Электрогидравлический дискретный поворотный привод

Авторы патента:

F15B9/03 - управляемые электрическими средствами

Владельцы патента RU 2642010:

Саетов Алексей Фаритович (RU)

Электрогидравлический дискретный поворотный привод предназначен для управления исполнительными органами ракет, летательных аппаратов и других устройств. В состав привода входит силовой модуль, состоящий из корпуса с выполненными в нем полостями и двух гидропоршней, вращающих исполнительный вал, который связан со штоком обратной связи и телеметрическим датчиком положения вала; система управления, содержащая шаговый двигатель, задающее колесо, планетарный редуктор, состоящий из центральной шестерни, трех сателлитов, внешнего колеса и водила, при этом планетарный редуктор связан через шестерню и управляющую рейку с цилиндрическим распределительным золотником, к которому подводятся каналы слива и нагнетания рабочей жидкости, и имеет обратную связь от исполнительного вала через шток обратной связи, причем шток обратной связи механически связан с внешним колесом планетарного редуктора через передачу, состоящую из вала с укрепленными на нем двумя зубчатыми колесами. Технический результат - создание электрогидравлического дискретного поворотного привода с автономной системой управления, повышение технологичности конструкции и снижение стоимости производства. 1 ил.

Изобретение относится к области гидроавтоматики и может быть использовано для привода исполнительных органов ракет, летательных аппаратов и других устройств.

Известен гидравлический привод, описанный в [1], включающий корпус, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) с поршневой цепочкой и штоком, взаимодействующим с золотниковым распределительным устройством. ЦАП связан гидравлическими магистралями с исполнительным двигателем, приводящим в движение выходной вал привода. На выходном валу привода закреплен кулачок обратной связи с эвольвентной образующей, причем окружность эвольвенты соосна с выходным валом привода, на штоке ЦАП установлен ролик. Ось ролика параллельна выходному валу привода и размещена в плоскости, проходящей через ось входного штока ЦАП и линию касания ролика с кулачком. Кроме того, ось выходного штока ЦАП размещена по касательной к окружности эвольвенты кулачка.

Недостатком указанной конструкции является сложность изготовления и высокая стоимость.

Известен гидравлический привод дискретного углового перемещения [2], содержащий поворотный шаговый электродвигатель, связанный зубчатой передачей с установленным на оси плоским поворотным золотником, размещенным между основанием, имеющим каналы напора и слива, и плитой, имеющей распределительные каналы, подключенные к неполноповоротному пластинчатому гидродвигателю, ротор которого кинематически связан с плитой плоского золотника и выполнен с каналами, связанными с распределительными каналами этой плиты и с рабочими камерами гидродвигателя, ограниченными в радиальном направлении ротором и статором, в окружном направлении - пластинами, установленными в роторе и статоре, а в осевом направлении - крышками ротора, установленными на подшипниках в корпусе по обе стороны статора, размещенного в корпусе соосно ротору и зафиксированного от поворота вокруг последнего.

Недостатком указанной конструкции является ограниченность момента, развиваемого в гидродвигателе, зависимость устройства обратной связи от конструкции гидродвигателя.

Наиболее близким к разрабатываемому устройству является электрогидравлический рулевой привод [3], содержащий задающий шаговый электродвигатель, дифференциал, распределительное устройство, силовой исполнительный механизм, датчик нулевого положения шагового электродвигателя, датчик телеметрии и редуктор обратной связи.

Недостатком прототипа является возвратно-поступательное движение исполнительного органа, повышенные требования к точности изготавливаемого плоского золотника.

Технической задачей изобретения является создание экономичного и технологичного электрогидравлического дискретного поворотного двигателя с большим диапазоном развиваемых моментов и автономной системой управления.

Техническим результатом является разработанный электрогидравлический дискретный поворотный двигатель, включающий систему управления в виде автономного агрегата. Повышена технологичность конструкции и снижена стоимость изготовления.

Сущность изобретения состоит в том, что электрогидравлический дискретный поворотный привод содержит автономную систему управления, состоящую из задающего шагового двигателя, на валу которого установлена центральная шестерня планетарного редуктора, внешнее колесо которого через механическую передачу, состоящую из вала и двух зубчатых колес, связано с штоком обратной связи, а сателлиты установлены на водиле, на котором укреплена шестерня, связанная через шток с цилиндрическим распределительным золотником. Вал двигателя механически связан с телеметрическим датчиком положения.

На фиг. 1 представлена принципиальная гидромеханическая схема электрогидравлического дискретного поворотного привода.

