Патент на изобретение №2298698

(54) ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ АГРЕГАТ

(57) Реферат:

Электрогидравлический агрегат предназначен для использования в системах управления летательных аппаратов. Агрегат содержит электрогидравлический распределитель, соединенный гидравлическими каналами с гидролиниями нагнетания, слива и клапаном включения. Клапан включения установлен таким образом, что в одном крайнем положении его плунжера обеспечивается соединение полостей рулевой машины с электрогидравлическим усилителем мощности и отсоединение их от электрогидравлического распределителя, а в другом крайнем положении плунжера обеспечивается соединение полостей рулевой машины с электрогидравлическим распределителем цилиндра и отсоединение их от электрогидравлического усилителя мощности, вследствие чего осуществляется установка и удержание золотникового распределителя в среднем положении. Технический результат – улучшается процесс приведения органов управления в среднее положение. 1 ил.

Изобретение относится к устройству, которое может быть использовано в системах управления летательных аппаратов, где требуется посредством подачи сигналов управления на электрогидравлический усилитель мощности агрегата приводить в движение органы управления летательных аппаратов, а также приводить их в среднее положение в случае отказов в работе.

Известен резервированный электрогидравлический привод, содержащий корпус с золотниковым распределителем, электрогидравлический усилитель мощности, клапан включения, гидромеханическое устройство в виде гидравлического цилиндра стопорения и др. (Патент SU №1601907).

Наиболее близким по технической сущности является электрогидравлический агрегат, содержащий корпус с каналами, соединенными с гидролиниями нагнетания и слива и полостями силового гидроцилиндра, электрогидравлический усилитель мощности, рулевую машину в виде гидроцилиндра с поршнем, связанным с золотниковым распределителем, электрогидравлический клапан, гидромеханическое устройство в виде механизма стопорения с поршнями и дифференциальной качалкой с шарнирными узлами, связанными с механизмом стопорения и с золотниковым распределителем, клапан включения с распределительным плунжером, к которому подведены гидролинии нагнетания (слива), полостей рулевой машины и др. (патент РФ №2191297, 7 F15В 9/00, В64С 13/42).

Недостатком известных электрогидравлических агрегатов является конструктивная сложность гидромеханического устройства механизма стопорения из-за выполнения его с подвижными поршнями, с дифференциальной качалкой с шарнирными узлами, что не обеспечивает компактности и минимального веса конструкции привода.

Кроме того, в случае необходимости приведения органов управления в среднее положение, в процессе самого приведения, при наличии на силовом поршне силового гидроцилиндра внешней нагрузки, происходят перекосы на поршнях механизма и осях шарнирных узлов дифференциальной качалки механизма стопорения, обусловленные кинематической схемой агрегата, что не исключает возможность заклинивания подвижных элементов гидромеханического устройства. Все это приводит к снижению надежности в работе и ресурса агрегата, а также системы управления в целом.

Причины, способствующие этому, – отсутствие в известных агрегатах ряда конструктивных элементов, определенной связи между ними, что не позволяет исключить указанные недостатки, снижающие надежность в работе и ресурс агрегатов.

Технической задачей заявляемого изобретения является предотвращение заклинивания элементов агрегата в процессе приведения органов управления в среднее положение и повышение надежности его в работе.

Поставленная задача решается тем, что в заявляемом электрогидравлическом агрегате, содержащем корпус с каналами, соединенными с гидролиниями нагнетания, слива и полостями силового гидроцилиндра, электрогидравлический усилитель мощности, рулевую машину в виде гидроцилиндра с поршнем, связанным с золотниковым распределителем с буртами, электрогидравлический клапан, клапан включения в виде подпружиненного распределительного плунжера, к которому подведены гидролинии слива, полостей рулевой машины, электрогидравлического усилителя мощности и электрогидравлического клапана, согласно изобретению в агрегате установлен электрогидравлический распределитель, соединенный гидравлическими каналами с гидролиниями нагнетания, слива и клапаном включения, и что клапан включения установлен таким образом, что в одном крайнем положении его распределительного плунжера обеспечивается соединение полостей рулевой машины с электрогидравлическим усилителем мощности и отсоединение их от электрогидравлического распределителя, а в другом крайнем положении распределительного плунжера обеспечивается соединение полостей рулевой машины с электрогидравлическим распределителем и отсоединение их от электрогидравлического усилителя мощности, вследствие чего осуществляется установка и удержание золотникового распределителя в среднем положении.

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежом, где представлена его общая схема.

Электрогидравлический агрегат содержит корпус 1 с каналами, соединенными с гидролиниями нагнетания, слива и полостями силового гидроцилиндра. В корпусе установлены электрогидравлический усилитель мощности 2, рулевая машина в виде гидроцилиндра с поршнем 3, связанным с золотниковым распределителем 4 с буртами 5, электрогидравлический клапан 6, клапан включения в виде подпружиненного распределительного плунжера 7, к которому подведены гидролинии слива, полостей рулевой машины, электрогидравлического усилителя мощности 2 и электрогидравлического клапана 6.

В корпусе также установлен электрогидравлический распределитель 8, соединенный гидравлическими каналами с нагнетанием, сливом и клапаном включения.

В агрегате установлены также датчики обратной связи 9 на поршне рулевой машины и датчик положения 10 распределительного плунжера 7.

