Электрогидравлический рулевой привод

Изобретение относится к устройству, которое может быть использовано в системах управления летательных аппаратов. Электрогидравлический рулевой привод содержит корпус 1 с каналами, соединенными с гидролиниями нагнетания, слива и полостями силового гидроцилиндра 2 с силовым поршнем 3, электрогидравлический усилитель 4 мощности, рулевую машину в виде гидроцилиндра с поршнем 5, связанным с золотниковым распределителем 6 с буртами, электрогидравлический клапан 7, клапан включения в виде подпружиненного распределительного плунжера 8, к которому подведены гидролинии нагнетания, слива, полостей 13, 14 силового гидроцилиндра 2 и золотникового распределителя 6. В приводе установлены два подпружиненных обратных клапана 17, 18 таким образом, что они обеспечивают прохождение рабочей жидкости в одну из полостей силового гидроцилиндра 2, причем один из них обеспечивает прохождение рабочей жидкости в нее из гидролинии слива. Технический результат заключается в предотвращении заклинивания элементов привода в процессе приведения органов управления в убранное положение и повышении надежности его в работе. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к устройству, которое может быть использовано в системах управления летательных аппаратов, где требуется посредством подачи сигналов управления на электрогидравлический усилитель мощности привода приводить в движение органы управления летательных аппаратов, а также приводить их в убранное положение в случае отказов в работе.

Известны электрогидравлические приводы, содержащие силовой гидроцилиндр с силовым поршнем, корпус с золотниковым распределителем, электрогидравлический усилитель мощности, клапан включения, гидромеханическое устройство в виде гидравлического цилиндра стопорения и др. (патенты РФ №2207300, №2133386).

Наиболее близким по технической сущности является электрогидравлический агрегат, содержащий корпус с каналами, соединенными с гидролиниями нагнетания и слива и полостями силового гидроцилиндра, электрогидравлический усилитель мощности, рулевую машину в виде гидроцилиндра с поршнем, связанным с золотниковым распределителем, электрогидравлический клапан, гидромеханическое устройство в виде механизма стопорения с поршнями и дифференциальной качалкой с шарнирными узлами, связанными с механизмом стопорения и с золотниковым распределителем, клапан включения с распределительным плунжером, к которому подведены гидролинии нагнетания (слива), полостей рулевой машины и др. (патент РФ № 2233768, МПК7 В 64 С 13/42, F 15 B 9/00).

Недостатком известных электрогидравлических приводов является конструктивная сложность гидромеханического устройства механизма стопорения из-за выполнения его с подвижными поршнями, с дифференциальной качалкой с шарнирными узлами, что не обеспечивает компактности и минимального веса конструкции привода.

Кроме того, в случае необходимости приведения органов управления в убранное положение, в процессе самого приведения, при наличии на силовом поршне силового гидроцилиндра внешней нагрузки, происходят перекосы на поршнях механизма и осях шарнирных узлов дифференциальной качалки механизма стопорения, обусловленные кинематической схемой привода, что не исключает возможность заклинивания подвижных элементов гидромеханического устройства. Все это приводит к снижению надежности в работе и ресурса привода, а также системы управления в целом.

Причины, способствующие этому - отсутствие в известных приводах ряда конструктивных элементов, определенной связи между ними, что не позволяет исключить указанные недостатки, снижающие надежность в работе и ресурс приводов.

Технической задачей заявляемого изобретения является предотвращение заклинивания элементов привода в процессе приведения органов управления в убранное положение и повышение надежности его в работе.

Поставленная задача решается тем, что в заявляемом электрогидравлическом рулевом приводе, содержащем корпус с каналами, соединенными с гидролиниями нагнетания, слива и полостями силового гидроцилиндра с силовым поршнем, электрогидравлический усилитель мощности, рулевую машину в виде гидроцилиндра с поршнем, связанным с золотниковым распределителем с буртами, электрогидравлический клапан, клапан включения в виде подпружиненного распределительного плунжера, к которому подведены гидролинии нагнетания, слива, полостей силового гидроцилиндра и золотникового распределителя, согласно изобретению в приводе установлены два подпружиненных обратных клапана таким образом, что они обеспечивают прохождение рабочей жидкости в одну из полостей силового гидроцилиндра, причем один из них обеспечивает прохождение рабочей жидкости в нее из гидролинии слива, и что в одном крайнем положении распределительного плунжера клапана включения обеспечивается прохождение рабочей жидкости из гидролинии нагнетания через один из обратных клапанов в полость силового гидроцилиндра, при этом оба обратных клапана препятствуют прохождению рабочей жидкости из указанной полости, одновременно посредством расточки в корпусе, в которой установлена пружина распределительного плунжера, обеспечивается соединение гидролинии слива с другой полостью силового гидроцилиндра, а в другом крайнем положении распределительного плунжера обеспечивается отсоединение полостей силового гидроцилиндра от гидролинии нагнетания и слива, соответственно.

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежом, где представлена его общая схема.

