КОМБИНИРОВАННЫЙ ПРИВОД Российский патент 2007 года по МПК B64C13/34 F16H37/08 

Изобретение относится к авиастроению и может быть применено для управления механизацией крыла (закрылки, предкрылки) самолета.

Известен планетарный гидропривод, содержащий гидравлическую головку управления, высокомоментный планетарный гидромотор, гидромеханическую тормозную муфту, блок микропереключателей с редуктором, который используется как исполнительный механизм в системе управления закрылками или предкрылками самолета [1].

Недостатком известного привода является большая масса из-за гидромеханической тормозной муфты, которая установлена на выходном валу привода и воспринимает максимальный момент. Второй недостаток данного привода заключается в однородности гидравлического резервирования с использованием в двух каналах одного гидромотора, который является общей точкой гидросистем, что снижает надежность.

Известен также автоматизированный электропривод перемещения закрылков самолета, содержащий два электродвигателя, редуктор с суммированием частот вращения, блок датчиков положения вала и концевых микропереключателей [2].

Надежность описанного привода повышена за счет включения в его кинематику двух электродвигателей, которые питаются от 3-фазного переменного тока в основном режиме и от постоянного тока - в резервном. Однако недостаток привода в виде однородности электрического резервирования по каналам не устранен.

Наиболее близким по технической сущности и количеству совпадающих признаков к предлагаемому изобретению является выбранный в качестве прототипа комбинированный привод механизации КПМ-02 [3], содержащий электродвигатель, гидромотор, гидравлическую головку управления, электромеханическую тормозную муфту, гидромеханический тормоз, планетарный дифференциальный механизм, трехзвенные планетарные и рядные согласующие зубчатые передачи, выходной вал, блок датчиков положения вала и концевые микропереключатели.

Рассматриваемый привод выполнен в профиле разнородного (электрического и гидравлического) резервирования по каналам, что повышает надежность и снижает массу, но имеет следующий существенный недостаток. При работе электрического канала гидромотор, кинематически жестко связанный с выходным валом, также вращается. В случае его заклинивания привод становится неработоспособен.

Предлагаемым изобретением решается задача повышения надежности комбинированного привода при сохранении сравнительно небольших его массы и габаритов.

Для достижения этого технического результата в комбинированном приводе, включающем электродвигатель, гидромотор, гидравлическую головку управления, электромеханическую тормозную муфту, гидромеханический тормоз, редуктор, состоящий из планетарного дифференциального механизма, трехзвенных планетарных и рядных согласующих зубчатых передач, выходной вал, блок датчиков положения вала и концевых микропереключателей, согласно изобретению электродвигатель, установленный в одном кинематическом канале, механически соединен с солнечным колесом планетарного дифференциального механизма, выполненного на входе в редуктор, и соосно с солнечными колесами через планетарные передачи механически связан с электромеханической тормозной муфтой, электрически последовательно соединенной с электродвигателем, гидромотор, установленный в другом кинематическом канале, механически непосредственно и гидравлически посредством головки управления соединен с гидромеханическим тормозом, а через согласующую рядную зубчатую передачу связан с эпициклом планетарного дифференциального механизма.

Перечисленные выше отличительные признаки заявляемого комбинированного привода являются существенными, так как каждый из них необходим, а вместе они достаточны для достижения указанного технического результата в сравнении с прототипом и известными подобными приводами. Между отличительными признаками и достигаемым техническим результатом имеется причинно-следственная связь.

Применение редуктора с планетарным дифференциальным механизмом на входе позволило свести к минимуму массу и габаритные размеры тормозных устройств, поскольку они рассчитываются на минимально возможные моменты. Соединение электродвигателя с солнечным колесом, а гидромотора с эпициклом, т.е. звеньями планетарного механизма с числом степеней свободы, равным двум, обеспечило независимое их вращение. За счет этого получен технический результат - повышена надежность привода и сведены к минимуму масса и его габаритное пространство.

Заявляемое техническое решение является новым, поскольку оно не известно из уровня техники, имеет изобретательский уровень, так как предложенная схемная комбинация элементов привода явным образом не следует из уровня техники, промышленно применимо, поскольку оно предназначено для использования для привода закрылков и предкрылков самолета.

Техническая сущность и принцип действия комбинированного привода поясняются чертежом.

