ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ АГРЕГАТ Российский патент 2004 года по МПК B64C13/42 F15B9/00 

Предлагаемое 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 аппаратов, а также приводить их в нейтральное положение при переходе на резервный режим работы.

Известны электрогидравлические приводы, содержащие корпус, двухкамерный силовой гидроцилиндр с силовым штоком, электрогидравлическую машину с золотниковым распределителем, гидромеханическое устройство в виде механизма стопорения, дифференциальные качалки и др. (А.С. СССР 1601907 A1 B 64 С 13/42, F 15 B 9/00)

Наиболее близким по технической сущности является электрогидравлический агрегат, содержащий корпус с каналами, электрогидравлический усилитель мощности, рулевую машину с золотниковым распределителем, электрогидравлический клапан, клапан включения с распределительным плунжером, гидромеханическое устройство в виде механизма стопорения с двухступенчатыми поршнями, расположенными в корпусе и образующими две наружные и внутреннюю полости (причем эффективная площадь внутренней полости больше по величине эффективной площади наружных полостей) и дифференциальной качалки, связанной с механизмом стопорения и золотниковым распределителем и др. (РФ патент на изобретение №2191297, 7 F 15 В 9/00, В 64 С 13/42)

Недостатком известных электрогидравлических агрегатов является увеличенный по времени переходный процесс приведения органов управления летательного аппарата в нейтральное положение во время полета (посредством механизма стопорения) при переходе на резервный режим работы вследствие выключения электрогидравлического клапана агрегата. Это может привести к искажению режимов управления летательного аппарата и к возможности создания нештатной ситуации полета.

Указанный недостаток обусловлен следующим.

Наружные полости механизма стопорения известных агрегатов постоянно сообщены с линией нагнетания (а внутренняя сообщается с ней только посредством клапана включения) и с включенным электрогидравлическим клапаном:

- распределительный плунжер клапана включения находится в крайнем правом (по чертежу) положении и его пружина сжата;

- внутренняя полость механизма стопорения через клапан включения сообщена с линией слива;

- поршни механизма стопорения находятся в крайнем внутреннем положении посредством усилия, определяемого величиной давления нагнетания и эффективной площадью наружных полостей механизма;

- тяга обратной связи расстопорена.

Агрегат работает в основном режиме посредством сигналов управления, поступающих в электрогидравлический усилитель мощности, перемещающим через рулевую машину распределительный золотник, подающий рабочую жидкость в соответствующие полости силового гидроцилиндра, приводящего в движение органы управления летательного аппарата.

При переходе на резервный режим работы, когда требуется привести органы управления из отклоненного положения в нейтральное путем выключения электрогидравлического клапана агрегата, торец распределительного плунжера клапана включения, противоположный его пружине, соединяется со сливом. Под действием пружины он начинает перемещаться в другое крайнее положение. По мере перемещения плунжера его соответствующий распределительный бурт будет постепенно открывать щель и через нее рабочая жидкость из линии нагнетания будет поступать во внутреннюю полость механизма стопорения, в которой давление также будет постепенно увеличиваться по величине. А так как наружные полости механизма стопорения постоянно соединены с гидролинией нагнетания, то, несмотря на то, что эффективная площадь его внутренней полости по величине больше эффективной площади наружных, то в течение переходного процесса, обусловленного постепенным увеличением давления во внутренней полости до требуемого для пересиливания усилия поршней со стороны наружных полостей механизма и, как следствие, приведение органов управления в нейтральное положение, время перевода агрегата на работу в резервном режиме будет затянуто по времени. Чем медленнее будет перемещаться плунжер, тем длительнее будет происходить процесс перехода агрегата на резервный режим. Это может привести к искажению режима управления летательного аппарата и к возможности создания нештатной ситуации полета.

Причины, способствующие этому, - отсутствие в известных агрегатах определенной связи между их элементами, что не позволяет исключить указанные недостатки, значительно снижающие надежность в работе системы управления.

