器28之間的彈性體層壓件16的操作彈簧比率。
[0072]優(yōu)選地，軸承裝置10監(jiān)控彈性體層壓件16相對于SRB和SRE的操作彈簧比率。優(yōu)選地，無線發(fā)送器36將傳感器數(shù)據(jù)發(fā)送到無線接收器44，傳感器數(shù)據(jù)包括彈性體層壓件16的操作彈簧比率數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，傳感器數(shù)據(jù)用于判定軸承裝置10的更換。優(yōu)選地，傳感器數(shù)據(jù)用于監(jiān)控軸承的使用，優(yōu)選地監(jiān)控和收集軸承所經(jīng)過的負載歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)，對使用過量事件(即，如下的軸承事件:涉及超過指示顯著損害、受損軸承壽命的預定閾值的軸承應力和/或應變，對近期檢查或移除/更換的需要，估計剩余軸承壽命，監(jiān)控負載歷史以跟蹤累積損害)進行分類。[0073]優(yōu)選地，旋翼式飛機受約束的相對運動操作偏轉(zhuǎn)循環(huán)將彈性體層壓件16的彈性體壓縮，優(yōu)選地剪切中間彈性體，優(yōu)選地壓縮并剪切中間彈性體。優(yōu)選地，傳感器監(jiān)控至少大約四千五百萬次循環(huán)至大約八千九百萬次循環(huán)的使用壽命OL循環(huán)。優(yōu)選地，傳感器監(jiān)控大約5HZ時至少大約2，450個小時到大約6Hz時至少大約4，000個小時的使用壽命OL循環(huán)。使用壽命OL循環(huán)、小時數(shù)和頻率范圍是與平臺相關(guān)的并且基于旋翼式飛機42的特定設計要求而變化。優(yōu)選地，彈簧比率循環(huán)傳感器數(shù)據(jù)用于發(fā)起飛機中軸承裝置10的更換，軸承裝置10由可更換的使用有限的裝置構(gòu)成，優(yōu)選地該裝置與更換零件進行互換。
[0074]軸承裝置10優(yōu)選地提供負載感測，并且優(yōu)選地提供用于軸承裝置10的預測數(shù)據(jù)，并且優(yōu)選地提供用于改善飛機的狀況(regime)識別和使用信息的負載信息。優(yōu)選地，軸承裝置10提供負載和運動感測。優(yōu)選地，負載感測解析與旋翼式飛機的葉片揮舞、超前-滯后和俯仰相關(guān)聯(lián)的力矩。優(yōu)選地，傳感器提供對平面內(nèi)力和離心力的測量，軸承以六個自由度測量負載。軸承裝置10優(yōu)選地提供關(guān)于轉(zhuǎn)子頭的綜合負載和運動數(shù)據(jù)，包括與直升機使用、狀況識別和疲勞循環(huán)有關(guān)的六自由度葉片/轂盤負載感測。軸承裝置10優(yōu)選地利用軸承的實時剛度監(jiān)控來提供三軸的動態(tài)運動測量(俯仰、超前/滯后和揮舞)以用于評估軸承和葉片健康狀況。軸承裝置10優(yōu)選地提供用于飛機的靜態(tài)和動態(tài)葉片定向，包括關(guān)于飛行狀況、推力矢量和交通工具總重量的信息。