Комбинированный привод включает реверсивный электродвигатель 1, гидромотор 2, гидравлическую головку управления (не показана), элекромеханическую тормозную муфту 3, гидромеханический тормоз 4, редуктор 5, состоящий из планетарного дифференциального механизма 6, трехзвенных планетарных 7, 8 и рядных зубчатых 9, 10, 11 передач, выходной вал 12, блок 13 датчиков положения вала и концевых микропереключателей со встроенным редуктором. Электродвигатель 1, установленный в одном кинематическом канале редуктора 5, механически соединен с солнечным колесом планетарного дифференциального механизма 6 и соосно с солнечными колесами через планетарные передачи 7, 8 механически связан с электромеханической тормозной муфтой 3, которая электрически последовательно соединена с электродвигателем 1. Гидромотор 2, установленный в другом кинематическом канале редуктора 5, механически непосредственно и гидравлически посредством головки управления соединен с гидромеханическим тормозом 4, а через согласующую рядную зубчатую передачу 9 связан с эпициклом планетарного дифференциального механизма 6. Выходной вал 12 через зубчатую передачу 11 соединен с блоком 13 датчиков положения вала и концевых микропереключателей, а посредством передачи 10 - с трехзвенном планетарной передачей 8.

Комбинированный привод работает следующим образом.

При подаче напряжения на электродвигатель 1 происходит растормаживание электромеханической тормозной муфты 3, вращение вала через солнечное колесо и водило планетарного дифференциального механизма 6, далее посредством трехзвенных планетарных 7, 8 и рядной 10 передач передается выходному валу 12, а с него через согласующую рядную передачу 11 - к блоку 13 датчиков положения вала и концевых микропереключателей, с помощью которых осуществляется сигнализация о текущем и конечных положениях вала 12. При работе данного кинематического канала гидромеханический тормоз 4 удерживает в неподвижном состоянии гидромотор 2 и эпицикл планетарного дифференциального механизма 6.

При подводе рабочей жидкости к гидромотору 2, а посредством гидравлической головки и к гидромеханическому тормозу 4 происходит растормаживание последнего и вращение вала через согласующую рядную передачу 9, эпицикл планетарного дифференциального механизма 6, далее посредством трехзвенных планетарных 7, 8 и рядной 10 передач передается выходному валу 12. При работе этого кинематического канала солнечное колесо планетарного дифференциального механизма 6 удерживается от вращения электромеханической тормозной муфтой 3.

Использование изобретения в качестве исполнительного механизма для управления механизацией крыла самолета позволяет существенно увеличить надежность привода при снижении его массы и габаритов. Комбинированный привод разработан для использования в системе управления закрылками и предкрылками самолета АН-148.

Использованные источники

1. Гидропривод планетарный ГП-400. Информационный проспект. Разработчик ПМЗ "Восход". Россия, 606130, г.Павлово, Нижегородской обл., ул.Коммунистическая, 78.

2. Автоматизированный электропривод перемещения закрылков ЭПЗ-77. Разработчик ОАО "Электропривод". Россия, 610006, г.Киров, Октябрьский пр., 24.

3. Руководство по технической эксплуатации комбинированного привода механизации КПМ-02. 027.50.02 РЭ. 1998, с.7/8, рис.2. Разработчик АНТК "Антонов". Украина, 03062, г.Киев, ул.Туполева, 1.

Изобретение относится к авиастроению и может быть применено для управления механизацией крыла (закрылка, предкрылка) самолета. Электродвигатель (1) установлен в одном кинематическом канале и механически соединен с солнечным колесом планетарного дифференциального механизма (6), выполненного на входе в редуктор, и связан с электромеханической тормозной муфтой (3), электрически последовательно соединенной с электродвигателем. Гидромотор (2) установлен в другом кинематическом канале и механически непосредственно и гидравлически посредством головки управления соединен с гидромеханическим тормозом (4), а через согласующую рядную зубчатую передачу связан с эпициклом планетарного дифференциального механизма (6). Изобретение позволяет повысить надежность и снизить массу привода. 1 ил.

Комбинированный привод, содержащий электродвигатель, гидромотор, гидравлическую головку управления, электромеханическую тормозную муфту, гидромеханический тормоз, редуктор, состоящий из планетарного дифференциального механизма, трехзвенных планетарных и рядных согласующих зубчатых передач, выходной вал, блок датчиков положения вала и концевых микропереключателей, отличающийся тем, что электродвигатель, установленный в одном кинематическом канале, механически соединен с солнечным колесом планетарного дифференциального механизма, выполненного на входе в редуктор, и соосно с солнечными колесами через планетарные передачи механически связан с электромеханической тормозной муфтой, электрически последовательно соединенной с электродвигателем, гидромотор, установленный в другом кинематическом канале, механически непосредственно и гидравлически посредством головки управления соединен с гидромеханическим тормозом, а через согласующую рядную зубчатую передачу связан с эпициклом планетарного дифференциального механизма.