Резервированный электрогидравлический рулевой привод Российский патент 2019 года по МПК B64C13/00 B62D5/06 F15B11/00 

Известны электрогидравлические рулевые приводы, содержащие однокамерный гидроцилиндр с двухсторонним штоком с потенциометрическим узлом датчика обратной связи и электрогидравлическим усилителем мощности статического типа (см. Гидравлический следящий привод. Гамынин Н.С. и др. Под ред. В.А. Лещенко. М.: Машиностроение, 1968, стр. 463).

Известны также электрогидравлические рулевые машины, содержащие однокамерный гидроцилиндр с электрогидравлическим усилителем мощности, электромагнитным клапаном и с двухпозиционным клапаном переключения режимов (патент №2268197. Электрогидравлическая рулевая машина).

Недостатком данных рулевых машин является несоответствие современным требованиям по надежности, отказобезопасности, динамике и габаритно-массовым показателям, предъявляемым к приводам и системам управления современных летательных аппаратов.

В случае отказа в системе управления двухпозиционный клапан рулевой машины по патенту №2268197 обеспечивает перемещение штока в положение уборки, в то время как для большинства рулевых поверхностей современных летательных аппаратов в случае отказа необходимо обеспечить просадку выходного звена в сторону уменьшения нагрузки с демпфированием знакопеременной внешней нагрузки.

Технической задачей изобретения является обеспечение высокой надежности и отказобезопасности при рациональном уровне резервирования и высокой степени контролепригодности, высокой чувствительности, быстродействия и динамики, обеспечивающих устойчивость самолета «в малом».

Поставленная задача решается тем, что заявленный электрогидравлический привод содержит однокамерный гидроцилиндр со встроенным в штоке поршня двухканальным датчиком обратной связи привода, электрогидравлический блок управления, содержащий электрогидравлический усилитель мощности с двумя отдельными и равноценными обмотками управления и двумя датчиками положения золотника, электромагнитный клапан включения также с двумя независимыми обмотками управления, при этом рабочие полости гидроцилиндра соединены через рабочие окна клапана включения-демпфирования с электрогидравлическим усилителем мощности, управляющая камера золотника клапана включения-демпфирования - с выходом электромагнитного клапана включения.

Клапан включения-демпфирования снабжен двумя дополнительными окнами, соединенными гидролиниями через обратные клапаны с гидролинией слива привода, золотник клапана имеет дополнительные радиальные проточки, соединенные между собой через дросселирующие радиальные и осевое сверления в золотнике, при этом в положении золотника в режиме демпфирования рабочие полости гидроцилиндра соединены между собой через рабочие окна клапана, дополнительные проточки золотника и дросселирующие радиальные и осевое отверстия в золотнике.

На Фиг. 1 представлена конструктивная схема привода в рабочем состоянии.

Электрогидравлический рулевой привод содержит однокамерный гидроцилиндр 1 с дифференциальным поршнем 2 и датчиком обратной связи 3, электрогидравлический блок управления, содержащий электрогидравлический усилитель мощности 4, обратный клапан 5 и фильтр 6 на входе, электромагнитный клапан включения 7, клапан включения-демпфирования 8, рабочие окна которого в рабочем положении клапана включения-демпфирования связаны гидролиниями 12 и 14, 13 и 15 с рабочими полостями гидроцилиндра 1 и электрогидравлического усилителя мощности 4, а управляющая камера 16 золотника клапана включения-демпфирования 8 - с выходом электромагнитного клапана 7, обратные клапаны 9 в гидролиниях, связывающих через дополнительные проточки золотника 17, 18 и дополнительные окна 19, 20 клапана включения-демпфирования с рабочими полостями гидроцилиндра 1 и со сливными гидролиниями в положении золотника клапана включения-демпфирования, соответствующем режиму демпфирования.

Привод работает следующим образом.

