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

Предлагаемая многоканальная рулевая машина относится к электрогидравлическим приводам и предназначена для использования в системах управления летательных аппаратов.

Известны многоканальные рулевые машины с жестким соединением выходных звеньев подканалов, имеющие в каждом подканале устройства для обнаружения его отказа по перепаду давления в гидроцилиндрах (см., например, журнал "Aircraft Engineering", 1966, XII, v.38, №12, p.18-28, ill).

Такие устройства содержат вспомогательный гидроцилиндр, полости которого соединены параллельно с полостями исполнительного гидроцилиндра. Шток вспомогательного гидроцилиндра связан со своим датчиком, выходной сигнал от которого суммируется с сигналом положения датчика обратной связи исполнительного гидроцилиндра и подается на вход электрогидравлического усилителя. Кроме того, вспомогательный гидроцилиндр имеет сигнальный концевой микровыключатель.

Основным недостатком таких машин является то, что в каждом подканале устанавливаются устройства для пересиливания, выполненные в виде двух отдельных клапанов плунжерного типа, каждый из которых соединяет соответствующую полость гидроцилиндра при превышении допустимого давления в ней с линией подачи. Это приводит к увеличению веса и требует подвода к клапанам большого числа гидравлических линий. Кроме того, включение в устройство обнаружения элементов, не обладающих достаточно высокой надежностью (датчики обратной связи, микровыключатели, дроссели) снижает надежность работы многоканальной рулевой машины.

Техническим результатом настоящего изобретения является повышение надежности работы многоканальной рулевой машины, упрощение ее конструкции, уменьшение веса и габаритов.

Указанный технический результат достигается тем, что клапан пересиливания выполнен в виде гидроцилиндра с двухсторонним поршнем, который центрируется с помощью пружины, имеющей предварительное натяжение. Гидроцилиндр снабжен окнами, а поршень имеет лыски. При положении поршня, соответствующем перепаду давления в полостях гидроцилиндра, превышающему перепад, возникающий при отказе подканала, окна в цилиндре и лыски на поршне образуют щели, соединяющие полости исполнительного гидроцилиндра друг с другом. Это позволяет использовать в машине один узел, простой по конструкции и надежный в работе, вместо двух узлов. На штоке поршня клапана имеется канавка со скосами, которые при перемещении поршня в крайнее положение воздействуют на привод микропереключателя (кнопку), размыкающего цепь электрогидравлического клапана включения давления. Тем самым дублируется система обнаружения отказов, и надежность работы рулевой машины возрастает.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена схема многоканальной рулевой машины.

Машина состоит из нескольких подканалов, выходные звенья которых жестко соединены между собой. Каждый подканал содержит электрогидравлический усилитель 1, электрогидравлический клапан 2, клапан кольцевания 3, устройство контроля отказа подканала 4, исполнительный гидроцилиндр 5 с датчиком обратной связи 6, клапан пересиливания 7.

Электрогидравлический клапан включения 2 представляет подпружиненный двухпозиционный золотник 8, управляемый электромагнитом 9, и предназначен для соединения подканала с напорной гидролинией, а также отсоединения его в случае отказа.

Клапан кольцевания 3 соединяет между собой рабочие полости исполнительного гидроцилиндра 5 при отсутствии давления рабочей жидкости и разобщает их, когда подканал находится в рабочем состоянии.

Устройство контроля отказа подканала 4 включает в себя гидроцилиндр с поршнем 10 и центрирующей пружиной 11, корректирующий датчик 12, микропереключатель 13.

Клапан пересиливания 7 представляет собой гидроцилиндр 14 с поршнем 15, который в среднем положении центрируется пружиной 16. В цилиндре имеются окна 17 и 18, а на поршне 15 лыски 19 и 20, образующие при перемещении поршня 15 отверстия, с помощью которых соединяются рабочие полости исполнительного гидроцилиндра. Шток поршня 15 связан с микропереключателем 21.

