Резервированный электрогидравлический привод
Владельцы патента RU 2347717:
Открытое акционерное общество "Павловский машиностроительный завод ВОСХОД" (ОАО "ПМЗ ВОСХОД") (RU)
Резервированный электрогидравлический привод предназначен для использования в системах управления летательных аппаратов. Привод выполнен таким образом, что на золотнике каждого клапана включения привода выполнен дополнительный бурт с проточкой. Проточка примыкает к бурту со стороны управляющей камеры. Посредством указанной проточки при выключенном электрогидравлическом клапане гидролиния нагнетания сообщается с соответствующими полостями силового гидрораспределителя, обеспечивающими перемещение его и последующее перемещение силового поршня в крайнее убранное положение. При этом полости силового гидрораспределителя, противоположные указанным, посредством канала в золотнике клапана включения соединяются с гидролинией слива. Изобретение направлено на повышение надежности работы привода. 3 ил.
Предлагаемое изобретение относится к устройству, которое может быть использовано в системах управления летательных аппаратов, где требуется посредством подачи сигналов управления на электрогидравлические усилители мощности приводить в движение органы управления летательных аппаратов, а также приводить указанные органы в убранное положение в случае отказов в работе.
Известен электрогидравлический следящий привод, содержащий сдвоенный силовой гидроцилиндр с позиционной обратной связью, исполнительный шток, двухсистемный силовой гидрораспределитель, выполненный в виде единого цилиндра со ступенчатым плунжером, дополнительно снабженного буртами и ступенями с образованием полостей на торцах плунжера для одной гидросистемы и на ступенях плунжера для другой гидросистемы (патент РФ №2262467).
Известен также резервированный электрогидравлический привод, содержащий двухкамерный гидроцилиндр и два электрогидравлических канала управления с электрогидравлическими усилителями мощности, электромагнитными клапанами включения, клапанами кольцевания-демпфирования с плунжерами, управляющая камера которого связана с выходом электромагнитного клапана включения другой гидросистемы (патент РФ №2167345).
Наиболее близким по технической сущности (прототипом) является резервированный электрогидравлический привод, содержащий гидроцилиндр и два электрогидравлических канала управления, каждый из которых содержит электрогидравлический усилитель мощности, электромагнитный клапан включения, клапан кольцевания, снабженный расположенным в нем со стороны управляющей камеры плунжером с управляющей камерой и упором для ограничения перемещения плунжера в сторону клапана кольцевания, при этом управляющая камера плунжера связана с выходом электромагнитного клапана соседнего канала (патент РФ №2092388).
Недостатком известных электрогидравлических приводов является то, что после отказа двух электрогидравлических каналов не обеспечивается сохранение отказобезопасности системы управления летательного аппарата в виде приведения его органов управления в убранное положение - заподлицо с поверхностью крыла, руля направления и т.д.
Неубранный орган управления может привести к искажению полетного режима и в конечном итоге к созданию нештатной ситуации.
Это обусловлено следующим.
При отказе электрогидравлических каналов управления снимается сигнал с их электромагнитных клапанов и выход клапанов, а также соединенных с ними управляющих камер и камер дополнительных плунжеров соединяются с гидролиниями слива. При этом золотники клапанов кольцевания под действием пружин перемещаются в сторону управляющих камер до упора и своими буртами перекрывают доступ жидкости из гидролинии нагнетания в полости гидроцилиндра и тем самым исключается перемещение его силового штока в убранное положение.
Все это приводит к снижению надежности в работе привода, а также системы управления в целом.
Причины, способствующие этому, - отсутствие выполнения их элементов определенной конструкции, требуемой связи между ними, что не позволяет исключить указанный недостаток, снижающий надежность в работе привода.
Технической задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков.
