Четырехлинейный гидрораспределитель с плоским поворотным золотником модульного исполнения для встроенного монтажа Российский патент 2003 года по МПК F01L7/06 F15B13/02 

Изобретение относится к гидроавтоматике, в частности к гидрораспределителям с плоским поворотным золотником, применяемым в гидроприводах с ручным управлением, например в гидромеханических рулевых приводах следящих систем управления летательных аппаратов.

Известен гидрораспределитель, содержащий распределительную плиту с дросселирующим сливным отверстием, опорное кольцо, прижимную плиту, поворотный плоский золотник, охватываемый рычагом, закрепленным на управляющем валу и разделяющим внутренний объем гидрораспределителя на две полости. На рычаге управляющего вала в районе сливных кромок золотника выполнен фасонный профиль, отклоняющий сливную струю и компенсирующий гидродинамические силы на золотнике (см. журнал "Авиационная промышленность" № 10, 1974, с. 30, Ружицкий Е.Н. и др. “Обеспечение устойчивости и гидродинамической разгрузки плоских золотников распределительных устройств большой мощности”).

Недостатком этого гидрораспределителя является сложность расчета и изготовления фасонного профиля, а также недостаточная эффективность компенсации гидродинамических сил.

Наиболее близкими аналогами к заявляемому изобретению являются известные из патентной литературы устройства по а.с. № SU 577303, кл. F 01 L 5/02, 25.10.77 и SU 1080552 А, кл. F 01 L 5/02, 23.01.81, которые содержат максимальное количество сходных с заявляемым гидрораспределителем признаков, а именно: все гидрораспределители четырехлинейные, каждый из них содержит корпус, распределительную плиту с дросселирующими каналами слива, опорное кольцо, прижимную плиту, поворотный плоский золотник, охватываемый рычагом, закрепленным на управляющем валу и разделяющим внутренний объем гидрораспределителя на две полости.

Известные гидрораспределители конструктивно проще решают вопрос повышения эффективности компенсации гидродинамических сил и улучшения характеристик управляющего момента по ходу золотника путем выполнения в распределительной плите дросселирующих сливных отверстий, перекрываемых рычагом-лопастью во время движения.

Однако в целом известные гидрораспределители отличаются конструктивной сложностью и не технологичностью.

Так, для использования таких гидрораспределителей в гидроприводе требуется соблюдение высокой точности изготовления установочной поверхности и выполнение жестких требований к ее шероховатости: допуск плоскостности поверхности корпуса привода, на которую устанавливается гидрораспределитель, должен составлять 3...5 мкм, а шероховатость R_a - не более 0,25...0,5 мкм.

Корпус и распределительная плита известных гидрораспределителей выполнены сложными по форме и нетехнологичными.

В связи с необходимостью расстыковки всего узла гидрораспределителя перед установкой его на привод из-за снятия транспортировочной плиты, прижимающей торцовые уплотнительные кольца к установочной плоскости распределительной плиты, могут изменяться технические характеристики гидрораспределителя. Монтаж известных гидрораспределителей в гидропривод существенно увеличивает его массу и габариты.

В совокупности указанные недостатки снижают показатели надежности работы гидрораспределителей и ограничивают их применение в гидроприводах систем управления летательных аппаратов.

Технической задачей предлагаемого изобретения помимо сохранения эффективного способа компенсации гидродинамических сил гидрораспределителя-прототипа является повышение надежности работы гидрораспределителя, упрощение его конструкции и реализация возможности встройки гидрораспределителя непосредственно в корпус гидропривода путем создания автономного и технологичного гидрораспределителя модульного исполнения с цилиндрической поверхностью, удобного в отработке технических характеристик и исключающего его разборку перед постановкой на объект.

Поставленная задача решается тем, что в гидрораспределителе, содержащем корпус, распределительную плиту с дросселирующими каналами слива, опорное кольцо, прижимную плиту, поворотный плоский золотник, охватываемый рычагом, закрепленным на управляющем валу и разделяющим внутренний объем гидрораспределителя на две полости, согласно изобретению корпус гидрораспределителя выполнен в виде полого цилиндра с двумя кольцевыми уплотнительными элементами на наружной цилиндрической поверхности и закрытого с одного торца днищем с горловиной, в которой установлен хвостовик управляющего вала с возможностью вращательного движения, а торец открытого конца цилиндра снабжен равномерно размещенными по окружности резьбовыми отверстиями для болтов, фиксирующих и жестко соединяющих цилиндр и распределительную плиту между собой, при этом наружный диаметр плиты равен или меньше наружного диаметра цилиндра, а на внешней стороне плиты образованы крепежные отверстия и три отверстия с возможностью сообщения с полостями управления исполнительным гидродвигателем и каналом напорной полости, причем торец распределительной плиты, контактирующий с опорными торцами болтов, выполнен открытым.

Выполнение корпуса гидрораспределителя в виде полого цилиндра с кольцевыми уплотнительными элементами на наружной цилиндрической поверхности и жесткое крепление с помощью крепежных болтов круглой распределительной плиты к цилиндру существенно упрощает конструкцию и позволяет создать цельноблочный модуль, удобный для встройки непосредственно в гнездо корпуса гидропривода, обеспечивая его минимальные габариты и массу.

Стыковка модуля к корпусу и соединение между собой каналов осуществляется через технологичные соединительные уплотняющие втулки, широко применяющиеся в отечественной практике.