При включении клапана 2 жидкость под давлением поступает к среднему бурту золотника электрогидравлического усилителя 1 и под торец плунжера клапана кольцевания 3, который при этом разобщает рабочие камеры исполнительного гидроцилиндра 5. Под действием электрического сигнала, поступившего на вход электрогидравлического усилителя 1, переместится его золотник, результатом чего будет соответствующее движение штока 6.

Машина работает по принципу суммирования усилий. При движении общего выходного звена с установившейся скоростью с соответствующих рабочих полостях исполнительных гидроцилиндров 5 каждого подканала возникает перепад давлений, вызванный технологической разностью максимальных скоростей штоков 6 каждого подканала в отдельности. Если подканалы работают исправно, то усилием центрирующих пружин 11 поршни 10 удерживаются в среднем положении или смещаются на величину хода, при котором не регистрируется отказ. При перемещении поршней 10 происходит коррекция сигналов, поступающих на вход электрогидроусилителей 1, в результате чего выравниваются перепады давлений в соответствующих полостях исполнительных гидроцилиндров 5. Рассогласование между входными сигналами, превышающее допустимую величину, приведет к соответствующему перепаду давления в полостях исполнительного гидроцилиндра и перемещению поршня 10 на вход, при котором срабатывает микровыключатель, сигнализируя о неисправности подканала.

В случае нарушения нормальной работы устройства контроля отказа два работающих подканала пересиливают отказавший. При этом под действием увеличившегося перепада давлений переместится поршень 15 клапана пересиливания и через отверстие, образованное соответственно лыской 19 или 20 и окном 17 или 18 рабочие полости исполнительного гидроцилиндра будут сообщены между собой.

В результате срабатывания любого микропереключателя в отказавшем подканале отключается электрогидравлический клапан, прекращается подача в подканал жидкости и происходит кольцевание полостей исполнительного гидроцилиндра. Два подканала продолжают работать, причем отказавший подканал не оказывает влияния на характеристики рулевой машины. Если отказавший подканал не отключается вследствие отказа устройства контроля электрогидравлического клапана 2, то он будет пересиливаться двумя другими через клапан пересиливания.

Изобретение относится к области авиационной техники. Машина содержит в каждом подканале электрогидравлический клапан включения давления, электрогидроусилитель, исполнительный гидроцилиндр, поршень которого жестко связан с поршнями исполнительных гидроцилиндров других подканалов и полости которого гидравлически соединены с клапаном кольцевания и устройством контроля и отключения отказавшего подканала, клапан пересиливания и датчик обратной связи. Клапан пересиливания выполнен в виде гидроцилиндра с поршнем и двусторонним подпружиненным штоком, полости которого гидравлически соединены с полостями исполнительного цилиндра. В гидроцилиндре выполнены окна, образующие совместно с лысками поршня при его крайних положениях щели, соединяющие полости гидроцилиндра друг с другом. На корпусе гидроцилиндра установлен микропереключатель, взаимодействующий со штоком гидроцилиндра и замыкающий электроцепь клапана включения давления. Технический результат - повышение надежности. 1 ил.

Многоканальная рулевая машина, например, для систем управления летательными аппаратами, содержащая в каждом подканале электрогидравлический клапан включения давления, электрогидроусилитель, исполнительный цилиндр, поршень которого жестко связан с поршнями исполнительных цилиндров других подканалов и полости которого гидравлически соединены с клапаном кольцевания и устройством контроля и отключения отказавшего подканала, клапан пересиливания и датчик обратной связи, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы, упрощения конструкции и снижения веса машины, в ней клапан пересиливания выполнен в виде гидроцилиндра с поршнем и двусторонним подпружиненным штоком, полости которого гидравлически соединены с полостями исполнительного цилиндра, причем в гидроцилиндре выполнены окна, образующие совместно с лысками поршня при его крайних положениях щели, соединяющие полости гидроцилиндра друг с другом, а на корпусе гидроцилиндра установлен микропереключатель, взаимодействующий со штоком гидроцилиндра и замыкающий электроцепь клапана включения давления.