В состав привода входит силовая часть, состоящая из корпуса 1, в котором расположены два поршня 2, связанные с выходным вылом 3, введенным в зацепление с датчиком положения (не показан), система управления, содержащая шаговый двигатель 4, связанный с задающим колесом 5, которое укреплено на валу 6 и передает крутящий момент на планетарный редуктор, состоящий из трех сателлитов 7, водила 8, внешнего колеса 9 и центральной шестерни, выполненной заодно с валом 6. Сателлиты 7 через водило 8 взаимодействуют с шестерней 10, связанной с рейкой 11, управляющей цилиндрическим золотником 12, взаимодействующим с поршнями 2. Вал 3 гидропривода, связанный с рейкой обратной связи 13, взаимодействует с колесом 14, установленным на валу 15, и передает крутящий момент через колесо 16 на внешнее колесо 9 планетарного редуктора.

Электрогидравлический поворотный привод работает следующим образом: под действием электрического командного сигнала, поданного в систему управления приводом, шаговый двигатель 4 поворачивается на заданный угол и передает крутящий момент через шестерную 5 на центральное колесо, выполненное заодно с валом 6. При заторможенном внешнем колесе 9 крутящий момент передается через сателлиты 7 и водило 8 на шестерню 10. Связанная с шестерней 10 управляющая рейка 11 смещает цилиндрический распределительный золотник 12 из нулевого положения, тем самым соединяя полости силового модуля с магистралями слива и нагнетания. Под действием давления поршни 2 начинают вращать вал 3 гидропривода, передавая вращение на рейку обратной связи 13, связанную через шестерню 14, вал 15 и колесо 16 с внешним колесом 9. При заторможенном от шагового двигателя 4 центральном колесе 6 крутящий момент от внешнего колеса 9 передается через сателлиты 7 и водило 8 на шестерню 10, связанную с рейкой 11. Управляющая рейка 11 возвращает золотник 12 в нулевое положение, изолируя полости силовой части гидропривода от магистралей слива и нагнетания рабочей жидкости. Подача рабочей жидкости прекращается, привод занимает фиксированное положение.

Источники информации

1. Патент RU №2174626, кл. F15B 9/02 (2000.01).

2. Патент RU №2445517, кл. F15B 9/03 (2006.01).

3. Патент RU №2513055, кл. F15B 9/08 (2006.01).

Электрогидравлический дискретный поворотный привод, содержащий силовой модуль, состоящий из корпуса с выполненными в нем полостями и двух гидропоршней, вращающих исполнительный вал, который связан с штоком обратной связи, систему управления, содержащую шаговый двигатель, задающее колесо, планетарный редуктор, состоящий из центральной шестерни, трех сателлитов, внешнего колеса и водила, при этом планетарный редуктор связан через шестерню и управляющую рейку с цилиндрическим распределительным золотником, к которому подводятся каналы слива и нагнетания рабочей жидкости, и имеет обратную связь от исполнительного вала через шток обратной связи, причем шток обратной связи механически связан с внешним колесом планетарного редуктора через передачу, состоящую из вала с укрепленными на нем двумя зубчатыми колесами.

Система содержит блок управления, связанный с пневмогидравлическим приводом поворота шаровой пробки. Аварийный дублер с ручным насосом.

Электрогидравлический привод // 2593325

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в высокоточных быстродействующих приводах слежения, наведения. В приводе аксиально-поршневой регулируемый насос выполнен с наклонным диском и гидростатическими опорами, в блоке цилиндров которого установлены поршни со сферическими головками, в каждой из которых выполнено осевое отверстие дросселя-регулятора и дополнительные каналы, выходящие на рабочую часть сферической головки, на которую ответно установлена гидростатическая опора с центральной приемной камерой, соединенной дополнительными отверстиями с кольцеобразной разгрузочной камерой, окруженной уплотняющими поясками, выходящими в дренажную полость, торец гидростатической опоры взаимодействует с упорным диском, а на рабочей части сферической головки поршня выполнена кольцевая канавка, объединяющая дополнительные каналы головки поршня, образуя на сферической головке поршня поясок, создающий положительное перекрытие с приемной камерой гидростатической опоры.

Электрогидравлический привод // 2561254

Привод может быть использован в регулируемых объемно-замкнутых электрогидравлических приводах. В привод введены датчик угла наклонного диска регулируемого аксиально-поршневого насоса с наклонным диском и контактирующими с ним гидростатическими опорами с поршнями, сумматор, обратный клапан, гидравлический аккумулятор, при этом механизм управления насоса выполнен электрогидравлическим, а датчик угла кинематически соединен с наклонным диском и своим электрическим выходом соединен со вторым входом сумматора, первый вход которого является управляющим входом привода, выход сумматора соединен с электрическим входом механизма управления, напорная гидролиния вспомогательного насоса через обратный клапан соединена с гидравлическим аккумулятором и гидравлическим входом механизма управления.

