ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ СЛЕДЯЩИЙ ПРИВОД Российский патент 1999 года по МПК F15B9/03 

Изобретение относится к области гидроавтоматики и может использоваться в электрогидравлических системах управления судов и летательных аппаратов.

Известен электрогидравлический следящий привод, содержащий электрогидроусилитель, связанный входами через распределитель управления с источником рабочей жидкости и сливом, а выходами - с полостями исполнительного гидродвигателя, на выходном элементе которого установлен датчик обратной связи, подключенный к электрогидравлическому усилителю, двухлинейный клапан кольцевания, имеющий торцовые камеры открытия и закрытия и связанный гидролиниями с полостями гидродвигателя, а одной из торцовых камер - с устройством фиксации среднего положения выходного элемента (см. И.С.Дмитриев, С.Ю.Есаулов. Системы управления одновинтовых вертолетов. М.: Машиностроение, 1969, с. 142, рис. 4.10).

Недостатками известного электрогидравлического следящего привода являются низкая надежность и сложность конструкции из-за выполнения устройства фиксации с коническим подпружиненным с двух сторон упором.

Наиболее близким по технической сущности является электрогидравлический следящий привод, содержащий электрогидроусилитель, связанный входами через гидрораспределитель управления с источником рабочей жидкости и сливом, а выходами - с полостями исполнительного гидродвигателя, на выходном элементе которого установлен датчик обратной связи, двухлинейный клапан кольцевания, связанный гидролиниями с полостями гидродвигателя и устройством фиксации среднего положения выходного элемента, выполненным в виде шарнирно подвешенного на корпусе гидропривода гидроцилиндра и поворотного двуплечего рычага, снабженного элементами качения, закрепленного на валу, установленном на неподвижных опорах, и кинематически связанного с гидроцилиндром, при этом выходной элемент гидродвигателя снабжен упорами для взаимодействия с элементами качения двуплечего рычага (см. а.с. СССР N 1066280, кл. F 15 B 9/03).

Известный электрогидравлический следящий привод обладает рядом недостатков, так, например, шарнирная подвеска гидроцилиндра требует для подвода гидропитания либо гибких шлангов, либо телескопических связей, либо поворотных коллекторов, что усложняет конструкцию, снижая при этом надежность и ресурс гидропривода.

Кроме того, в момент стопорения - расстопорения при наличии на выходном элементе гидродвигателя внешней нагрузки происходят перекосы вала в опорах, обусловленные кинематической схемой гидропривода, что приводит к преждевременному износу опор.

Целью предлагаемого изобретения является увеличение ресурса и повышение надежности гидропривода.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом электрогидравлическом следящем приводе гидродвигатель и гидроцилиндр устройства фиксации установлены в общем неподвижном корпусе, а кинематическая связь гидроцилиндра с выходным элементом гидродвигателя выполнена в виде шатуна, связанного непосредственно с поворотным двуплечим рычагом, установленным на неподвижной оси в одной плоскости с выходным элементом гидродвигателя.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый электрогидравлический следящий привод отличается конструкцией, а именно гидродвигатель и гидроцилиндр устройства фиксации установлены в общем корпусе, и связь между ними осуществлена через шатун, связанный непосредственно с поворотным двуплечим рычагом. Таким образом, заявляемый гидропривод соответствует критерию изобретения "новизна".

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

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

Электрогидравлический следящий привод содержит эленктрогидроусилитель 1, связанный входами через гидрораспределитель 2 со сливом и источником рабочей жидкости (на чертеже не изображен), а выходами - с полостями 3 и 4 исполнительного гидродвигателя 5, на выходном элементе 6 которого установлен датчик 7 обратной связи, клапан 8 кольцевания, связанный гидролиниями 9, 10 с полостями 3 и 4, электромагнитный клапан 11 включения, сообщенный гидролиниями 12, 13 с источником рабочей жидкости, а через гидролинию 14 с клапаном 15 стопорения, устройство фиксации среднего положения, состоящее из гидроцилиндра 16 с управляющей полостью 17 и поршнем 18, шатуна 19 поворотного рычага 20, свободно посаженного на неподвижную ось 21 и взаимодействующего своими элементами качения в виде роликов 22 и 23 с упорами 24 и 25, установленными на элементе 6.

Электрогидравлический следящий привод работает следующим образом.

При подаче входного электрического сигнала в электрогидроусилитель 1 и наличии напряжения в электромагнитном клапане 11 (положение, изображенное на чертеже) в полостях 3 и 4 гидродвигателя 5 формируется перепад давлений, и выходной элемент 6 совершает рабочий ход, а сигнал с датчика 7 поступает в усилитель 1 и компенсирует входной сигнал при достижении выходным элементом 6 заданного положения. При этом рабочая жидкость через клапан 11 включения поступает под торец клапана 15 стопорения, обеспечивая разобщение полостей 4 и 3 гидродвигателя 5 и сообщение управляющей полости 17 гидроцилиндра 16 со сливом.

В результате чего рычаг 20 поворачивается на оси 21 и освобождает выходной элемент 6, занимая при этом положение, изображенное на чертеже.

При отсутствии напряжения в электромагнитном клапане 11 включения торцовая полость клапана 15 стопорения отсоединяется от источника рабочей жидкости и соединяется со сливом, а управляющая полость 17 гидроцилиндра 16 и торцовая полость клапана 8 кольцевания соединяются с источником рабочей жидкости. При этом полости 3, 4 гидродвигателя 5 сообщаются между собой и со сливом, а поршень 18 с помощью шатуна 19 поворачивает рычаг 20, который роликами 22, 23 воздействует на упоры 24, 25 и выводит выходной элемент 6 в среднее положение, и жестко стопорит его.

Размещение гидродвигателя и гидроцилиндра устройства фиксации в одном корпусе исключает подвижные гидравлические связи, что упрощает конструкцию. Кроме того, размещение двуплечего рычага устройства фиксации посредине между опорами вала позволяет разделить нагрузку поровну, что исключает перекос вала в опорах.

Использование предлагаемого изобретения в электрогидравлических системах управления судов на подводных крыльях и летательных аппаратов позволит увеличить ресурс в 1,25 - 1,3 раза и повысить их надежность, что подтверждается отчетом по результатам КПД и ресурсными испытаниями.

Привод может использоваться в электрогидравлических системах управления судов на подводных крыльях и летательных аппаратов. Гидродвигатель и гидроцилиндр устройства фиксации установлены в общем неподвижном корпусе, а кинематическая связь гидроцилиндра с выходным элементом гидродвигателя выполнена в виде шатуна, связанного непосредственно с поворотным двуплечим рычагом, установленным непосредственно на подвижной оси и расположенным в одной плоскости с выходным элементом гидродвигателя. Технический результат - повышение надежности. 1 ил.

Электрогидравлический следящий привод, содержащий электрогидроусилитель, гидрораспределитель, гидродвигатель с выходным элементом и датчиком обратной связи, устройство фиксации среднего положения выходного элемента, состоящее из гидроцилиндра, кинематически связанного с поворотным двуплечим рычагом, взаимодействующим своими элементами качения с упорами, установленными на выходном элементе гидродвигателя, отличающийся тем, что в нем гидродвигатель и гидроцилиндр устройства фиксации установлены в общем неподвижном корпусе, а кинематическая связь гидроцилиндра с выходным элементом гидродвигателя выполнена в виде шатуна, связанного непосредственно с поворотным двуплечим рычагом, установленным на неподвижной оси и расположенным в одной плоскости с выходным элементом гидродвигателя.