Автономный рулевой гидропривод

 

Изобретение относится к области авиационной техники. Привод содержит корпус, в котором размещены электромеханический преобразователь, золотниковый распределитель, гидробак с наддувом, электроприводная насосная станция с насосом переменной подачи, и гидродвигатель с двумя поршнями, полости которых гидравлически связаны с соответствующими каналами гидрораспределителя и шатунов, взаимодействующих с поворотным звеном. Поворотое выходное звено выполнено в виде полого цилиндра с приливом. Поршни установлены на одной оси с шатунами, опертыми с двух сторон в прилив полого цилиндра. Технический результат - повышение надежности. 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к широко известной отрасли авиационной техники, а именно, к электрогидравлическим следящим рулевым приводам объемно-дроссельного регулирования и может быть использовано преимущественно в системах управления летательных аппаратов.

Известны электрогидравлические следящие рулевые приводы с объемно-дроссельным регулированием, содержащие гидродвигатель, золотниковый гидрораспределитель, гидробак, источник гидропитания с автоматизированным, насосом переменной производительности (см., например, книгу И.С.Гамынина "Гидравлический привод систем управления", М., Машиностроение, 1972 г. с.26, рис.13)

Известны, кроме того, поршневые поворотные гидродвигатели (см., например, книгу Т.М.Башта "Объемные насосы и гидравлические двигатели гидросистем", М., Машиностроение, 1974 г., стр.532-536, рис.226-232) имеют невысокий КПД и повышенные люфты в цепи кинематической связи с органом управления, а другие (рис.227) - повышенную нагрузку на опоры со стороны полостных камер.

Известны также моментные гидроцилиндры, лишенные вышеперечисленных недостатков, но характерные своими, такими как сложность конструкции, низкий механический КПД, невысокие динамические характеристики и надежность, значительные перетоки рабочей жидкости (см., например, книгу В.А.Хохлова "Электрогидравлический следящий привод", М., Наука, 1966 г., 67-68, рис.3Ш.

Известен следящий гидропривод с объемно-дроссельным регулированием (см. книгу "Проектирование следящих гидравлических приводов летательных аппаратов", под редакцией Гамынина. Н.С., М., Машиностроение, 1981 г., 12, рис.1.5), содержащий поршневой поворотный гидродвигатель, электромеханические преобразователи, золотниковый гидрораспределитель, гидробак с наддувом и насос переменной подачи.

Наиболее близким по технической сущности является автономная рулевая машина (см. авт.св. №1840184), содержащая электрогидроусилитель, насосную станцию, силовой гидроцилиндр, бак, корпус.

Хорошо известны достоинства автономных рулевых гидроприводов данного класса, основными из которых являются высокие КПД, малый вес, высокая модульность, простота обслуживания и ремонта и др.

Однако известные автономные рулевые гидроприводы обладают рядом существенных недостатков, основными из которых являются невысокая зона нечувствительности, повышенные габариты, высокая стоимость, пониженные надежность и срок службы. Повышенная зона нечувствительности связана с повышенным трением в опорах поворотного выходного звена гидродвигателя вследствие постоянного нагружения давлением рабочей жидкости, находящейся в полостных камерах гидродвигателя. Этой же причиной объясняются невысокие надежность и срок службы гидропривода вследствие интенсивного износа опор поворотного выходного звена. Отрицательные последствия выше названных недостатков особенно сказываются в гидроприводах, работающих при повышенных рабочих давлениях (до 280 кг/см²). Повышенные габариты известных рулевых гидроприводов объясняются, во-первых, наличием дополнительных звеньев в кинематической цепи к органу управления, во-вторых, наличием повышенных габаритов вала поворотного выходного звена и его опор, вследствие, как было отмечено выше, наличия нагрузки от давления в полостных камерах гидродвигателя. Повышенная стоимость связана с повышенной сложностью выполнения полостных камер гидродвигателя.

Целью предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков, а именно, уменьшение зоны нечувствительности, повышение надежности и срока службы, автономного рулевого гидропривода.

Поставленная цель достигается тем, что поршни с шатунами расположены на одной оси, причем шатуны оперты с двух взаимопротивоположных сторон в прилив, расположенный на поворотном выходном звене, выполненным в виде полого цилиндра, внутренняя поверхность которого служит для безлюфтовой фиксации и крепления непосредственно хвостовика руля объекта.

Предлагаемое усовершенствование, благодаря разгрузке опор поворотного выходного звена путем размещения поршней с шатунами на одной оси, позволяет значительно снизить трение в опорах, а, следовательно и зону нечувствительности автономного рулевого гидропривода, повысить срок его службы, уменьшить габариты и трудоемкость изготовления, снизить стоимость и, кроме того, благодаря возможности размещения хвостовика органа управления непосредственно в выходном звене, осуществить жесткую безлюфтовую кинематическую связь выходного звена гидропривода с рулевой поверхностью объекта, что весьма часто является решающим фактором для обеспечения высокой точности отработки управляющего сигнала в автономных рулевых гидроприводах, устанавливаемых на высокоманевренных летательных аппаратах.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, где представлена его общая схема.

Автономный рулевой гидропривод содержит корпус 1, в котором размещены электрические преобразователи 2, золотниковый гидрораспределитель 3, гидробак 4, насос переменной подачи 5, электродвигатель 6 и поршневой поворотный гидродвигатель, состоящий из поршней 7, шатунов 8, взаимодействующих с приливом 9, установленным на поворотном выходном звене 10, снабженным внутренней поверхностью 11, служащей для безлюфтовой фиксации и крепления хвостовика органа управления объекта. Поршни 7 гидродвигателя снабжены полостями 12, гидравлически связаны каналами 13 с соответствующими расточками гидрораспределителя.

Команда, поступающая в электромеханический преобразователь 2 в виде электрического сигнала управления, преобразуется в перемещение золотника гидрораспределителя 3, в результате чего одна из полостей 12 соединяется с магистралью подачи и поршень 7, посредством шатуна 8 и прилива 9, поворачивает выходное звено 10, а другая полость гидродвигателя соединяется с гидробаком 4.

В зависимости от величины и знака управляющего сигнала обеспечивается поворот выходного звена на определенный угол с различной скоростью.

Эксплуатация автономных рулевых гидроприводов на летательных аппаратах подтвердила повышенную точность отработки управляющего сигнала, при этом зона нечувствительности снизилась в 1,5 раза, а срок службы и надежность увеличилась в 1,3 раза.

Формула изобретения

Автономный рулевой гидропривод, содержащий корпус, в котором размещены электромеханический преобразователь, золотниковый распределитель, гидробак с наддувом, электроприводная насосная станция с насосом переменной подачи, и гидродвигатель с двумя поршнями, полости которых гидравлически связаны с соответствующими каналами гидрораспределителя и шатунов, взаимодействующих с поворотным выходным звеном, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, срока службы и улучшения эксплуатационных характеристик путем уменьшения зоны нечувствительности, поворотное выходное звено выполнено в виде полого цилиндра с приливом, а поршни установлены на одной оси с шатунами, опертыми с двух сторон в прилив полого цилиндра.

РИСУНКИ