При отсутствии электропитания и давления нагнетания элементы агрегата находятся в положении, которое указано в чертеже, распределительный плунжер 7 клапана включения под действием пружины находится в крайнем положении (правое по чертежу), при этом:

– полости 11 и 12 рулевой машины соединены соответственно через каналы 13 и 14 с электрогидравлическим распределителем 8;

– электрогидравлический усилитель мощности 2 с каналами 15 и 16 посредством буртов 17 и 18 распределительного плунжера 7 соответственно отсоединен от полостей рулевой машины;

– поршень 3 рулевой машины находится в среднем положении, датчики обратной связи 9 формируют в системе управления соответствующий сигнал, распределительный золотник 4 буртами 5 перекрывает проточки 19 корпуса 1, соединенные с полостями силового цилиндра, вследствие чего органы управления, соединенные с поршнем силового цилиндра, также находятся в среднем положении.

При наличии электро- и гидропитания включается электрогидравлический клапан 6, посредством которого происходит подача рабочей жидкости из гидролинии нагнетания по каналу 20 под правый торец бурта распределительного плунжера 7, который, преодолевая сопротивление пружины, переместится в крайнее положение (левое по чертежу) до упора.

В результате этого перемещения посредством:

– буртов 17 и 18 распределительного плунжера 7 электрогидравлический усилитель мощности 2 по каналам 21 и 22 соединяется с полостями 11 и 12 рулевой машины;

– буртов 17 и 23 распределительного плунжера 7 электрогидравлический распределитель 8 с каналами 13 и 14 отсоединяется от указанных полостей рулевой машины.

Электрогидравлический агрегат готов для работы в основном режиме управления посредством сигналов, поступающих в электрогидравлический усилитель мощности 2 аналогично работе известных агрегатов. При этом поступление рабочей жидкости в полости силового гидроцилиндра из гидролинии нагнетания происходит через золотниковый распределитель 4.

Одновременно сигналы управления поступают и в электрогидравлический распределитель 8, посредством которых в основном режиме он также (аналогично усилителю мощности 2) будет функционировать, но вследствие его отсоединения от полостей рулевой машины, этот электрогидравлический распределитель не будет вмешиваться в работу агрегата. Он как бы будет находиться в режиме «горячего» резерва.

В случае отказа основного режима управления работа агрегата переводится на резервный режим с целью приведения органов управления летательного аппарата в среднее положение.

Для этого через электросистему управления происходит отключение электрогидравлического клапана 6, в результате чего правый торец распределительного плунжера 7 сообщается с гидролинией слива, а сам плунжер под действием усилия пружины перемещается в крайнее положение (правое по чертежу). Датчик положения 10 выдает соответствующий сигнал в электросистему. Одновременно через ту же электросистему выдается в электрогидравлический распределитель 8 также соответствующий управляющий сигнал, величина которого сравнивается с величиной сигнала, выдаваемого датчиком обратной связи 9 рулевой машины в зависимости от положения, занимаемого ее поршнем.

Отличием в работе электрогидравлического распределителя 8 в резервном режиме, по сравнению с работой электрогидравлического усилителя мощности 2 в основном режиме, является ограниченное перемещение его распределительного элемента с установкой из отклоненного положения в среднее положение.

Наличие разности указанных сигналов указывает на смещенное, относительно среднего, положение:

– распределительных элементов электрогидравлического распределителя 8;

– поршня рулевой машины 3 с распределительным золотником 4;

– органов управления летательного аппарата.

По мере перемещения указанных элементов к среднему положению разница сигналов будет уменьшаться и как только она будет равна нулю, это будет означать, что все они (элементы) установились в среднее положение.

При этом распределительные элементы электрогидравлического распределителя 8 займут друг относительно друга нейтральное (неподвижное) положение, т.е. их распределительные кромки по нагнетанию и сливу будут совмещены, вследствие чего в полостях рулевой машины образуется гидрозамок и перемещение поршня 3 с распределительным золотником 4 в любую из сторон будет невозможно.

Следовательно, органы управления будут удерживаться в среднем (требуемым условием работы) положении.

Таким образом, качественно улучшается процесс приведения органов управления в среднее положение за счет исключения из конструкции агрегата подвижных элементов гидромеханического устройства механизма стопорения и возможности их заклинивания. Это в конечном итоге приводит к повышению надежности работы агрегата и улучшению управляемости летательного аппарата в целом, а также снижению габаритно-массовых характеристик агрегата. Многочисленные испытания, в том числе и летные, электрогидравлических агрегатов, выполненных в соответствии с прилагаемой схемой, полностью подтвердили их преимущество по сравнению с известными агрегатами в повышении надежности в работе системы управления летательного аппарата.

Формула изобретения

Электрогидравлический агрегат, содержащий корпус с каналами, соединенными с гидролиниями нагнетания, слива и полостями силового гидроцилиндра, электрогидравлический усилитель мощности, рулевую машину в виде гидроцилиндра с поршнем, связанным с золотниковым распределителем с буртами, электрогидравлический клапан, клапан включения в виде подпружиненного распределительного плунжера, к которому подведены гидролинии слива, полостей рулевой машины, электрогидравлического усилителя мощности и электрогидравлического клапана, отличающийся тем, что в агрегате установлен электрогидравлический распределитель, соединенный гидравлическими каналами с гидролиниями нагнетания, слива и клапаном включения, при этом клапан включения установлен таким образом, что в одном крайнем положении его распределительного плунжера обеспечивается соединение полостей рулевой машины с электрогидравлическим усилителем мощности и отсоединение их от электрогидравлического распределителя, а в другом крайнем положении распределительного плунжера обеспечивается соединение полостей рулевой машины с электрогидравлическим распределителем и отсоединение их от электрогидравлического усилителя мощности, вследствие чего осуществляется установка и удержание золотникового распределителя в среднем положении.

РИСУНКИ