Рулевая машина

 

Изобретение относится. к устройствам управления преимущественно в ракетно-космической технике и может быть использовано для управления вектором тяги реактивных двигателей. Согласно изобретению, рулевая машина содержит размещенные в корпусе трехшестеренный насос и узел управления с электромеханическим преобразователем, установленным на кронштейне, закрепленную на валу преобразователя качалку, снабженную пружиной, параллельной оси преобразователя, установленные на качалке золотниковые плунжеры, размещенные в полых валах ведомых шестерен указанного насоса, и два регулируемых упора для качалки, причем насос выполнен из нескольких планок, одна из которых - прилегающая к корпусу - снабжена фланцем с узлом крепления к корпусу, кронштейн закреплен на фланце и имеет параллельную планкам площадку, на которой установлен с возможностью перемещения вдоль оси вала электромеханического преобразователя узел крепления пружины, а упоры установлены на кронштейне. Изобретение обеспечивает автономную регулировку симметричности, крутизны и максимального значения скоростной характеристики рулевой машины вне ее корпуса, повышая тем самым технологичность сборки машины. 4 ил.

Изобретение относится к устройствам управления, преимущественно для ракетно-космической техники.

Известна рулевая машина (РМ), включающая корпус, трехшестеренный насос и узел управления, включающий электромеханический преобразователь, установленный на кронштейне, качалку, закрепленную на валу электромеханического преобразователя и снабженную пружиной, установленной параллельно оси электромеханического преобразователя, один конец пружины закреплен на качалке, а второй конец закреплен на кронштейне, золотниковые плунжеры, установленные на качалке и размещенные в полых валах ведомых шестерен трехшестеренного насоса, являющихся гильзами, при этом трехшестеренный насос выполнен из нескольких планок, одна из которых прилегает к корпусу, причем кронштейн узла управления установлен на трехшестеренном насосе [1]. Указанная конструкция позволяет обеспечивать симметричность скоростной характеристики путем перемещения золотниковых плунжеров относительно качалки.

Недостатком указанной конструкций РМ является возможность автоколебаний РМ в контуре системы управления, т.к. в РМ не имеется конструктивных элементов для ограничения и регулирования максимальной скорости РМ.

Указанный недостаток устранен в РМ [2] - прототип, содержащей корпус с размещенным в нем трехшестеренным насосом и узлом управления, включающим электромеханический преобразователь, установленный на кронштейне, качалку, закрепленную на валу электромеханического преобразователя и снабженную пружиной, установленной параллельно оси электромеханического преобразователя, один конец пружины закреплен на качалке, а второй конец закреплен на кронштейне, золотниковые плунжеры, установленные на качалке и размещенные в полых валах ведомых шестерен трехшестеренного насоса, являющихся гильзами, два регулируемых упора, взаимодействующих с качалкой, установленные по обе стороны от плоскости, проходящей через ось вращения качалки и ось ведущей шестерни насоса, при этом трехшестеренный насос выполнен из нескольких планок, одна из которых прилегает к корпусу, причем кронштейн узла управления установлен на трехшестеренном насосе.

Недостатком указанной конструкций РМ является невозможность регулирования угла наклона (крутизны) скоростной характеристики, а также технологическая сложность сборки РМ, т.к. регулировка скоростной характеристики РМ производится в глубине корпуса через узкую горловину под слоем рабочей жидкости.

Техническим результатом настоящего изобретения является обеспечение регулировки крутизны скоростной характеристики, а также повышение технологичности сборки РМ за счет автономной регулировки симметричности, крутизны и максимального значения скоростной характеристики РМ вне корпуса РМ.

Технический результат достигается тем, что в РМ, содержащей корпус с размещенными в нем трехшестеренным насосом и узлом управления, включающим электромеханический преобразователь, установленный на кронштейне, качалку, закрепленную на валу электромеханического преобразователя и снабженную пружиной, установленной параллельно оси электромеханического преобразователя, один конец пружины закреплен на качалке, а второй конец закреплен на кронштейне, золотниковые плунжеры, установленные на качалке и размещенные в полых валах ведомых шестерен трехшестеренного насоса, являющихся гильзами, два регулируемых упора, взаимодействующих с качалкой, установленные по обе стороны от плоскости, проходящей через ось вращения качалки и ось ведущей шестерни насоса, при этом трехшестеренный насос выполнен из нескольких планок, одна из которых прилегает к корпусу, причем кронштейн узла управления установлен на трехшестеренном насосе, в отличие от прототипа, планка трехшестеренного насоса, прилегающая к корпусу, снабжена фланцем с узлом крепления к корпусу, кронштейн закреплен на фланце и снабжен площадкой, параллельной планкам трехшестеренного насоса, и узлом крепления пружины, установленным на той же площадке, выполненным с возможностью перемещения вдоль оси вала электромеханического преобразователя, а регулируемые упоры установлены на кронштейне.

На фиг. 1 представлена общая конструктивная схема РМ, на фиг.2 - разрез по плоскости, проходящей через оси золотниковых плунжеров, на фиг.3 - разрез по А-А, на фиг.4 - вид на площадку кронштейна с накладкой.