[0075]優(yōu)選地，軸承裝置10的動力采集提供了為飛機的固定框架的無線數(shù)據(jù)通信供給動力。軸承裝置10優(yōu)選地包括力矩傳感器，優(yōu)選地為與球狀軸承端部軸承連接器部件128相連的應變儀來提供俯仰、超前/滯后和揮舞力矩的測量，優(yōu)選地利用全橋式應變儀來提供。軸承裝置10優(yōu)選地包括力傳感器，優(yōu)選地包括提供平面內(nèi)、豎直和離心負載的測量的傳感器。軸承裝置10優(yōu)選地包括慣性傳感器，慣性傳感器優(yōu)選地布置在軸承裝置電子組件130附近以提供俯仰、超前/滯后和揮舞方向上的慣性運動的測量，優(yōu)選地提供這些自由度的動態(tài)位移。優(yōu)選地，軸承裝置10的動能動力采集裝置38與轂盤臂內(nèi)的系統(tǒng)相連并且采集與組件的簡諧運動相關(guān)聯(lián)的動能。優(yōu)選地，軸承裝置的電子組件130包括六個應變橋和饋入傳感器調(diào)節(jié)電路中的三個慣性傳感器。優(yōu)選地，將信號輸入緩沖且作為數(shù)據(jù)包而無線地發(fā)送到固定的系統(tǒng)收發(fā)器。優(yōu)選地，軸承裝置的電子組件130包括用于采集的動力的最優(yōu)使用的動力管理。
[0076]軸承裝置10利用原位動態(tài)剛度測量來提供健康狀況的感測。軸承裝置10提供負載測量以提供疲勞負載循環(huán)計數(shù)和狀況識別。軸承裝置10提供葉片靜態(tài)位置以提供狀況識別(例如，上拉、傾斜飛行(bank)等)以及飛機總重量(例如，葉片漿角)。優(yōu)選地，用慣性傳感器和應變儀提供葉片靜態(tài)位置來計算軸承動態(tài)剛度。優(yōu)選地，用經(jīng)驗模型提供葉片靜態(tài)位置以由動態(tài)剛度來推導軸承靜態(tài)剛度。優(yōu)選地，利用來自應變儀和靜態(tài)剛度的計算來提供葉片靜態(tài)位置。優(yōu)選地，具有縱向延伸傳感器60的軸承裝置10測量軸承運動，并且優(yōu)選地，傳感器數(shù)據(jù)與優(yōu)選地來自應變儀的負載感測數(shù)據(jù)結(jié)合使用，從而提供原位剛度測量。優(yōu)選地，在球狀彈性體層壓件中具有縱向延伸傳感器60的軸承裝置10測量軸承揮舞角以提供與飛機總重量有關(guān)的轉(zhuǎn)子漿角相關(guān)的數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，在球狀彈性體層壓件中具有縱向延伸傳感器60的軸承裝置10測量與所處的機器有關(guān)的使用行為和操作狀況識別。優(yōu)選地，在球狀彈性體層壓件中具有縱向延伸傳感器60的軸承裝置10測量軸承超前-滯后角以提供與直升機的操作狀態(tài)相關(guān)的數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，在球狀彈性體層壓件中具有縱向延伸傳感器60的軸承裝置10測量軸承的運動，優(yōu)選地測量角X (超前-滯后)、角y (揮舞)、角z (俯仰)和z位移(CF)。
[0077]在實施例中，本發(fā)明包括制造軸承裝置10的方法。該方法包括提供彈性體層壓件16，彈性體層壓件16包括非彈性體墊片18和彈性體墊片20的多個成型粘合交替層。優(yōu)選地，彈性體層壓件16是通過如下方法來提供的:在施加成型壓力和溫度期間在容納和定位墊片的彈性體固化模具22內(nèi)粘合硬化，從而提供固化的彈性體墊片20和粘合的非彈性體墊片18的彈性體層壓件16。多個成型粘合交替層構(gòu)成彈性體層壓件16的粘合球狀彈性體軸承封裝件。彈性體層壓件16包括與彈性體層壓件16的第一端部26粘合的第一端部軸承連接器24。第一端部軸承連接器24優(yōu)選地用于借助第一控制部件12接地。彈性體層壓件16包括與彈性體層壓件16的第二遠側(cè)端部32粘合的第二端部軸承連接器28。軸承裝置10的第二遠側(cè)端部32的第二端部軸承連接器28優(yōu)選地用于借助第二控制部件14接地。該方法包括提供至少第一傳感器部件34、無線發(fā)送器35和動能動力采集裝置38。動能動力采集裝置38優(yōu)選地布置在彈性體層壓件16附近，其中動能動力采集裝置38提取電能流以進行供電，其中第一傳感器部件34感測第一端部軸承連接器24和第二端部軸承連接器28之間的運動，并且無線發(fā)送器36將感測到的運動的傳感器數(shù)據(jù)發(fā)送到無線接收器44。
