Многоканальный электрогидравлический привод

 

(19)SU(11)1149541(13)A1(51)  МПК ⁶    _B64C13/42(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯк авторскому свидетельствуСтатус: по данным на 17.01.2013 - прекратил действиеПошлина:

(54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРИВОД

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к электрогидравлическим следящим приводам системы управления летательного аппарата, и может быть использовано в любой отрасли промышленности, где используются высоконадежные системы автоматического управления. Известен многоканальный электрогидравлический привод, содержащий исполнительный механизм в виде двух соединенных общим штоком гидроцилиндров, последовательно соединенные электромагнитный клапан включения, электрогидравлический усилитель мощности, сервоцилиндр и, сообщенный с гидравлическим источником питания управляющий цилиндрический золотник с гильзой и плунжером, жестко связанным с штоком сервоцилиндра. Указанный многоканальный электрогидравлический привод имеет следующие недостатки. При его работе выходное звено исполнительного механизма постоянно совершает возвратно-поступательное перемещение, вследствие неконтролируемых колебаний нагрузки. Поскольку привод замкнут обратной связью управляющий цилиндрический золотник также испытывает колебания относительно нейтрального положения, причем их амплитуда соизмерима с открытием золотника. Технологические возможности не позволяют изготовить два золотника с абсолютно одинаковыми размерами. Поэтому при колебаниях золотника относительно нейтрального положения периодически возникает ситуация, когда рабочие полости одного из гидроцилиндров оказываются запертыми и происходит взаимонагружение гидроцилиндров. При этом резко повышается давление в рабочих полостях гидроцилиндров исполнительного механизма. Такие скачки давления ухудшают динамические характеристики привода. Кроме того, поскольку прочностной расчет ведется по максимальным нагрузкам, скачки давления приводят к увеличению размеров силовых элементов привода, а следовательно к увеличению габаритов и веса всего привода в целом. Цель изобретения улучшение динамических характеристик, уменьшение габаритных размеров и веса многоканального электрогидравлического привода путем исключения взаимонагружения его каналов управления. Поставленная цель достигается тем, что в многоканальном электрогидравлическом приводе, содержащем исполнительный механизм в виде двух соединенных общим штоком гидроцилиндров, последовательно соединенные электромагнитный клапан включения, электрогидравлический усилитель мощности, сервоцилиндр и сообщенный с гидравлическим источником питания управляющий цилиндрический золотник с гильзой и плунжером, жестко связанным с штоком сервоцилиндра, на цилиндрической поверхности гильзы выполнены круглые сквозные отверстия, расположенные по спирали, причем расстояние между их центрами в проекции на продольную ось плунжера меньше их диаметра, а плунжер установлен в гильзе с возможностью перекрытия отверстий рабочими кромками при его смещении относительно нейтрального положения. На чертеже схематично изображен многоканальный электрогидравлический привод и развертка гильзы на участке а. Многоканальный электрогидравлический привод содержит исполнительный механизм, выполненный в виде двух гидроцилиндров 1 и 2 с общим штоком 3. В каждом из каналов управления имеются последовательно соединенные гидравлический источник питания 4, электромагнитный клапан включения 5, электрогидравлический усилитель мощности 6, клапан кольцевания 7, сервоцилиндр 8, шток 9 которого жестко соединен с управляющим цилиндрическим золотником 10. Управляющие цилиндрические золотники 10 каждого из каналов управления гидравлически сообщены с рабочими полостями соответствующего гидроцилиндра 1 и 2 исполнительного механизма. Управляющий цилиндрический золотник 10 представляет собой плунжер 11 и гильзу 12. На цилиндрической поверхности гильзы 12 выполнены круглые сквозные отверстия 13, расположенные по спирали, причем расстояние между их центрами в проекции на продольную ось плунжера 11 меньше их диаметра. Такое расположение отверстий обеспечивает предварительное открытие управляющего цилиндрического золотника 10 в любом положении плунжера 11. Плунжер 11 установлен в гильзе 12 с возможностью перекрытия отверстий 13 рабочими кромками Б и В при его смещении в любую сторону относительно нейтрального положения. Штоки 9 сервоцилиндров 8 каналов управления жестко соединены между собой. Привод имеет внешнюю обратную связь, осуществляемую блоком датчиков 14 обратной связи, установленным на выходной части штока 3 исполнительного механизма. Внутренняя обратная связь осуществляется датчиками 15 обратной связи, установленными на выходном элементе управляющего цилиндрического золотника 10. Привод имеет напорную и сливную магистрали. Работа многоканального электрогидравлического привода рассматривается на примере одного канала управления, так как второй канал работает синхронно и аналогично первому. На электрогидравлический усилитель мощности 6 и электромагнитный клапан включения 5 подаются управляющие сигналы. При этом полости сервоцилиндра 8 раскольцовываются, а рабочая жидкость от источника питания 4 поступает к электрогидравлическому усилителю мощности 6. Рабочая жидкость от электрогидравлического усилителя мощности 6 через клапан кольцевания 7 поступает в рабочие полости сервоцилиндра 8, который, перемещаясь, передвигает жестко связанный с ним управляющий цилиндрический золотник 10. Управляющий цилиндрический золотник 10, перемещаясь, сообщает соответствующие рабочие полости гидроцилиндра 1 исполнительного механизма с напорной и сливной магистралями источника питания 4. При нормальной безотказной работе многоканального электрогидравлического привода функционируют оба канала управления. При этом предполагается синхронное перемещение гидроцилиндров 1 и 2 исполнительного механизма. Однако вследствие технологических неточностей при изготовлении и сборке управляющего цилиндрического золотника 10 периодически возникает ситуация, когда рабочие полости, например, гидроцилиндра 1 сообщены с напорной и сливной магистралями, а полости гидроцилиндра 2 отсечены от них рабочими кромками Б и В плунжера 11 управляющего цилиндрического золотника 10. Переток жидкости из напорной полости гидроцилиндра 2 осуществляется в этом случае через сквозные отверстия 13 в гильзе 12. Многоканальный электрогидравлический привод, выполненный согласно изобретению, позволяет улучшить динамические характеристики, то есть повысить коэффициент усиления управляющего цилиндрического золотника в нейтральном положении, уменьшить зону нечувствительности и за счет снижения расчетных нагрузок уменьшить размеры и вес силовых элементов, а следовательно, всего привода в целом.

Формула изобретения

МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРИВОД, содержащий исполнительный механизм в виде соединенных общим штоком гидроцилиндров, последовательно соединенные электромагнитный клапан включения, электрогидравлический усилитель мощности, сервоцилиндр и сообщенный с гидравлическим источником питания, управляющий цилиндрический золотник с гильзой и плунжером, жестко связанным с штоком сервоцилиндра, отличающийся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик, уменьшения габаритных размеров и веса привода путем исключения взаимонагружения его каналов управления, на цилиндрической поверхности гильзы выполнены круглые сквозные отверстия, расположенные по спирали, причем расстояние между их центрами в проекции на продольную ось плунжера меньше их диаметра, а плунжер установлен с возможностью перекрытия отверстий рабочими кромками при его смещении относительно нейтрального положения.