Электрогидравлический следящий привод // 2554153

Привод предназначен для использования в высокоточных приводах слежения, наведения. Привод содержит гидравлически замкнутые между собой аксиально-поршневой гидромотор и регулируемый аксиально-поршневой насос с наклонным диском и гидростатическими опорами, электрогидравлический механизм управления, приводной двигатель, механическую передачу, объект регулирования, вспомогательный насос, предохранительный клапан, первый и второй подпиточные клапаны, пополнительный бак, первый и второй сумматоры, первый и второй датчики угла, при этом напорная гидролиния вспомогательного насоса соединена с входами первого и второго подпиточных клапанов, выходы которых соединены с магистралями, соединяющими регулируемый насос и гидромотор, вход предохранительного клапана соединен с напорной гидролинией вспомогательного насоса и гидравлическим входом механизма управления, вход вспомогательного насоса и выход предохранительного клапана соединены с пополнительным баком, вал приводного двигателя кинематически соединен с входными валами регулируемого насоса и вспомогательного насоса, первый датчик угла кинематически соединен с выходным валом механической передачи и своим электрическим выходом соединен с вторым входом первого сумматора, первый вход которого является управляющим входом привода, второй датчик угла кинематически соединен с наклонным диском регулируемого насоса и своим электрическим выходом соединен с вторым входом второго сумматора, первый вход которого соединен с выходом первого сумматора, выход второго сумматора соединен с электрическим входом механизма управления, вал гидромотора через механическую передачу кинематически соединен с объектом регулирования, причем гидромотор выполнен с наклонным диском и гидростатическими опорами.

Электрогидравлический следящий привод // 2554152

Двухканальный электрогидравлический усилитель мощности // 2553588

Усилитель используется в электрогидравлических следящих приводах с резервированием, применяемых в системах дистанционного управления, например, в системе управления рулевыми поверхностями высокоманевренных летательных аппаратов.

Комбинированный агрегат управления // 2532634

Привод предназначен для применения в системах управления летательных аппаратов. Привод содержит двухкамерный гидродвигатель тандемного типа, два блока управления, имеющих однотипную конструкцию, каждый из которых содержит корпус с каналами, соединенными с линиями нагнетания и слива одной из двух независимых гидросистем объекта, дублированный золотниковый распределитель, состоящий из основного золотника, соосно расположенного внутри дублирующего золотника, электрогидравлический усилитель мощности, рулевую машину с датчиком обратной связи, подпружиненный стопор, клапан кольцевания, электрогидравлические клапаны включения режима комбинированного управления и стопорения основного золотника, при этом основные золотники и шток рулевой машины каждого блока управления кинематически связаны между собой и с входным и выходным звеньями гидродвигателя таким образом, что позволяет осуществлять коррекцию управления по двум электрическим каналам системы автоматического управления при совместной работе обеих гидросистем и по одному электрическому каналу при отказе любой из гидросистем.

Прецизионный комплектный цифровой линейный гидропривод // 2498118

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к программируемым гидроприводам механообрабатывающего оборудования с числовым программным управлением.

Гидропривод дискретного углового хода // 2497027

Гидропривод предназначен для управления летательными аппаратами. Гидропривод содержит корпус 1, представляющий собой статор неполноповоротного исполнительного гидродвигателя.

Позиционер приводного механизма // 2489606

Изобретение относится к комплектующим пневмоприводов мембранного или поворотного типа систем автоматического регулирования или дистанционного управления технологическими процессами в химической промышленности, нефтехимических, нефтегазоперерабатывающих, нефтегазодобывающих и других производствах.

Электрогидравлический привод // 2646169

Привод относится к области машиностроения и может быть использован в регулируемых объемно-замкнутых электрогидравлических приводах. В привод введены третий и четвертый подпиточные клапаны, двухкаскадный двухпозиционный четырехлинейный гидрораспределитель, состоящий из распределителя первого каскада с электромагнитным управлением и гидрораспределителя второго каскада с гидравлическим управлением, при этом напорная гидролиния вспомогательного насоса соединена со входами третьего и четвертого подпиточных клапанов, выходы которых соединены с соответствующими силовыми магистралями регулируемого аксиально-поршневого насоса, напорная гидролиния вспомогательного насоса дополнительно соединена с первым каналом, а также с третьим заглушенным каналом распределителя первого каскада, четвертый канал распределителя первого каскада соединен с управляющим гидравлическим входом гидрораспределителя второго каскада, а второй канал распределителя первого каскада гидролинией соединен с пополнительным баком, первый и второй каналы гидрораспределителя второго каскада соединены между собой и каждый из них с соответствующей силовой магистралью регулируемого аксиально-поршневого насоса, а третий и четвертый каналы гидрораспределителя второго каскада разъединены между собой и соединены с соответствующей силовой магистралью гидродвигателя. Технический результат - расширение возможностей диагностирования и настройки гидромашин и гидроаппаратуры, входящих в электрогидравлический привод. 1 ил.