[0078]優(yōu)選地，第一傳感器部件34與第一端部軸承連接器24相連。優(yōu)選地，動能動力采集裝置38為動能動力采集裝置38。優(yōu)選地，彈性體層壓件16由球狀殼體拱段46構(gòu)成，球狀殼體拱段46包括增大/減小半徑的非彈性體球狀拱段殼體層墊片48和彈性體球狀拱段殼體層墊片50的多個成型粘合交替球狀拱段殼體層，第一端部軸承連接器24具有與彈性體層壓件16的第一端部26粘合的球狀殼體拱段46，軸承裝置10的第一端部軸承連接器24用于借助第一控制部件12接地，軸承裝置10的第二遠側(cè)端部32的第二端部軸承連接器28具有與彈性體層壓件16的第二遠側(cè)端部32粘合的球狀殼體拱段46。
[0079]優(yōu)選地，該方法包括提供第二傳感器部件52，第二傳感器部件52與第一端部軸承連接器24相連，優(yōu)選地與相對于旋轉(zhuǎn)軸線定向的第一和第二定向加速計相連，優(yōu)選地利用旋轉(zhuǎn)加速度來測量位置。
[0080]優(yōu)選地，第一傳感器部件34由沿著縱向傳感器軸線62從第一傳感器端部64延伸到遠側(cè)第二端部66的縱向延伸傳感器60構(gòu)成。優(yōu)選地，該方法包括:第一傳感器部件34由沿著縱向傳感器軸線62從第一傳感器端部64延伸到遠側(cè)第二端部66的縱向延伸傳感器60構(gòu)成。優(yōu)選地，縱向延伸傳感器60的遠側(cè)第二端部66與第二端部軸承連接器28相連。在實施例中，與第二端部軸承連接器28相連的縱向延伸傳感器60的遠側(cè)第二端部66為第二端部軸承連接器28。在實施例中，縱向延伸傳感器60為線性可變差動變壓器。在實施例中，傳感器為感測第二端部軸承連接器28的對象檢測部的非接觸式可變差動變壓器。
[0081]優(yōu)選地，與第二端部軸承連接器28相連的縱向延伸傳感器60的遠側(cè)第二端部66是第一傳感器部件34的第一傳感器端部64的互補傳感器部件配對端部72?；パa傳感器部件配對端部72感測第一端部軸承連接器24和第二端部軸承連接器28之間優(yōu)選地沿著縱向延伸軸線74的位置特性，縱向傳感器軸線62與縱向延伸軸線74對準。優(yōu)選地，傳感器組件包括縱向延伸線性位移傳感器組件78、優(yōu)選地縱向延伸可變磁阻變換器傳感器組件、以及優(yōu)選地縱向延伸差動可變磁阻變換器傳感器組件。在實施例中，縱向延伸傳感器60為位移變換器，優(yōu)選地，導電表面之間的軸向位移改變導電表面之間的空間，感測到的電氣變化提供關(guān)于端部軸承連接器24、28之間的位移的傳感器數(shù)據(jù)。在實施例中，傳感器為縱向延伸線性位移傳感器組件78，優(yōu)選地為細長導電體，優(yōu)選地為電氣特性相對于伸長率變化的縱向延伸的被收容的細長導電體流體88。優(yōu)選地，電阻提供感測到的位移變化。優(yōu)選地，縱向延伸的被收容的細長導電體流體88為液態(tài)金屬質(zhì)量體，更優(yōu)選地為由鎵和銦構(gòu)成的液態(tài)金屬質(zhì)量體。
[0082]優(yōu)選地，該方法包括:布置感測第一端部軸承連接器24和第二端部軸承連接器28之間的位置特性的多個互補對縱向延伸傳感器部件組件90，它們的縱向延伸軸線74是非平行的。優(yōu)選地，縱向延伸傳感器部件組件90延伸通過球狀殼體拱段46。優(yōu)選地，四個縱向延伸傳感器部件組件90延伸通過球狀殼體拱段46，它們的縱向延伸軸線74彼此非平行且相對于旋翼轂盤旋轉(zhuǎn)軸線54定向。
