АВТОНОМНЫЙ ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РУЛЕВОЙ ПРИВОД С РЕГУЛЯТОРОМ МОЩНОСТИ Российский патент 2024 года по МПК F15B9/09 

Описание патента на изобретение RU2820916C1

Изобретение относится к следящим электрогидравлическим приводам и может быть использовано в электрогидравлических системах в качестве автономного рулевого привода управления полетом летательного аппарата.

Известен автономный электрогидравлический привод с комбинированным управлением скорости выходного звена, который содержит: электронные блоки управляющего микроконтроллера и усилителя-инвертора, бесколлекторный электродвигатель постоянного тока, нерегулируемый насос, гидроцилиндр, гидрокомпенсатор, клапаны подпитки, предохранительные клапаны, фильтр, датчик положения штока гидроцилиндра, электрогидравлический клапан реверса с линейным электродвигателем, датчик положения золотника клапана реверса и датчики перепада давления на входе и выходе клапана реверса. (патент RU №2305210/C2, МПК F15B 9/09, опубл. 27.08.2007)

Недостатком аналога является нестабильность выходных характеристик работы автономного электрогидравлического привода.

Наиболее близким по технической сущности является автономный электрогидравлический привод электрогидростатического типа фирмы Liebherr-Aerospace Lindenberg, содержащий блок электроники электродвигателя и клапана кольцевания, бесколлекторный двигатель постоянного тока, реверсивный нерегулируемый насос, гидроцилиндр, и вспомогательные элементы: газогидравлический гидрокомпенсатор, антикавитационные клапаны насоса, предохранительные клапаны, электрогидравлический клапан кольцевания, антикавитационные клапаны цилиндра, фильтр с его предохранительным клапаном, клапан безопасности, позиционная обратная связь. (КОНСТАНТИНОВ Г.С. ПЕРСПЕКТИВЫ И ПРОБЛЕМЫ СОЗДАНИЯ РУЛЕВЫХ ПРИВОДОВ С ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ЭНЕРГОПИТАНИЕМ / Г.С. КОНСТАНТИНОВ, В.М. КУВШИНОВ, И.П. КУЗНЕЦОВ, А.А. ПАРШИН, П.Г. РЕДЬКО, А.И. СТЕБЛИНКИН, Л.В. ХАЛЕЦКИЙ // ВЕСТНИК МОСКОВСКОГО АВИАЦИОННОГО ИНСТИТУТА: статья в журнале - научная статья, Москва, 2013 года. Москва: Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), 2013 года. С. 149-160. - EDN QCAWJZ, ISSN: 0869-6101.).

Недостатком прототипа являются нестабильные динамические характеристики из-за потребления мощности насосной установки, не соответствующей нагрузкам нестационарного или случайного характера, действующим на исполнительный гидродвигатель рулевого привода при его работе.

Задачей изобретения является повышение надежности автономного электрогидравлического рулевого привода.

Технический результат изобретения - обеспечение стабильных выходных характеристик автономного электрогидравлического рулевого привода за счет регулирования мощности насоса.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что автономный электрогидравлический рулевой привод, состоящий из приводного электродвигателя, соединённого через вал с насосом и соединённого через усилитель с управляющим микроконтроллером, на вход которого подается внешний сигнал управления, блока подпитки, содержащего пневмогидроаккумулятор, обратные и предохранительные клапаны, электрогидрораспределителя, управляемого микроконтроллером, исполнительного гидродвигателя, оснащенного датчиком перемещения, выход которого соединен с управляющим микроконтроллером, в отличие от прототипа, содержит регулятор мощности насоса, который включает в себя первый и второй гидроцилиндры управления характерным рабочим объемом насоса, причем первый гидроцилиндр с помощью пружин связан с коромыслом и далее с многопозиционным распределителем, а второй гидроцилиндр соединен через дроссель также с многопозиционным распределителем, который в свою очередь связан через клапан с исполнительным гидродвигателем.

Существо изобретения поясняется чертежом, на котором изображена принципиальная схема автономного электрогидравлического рулевого привода с регулятором мощности.

Автономный электрогидравлический рулевой привод содержит насос 1 с приводным электродвигателем 2, управляемым усилителем 3 и управляющим микроконтроллером 4, при этом насос 1 обеспечивает подачу рабочей жидкости к электрогидравлическому распределителю 5, подключенному к исполнительному гидродвигателю 6, оснащенному датчиком перемещения 7. Рулевой привод также содержит блок подпитки, состоящий из пневмогидроаккумулятора 8, обратных 9 и предохранительных 10 клапанов, а также регулятор мощности 11, включающий в себя многопозиционный распределитель 12, который связан пружинами и механическим креплением с коромыслом 13, закрепленным на первом гидроцилиндре 14, а также соединен посредством дросселя 15 со вторым гидроцилиндром 16. Рабочая полость исполнительного гидродвигателя 6 соединена с регулятором мощности 11 посредством клапана 17.

