Патент на изобретение №2352827

(54) ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

(57) Реферат:

Электрогидравлический преобразователь предназначен для управления большими расходами жидкости при значительных уровнях давления в системах топливопитания и регулирования газотурбинных двигателей. На валу моментного электродвигателя установлена заслонка с упругим элементом. Оси сопел для подвода жидкости к заслонке размещены параллельно оси вала электродвигателя. Усилия от давления на заслонку передаются на подшипники электродвигателя и компенсируются величиной его момента, т.е. поворот заслонки осуществляется пропорционально току питания при малых моментах электродвигателя. Возможное возникновение колебаний давления рабочей жидкости, воздействующих на заслонку в плоскости ее поворота, можно компенсировать датчиком положения, установленным на валу электродвигателя и связанным с электронным регулятором системы регулирования. Технический результат – повышение надежности. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к системам топливопитания и регулирования ГТД.

Недостатком таких устройств является сложность конструкции и малая устойчивость к загрязненным жидкостям, так как между заслонкой и соплами и на распределительном золотнике для эффективного управления устанавливаются малые зазоры. Обычно такие устройства применяются в замкнутых гидравлических системах, т.е. для задач управления используется один и тот же малый объем жидкости, циркулирующий в системе. Этот объем предварительно подвергается тщательной очистке от механических загрязнений. При необходимости работы на проточной рабочей жидкости, например на авиационном топливе из бака самолета, вероятность отказа из-за засорений резко возрастает, так как за полный ресурс, например за 10000 часов, через сопла проходят десятки тысяч литров жидкости.

Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является упрощение конструкции и повышение устойчивости устройства к загрязнению рабочей жидкости.

Для достижения указанного технического результата в электрогидравлическом преобразователе, содержащем моментный электродвигатель с установленной на его валу заслонкой, снабженной упругим элементом, и сопла для подвода рабочей жидкости к заслонке, оси сопел расположены параллельно валу моментного электродвигателя. Также возможна установка датчика положения на валу моментного электродвигателя.

Отличительные признаки устройства, а именно:

– расположение осей сопел параллельно валу моментного электродвигателя позволяет упростить конструкцию и отказаться от золотникового устройства, потому что усилия от давления, воздействующего на заслонку, передаются на подшипники вала моментного электродвигателя и не должны компенсироваться за счет величины крутящего момента электродвигателя (величины тока питания), и поворот заслонки относительно равновесного положения осуществляется пропорционально току питания при малых крутящих моментах, развиваемых моментным электродвигателем;

– установка датчика положения на валу моментного электродвигателя позволяет удерживать заслонку в необходимом положении с помощью электронного регулятора при колебаниях давления рабочей жидкости и меняющейся из-за этого реакции струи жидкости, воздействующей на заслонку в плоскости ее поворота;

– зазоры между срезами сопел и заслонкой самоочищаются от загрязнений при повороте заслонки.

Предлагаемое устройство представлено на фиг.1-5, где на фиг.1 представлен заявленный ЭГП, на фиг.2 представлен ЭГП с датчиком положения, на фиг.3 – разрез А-А фиг.1 и фиг.2 по подводящим каналам, на фиг.4 – разрез Б-Б фиг.1 с релейным управлением, на фиг.5 – разрез Б-Б фиг.1 и фиг.2 с аналоговым управлением, и описано ниже.

Электрогидравлический преобразователь (фиг.1) содержит моментный электродвигатель 1 с установленной на его валу заслонкой 2, снабженной упругим элементом 3, сопла 4 для подвода рабочей жидкости к заслонке 2, подводящие 5 и отводящий 6 каналы. На валу моментного электродвигателя 1 установлен датчик положения 7 (см. фиг.2), связанный с электронным регулятором системы (на чертежах не показан), а оси сопел 4 расположены параллельно валу.

Устройство (фиг.1) работает следующим образом.

Нейтральное положение заслонки 2 при отсутствии подачи тока к обмоткам моментного электродвигателя 1 устанавливается за счет упругого элемента 3.

При релейном управлении (см. фиг.4) оба сопла 4 прикрыты. При подаче соответствующего питания на обмотку (обмотки) моментного электродвигателя 1 заслонка 2 полностью открывает одно сопло 4, а другое сопло 4 остается прикрытым и, таким образом, создается разность давлений жидкости в подводящих каналах 5.

При аналоговом управлении (см. фиг.5) в нейтральном положении заслонки устанавливается одинаковая площадь истечения жидкости через сопла 4. При подаче соответствующего питания на обмотку (обмотки) моментного электродвигателя 1 заслонка 2 поворачивается на угол, пропорциональный величине тока питания. Одно сопло 4 прикрывается, а другое сопло 4 открывается, и создается разность давлений жидкости в подводящих каналах 5.

Зазоры между срезами сопел 4 и заслонкой 2 самоочищаются от загрязнений при повороте заслонки 2.

Эпюры давлений жидкости на заслонку 2 действуют перпендикулярно плоскости качания заслонки 2, поэтому усилие от гидравлических сил замыкается на подшипниках вала моментного электродвигателя 1, и не требуется при больших уровнях давления питания увеличивать крутящий момент электродвигателя.

В случае аналогового управления (см. фиг.2) при колебаниях давления питания рабочей жидкости и меняющейся из-за этого реакции струи жидкости, воздействующей на заслонку 2 в плоскости ее поворота, электронный регулятор удерживает заслонку 2 в необходимом положении с помощью датчика положения 7.

Формула изобретения

1. Электрогидравлический преобразователь, содержащий моментный электродвигатель с установленной на его валу заслонкой, снабженной упругим элементом, и сопла для подвода жидкости к заслонке, отличающийся тем, что оси сопел расположены параллельно валу моментного электродвигателя.

2. Преобразователь по п.1, отличающийся тем, что на валу моментного электродвигателя установлен датчик положения.

РИСУНКИ