[0083]優(yōu)選地，該方法包括提供負載感測組件96，負載感測組件96由動能動力采集裝置38供給動力，負載感測組件96將負載傳感器數(shù)據(jù)通過無線發(fā)送器36發(fā)送到無線接收器44。優(yōu)選地，負載感測組件96由與第一端部軸承連接器24相連的多個應變儀橋構(gòu)成。
[0084]優(yōu)選地，提供動能環(huán)境采集裝置38包括提供具有繞組102和多個磁體104的動能動力采集裝置38。
[0085]優(yōu)選地，該方法包括提供第二彈性體層壓件106，第二彈性體層壓件106包括內(nèi)部設置的非彈性體墊片108和彈性體墊片110的多個第二彈性體層壓件106成型粘合交替層。優(yōu)選地，該方法包括:在施加成型壓力和溫度期間在容納和定位墊片的彈性體固化模具112內(nèi)粘合硬化，從而提供固化的彈性體墊片110和非彈性體墊片108的第二彈性體層壓件106。優(yōu)選地，動能動力采集裝置38與第二彈性體層壓件106相連。優(yōu)選地，第二彈性體層壓件106為平面型非彈性體墊片108和平面型彈性體墊片110的成型粘合交替層，優(yōu)選地，圓形的平面型墊片提供柱狀成型粘合層壓件114，優(yōu)選地提供用于控制循環(huán)運動的柱狀成型粘合層壓件變漿軸承。
[0086]優(yōu)選地，該方法包括提供第二彈性體層壓件106，第二彈性體層壓件106包括內(nèi)部設置的非彈性體墊片108和彈性體墊片110的多個第二彈性體成型粘合層壓件模具106粘合交替層，優(yōu)選地，在施加成型壓力和溫度期間在容納和定位墊片的彈性體固化模具112內(nèi)粘合硬化，從而提供固化的彈性體墊片110和非彈性體墊片108的第二彈性體層壓件106。優(yōu)選地，動能動力采集裝置38包括繞組102和多個磁體104，動能動力采集裝置38與第二彈性體層壓件106相連。優(yōu)選地，第二彈性體層壓件106由平面型非彈性體墊片108和平面型彈性體墊片110的成型粘合交替層構(gòu)成，優(yōu)選地，圓形的平面型墊片提供柱狀成型粘合層壓件114，優(yōu)選地提供柱狀成型粘合層壓件變漿軸承。
[0087]優(yōu)選地，該方法包括提供第二傳感器部件52，第二傳感器部件52與第二端部軸承連接器28相連。優(yōu)選地，與第二端部軸承連接器28相連的第二傳感器部件52為磁體。在優(yōu)選的實施例中，軸承裝置10設置有第一磁場感測第一傳感器部件118，優(yōu)選地設置有磁力計，并且第二傳感器部件52由與第二端部軸承連接器28相連的第二磁傳感器對象120構(gòu)成。優(yōu)選地，所提供的磁力計為三軸磁力計，優(yōu)選地定向和定中心在第一端部軸承連接器24的縱向延伸軸線74上。優(yōu)選地，三軸磁力計由測量包括磁場強度、磁傾角和磁偏角在內(nèi)的磁場分量的三個正交矢量磁力計構(gòu)成。[0088]優(yōu)選地，第二磁傳感器對象120與第二端部軸承連接器28相連，優(yōu)選地，永磁體對象122定向和定中心在第二端部軸承連接器28的縱向延伸軸線74上，永磁體對象122產(chǎn)生磁場線123。在實施例中，第二端部軸承連接器28由非磁性金屬構(gòu)成，第一端部軸承連接器24由非磁性金屬構(gòu)成，并且非彈性體墊片18由非磁性金屬構(gòu)成。在實施例中，第二端部軸承連接器28由磁性金屬構(gòu)成。在實施例中，第一端部軸承連接器24由磁性金屬構(gòu)成。在實施例中，至少一個非彈性體墊片18由磁性金屬構(gòu)成。優(yōu)選地，利用磁力計傳感器和永磁體對象122，來測量第二磁傳感器對象120在磁體的磁場內(nèi)的相對位置。優(yōu)選地，來自三個軸上的磁力計讀數(shù)經(jīng)濾波和處理以生成與磁體和傳感器之間的X、y、z軸位移成比例的信號。優(yōu)選地，磁力計傳感器定向和定中心在球狀軸承的中心軸線上。傳感器的三個軸線相對于永磁體對象122的磁場線123定向。
