Электрогидравлический распределитель

 

Распределитель предназначен для управления потоком жидкости в гидросистемах летательных аппаратов. Распределитель содержит корпус, расположенный в корпусе распределительный элемент для управления потоком рабочей жидкости, и пьезокерамический привод, один конец которого закреплен в корпусе, а на другом установлен, с возможностью перемещения в корпусе, поршень, связанный с распределительным элементом через мультипликатор. Мультипликатор выполнен в виде изогнутой упругой пластины, один конец которой установлен с возможностью взаимодействия с поршнем, другой - с упором в корпусе, а средняя часть связана с распределительным элементом, изогнутая упругая пластина снабжена жестко связанными с ее концами поперечными пластинами, закрепленными в корпусе. Технический результат – повышение надежности. 1 ил.

Изобретение относится к области объемного гидропривода и может быть использовано, например, в гидросистемах летательных аппаратов. Из патентной литературы известен электрогидравлический распределитель, содержащий корпус, расположенный в корпусе распределительный элемент для управления потоком рабочей жидкости, выполненный в виде встречно расположенных сопел, и пьезокерамический привод в виде биморфной пластины, один конец которой закреплен в корпусе, а другой установлен между соплами с возможностью из перекрытия в качестве заслонки [1].

Недостатками такого распределителя является его чрезмерно малая мощность, обусловленная малым усилием, развиваемым биморфной пластиной, что не позволяет использовать его в высокодинамичных гидроприводах.

Из патентной литературы известен и электрогидравлический распределитель, содержащий корпус, расположенный в корпусе распределительный элемент для управления потоком рабочей жидкости, и пьезокерамический привод, один конец которого закреплен в корпусе, а на другой установлен, с возможностью перемещения в корпусе, поршень, связанный с распределительным элементом через мультипликатор (2). В этом распределителе мультипликатор выполнен гидравлическим, что исключает стабильность связи пьезокерамического привода с распределительным элементом из-за неизбежных утечек рабочей жидкости мультипликатора. Кроме того, перемещение поршня, установленного на пьезокерамическом приводе, составляет не более десятков микрон и поэтому гидравлический мультипликатор, которой должен обеспечить перемещения распределительного элемента на единицы миллиметра, обладает значительными габаритами. Такой привод неудобно, также, использовать для управления заслонкой в устройстве “сопло-заслонка”, шариковыми клапанами, струйной трубкой и плоским золотником.

Техническая задача изобретения - повышение надежности электрогидравлического распределителя, упрощение конструкции и уменьшение габаритов.

Решение поставленной технической задачи обеспечивается тем, что в электрогидравлическом распределителе, содержащем корпус, расположенный в корпусе распределительный элемент для управления потоком рабочей жидкости, и пьезокерамический привод, один конец которого закреплен в корпусе, а на другом установлен с возможностью перемещения в корпусе поршень, связанный с распределительным элементом через мультипликатор, последний выполнен в виде изогнутой упругой пластины, один конец которой установлен с возможностью взаимодействия с поршнем, другой - с упором в корпусе, а средняя часть связана с распределительным элементом, причем изогнутая упругая пластина снабжена жестко связанными с ее концами поперечными пластинами, закрепленными в корпусе.

На чертеже представлена конструктивная схема электрогидравлического распределителя.

Электрогидравлический распределитель содержит корпус 1, расположенный в корпусе 1 распределительный элемент 2 для управления потоком рабочей жидкости, и пьезокерамический привод 3, один конец 4 которого закреплен в корпусе 1, а на другом 5 установлен с возможностью перемещения в корпусе 1 поршень 6, связанный с распределительным элементом 2 через мультипликатор 7, выполненный в виде изогнутой упругой пластины 8, один конец 9 которой установлен с возможностью взаимодействия с поршнем 6, другой 10 - с упором 11 в корпусе 1, а средняя часть 12 связана с распределительным элементом 2.

Изогнутая упругая пластина 8 снабжена жестко связанными с ее концами 9, 10 поперечными пластинами 13, 14, закрепленными в корпусе 1.

В варианте конструкции, представленном на чертеже, распределительный элемент 2 выполнен в виде встречно расположенных сопел 15, 16, а изогнутая упругая пластина 8 установлена между соплами 15, 16 с возможностью их перекрытия в качестве заслонки. Сопла 15, 16 связаны непосредственно с торцевыми командными полостями 17, 18 образованными с корпусом 1 золотником 19, и напорной гидролинией 20 через дроссели 21, 22. На золотнике 19 установлен датчик обратной связи 23. Электрогидравлический распределитель работает следующим образом. При подаче напряжения на пьезокерамический привод 3 происходит увеличение его длины, в результате чего поршень 6 перемещается в корпусе 1, обжимая упругую пластину 8 мультипликатора 7. Из-за малой величины стрелки прогиба пластины 8, незначительные, измеряемые десятками микрометров, перемещения поршня 6 вызывают значительные перемещения средней части 12 изогнутой упругой пластины 8, достаточные для осуществления функции управления потоком рабочей жидкости. Нейтральное пложение распределительного элемента 2 обеспечивается некоторой постоянной величиной напряжения, подаваемого на пьезокерамическмй привод 3. Управляющее воздействие осуществляется повышением или понижением напряжения, соответствующего нейтральному положению.

Предлагаемый принцип управления, кроме устройства типа сопло-заслонка, может быть использован для непосредственного перемещения распределительных элементов, таких как струйная трубка, цилиндрический или плоский золотник, шариковые или конические нормально открытые или закрытые клапаны.

Благодаря отсутствию в первом каскаде электрогидравлического распределителя традиционного моментного мотора, собственная частота подвижной системы которого ограничена ее высоким моментом инерции, значительному усилию пьезокерамического привода, высокой жесткости упругой пластины, частотная полоса пропускания распределителя достигает 1000 Гц.

Поперечные пластины 13, 14, закрепленные в корпусе 1, исключают трение между изогнутой упругой пластиной и упорами в корпусе 1 и поршне 6, обеспечивая отсутствие износа и стабильность характеристик электрогидравлического распределителя.

Источники информации

1. Заявка Германии №19547149 А1, F 15 B 13/044 от 16.12.95 г.

2. Заявка Германии №3714337 С2, F 15 B 13/044.

Формула изобретения

Электрогидравлический распределитель, содержащий корпус, расположенный в корпусе распределительный элемент для управления потоком рабочей жидкости и пьезокерамический привод, один конец которого закреплен в корпусе, а на другом установлен с возможностью перемещения в корпусе поршень, связанный с распределительным элементом через мультипликатор, отличающийся тем, что мультипликатор выполнен в виде изогнутой упругой пластины, один конец которой установлен с возможностью взаимодействия с поршнем, другой - с упором в корпусе, а средняя часть связана с распределительным элементом, причем изогнутая упругая пластина снабжена жестко связанными с ее концами поперечными пластинами, закрепленными в корпусе.

РИСУНКИ

Рисунок 1