Автономный электрогидравлический рулевой привод с регулятором мощности работает следующим образом.

Регулирование мощности насоса 1 осуществляется бесступенчатым изменением его производительности пропорционально давлению нагрузки случайного или нестационарного характера на исполнительном гидродвигателе 6, подаваемому к первому и второму гидроцилиндрам 14 и 16 регулятора мощности 11, обеспечивающего управление характерным рабочим объемом насоса 1.

Блок подпитки, состоящий из обратных 9 и предохранительных 10 клапанов, соединяющихся с линиями нагнетания и слива и пневмогидроаккумулятором 8, обеспечивает величину давления в системе рулевого привода.

Во время работы автономного электрогидравлического рулевого привода происходит смещение электрогидроавлического распределителя 5 по электронным командам, приходящим на его электромагнит. Эти команды отправляются с управляющего микроконтроллера 4, получающего внешние сигналы управления, значения величины смещения электрогидроавлического распределителя 5 и значения с датчика перемещения 7. Все сигналы суммируются, управляющий микроконтроллер 4 осуществляет управление электрогидравлическим распределителем 5 и подает сигнал на усилитель 3, который в свою очередь управляет приводным электродвигателем 2. Таким образом регулируются обороты на приводном электродвигателе 2.

Оптимальное потребление мощности насосом 1 от приводного электродвигателя 2 обеспечивается при регулировании работы насоса 1 по гиперболической зависимости. Рабочее давление в полости исполнительного гидродвигателя 6, соответствующее действительным нагрузкам, передается через клапан 17 и первый гидроцилиндр 14 на коромысло 13 и на многопозиционный распределитель 12, и далее на насос 1. Противодействующей силой пружины, настраиваемой извне, задается уровень мощности. Если сила действия давления превышает силу пружины, то поршень первого гидроцилиндра 14 плавно смещается в сторону уменьшения рабочего объема насоса 1. При этом увеличивается действующая длина рычага на коромысло 13, способствующая перемещению многопозиционного распределителя 12, соединенного с поршневой полостью второго гидроцилиндра 15 и с линией слива. Это в свою очередь позволяет бесступенчато изменять рабочий объем насоса 1 пропорционально давлению нагрузки случайного или нестационарного характера на исполнительном гидродвигателе 6, контролируя обеспечение постоянного значения произведения величины давления за насосом 1 и характерного объема насоса 1, что позволяет регулятору мощности 11 поддерживать постоянство потребляемого момента и потребляемой мощности.

Таким образом, заявленный автономный электрогидравлический рулевой привод самолета обеспечивает оптимальное потребление мощности насоса в зависимости от требуемых действительных нагрузок на исполнительном гидродвигателе. Благодаря этому обеспечиваются стабильные выходные характеристики рулевого привода.

Похожие патенты RU2820916C1

название год авторы номер документа
АВТОНОМНЫЙ ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РУЛЕВОЙ ПРИВОД С ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ ПО ДИНАМИЧЕСКОМУ ДАВЛЕНИЮ 2024
  • Кудерко Дмитрий Александрович
  • Потеряхина Полина Валерьевна
  • Целищев Владимир Александрович
  • Целищев Дмитрий Владимирович
RU2826237C1
АВТОНОМНЫЙ ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РУЛЕВОЙ ПРИВОД С ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ ПО СКОРОСТИ ГИДРОДВИГАТЕЛЯ 2024
  • Кудерко Дмитрий Александрович
  • Потеряхина Полина Валерьевна
  • Целищев Владимир Александрович
  • Целищев Дмитрий Владимирович
RU2826275C1
Блок передачи мощности гидравлической системы самолета 2023
  • Целищев Владимир Александрович
  • Соловьева Анна Александровна
  • Поляков Николай Александрович
  • Кудерко Дмитрий Александрович
RU2803904C1
ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО СОЛНЕЧНОГО ТРЕКЕРА 2021
  • Целищев Владимир Александрович
  • Шайдаков Владимир Владимирович
  • Королева Диана Алексеевна
RU2769457C1
РЕГУЛИРУЕМЫЙ БЛОК ПЕРЕДАЧИ МОЩНОСТИ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ САМОЛЕТА 2023
  • Кудерко Дмитрий Александрович
  • Поляков Николай Алексеевич
  • Фролов Григорий Константинович
  • Целищев Владимир Александрович
RU2814642C1
РЕГУЛИРУЕМЫЙ БЛОК ПЕРЕДАЧИ МОЩНОСТИ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ САМОЛЕТА 2023
  • Кудерко Дмитрий Александрович
  • Поляков Николай Алексеевич
  • Фролов Григорий Константинович
  • Целищев Владимир Александрович
RU2814901C1
ГИДРОПРИВОД МНОГОВИНТОВОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА 2023
  • Целищев Владимир Александрович
  • Целищев Дмитрий Владимирович
  • Хакимов Ильфат Салаватович
RU2808657C1
РЕГУЛИРУЕМОЕ ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО СОЛНЕЧНОГО ТРЕКЕРА 2023
  • Целищев Владимир Александрович
  • Шайдаков Владимир Владимирович
  • Королева Диана Алексеевна
RU2803919C1
РЕГУЛИРУЕМЫЙ БЛОК ПЕРЕДАЧИ МОЩНОСТИ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ САМОЛЕТА 2023
  • Кудерко Дмитрий Александрович
  • Поляков Николай Алексеевич
  • Фролов Григорий Константинович
  • Целищев Владимир Александрович
RU2814840C1
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРИВОД СТРЕЛОВОГО САМОХОДНОГО КРАНА 1999
  • Недорчук Б.Л.
  • Уткин А.Ф.
  • Павлов Н.М.
  • Кондратьев А.П.
  • Сальников Ю.В.
  • Сергеев С.Н.
  • Комаров О.И.
  • Козлов В.В.
RU2158220C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 820 916 C1