Выполнение внешнего торца распределительной плиты открытым позволяет произвести стопорение болтов контровочной проволокой, чем обеспечивается надежная работа гидрораспределителя в составе привода летательного аппарата в течение всего периода эксплуатации.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где

на фиг.1 показан предложенный четырехлинейный гидрораспределитель с плоским поворотным золотником модульного исполнения для встроенного монтажа, общий вид, разрез,

на фиг.2 - разрез А - А на фиг.1,

на фиг.3 - вид Б на фиг.1,

на фиг.4 - общий вид, разрез, вариант встроенной установки четырехлинейного гидрораспределителя с плоским поворотным золотником модульного исполнения в корпус гидромеханического привода системы управления летательным аппаратом.

Гидрораспределитель состоит из корпуса-цилиндра 1 с наружными кольцевыми уплотнительными элементами 2 и закрытым днищем 3 с горловиной 4, в которой установлен профилированный хвостовик управляющего вала 5, опорами которого являются подшипники качения 6 и 7. На торце 8 открытого конца корпуса-цилиндра 1 расположены равномерно размещенные по окружности резьбовые отверстия 9, в которые ввернуты с определенным моментом затяжки болты 10, фиксирующие и жестко соединяющие корпус-цилиндр 1 с распределительной плитой 11 через крепежные отверстия 12.

На внешней стороне распределительной плиты 11 образованы 3 отверстия 13, 14 и 15 (фиг.3) под соединительные уплотнительные втулки 16 (фиг.4). Отверстия 13 и 14 с дросселирующими окнами 17 и 18 сообщаются с полостями управления исполнительным гидродвигателем, отверстие 15 сообщается с каналом напорной полости 19.

Внешний торец 20 распределительной плиты 11 выполнен открытым для обеспечения возможности стопорения болтов 10 контровочной проволокой 21 (фиг.3). Во внутренней центрирующей расточке корпуса-цилиндра 1 установлена прижимная плита 22, которая под действием усилия пружины сжатия 23 своей рабочей плоскостью прижимает опорное кольцо 24 к рабочей плоскости распределительной плиты 11.

В образуемой внутренней полости 25 (фиг.2) размещены плоский поворотный золотник 26, охватываемый рычагом 27, закрепленным на управляющем валу 5 и разделяющим внутренний объем гидрораспределителя на две полости 25 и 28 (фиг.2). В распределительной плите 11 выполнены сливные дросселирующие отверстия 29 и 30, соединяющие разобщенные полости 25 и 28 с общим каналом слива 31.

Гидрораспределитель работает следующим образом. При повороте управляющего вала 5 из нейтрального положения в положение, показанное на фиг.2, золотник 26 открывает в распределительной плите 11 окна 17 и 18. Поток рабочей жидкости из полости нагнетания 15 проходит через золотник 26, окно 17 и полостное отверстие 13 и далее в гидродвигатель, перемещая его исполнительный шток в одну из сторон. Из гидродвигателя поток жидкости проходит через полостное отверстие 14 и окно 18 распределительной плиты 11, попадает в разобщенную полость 25 и вытекает через дросселирующее отверстие 29 в общий канал слива 31.

При повороте управляющего вала 5 из нейтрального положения в другое положение процесс работы гидрораспределителя протекает аналогично описанному, но исполнительный шток гидродвигателя перемещается в противоположную сторону.

Выполнение четырехлинейного гидрораспределителя в виде технологичного цельноблочного модуля с возможностью его встройки непосредственно в корпус гидропривода позволило обеспечить проведение автономной отработки технических характеристик гидрораспределителя, повысить надежность привода, уменьшить его габариты и массу, улучшить качество проведения ремонтно-восстановительных работ, что подтверждается результатами проведения заводских испытаний и опытом эксплуатации.

Гидрораспределитель предназначен для встроенного монтажа в гидроприводах с ручным управлением, например в гидромеханических рулевых приводах следящих систем управления летательных аппаратов. Гидрораспределитель содержит корпус, распределительную плиту с дросселирующими каналами слива, опорное кольцо, прижимную плиту, поворотный плоский золотник, охватываемый рычагом, закрепленным на управляющем валу и разделяющим внутренний объем гидрораспределителя на две полости, при этом корпус гидрораспределителя выполнен в виде полого цилиндра с двумя кольцевыми уплотнительными элементами на наружной поверхности и закрытого с одного торца днищем с горловиной, а торец открытого конца цилиндра снабжен резьбовыми отверстиями для болтов, фиксирующих и жестко соединяющих цилиндр и распределительную плиту между собой, а на внешней стороне плиты образованы три отверстия с возможностью сообщения с полостями управления исполнительным гидродвигателем и каналом напорной полости. Технический результат - повышение надежности работы гидрораспределителя, упрощение его конструкции. 4 ил.

Четырехлинейный гидрораспределитель с плоским поворотным золотником модульного исполнения для встроенного монтажа, содержащий корпус, распределительную плиту с дросселирующими каналами слива, опорное кольцо, прижимную плиту, поворотный плоский золотник, охватываемый рычагом, закрепленным на управляющем валу и разделяющим внутренний объем гидрораспределителя на две полости, отличающийся тем, что корпус гидрораспределителя выполнен в виде полого цилиндра с двумя кольцевыми уплотнительными элементами на наружной цилиндрической поверхности и закрытого с одного конца днищем с горловиной, в которой установлен хвостовик управляющего вала с возможностью вращательного движения, а торец открытого конца цилиндра снабжен равномерно размещенными по окружности резьбовыми отверстиями для болтов, фиксирующих и жестко соединяющих цилиндр и распределительную плиту между собой, при этом наружный диаметр плиты равен или меньше наружного диаметра цилиндра, а на ее внешней стороне образованы крепежные отверстия и три отверстия с возможностью сообщения с полостями управления исполнительным гидродвигателем и каналом напорной полости, причем торец распределительной плиты, контактирующий с опорными торцами болтов, выполнен открытым.