[0089]該方法包括:提供具有使用壽命開始彈簧比率SRB和使用壽命結(jié)束彈簧比率SRE的軸承裝置10，SRE〈SRB。優(yōu)選地，軸承裝置10具有使用壽命開始彈簧比率SRB和使用壽命結(jié)束彈簧比率SRE，SRE〈SRB。優(yōu)選地，SRE不大于0.83SRB，優(yōu)選地不大于0.81SRB,并且優(yōu)選地使用壽命結(jié)束彈簧比率小于使用壽命開始彈簧比率的百分之八十。優(yōu)選地，軸承裝置10具有使用壽命0L，使用壽命OL利用第一端部軸承連接器24和第二端部軸承連接器28之間的多個操作偏轉(zhuǎn)循環(huán)來測量，直到達到使用壽命結(jié)束彈簧比率SRE為止。其中，軸承裝置10具有使用壽命0L，至少第一傳感器部件34監(jiān)控第一端部軸承連接器非彈性體金屬部件24和第二端部軸承部件28之間的彈性體層壓件16的操作彈簧比率。優(yōu)選地，軸承裝置10監(jiān)控彈性體層壓件16相對于SRB和SRE的操作彈簧比率。優(yōu)選地，無線發(fā)送器36將傳感器數(shù)據(jù)發(fā)送到無線接收器44，傳感器數(shù)據(jù)包括彈性體層壓件16的操作彈簧比率數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，傳感器數(shù)據(jù)用于判定軸承裝置10的更換。優(yōu)選地，傳感器數(shù)據(jù)用于監(jiān)控軸承的使用，優(yōu)選地監(jiān)控并收集軸承所經(jīng)過的負載歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)，對使用過量事件(即，如下的軸承事件:涉及超過指示顯著損害、受損軸承壽命的預定閾值的軸承應力和/或應變，對近期檢查或移除/更換的需要，估計剩余軸承壽命，監(jiān)控負載歷史以跟蹤累積損害)進行分類。優(yōu)選地，受約束的相對運動操作偏轉(zhuǎn)循環(huán)將彈性體層壓件16的彈性體壓縮，優(yōu)選地剪切中間彈性體，優(yōu)選地壓縮并剪切中間彈性體。
[0090]優(yōu)選地，傳感器監(jiān)控至少大約四千五百萬次循環(huán)至大約八千九百萬次循環(huán)的使用壽命OL循環(huán)。優(yōu)選地，傳感器監(jiān)控大約5HZ時至少大約2，450個小時到大約6Hz時至少大約4，000個小時內(nèi)的使用壽命OL循環(huán)。使用壽命OL循環(huán)、小時數(shù)和頻率范圍是與平臺相關(guān)的并且基于旋翼式飛機42的特定設計要求而變化。優(yōu)選地，彈簧比率循環(huán)傳感器數(shù)據(jù)用于發(fā)起飛機中軸承裝置10的更換，軸承裝置10由可更換的使用有限的裝置構(gòu)成，優(yōu)選地該裝置與更換零件進行互換。
