ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКАЯ РУЛЕВАЯ МАШИНА Советский патент 2006 года по МПК B64C13/36 

Изобретение относится к области силовых гидравлических устройств авиационной техники и предназначено для непосредственного перемещения рулевых поверхностей летательного аппарата по электрическим сигналам бортовых систем, контролирующих режимы полета. В зависимости от режима полета рулевая машина выполняет функции ограниченного перемещения рулевой поверхности (режим глиссады, элеронный режим) и перемещения ее на полный ход в тормозном режиме. Включение и выключение ограничения происходит автоматически при смене режима полета. С целью обеспечения достаточной надежности в рулевой машине применено механическое ограничение хода исполнительного штока.

Известны рулевые машины, в которых использовано электрическое ограничение хода исполнительного штока за счет изменения чувствительности системы управления, при котором снижается уровень входного сигнала примерно в 2 раза (режим малой эффективности). Для нормальной работы системы в режиме малой эффективности необходимо уменьшить до соответствующей величины предельно допустимый угол отклонения рулевой поверхности (интерцептора). Роль ограничителей хода в этом случае выполняют электрические датчики, жестко связанные с исполнительным штоком рулевой машины и отключающие систему управления интерцепторами на половине их хода. Такое ограничение не является достаточно надежным и эффективным, так как при подходе к границе зоны ограничения отключаются система управления и рулевая машина; для обеспечения режима малой эффективности необходима дополнительная электрическая цепь с коэффициентом передачи 0,5 и дополнительные электрические устройства, которые усложняют систему управления, увеличивают ее габариты и вес, снижают ее надежность. Режим ограничения зависит также от нормальной работы датчиков предельных отклонений руля (ДПОР) и системы их электропитания.

Более эффективным и надежным ограничением углов отклонения рулевой поверхности является механическое ограничение угла поворота входного звена рулевой машины, используемое в гидромеханических рулевых приводах, которое приведено в книге В.И.Гониодского, Ф.И.Склянского, И.С.Шумилова "Привод рулевых поверхностей самолетов", Машиностроение, 1974 г, стр.172-173. В книге показано, что за счет использования в качестве ограничителей регулировочных винтов в первом случае и гидравлических плунжеров во втором достигается эффект ограничения хода входного звена, что возможно для рулевых приводов с механическим входом (бустеров) и неприемлемо для рулевых машин с электрическим входом.

Прототипом заявляемой рулевой машины может служить электрогидравлическая рулевая машина. В состав этой рулевой машины входят электрогидравлический усилитель мощности, гидроцилиндр с поршнем и исполнительным штоком, ограничитель хода штока, механический замок ограничителя, электрогидравлический клапан снятия ограничения. Конструктивно ограничитель представляет собой втулку, надетую на исполнительный шток, один конец которой размещен в рабочей полости гидроцилиндра, а другой содержит кольцевую канавку и замкнут механическим замком, который управляется электрогидравлическим клапаном.

При работе рулевой машины в режиме ограничения исполнительный шток, перемещаясь, будет нагружать ограничитель и механический замок усилием, развиваемым рулевой машиной. Выключение ограничения в момент действия на ограничитель усилия, развиваемого рулевой машиной, приводит к появлению на контактирующих поверхностях ограничителя и механического замка наплывов, заусенцев, борозд, надиров и сколов, что может явиться причиной отказа рулевой машины. Кроме того, механический замок и ограничитель выполнены из стали и довольно металлоемки, что отрицательно сказывается на общей весовой характеристике рулевой машины.

Целью настоящего изобретения является устранение недостатков, присущих аналогу и прототипу. В предлагаемой рулевой машине поставленная цель достигается тем, что ограничитель выполнен в виде поршня со втулкой и надет на исполнительный шток таким образом, что один конец втулки расположен в рабочей полости гидроцилиндра, а другой совместно с поршнем расположен в полости гидрозамка, которая каналом через подпружиненный золотник клапана выключения ограничения соединена с электрогидравлическим клапаном.

На прилагаемом чертеже представлена принципиальная схема рулевой машины, которая состоит из корпуса 1, на котором установлен блок электрогидравлического усилителя 2, а в расточках и сверлениях корпуса 1 расположены электрогидравлический клапан 3, клапан выключения ограничения 4, обратный клапан 5, фильтр 6, гидроцилиндр 7, исполнительный шток с поршнем 8, ограничитель 9, гидрозамок 10.

Принцип работы рулевой машины следующий:

- при подаче в рулевую машину гидропитания (электропитание выключено) рабочая жидкость под давлением нагнетания через фильтр 6 по каналу поступит к входному отверстию электрогидравлического усилителя мощности 2, в пружинную полость электрогидравлического клапана 3 и через обратный клапан 5, клапан выключения ограничения 4 в полость А гидрозамка 10 и будет удерживать ограничитель 9 во включенном состоянии, чем будет достигнуто механическое ограничение величины полного хода исполнительного штока в режиме управления;

- в тормозном режиме исполнительный шток перемещается на полный ход при выключенном ограничении, для чего в электрогидравлический клапан 3 подается электрический сигнал на выключение ограничения. Электрогидравлический клапан 3 включится и рабочая жидкость под давлением нагнетания через полость Б по каналу поступит в торцевую полость клапана 4, золотник которого переместится влево и соединит полость А гидрозамка 10 с каналом слива, ограничитель 9 под действием усилия поршня 8 переместится влево до упора, а исполнительный шток переместится на полный ход;

- при выключении электро- и гидропитания узлы и детали рулевой машины придут в исходное состояние, изображенное на прилагаемом чертеже, при этом обратный клапан 5 отсечет в полости А рабочую жидкость под давлением нагнетания, чем достигается режим гидрозамка и стопорение ограничителя 9.

Таким образом, за счет применения в качестве ограничителя втулки с поршнем, стопорение которого происходит при помощи гидрозамка, обеспечивается управляемое ограничение полного хода исполнительного штока, при этом отсутствует деформация и повышенный износ ограничительной втулки, загрязнение рабочей жидкости продуктами износа, что повышает надежность и работоспособность рулевой машины. Исключение механического замка позволило снизить вес рулевой машины на 1,1 кг.

Изобретение относится к области авиационной техники. Машина содержит корпус, электрогидравлический усилитель мощности, силовой цилиндр, ограничитель хода штока поршня силового цилиндра, выполненный в виде поршня со втулкой, расположенный в камере электрогидравлический клапан, обратный клапан, клапан управления ограничителем и соединительные клапаны. Камера ограничителя расположена соосно с силовым цилиндром. Поршень со втулкой ограничителя установлен на штоке силового цилиндра. Камера ограничителя соединена каналом через клапан управления ограничителем с обратным и электрогидравлическим клапанами. Технический результат - повышение надежности. 1 ил.

Электрогидравлическая рулевая машина, содержащая корпус, электрогидравлический усилитель мощности, силовой цилиндр, ограничитель хода штока поршня силового цилиндра, выполненный в виде поршня со втулкой и расположенный в камере электрогидравлический клапан, обратный клапан и клапан управления ограничителем и соединительные клапаны, отличающаяся тем, что, с целью снижения веса машины и повышения надежности работы, камера ограничителя расположена соосно с силовым цилиндром, а поршень со втулкой ограничителя установлен на штоке силового цилиндра, причем втулка направлена в сторону поршня силового цилиндра, а камера ограничителя соединена каналом через клапан управления ограничителем с обратным и электрогидравлическими клапанами.