Технической задачей заявляемого изобретения является устранение указанного недостатка. Поставленная задача решается тем, что в заявляемом электрогидравлическом агрегате наружные и внутренняя полости механизма стопорения соединены с гидролинией нагнетания посредством клапана включения.

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

Электрогидравлический агрегат содержит корпус 1 с каналами нагнетания, слива и полостными каналами силового гидроцилиндра. В корпусе установлен электрогидравлический усилитель мощности 2, рулевая машина в виде гидроцилиндра 3 с золотниковым распределителем 4 и датчиком обратной связи 5, электрогидравлический клапан 6, механизм стопорения с двухступенчатыми поршнями 7 и 8, образующими в корпусе две наружные полости 9 и внутреннюю полость 10, при этом эффективная площадь поршней со стороны внутренней полости больше по величине их эффективных площадей со стороны наружной, дифференциальную качалку 11, один из шарнирных узлов которой через тягу 12 связан с механизмом стопорения, другой через гидроцилиндр 3 - с золотниковым распределителем, клапан включения с распределительным плунжером 13 с буртами и датчиком положения 14. Плунжер опирается на пружину 15. На агрегате установлены также рычаг 16 механической обратной связи от органов управления и фильтр 17. Наружные и внутренняя полости механизма стопорения через каналы 18, распределительные щели 19, 20 клапана включения и каналы 21, 22 и 23 сообщены с гидролинией нагнетания одновременно.

Агрегат работает в основном режиме посредством сигналов управления, поступающих в электрогидравлический усилитель мощности аналогично работе известных агрегатов.

При переходе на резервный режим управления (после выключения электрогидравлического клапана 6 и перемещения плунжера 13 под действием пружины 15) в связи с тем, что в механизм стопорения посредством вышеуказанных каналов и щелей рабочая жидкость из гидролинии нагнетания поступает одновременно, то как результат этого давление в его наружных и внутренней полостях будет нарастать с одинаковым градиентом. Это приведет к тому, что перемещение поршней механизма стопорения за счет разности их эффективных площадей, а значит и приведение органов управления в нейтральное положение будет происходить с момента поступления давления нагнетания в вышеуказанные полости, исключая время на постепенность увеличения давления во внутренней полости.

Тем самым качественно уменьшается по времени переходный процесс переключения агрегата на резервный режим управления. Многочисленные исследования электрогидравлических агрегатов, выполненных в соответствии с предлагаемой схемой, полностью подтвердили их преимущество по сравнению с известными агрегатами, при этом качественно улучшается процесс перехода агрегата на резервный режим.

Изобретение может быть использовано в системах управления летательных аппаратов. Электрогидравлический агрегат содержит 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, электрогидравлический клапан, гидромеханическое устройство в виде механизма стопорения с двухступенчатыми поршнями, расположенными в корпусе и образующими две наружные и внутреннюю полости, и дифференциальной качалки. Один из шарнирных узлов дифференциальной качалки связан с механизмом стопорения, другой - с золотниковым распределителем. Клапан включения выполнен с распределительным плунжером, к которому подведены гидролинии нагнетания, слива, полостей рулевой машины, механизма стопорения и электрогидравлического усилителя мощности. Наружные и внутренняя полости механизма стопорения соединены с гидролинией нагнетания посредством клапана включения. Технический результат – улучшение процесса перехода агрегата на резервный режим работы. 1 ил.

Электрогидравлический агрегат для систем управления летательных аппаратов, 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, электрогидравлический клапан, гидромеханическое устройство в виде механизма стопорения с двухступенчатыми поршнями, расположенными в корпусе и образующими две наружные и внутреннюю полости, и дифференциальной качалки, один из шарнирных узлов которой связан с механизмом стопорения, другой - с золотниковым распределителем, клапан включения с распределительным плунжером, к которому подведены гидролинии нагнетания, слива, полостей рулевой машины, механизма стопорения и электрогидравлического усилителя мощности, отличающийся тем, что наружные и внутренняя полости механизма стопорения соединены с гидролинией нагнетания посредством клапана включения.