[0091]在實施例中，本發(fā)明包括軸承裝置10，軸承裝置10提供第一控制部件12和第二控制部件14之間的受約束相對運動。軸承裝置10包括彈性體層壓件16，彈性體層壓件16包括非彈性體墊片18和彈性體墊片20的多個成型粘合交替層。優(yōu)選地，在施加成型壓力和溫度期間彈性體層壓件16在容納和定位墊片的彈性體固化模具22內(nèi)粘合硬化，從而提供固化的彈性體墊片20和非彈性體墊片18的彈性體層壓件16。軸承裝置10包括與彈性體層壓件16的第一端部26粘合的第一端部軸承連接器24，第一端部軸承連接器24用于借助第一控制部件12接地。軸承裝置10包括與彈性體層壓件16的第二遠側(cè)端部32粘合的第二端部軸承連接器28，第二端部軸承連接器28用于借助第二控制部件14接地。在彈性體層壓件16在彈性體固化模具22中固化之后，彈性體層壓件能夠附接至第一端部軸承連接器24和第二端部軸承連接器28。在彈性體層壓件16在彈性體固化模具22中固化之后，可以附接傳感器部件34、52。
[0092]軸承裝置10包括用于感測的器件和用于為感測器件供給動力的器件，其中感測器件感測第一端部軸承連接器24和第二端部軸承連接器28之間的運動，并且將感測到的運動的傳感器數(shù)據(jù)發(fā)送到無線接收器44。優(yōu)選地，彈性體層壓件16由球狀殼體拱段46構(gòu)成，球狀殼體拱段46包括增大/減小半徑的內(nèi)部設置的非彈性體球狀拱段殼體層墊片48和彈性體球狀拱段殼體層墊片50的多個成型粘合交替球狀拱段殼體層，第一端部軸承連接器24具有與彈性體層壓件16的第一端部26粘合的球狀殼體拱段46，旋翼式飛機軸承的第一端部軸承連接器24用于借助第一控制部件12接地。旋翼式飛機軸承的第二端部軸承連接器28具有與彈性體層壓件16的第二遠側(cè)端部32粘合的球狀殼體拱段46。
[0093]對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是，可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下對本發(fā)明進行各種改進和變型。因此，本發(fā)明意在涵蓋本發(fā)明的改進例和變型例，只要它們落在隨附的權(quán)利要求書及其等同方案的范圍內(nèi)即可。其意圖是使權(quán)利要求書中不同術(shù)語或措詞的范圍可由相同或不同的結(jié)構(gòu)或步驟來實現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于旋翼式飛機的軸承裝置10，所述軸承裝置10提供第一控制部件12和第二控制部件12之間的受約束相對運動，所述軸承裝置10包括: 彈性體層壓件16，所述彈性體層壓件16包括非彈性體墊片18和彈性體墊片20的多個成型粘合交替層； 第一端部軸承連接器24，其與所述彈性體層壓件16的第一端部26粘合，所述第一端部軸承連接器24用于借助所述第一控制部件12接地； 第二端部軸承連接器28，其與所述彈性體層壓件16的第二遠側(cè)端部32粘合，所述第二端部軸承連接器28用于借助所述第二控制部件14接地；以及 至少第一傳感器部件34，所述第一傳感器部件34與所述第一端部軸承連接器24、無線發(fā)送器36和動能動力采集裝置38相連，所述動能動力采集裝置38布置在所述彈性體層壓件16附近，其中，所述動能動力采集裝置38從能源40提取電能以向所述軸承裝置10供電，所述第一傳感器部件34感測所述第一端部軸承連接器24和所述第二端部軸承連接器28之間的運動，并且所述無線發(fā)送器36將所述感測到的運動的傳感器數(shù)據(jù)發(fā)送到無線接收器44。
2.如權(quán)利要求1所述的軸承裝置10，包括第二傳感器部件52，所述第二傳感器部件52與所述第一端部軸承連接器24相連。