РМ включает электромеханический преобразователь 1, установленный на кронштейне 2, качалку 3, жестко связанную с валом преобразователя 1, нагруженную плоской пружиной 4, золотниковые плунжеры 5, состоящие из двух частей, соединенных упругим элементом 6, закрепленные на качалке 3 крепежными элементами 7. Плунжеры 5 размещены в полых валах ведомых шестерен 8 трехшестеренного насоса 9, находящихся в зацеплении с ведущей шестерней 10, связанной с электродвигателем 11. В валах ведомых шестерен 8 выполнены радиальные отверстия 12, связанные гидравлическими магистралями 13 с полостью корпуса 14 и с силовым механизмом 15. Трехшестеренный насос 9 состоит из трех планок, причем нижняя планка трехшестеренного насоса 9, обращенная к корпусу 14, снабжена фланцем 16 с узлом крепления к корпусу, состоящим из отверстий во фланце и винтов 17. Кронштейн 2 установлен на фланце 16 и закреплен винтами 18. На кронштейне 2 размещены регулируемые упоры 19 и выполнена площадка 20, параллельная планкам трехшестеренного насоса 9, на площадке 20 установлен один конец пружины 4, который закреплен накладкой 21 с помощью винтов 22, а другой конец пружины закреплен на качалке 3. Накладка 21 снабжена прорезями 23, параллельными оси вала преобразователя 1.

При подаче управляющего тока на обмотку электромеханического преобразователя 1, установленного на кронштейне 2, его выходной вал поворачивается на определенный угол, качалка 3, жестко связанная с ним, поворачивается на тот же угол. Позиционная нагрузка на валу преобразователя 1 создается плоской пружиной 4. При этом за счет изгиба упругих элементов 6 золотниковые плунжеры 5, зафиксированные на качалке 3 крепежными элементами 7, движутся внутри полых валов ведомых шестерен 8 трехшестеренного насоса 9, причем один плунжер движется вверх, открывая радиальные отверстия 12, а другой - вниз, перекрывая радиальные отверстия 12, что через магистрали 13 создает перепад давлений рабочей жидкости, всасываемой из полости корпуса 14, в полостях силового механизма 15 и приводит в движение выходной вал. Ведомые шестерни 8 приводятся во вращение ведущей шестерней 10 от электродвигателя 11. Фланец 16 создает опорную поверхность для кронштейна 2 и посредством винтов 17 крепится к корпусу 14, фиксация кронштейна 2 на фланце 16 обеспечивается винтами 18. Крепежные элементы 7 позволяют перемещать золотниковые плунжеры 5 относительно качалки 3 и обеспечивают регулировку величины перекрытия радиальных отверстий 12, т.е. регулировку симметричности скоростной характеристики РМ. Регулируемые упоры 19 ограничивают угол поворота качалки 3, т.е. обеспечивают регулировку максимального значения скоростной характеристики РМ. Площадка 20 определяет начальное положение качалки 3 до фиксации на валу преобразователя 1, т. е. обеспечивает грубую регулировку симметричности скоростной характеристики РМ, накладка 21 и винты 22 служат для фиксации положения пружины 4 на кронштейне 2. Прорези 23 в накладке 21 позволяют перемешать накладку в направлении оси преобразователя 1, что изменяет длину и жесткость пружины 4, а соответственно крутизну скоростной характеристики РМ.

Размещение элементов конструкции, регулирующих крутизну и максимальное значение скоростной характеристики РМ на кронштейне, а симметричность скоростной характеристики на качалке, а также фиксация узла управления через кронштейн на фланце трехшестеренного насоса, позволяют создать автономную подсборку, на которой можно осуществлять вне корпуса РМ на технологическом стенде регулировку всех параметров РМ, что значительно облегчает техпроцесс сборки РМ. Кроме того, предложенная конструкция более виброустойчива и надежна по сравнению с аналогами, т.к. узел управления крепится на фланце планки трехшестеренного насоса, ближайшей к корпусу, а не через все планки насоса, как в аналогах, что уменьшает массу, действующую на планки насоса, и не влечет повышенных требований к затяжке стыков трехшестеренного насоса.

Литература 1. Патент RU N 2094312, кл. B 64 C 13/36, 1996 г.

2. Патент RU N 2075032, кл. F 42 B 10/00, 1994 г.

Формула изобретения

Рулевая машина, содержащая корпус с размещенными в нем трехшестеренным насосом и узлом управления, включающим электромеханический преобразователь, установленный на кронштейне, качалку, закрепленную на валу электромеханического преобразователя и снабженную пружиной, установленной параллельно оси электромеханического преобразователя, причем один конец пружины закреплен на качалке, а второй конец закреплен на кронштейне, золотниковые плунжеры, установленные на качалке и размещенные в полых валах ведомых шестерен трехшестеренного насоса, являющихся гильзами, два регулируемых упора, взаимодействующих с качалкой, установленных по обе стороны от плоскости, проходящей через ось вращения качалки и ось ведущей шестерни насоса, при этом трехшестеренный насос выполнен из нескольких планок, одна из которых прилегает к корпусу, причем кронштейн узла управления установлен на трехшестеренном насосе, отличающаяся тем, что планка трехшестеренного насоса, прилегающая к корпусу, снабжена фланцем с узлом крепления к корпусу, кронштейн закреплен на фланце и снабжен площадкой, параллельной планкам трехшестеренного насоса, и узлом крепления пружины, установленным на той же площадке и выполненным с возможностью перемещения вдоль оси вала электромеханического преобразователя, а регулируемые упоры установлены на кронштейне.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4