Электрогидравлическая рулевая машина

 

Изобретение относится к области авиационной техники. Машина содержит корпус, электрогидравлический усилитель мощности, силовой цилиндр, ограничитель хода штока поршня силового цилиндра, выполненный в виде поршня со втулкой, расположенный в камере электрогидравлический клапан, обратный клапан, клапан управления ограничителем и соединительные клапаны. Камера ограничителя расположена соосно с силовым цилиндром. Поршень со втулкой ограничителя установлен на штоке силового цилиндра. Камера ограничителя соединена каналом через клапан управления ограничителем с обратным и электрогидравлическим клапанами. Технический результат - повышение надежности. 1 ил.

Изобретение относится к области силовых гидравлических устройств авиационной техники и предназначено для непосредственного перемещения рулевых поверхностей летательного аппарата по электрическим сигналам бортовых систем, контролирующих режимы полета. В зависимости от режима полета рулевая машина выполняет функции ограниченного перемещения рулевой поверхности (режим глиссады, элеронный режим) и перемещения ее на полный ход в тормозном режиме. Включение и выключение ограничения происходит автоматически при смене режима полета. С целью обеспечения достаточной надежности в рулевой машине применено механическое ограничение хода исполнительного штока.

Известны рулевые машины, в которых использовано электрическое ограничение хода исполнительного штока за счет изменения чувствительности системы управления, при котором снижается уровень входного сигнала примерно в 2 раза (режим малой эффективности). Для нормальной работы системы в режиме малой эффективности необходимо уменьшить до соответствующей величины предельно допустимый угол отклонения рулевой поверхности (интерцептора). Роль ограничителей хода в этом случае выполняют электрические датчики, жестко связанные с исполнительным штоком рулевой машины и отключающие систему управления интерцепторами на половине их хода. Такое ограничение не является достаточно надежным и эффективным, так как при подходе к границе зоны ограничения отключаются система управления и рулевая машина; для обеспечения режима малой эффективности необходима дополнительная электрическая цепь с коэффициентом передачи 0,5 и дополнительные электрические устройства, которые усложняют систему управления, увеличивают ее габариты и вес, снижают ее надежность. Режим ограничения зависит также от нормальной работы датчиков предельных отклонений руля (ДПОР) и системы их электропитания.

Более эффективным и надежным ограничением углов отклонения рулевой поверхности является механическое ограничение угла поворота входного звена рулевой машины, используемое в гидромеханических рулевых приводах, которое приведено в книге В.И.Гониодского, Ф.И.Склянского, И.С.Шумилова "Привод рулевых поверхностей самолетов", Машиностроение, 1974 г, стр.172-173. В книге показано, что за счет использования в качестве ограничителей регулировочных винтов в первом случае и гидравлических плунжеров во втором достигается эффект ограничения хода входного звена, что возможно для рулевых приводов с механическим входом (бустеров) и неприемлемо для рулевых машин с электрическим входом.

Прототипом заявляемой рулевой машины может служить электрогидравлическая рулевая машина. В состав этой рулевой машины входят электрогидравлический усилитель мощности, гидроцилиндр с поршнем и исполнительным штоком, ограничитель хода штока, механический замок ограничителя, электрогидравлический клапан снятия ограничения. Конструктивно ограничитель представляет собой втулку, надетую на исполнительный шток, один конец которой размещен в рабочей полости гидроцилиндра, а другой содержит кольцевую канавку и замкнут механическим замком, который управляется электрогидравлическим клапаном.

При работе рулевой машины в режиме ограничения исполнительный шток, перемещаясь, будет нагружать ограничитель и механический замок усилием, развиваемым рулевой машиной. Выключение ограничения в момент действия на ограничитель усилия, развиваемого рулевой машиной, приводит к появлению на контактирующих поверхностях ограничителя и механического замка наплывов, заусенцев, борозд, надиров и сколов, что может явиться причиной отказа рулевой машины. Кроме того, механический замок и ограничитель выполнены из стали и довольно металлоемки, что отрицательно сказывается на общей весовой характеристике рулевой машины.

Целью настоящего изобретения является устранение недостатков, присущих аналогу и прототипу. В предлагаемой рулевой машине поставленная цель достигается тем, что ограничитель выполнен в виде поршня со втулкой и надет на исполнительный шток таким образом, что один конец втулки расположен в рабочей полости гидроцилиндра, а другой совместно с поршнем расположен в полости гидрозамка, которая каналом через подпружиненный золотник клапана выключения ограничения соединена с электрогидравлическим клапаном.

На прилагаемом чертеже представлена принципиальная схема рулевой машины, которая состоит из корпуса 1, на котором установлен блок электрогидравлического усилителя 2, а в расточках и сверлениях корпуса 1 расположены электрогидравлический клапан 3, клапан выключения ограничения 4, обратный клапан 5, фильтр 6, гидроцилиндр 7, исполнительный шток с поршнем 8, ограничитель 9, гидрозамок 10.

Принцип работы рулевой машины следующий:

- при подаче в рулевую машину гидропитания (электропитание выключено) рабочая жидкость под давлением нагнетания через фильтр 6 по каналу поступит к входному отверстию электрогидравлического усилителя мощности 2, в пружинную полость электрогидравлического клапана 3 и через обратный клапан 5, клапан выключения ограничения 4 в полость А гидрозамка 10 и будет удерживать ограничитель 9 во включенном состоянии, чем будет достигнуто механическое ограничение величины полного хода исполнительного штока в режиме управления;

- в тормозном режиме исполнительный шток перемещается на полный ход при выключенном ограничении, для чего в электрогидравлический клапан 3 подается электрический сигнал на выключение ограничения. Электрогидравлический клапан 3 включится и рабочая жидкость под давлением нагнетания через полость Б по каналу поступит в торцевую полость клапана 4, золотник которого переместится влево и соединит полость А гидрозамка 10 с каналом слива, ограничитель 9 под действием усилия поршня 8 переместится влево до упора, а исполнительный шток переместится на полный ход;

- при выключении электро- и гидропитания узлы и детали рулевой машины придут в исходное состояние, изображенное на прилагаемом чертеже, при этом обратный клапан 5 отсечет в полости А рабочую жидкость под давлением нагнетания, чем достигается режим гидрозамка и стопорение ограничителя 9.

Таким образом, за счет применения в качестве ограничителя втулки с поршнем, стопорение которого происходит при помощи гидрозамка, обеспечивается управляемое ограничение полного хода исполнительного штока, при этом отсутствует деформация и повышенный износ ограничительной втулки, загрязнение рабочей жидкости продуктами износа, что повышает надежность и работоспособность рулевой машины. Исключение механического замка позволило снизить вес рулевой машины на 1,1 кг.

Формула изобретения

Электрогидравлическая рулевая машина, содержащая корпус, электрогидравлический усилитель мощности, силовой цилиндр, ограничитель хода штока поршня силового цилиндра, выполненный в виде поршня со втулкой и расположенный в камере электрогидравлический клапан, обратный клапан и клапан управления ограничителем и соединительные клапаны, отличающаяся тем, что, с целью снижения веса машины и повышения надежности работы, камера ограничителя расположена соосно с силовым цилиндром, а поршень со втулкой ограничителя установлен на штоке силового цилиндра, причем втулка направлена в сторону поршня силового цилиндра, а камера ограничителя соединена каналом через клапан управления ограничителем с обратным и электрогидравлическими клапанами.

РИСУНКИ