3.如權(quán)利要求1所述的軸承裝置10，所述第一傳感器部件34由沿著縱向傳感器軸線62從第一傳感器端部64延伸到遠側(cè)第二端部66的縱向延伸傳感器60構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1所述的軸承裝置10，包括負載感測組件96，所述負載感測組件96由所述動能動力采集裝置38供給動力，所述負載感測組件96將負載傳感器數(shù)據(jù)通過所述無線發(fā)送器36發(fā)送到所述無線·接收器44。
5.如權(quán)利要求1所述的軸承裝置10，其中，所述動能動力采集裝置38包括繞組102和多個磁體104。
6.如權(quán)利要求1所述的軸承裝置10，包括第二彈性體層壓件106，所述第二彈性體層壓件106包括非彈性體墊片108和彈性體墊片110的多個第二彈性體成型粘合層壓件成型粘合交替層，所述動能動力采集裝置38與所述第二彈性體層壓件106相連。
7.如權(quán)利要求1所述的軸承裝置10，包括第二彈性體層壓件106，所述第二彈性體層壓件106包括非彈性體墊片108和彈性體墊片110的多個第二彈性體層壓件106成型粘合交替層，所述動能動力采集裝置38包括繞組102和多個磁體104，所述動能動力采集裝置38與所述第二彈性體層壓件106相連。
8.如權(quán)利要求1所述的軸承裝置10，包括第二傳感器部件52，所述第二傳感器部件52與所述第二端部軸承連接器28相連。
9.如權(quán)利要求1所述的軸承裝置10，所述軸承裝置10具有使用壽命開始彈簧比率SRB和使用壽命結(jié)束彈簧比率SRE，SRE〈SRB，利用所述第一端部軸承連接器24和所述第二端部軸承連接器28之間的多個操作偏轉(zhuǎn)循環(huán)來測量使用壽命OL，直到達到所述使用壽命結(jié)束彈簧比率SRE為止，其中，所述軸承裝置10具有使用壽命OL，所述至少第一傳感器部件34監(jiān)控所述第一端部軸承連接器24和所述第二端部軸承連接器28之間的所述彈性體層壓件16的操作彈簧比率。
10.一種制造用于旋翼式飛機的軸承裝置10的方法，所述方法包括:提供彈性體層壓件16，所述彈性體層壓件16包括非彈性體墊片18和彈性體墊片20的多個成型粘合交替層，所述彈性體層壓件16包括與所述彈性體層壓件16的第一端部26粘合的第一端部軸承連接器24，所述彈性體層壓件16包括與所述彈性體層壓件16的第二遠側(cè)端部32粘合的第二端部軸承連接器28 ；以及 提供至少第一傳感器部件34 ； 提供無線發(fā)送器36;以及 提供動能動力采集裝置38，所述動能動力采集裝置38布置在所述彈性體層壓件16附近，其中，所述動能動力采集裝置38從能源40提取電能以向所述軸承裝置10供電，所述第一傳感器部件34感測所述第一端部軸承連接器24和所述第二端部軸承連接器28之間的運動，并且所述無線發(fā)送器34將所述感測到的運動的傳感器數(shù)據(jù)發(fā)送到無線接收器44。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，所述方法還包括:提供第一控制部件12和第二控制部件14，以及約束所述第一控制部件12和所述第二控制部件14之間的相對運動。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，所述方法包括提供第二傳感器部件52，所述第二傳感器部件52與所述第一端部軸承連接器24相連。
13.如權(quán)利要求10所述的方法，所述第一傳感器部件34由沿著縱向傳感器軸線62從第一傳感器端部64延伸到遠側(cè)第二端部66的縱向延伸傳感器60構(gòu)成。
14.如權(quán)利要求10所述的方法，所述方法包括提供負載感測組件96，所述負載感測組件96由所述動能動力采集裝置38供給動力，所述負載感測組件96將負載傳感器數(shù)據(jù)通過所述無線發(fā)送器36發(fā)送到所述無線接收器44。