Поставленная задача решается тем, что в заявляемом резервированном электрогидравлическом приводе, содержащем корпус, соединенный с гидролиниями нагнетания и слива, двухкамерный гидродвигатель с силовым поршнем и позиционной обратной связью, силовой гидрораспределитель, выполненный в виде единого ступенчатого плунжера с буртами и ступенями, с образованием полостей на торцах плунжера для одной гидросистемы и полостей на ступенях плунжера для другой гидросистемы, два электрогидравлических канала управления, каждый из которых содержит электрогидравлический усилитель мощности, электрогидравлический клапан, клапан включения в виде подпружиненного золотника с буртами, проточками, управляющей камерой, к которому подведены гидролинии нагнетания, слива, силового гидрораспределителя, электрогидравлического усилителя мощности, электрогидравлического клапана, снабженного расположенным в нем со стороны управляющей камеры, плунжером с управляющей камерой и упором для ограничения перемещения плунжера в сторону золотника, при этом управляющая камера плунжера связана с выходом электрогидравлического клапана соседнего электрогидравлического канала другой гидросистемы, согласно изобретению на золотнике каждого клапана включения выполнен дополнительный бурт с проточкой, примыкающей к бурту со стороны управляющей камеры, причем посредством указанной проточки при выключенном электрогидравлическом клапане, гидролиния нагнетания сообщается с соответствующими полостями силового гидрораспределителя, обеспечивающими перемещение его и последующее перемещение силового поршня в крайнее убранное положение, при этом полости силового гидрораспределителя, противоположные указанным, посредством канала в золотнике клапана включения соединяются с гидролинией слива.
Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами, где на
Фиг.1 представлена общая схема привода с включенными электрогидравлическими клапанами каналов управления, в среднем положении силового гидрораспределителя, силового штока и включенными гидросистемами;
Фиг.2 представлена общая схема привода с включенными гидросистемами, с выключенными электрогидравлическими клапанами каналов управления, в крайнем положении силового гидрораспределителя, которое соответствует крайнему убранному положению силового штока;
Фиг.3 показана схема одного из клапанов включения, левого на Фиг.2 (схема другого клапана включения, правого по Фиг.2, аналогична).
Резервированный электрогидравлический привод содержит корпус 1, соединенный с гидролиниями нагнетания и слива, двухкамерный гидродвигатель с силовым поршнем 2 и позиционной обратной связью 3, силовой гидрораспределитель 4 с датчиками обратной связи 5, выполненный в виде единого ступенчатого плунжера с буртами и ступенями, с образованием полостей 6 и 7 на торцах 8 и 9 плунжера одной гидросистемы и полостей 10 и 11 на ступенях 12 и 13 плунжера для другой гидросистемы.
Привод содержит также два электрогидравлических канала управления 14 и 15, в каждый из которых входит электрогидравлический усилитель мощности 16 (17), электрогидравлический клапан 18 (19), клапан включения в виде подпружиненного золотника 20 (21) с буртами 22 (Фиг.3), 23, 24, 25, проточками 26 (Фиг.3), 27, 28. 29, управляющей камерой 30. К клапану включения подведены по каналам (Фиг.2):
- 31, 32, 33 - гидролиния нагнетания;
- 34, 35, 36 - гидролиния слива;
- 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44 (Фиг.1) - гидролинии силового распределителя;
- 45, 46 - гидролинии электрогидравлического усилителя мощности 16;
- 47, 48 (Фиг.2) - гидролинии электрогидравлического клапана 18.
Клапан включения также снабжен расположенным в нем со стороны управляющей камеры 30 плунжером 49 (Фиг.3) с управляющей камерой 50 и упором 51 для ограничения перемещения плунжера 49 в сторону золотника 20, при этом управляющая камера 50 по каналам 52, 53 (Фиг.1) связана с выходом 54 электрогидравлического клапана 19 соседнего электрогидравлического канала управления 15. Кроме того, в золотнике 20 (Фиг.3) выполнен дополнительный бурт 55 с проточкой 56, примыкающей к бурту 25, со стороны управляющей камеры 30, а также канал 57.
Привод работает следующим образом. При нормальной работе привода на электрогидравлические усилители мощности 16 и 17 и электрогидравлические клапаны 18 и 19 подаются управляющие сигналы. Клапаны включаются, а рабочая жидкость от выхода электрогидравлических клапанов поступает в управляющую камеру 30 (Фиг.3) клапана включения 20 канала управления 14 (и аналогичную камеру клапана включения 21 другого канала управления 15) и в управляющую камеру 50 плунжера 49 (и в аналогичную камеру плунжера другого канала управления).
Под действием давления золотник 20 клапана включения канала управления 14 перемещается до упора, соединяя электрогидравлический усилитель мощности 16 по каналам 45, 40, 38, 37 (Фиг.1) с полостью 7, а по каналам 46, 43, 42, 41 с полостью 6 силового гидрораспределителя 4.
