КОМБИНИРОВАННЫЙ ПРИВОД Российский патент 2004 года по МПК B64C13/22 

Предлагаемое изобретение относится к устройству, которое может быть использовано в системах управления летательных аппаратов.

Известны приводы, содержащие дублированный золотниковый цилиндрический распределитель и гидродвигатель (см. книгу В.И.Гониодский и др. Привод рулевых поверхностей самолетов. М.: Машиностроение 1974 г., стр.179, рис.4.24;, Гидроусилители БУ-45А и БУ-51МС/ под редакцией Ф.Ф.Куприянова, М.: Оборонгиз, 1963 г., стр.8...30). Наиболее близким по технической сущности является рулевой гидравлический привод, содержащий распределительный золотник, гидродвигатель, клапан кольцевания, гидравлический аккумулятор (см. А.с. СССР 164529, В 64 с 13/16).

Известны достоинства указанного привода, одним из которых является сохранение работоспособности при падении давления рабочей жидкости на входе в привод и обеспечение перемещения силового штока мускульным усилием пилота, посредством которого и происходит управление.

Недостатком известных приводов является возникновение искажения мускульного режима управления приводом (при падении давления нагнетания в гидросистеме) в виде рывков и неплавности перемещения его силового штока. Указанный недостаток существенно снижает надежность в работе приводов и системы управления, что приводит к ухудшению управляемости летательным аппаратом в целом.

Указанный недостаток обусловлен следующим:

- при работе привода в механогидравлическом режиме, во время переходных процессов, обусловленных реверсами силового штока, и связанным с этим падением давления в сливной внутренней полости привода, во время которого поршень аккумулятора под действием пружины перемещается в крайнее положение до упора в корпус.

В связи с этим происходит изнашивание элементов корпуса и поршня, посредством контакта которых происходит запирание рабочей жидкости внутри привода при падении давления нагнетания. Это приводит к потере герметичности привода по указанным элементам и перетеканию в сливную магистраль рабочей жидкости, что снижает эффективность запирания ее внутри привода при падении давления нагнетания, способствует образованию пустот в полостях гидродвигателя и, как следствие, рывков и неплавности перемещения силового штока, и, в конечном итоге, к ухудшению управляемости летательного аппарата в мускульном режиме управления.

Причины, способствующие этому:

- отсутствие в известных приводах ряда конструктивных устройств и элементов, их исполнение и расположение относительно друг друга, что не позволяет исключить указанные недостатки, значительно снижающие надежность в работе системы управления.

Технической задачей предлагаемого изобретения является устранение указанного недостатка, а именно:

- повышение надежности в работе привода за счет исключения рывков и неплавности перемещения его силового штока в мускульном режиме управления.

Поставленная задача решается тем, что в гидроаккумуляторе установлен подпружиненный обратный клапан, плоский запирающий элемент которого оперт на один из торцов поршня, имеющего гидравлические каналы и сквозную осевую расточку, причем один торец поршня сообщен со сливной внутренней полостью привода, а другой, со стороны обратного клапана, со сливной гидролинией, кроме того, в корпусе соосно с поршнем размещен двухступенчатый цилиндрический плунжер с возможностью перемещения в нем посредством ступени большего диаметра, торец которой сообщен с линией нагнетания, а торец ступени меньшего диаметра контактирует с обратным клапаном через сквозную осевую расточку поршня, и тем, что при расположении плунжера в одном крайнем положении обеспечивается сообщение сливной внутренней полости привода со сливной гидролинией через гидравлические каналы поршня и щель между торцом поршня и плоским запирающим элементом обратного клапана, образованную в результате перемещения плунжера под воздействием давления нагнетания, а при расположении плунжера в другом крайнем положении обеспечивается их разъединение в результате прижатия обратного клапана к торцу поршня под воздействием пружины.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена его общая схема, а на фиг.2 и фиг.3 - схемы работы гидроаккумулятора в крайних его положениях.

Комбинированный привод содержит корпус 1 с гидродвигателем 2 и фильтром 3, электрогидравлический усилитель мощности 4 типа сопло-заслонка, рулевую машину 5 с датчиком обратной связи 6, подпружиненный стопор 7, обратный клапан 8, клапаны кольцевания 9 и 10, электрогидравлические клапаны 11 и 12, дублированный золотниковый распределитель, состоящий из основного золотника 13, связанного кинематически с входной качалкой управления 14, и дублирующего золотника 15, гидроаккумулятор с поршнем 16, обратный клапан 17 с пружиной 18. Плоский запирающий элемент 19 (фиг.2) обратного клапана оперт на торец поршня 20 (фиг.3).