15.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述動能動力采集裝置38包括繞組102和多個磁體104。`
16.如權(quán)利要求10所述的方法，包括提供第二彈性體層壓件106，所述第二彈性體層壓件106包括非彈性體墊片108和彈性體墊片110的多個第二彈性體層壓件106成型粘合交替層，所述動能動力采集裝置38與所述第二彈性體層壓件106相連。
17.如權(quán)利要求10所述的方法，包括提供第二彈性體層壓件106，所述第二彈性體層壓件106包括非彈性體墊片108和彈性體墊片110的多個第二彈性體層壓件106成型粘合交替層，所述動能動力采集裝置38包括繞組102和多個磁體104，所述動能動力采集裝置38與所述第二彈性體層壓件106相連。
18.如權(quán)利要求10所述的方法，包括提供第二傳感器部件52，所述第二傳感器部件52與所述第二端部軸承連接器28相連。
19.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述軸承裝置10具有使用壽命開始彈簧比率SRB和使用壽命結(jié)束彈簧比率SRE，SRE〈SRB，利用所述第一端部軸承連接器24和所述第二端部軸承連接器28之間的多個操作偏轉(zhuǎn)循環(huán)來測量使用壽命OL，直到達到所述使用壽命結(jié)束彈簧比率SRE為止，所述軸承裝置10具有使用壽命OL，所述第一傳感器部件34監(jiān)控所述第一端部軸承連接器24和所述第二端部軸承連接器28之間的所述彈性體層壓件16的操作彈簧比率。
20.一種軸承裝置10，所述軸承裝置10提供第一控制部件12和第二控制部件14之間的受約束相對運動，所述軸承裝置10包括: 彈性體層壓件16，所述彈性體層壓件16包括非彈性體墊片18和彈性體墊片20的多個成型粘合交替層，所述軸承裝置10包括與所述彈性體層壓件16的第一端部26粘合的第一端部軸承連接器24，所述第一端部軸承連接器24用于借助所述第一控制部件12接地，所述軸承裝置10包括與所述彈性體層壓件16的第二遠側(cè)端部32粘合的第二端部軸承連接器.28，所述第二端部軸承連接器28用于借助所述第二控制部件14接地；以及 感測器件，其具有用于為所述感測器件提供動力的器件，其中，所述感測器件感測所述第一端部軸承連接器24和所述第二端部軸承連接器28之間的運動并且將所述感測到的運動的傳感器數(shù)據(jù)發(fā)送到無線接收器44。
21.如權(quán)利要求20所述的軸承裝置10，其中，在所述彈性體層壓件16在所述彈性體固化模具22中固化之后，所述彈性體層壓件16附接到所述第一端部軸承連接器24和所述第二端部軸承連接器28。
22.如權(quán)利要求22所述的軸承裝置10，其中，在所述彈性體層壓件16在所述彈性體固化模具22中固化之后，附接所述感測器件。
23.如權(quán)利要求22所述的軸承裝置10，其中，所述感測器件為傳感器部件34。
24.如權(quán)利要求22所述的軸承裝置10，其中，所述感測器件為傳感器部件52。
【文檔編號】F16C27/06GK103827525SQ201280017266
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2012年4月5日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月7日
【發(fā)明者】查爾斯·奧爾雷德, 馬歇爾·唐寧, 扎卡里·菲雷爾, 馬克·喬利, 馬修·史密斯 申請人:洛德公司