При нормальной работе привода на электрогидравлический усилитель мощности 4 и электромагнитный клапан включения 7 подаются управляющие сигналы. Клапан 7 включается, а рабочая жидкость от выхода электромагнитного клапана поступает в управляющую камеру 16 клапана включения-демпфирования 8. Под действием давления золотник клапана включения-демпфирования 8, преодолевая действие собственной пружины 10, перемещается, соединяя между собой гидролинии 12 и 14, 13 и 15 с помощью рабочих окон, подключая таким образом полости гидроцилиндра 1 к электрогидравлическому усилителю мощности 4.

При одном отказе в электрической части распределительного блока характер работы привода не изменяется: привод продолжает работать на резервном электрическом канале управления и технические характеристики сохраняются.

При втором отказе снимается электропитание с электромагнитного клапана 7. Перемещаясь под действием собственной пружины 10, золотник клапана включения-демпфирования 8 отключает рабочие полости камер гидроцилиндра 1 от электрогидравлического усилителя мощности 4, соединяя их между собой через дополнительные проточки 17, 18 золотника и дросселирующие радиальные 21, 22 и осевое 23 отверстия в золотнике клапана включения-демпфирования 8, соединяя также гидролинии 14, 15 через обратные клапаны 9 с гидролинией слива привода, что позволяет выходному звену привода перемещаться под действием внешней нагрузки с заданной скоростью, обеспечивая режим демпфирования со стабильными характеристиками в течение длительного времени, при этом при движении поршня 2 в направлении «внутрь» избыток рабочей жидкости, обусловленный дифференциальностью поршня 2, поступает через проточку 17, дросселирующее радиальное 21 и осевое 23 отверстия в сливную гидролинию привода.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Электрогидравлический рулевой привод для резервированных систем дистанционного управления содержит гидроцилиндр с датчиком положения штока и блок управления. Блок управления имеет электрогидравлический усилитель мощности, обратный клапан и фильтр на входе, электромагнитный клапан, связанный гидролинией с управляющей камерой золотникового клапана включения-демпфирования. В рабочем положении золотника клапана включения-демпфирования рабочие полости гидроцилиндра соединены через рабочие окна клапана включения-демпфирования с электрогидравлическим усилителем мощности. Золотник клапана включения-демпфирования имеет дополнительные радиальные проточки. В положении золотника в режиме демпфирования рабочие полости гидроцилиндра соединены между собой через рабочие окна клапана, дополнительные проточки золотника и дросселирующие радиальные и осевое отверстия в золотнике. Достигается повышение надежности электрогидравлического рулевого привода. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Электрогидравлический рулевой привод для резервированных систем дистанционного управления, содержащий гидроцилиндр с датчиком положения штока, блок управления, в состав которого входит электрогидравлический усилитель мощности, обратный клапан и фильтр на входе, электромагнитный клапан, связанный гидролинией с управляющей камерой золотникового клапана включения-демпфирования, при этом в рабочем положении золотника клапана включения-демпфирования рабочие полости гидроцилиндра соединены через рабочие окна клапана включения-демпфирования с электрогидравлическим усилителем мощности, отличающийся тем, что клапан включения-демпфирования снабжен двумя дополнительными окнами, соединенными гидролиниями через обратные клапаны с гидролинией слива привода, золотник клапана включения-демпфирования имеет дополнительные радиальные проточки, соединенные между собой через дросселирующие радиальные и осевое сверления в золотнике, при этом в положении золотника в режиме демпфирования рабочие полости гидроцилиндра соединены между собой через рабочие окна клапана включения-демпфирования, дополнительные проточки золотника и дросселирующие радиальные и осевое отверстия в золотнике.

2. Электрогидравлический рулевой привод по п.1, отличающийся тем, что гидроцилиндр выполнен с дифференциальным поршнем, а осевое отверстие золотника клапана включения-демпфирования соединено с гидролинией слива.

3. Электрогидравлический рулевой привод по п.1 или 2, отличающийся тем, что электромеханический преобразователь электрогидравлического усилителя мощности имеет две отдельные и равноценные обмотки управления, второй каскад электрогидравлического усилителя мощности выполнен с двумя датчиками положения золотника, электромагнитный клапан имеет две обмотки управления, а датчик положения штока выполнен двух- или многоканальным.