Одновременно таким же образом перемещается золотник 21 клапана включения канала управления 15, соединяя электрогидравлический усилитель мощности 17 по аналогичным каналам с полостями 10 и 11 указанного силового гидрораспределителя.
При воздействии управляющего сигнала давление нагнетания от электрогидравлических усилителей мощности 16 и 17 поступает в соответствующие полости силового гидрораспределителя и, посредством которого, в рабочие полости гидродвигателя, вызывая необходимые перемещения силового поршня 2.
В случае отказа одного канала управления, например 14, с обмотки его электрогидравлического клапана 18 снимается сигнал и канал 47 выхода клапана, а также соединенная с ним управляющая камера 30 (Фиг.3) золотника 20 клапана включения канала и управляющая камера 58 (Фиг.1) плунжера 59 клапана включения канала 15 соединяются через электрогидравлический клапан 18 с гидролинией слива.
При этом плунжер 49 под действием давления, подводимого в его управляющую камеру 50 от электрогидравлического клапана 19 работающего канала управления 15, перемещается до упора 51, а золотник 20 - до упора в плунжер 49 (Фиг.3), закольцовывая (соединяя между собой) через каналы 37, 38 (Фиг.1), 40, 43, 42, 41 полости 6 и 7 силового гидрораспределителя 4.
Привод работает от одного канала управления.
После отказа второго канала управления 15 с его электрогидравлического клапана 19 также снимается сигнал и его выход, а также соединенные с ним управляющие камеры золотника 21 и плунжера 49 ранее отказавшего канала 14 соединяются с гидролинией слива. Золотники 20 и 21 клапанов включения обоих каналов управления 14 и 15 вместе с плунжерами 49 и 59 под усилием пружин перемещаются в положение, показанное на Фиг.2, Фиг.3. В результате этого рабочая жидкость из гидролинии нагнетания по каналам 31, 32, 33 посредством проточки 56 золотника 20 клапана включения, каналов 44, 42, 41 поступает в полость 6 плунжера силового гидрораспределителя 4.
Под действием давления в указанной полости и за счет того, что при этом противоположная полость 7 через каналы 37, 38, 39 и 57 соединяется с гидролинией слива, плунжер силового гидрораспределителя перемещается в положение, показанное на Фиг.2 (аналогично жидкость поступает в полость 10 плунжера через другой клапан управления от второй гидросистемы), вследствие чего силовой шток 2, а следовательно, и органы управления перемещаются в крайнее убранное положение.
Таким образом, улучшается эффективность управления летательным аппаратом после отказов двух каналов управления и обеспечивается сохранение отказобезопасности системы управления и повышается надежность ее работы в целом.
Многочисленные испытания, в том числе и летные, резервированных электрогидравлических приводов, выполненных в соответствии с прилагаемой схемой, подтвердили их преимущество по сравнению с известными приводами в повышении надежности в работе системы управления.
Резервированный электрогидравлический привод, содержащий корпус, соединенный с гидролиниями нагнетания и слива, двухкамерный гидродвигатель с силовым поршнем и позиционной обратной связью, силовой гидрораспределитель, выполненный в виде единого ступенчатого плунжера с буртами и ступенями с образованием полостей на торцах плунжера для одной гидросистемы и полостей на ступенях плунжера для другой гидросистемы, два электрогидравлических канала управления, каждый из которых содержит электрогидравлический усилитель мощности, электрогидравлический клапан, клапан включения в виде подпружиненного золотника с буртами, проточками, управляющей камерой, к которому подведены гидролинии нагнетания, слива, силового гидрораспределителя, электрогидравлического усилителя мощности, электрогидравлического клапана, снабженного расположенным в нем со стороны управляющей камеры плунжером с управляющей камерой и упором для ограничения перемещения плунжера в сторону золотника, при этом управляющая камера плунжера связана с выходом электрогидравлического клапана соседнего электрогидравлического канала другой гидросистемы, отличающийся тем, что на золотнике каждого клапана включения выполнен дополнительный бурт с проточкой, примыкающей к бурту со стороны управляющей камеры, причем посредством указанной проточки при выключенном электрогидравлическом клапане гидролиния нагнетания сообщается с соответствующими полостями силового гидрораспределителя, обеспечивающими перемещение его и последующее перемещение силового поршня в крайнее убранное положение, при этом полости силового гидрораспределителя, противоположные указанным, посредством канала в золотнике клапана включения соединяются с гидролинией слива.