Реферат патента 2024 года АВТОНОМНЫЙ ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РУЛЕВОЙ ПРИВОД С РЕГУЛЯТОРОМ МОЩНОСТИ

Изобретение относится к следящим электрогидравлическим приводам и может быть использовано в электрогидравлических системах в качестве автономного рулевого привода управления полетом летательного аппарата. Технический результат: обеспечение стабильных выходных характеристик автономного электрогидравлического рулевого привода за счет регулирования мощности насоса. Сущность изобретения: автономный электрогидравлический рулевой привод, состоящий из приводного электродвигателя, соединенного через вал с насосом и соединенного с усилителем и управляющим микроконтроллером, на вход которого подается внешний сигнал управления, блока подпитки, содержащего пневмогидроаккумулятор, обратные и предохранительные клапаны, электрогидрораспределителя, управляемого микроконтроллером, исполнительного гидродвигателя, оснащенного датчиком перемещения, выход которого соединен с управляющим микроконтроллером, согласно изобретению содержит регулятор мощности насоса, который включает в себя первый и второй гидроцилиндры управления характерным рабочим объемом насоса, причем первый гидроцилиндр с помощью пружин связан с коромыслом и далее с многопозиционным распределителем, а второй гидроцилиндр соединен через дроссель также с многопозиционным распределителем, который в свою очередь связан через клапан с исполнительным гидродвигателем. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 820 916 C1

Автономный электрогидравлический рулевой привод, состоящий из приводного электродвигателя, соединённого через вал с насосом и соединённого через усилитель с управляющим микроконтроллером, на вход которого подается внешний сигнал управления, блока подпитки, содержащего пневмогидроаккумулятор, обратные и предохранительные клапаны, электрогидрораспределителя, управляемого микроконтроллером, исполнительного гидродвигателя, оснащенного датчиком перемещения, выход которого соединен с управляющим микроконтроллером, отличающийся тем, что содержит регулятор мощности насоса, который включает в себя первый и второй гидроцилиндры управления характерным рабочим объемом насоса, причем первый гидроцилиндр с помощью пружин связан с коромыслом и далее с многопозиционным распределителем, а второй гидроцилиндр соединен через дроссель также с многопозиционным распределителем, который в свою очередь связан через клапан с исполнительным гидродвигателем.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2024 года RU2820916C1

АВТОНОМНЫЙ ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРИВОД С КОМБИНИРОВАННЫМ УПРАВЛЕНИЕМ СКОРОСТИ ВЫХОДНОГО ЗВЕНА 2005
  • Редько Павел Григорьевич
  • Селиванов Александр Михайлович
  • Тычкин Олег Вячеславович
  • Константинов Сергей Валентинович
  • Квасов Геннадий Васильевич
RU2305210C2
АВТОНОМНЫЙ ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРИВОД С КОМБИНИРОВАННЫМ УПРАВЛЕНИЕМ СКОРОСТИ ВЫХОДНОГО ЗВЕНА 2005
  • Редько Павел Григорьевич
  • Селиванов Александр Михайлович
  • Тычкин Олег Вячеславович
  • Константинов Сергей Валентинович
  • Квасов Геннадий Васильевич
RU2305211C2
АВТОНОМНЫЙ ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРИВОД С КОМБИНИРОВАННЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ СКОРОСТИ ВЫХОДНОГО ЗВЕНА И КЛАПАНОМ ДЕМПФИРОВАНИЯ 2011
  • Редько Павел Григорьевич
  • Селиванов Александр Михайлович
  • Тычкин Олег Вячеславович
RU2483978C2
DE 3640082 A1, 01.06.1988
Питатель для сыпучих материалов 1972
  • Васильев Анатолий Васильевич
  • Путилин Анатолий Ефимович
SU477079A1

RU 2 820 916 C1

Авторы

Кудерко Дмитрий Александрович

Потеряхина Полина Валерьевна

Целищев Владимир Александрович

Целищев Дмитрий Владимирович

Даты

2024-06-11Публикация

2024-01-15Подача