Поршень 16 имеет гидравлические каналы 21 и 22 и сквозную осевую расточку 23.

Один торец поршня сообщен со сливной внутренней полостью 24 привода, а другой, со стороны обратного клапана, со сливной гидролинией 25. В корпусе 1 размещен двухступенчатый цилиндрический плунжер 26 с возможностью перемещения в нем посредством ступени большего диаметра, торец которого через канал 27 сообщен с линией нагнетания, а торец ступени меньшего диаметра 28 контактирует с обратным клапаном 17 через сквозную осевую расточку 23 поршня.

Электрогидравлический клапан 11 (фиг.1) служит для предполетной проверки работоспособности дублирующего золотника 15, который через приводной механизм 29 связан с сигнализатором 30.

Электрогидравлический клапан 12 предназначен для включения комбинированного режима управления.

Работа привода в режимах механогидравлического и комбинированного управления аналогична работе известных комбинированных приводов.

При работе привода на указанных режимах давление нагнетания поступает под левый торец плунжера 26, воздействует на него, и торцом 28 плунжера, преодолевая усилие пружины 18, перемещает обратный клапан 17, а затем торцом ступени большего диаметра, примыкающим к ступени меньшего диаметра, и поршень 16 в крайнее положение до упора его в корпус (вправо см. фиг.3). При этом между торцом 20 поршня и запирающим элементом 19 обратного клапана образуется щель, по которой рабочая жидкость из сливной внутренней полости 24 привода через каналы 21 и 22 поршня поступает в сливную гидролинию 25.

В результате этого поршень 16 и обратный клапан 17 занимают фиксированное положение, а последний не имеет возможности во время переходного процесса, обусловленного реверсами силового штока и связанного с этим падением давления в сливной гидролинии, перемещаться до упора (удара) в поршень под усилием пружины, вследствие чего исключается и износ элементов поршня и обратного клапана, посредством которых происходит запирание рабочей жидкости внутри привода и тем самым улучшается его герметичность при падении давления нагнетания. Это в конечном итоге исключает рывки и неплавность перемещения силового штока в мускульном режиме, что приводит к повышению надежности в работе системы управления.

Работа привода в мускульном режиме управления аналогична работе известного привода.

Многочисленные испытания, в том числе и летные, комбинированных приводов, выполненных в соответствии с прилагаемой схемой, полностью подтвердили их преимущество по сравнению с известными приводами в повышении надежности в работе системы управления летательного аппарата.

Изобретение может быть использовано в системах управления летательных аппаратов. В гидроаккумуляторе привода с поршнем установлен подпружиненный обратный клапан, плоский запирающий элемент которого оперт на торец поршня, имеющего гидравлические каналы и сквозную осевую расточку. В корпусе соосно с поршнем размещен с возможностью перемещения двухступенчатый цилиндрический плунжер, один торец которого сообщен с линией нагнетания, а другой контактирует с обратным клапаном. Изобретение позволяет повысить надежность в работе привода за счет исключения рывков и неплавностей перемещения его силового штока в мускульном режиме управления. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Комбинированный привод, содержащий корпус, соединенный с гидролиниями нагнетания и слива, гидродвигатель, электрогидравлический усилитель мощности, рулевую машину, датчик обратной связи, подпружиненный стопор, обратный клапан, клапаны кольцевания, электрогидравлические клапаны, дублированный золотниковый цилиндрический распределитель, состоящий из основного золотника, связанного кинематически с входной качалкой управления, и дублирующего золотника, гидроаккумулятор с поршнем и пружиной, отличающийся тем, что в гидроаккумуляторе установлен подпружиненный обратный клапан, плоский запирающий элемент которого оперт на один из торцов поршня, имеющего гидравлические каналы и сквозную осевую расточку, причем указанный торец поршня со стороны обратного клапана сообщен со сливной гидролинией, а другой торец поршня сообщен со сливной внутренней полостью привода, кроме того, в корпусе соосно с поршнем размещен двухступенчатый цилиндрический плунжер с возможностью перемещения в нем посредством ступени большего диаметра, торец которой сообщен с линией нагнетания, а торец ступени меньшего диаметра контактирует с обратным клапаном через сквозную осевую расточку поршня.2. Комбинированный привод по п.1, отличающийся тем, что при расположении плунжера в одном из крайних положений обеспечивается сообщение сливной внутренней полости привода со сливной гидролинией через гидравлические каналы поршня и щель между торцом поршня и плоским запирающим элементом обратного клапана, образованную в результате перемещения плунжера под воздействием давления нагнетания, а при расположении плунжера в другом крайнем положении обеспечивается их разъединение в результате прижатия обратного клапана к торцу поршня под воздействием пружины.