Электрогидравлический рулевой привод содержит корпус 1 с каналами, соединенными с гидролиниями нагнетания, слива и полостями силового гидроцилиндра 2 с силовым поршнем 3, электрогидравлический усилитель мощности 4, рулевую машину в виде гидроцилиндра с поршнем 5, связанным с золотниковым распределителем 6 с буртами, электрогидравлический клапан 7, клапан включения в виде распределительного плунжера 8 с пружиной 9, установленной в расточке 10 корпуса. К распределительному плунжеру подведены гидролинии нагнетания по каналу 11, слива по каналу 12, полостей 13 и 14 силового цилиндра 2 и золотникового распределителя по каналам 15 и 16. В приводе установлены два подпружиненных обратных клапана 17 и 18, обеспечивающих прохождение рабочей жидкости в полость 14, причем обратный клапан 17 обеспечивает прохождение жидкости в указанную полость по каналу 19 из гидролинии слива. В приводе установлены также фильтр 20 и датчики обратной связи 21, 22 рулевой машины 5 и силового поршня 3, соответственно. При отсутствии электропитания и давления нагнетания элементы привода находятся в положении, которое указано в чертеже, при этом силовой поршень 3, в случае отсутствия нагрузки на нем, может занимать любое положение в пределах его хода в силовом гидроцилиндре, причем крайнее положение поршня (левое по чертежу) соответствует убранному положению органа управления. Одновременно обеспечивается соединение:

- гидролинии нагнетания по каналам 11, 23 и через обратный клапан 18, с полостью 14;

- гидролинии слива по каналу 12, посредством расточки 10 в корпусе с полостью 13, а также прохождении жидкости из гидролинии слива по каналу 19 через обратный клапан 17 в полость 14.

При наличии электро- гидропитания включается электрогидравлический клапан 7, посредством которого происходит подача рабочей жидкости из гидролинии нагнетания по каналу 24 под правый торец бурта распределительного плунжера 8 (по чертежу), который преодолевая сопротивление пружины 9 переместится в крайнее положение (левое по чертежу) до упора. В результате этого перемещения посредством:

- бурта 25 плунжера 8 канал 26 полости 13 отсоединяется от расточки 10, а следовательно, и от гидролинии слива и сообщается с буртом золотникового распределителя 6

- бурта 27 плунжера 8 происходит подвод рабочей жидкости из гидролинии нагнетания через канал 11 к золотниковому распределителю 6

- бурта 28 плунжера 8 происходит отсоединение канала 23 от гидролинии нагнетания и сообщение полости 14 через канал 29 с буртом золотникового распределителя 6.

Электрогидравлический рулевой привод работает в основном рабочем режиме перемещения органов управления посредством сигналов управления, поступающих в электрогидравлический усилитель мощности аналогично работе известных приводов. При этом поступление рабочей жидкости в полости силового гидроцилиндра из гидролинии нагнетания происходит через золотниковый распределитель.

В случае отказа электропитания через электросистему управления происходит отключение электрогидравлического клапана 7, посредством которого правый торец распределительного плунжера 8 сообщается с гидролинией слива, а сам плунжер под действием усилия пружины 9 перемещается в другое крайнее положение (правое по чертежу), в результате чего осуществляется коммутация каналов и гидролиний как было описано выше. При этом рабочая жидкость под давлением из гидролинии нагнетания, по каналам 11 и 23, отжимая обратный клапан 18, поступает в полость 14 (обратный клапан 17 препятствует прохождению жидкости из нее в гидролинию слива). Под воздействием давления рабочей жидкости и одновременно под воздействием аэродинамической нагрузки силовой поршень перемещается влево до упора (при этом жидкость из полости 13 по каналу 26 через расточку 10 и по каналу 12 вытесняется в гидролинию слива), т.е. в убранное положение органа управления.

В случае отказа гидропитания также происходит отключение электрогидравлического клапана 7 и также осуществляется коммутация каналов и гидролиний как было описано выше. При этом силовой поршень также перемещается в крайнее положение под воздействием только аэродинамической нагрузки. При этом с целью исключения разрежения в полости 14 требуемый в этом случае объем жидкости дополнительно поступает в указанную полость из гидролинии слива по каналу 19 через обратный клапан 17 (эффект подсасывания).

Таким образом, качественно улучшается процесс приведения органов управления в убранное положение за счет исключения из конструкции привода подвижных элементов гидромеханического устройства механизма стопорения и возможности их заклинивания. Это, в конечном итоге, приводит к повышению надежности работы привода и улучшению управляемости летательного аппарата в целом. Многочисленные испытания, в том числе и летные, электрогидравлических приводов, выполненных в соответствии с прилагаемой схемой, полностью подтвердили их преимущество по сравнению с известными приводами в повышении надежности в работе системы управления летательного аппарата.

1. Электрогидравлический рулевой привод, содержащий корпус с каналами, соединенными с гидролиниями нагнетания, слива и полостями силового гидроцилиндра с силовым поршнем, электрогидравлический усилитель мощности, рулевую машину в виде гидроцилиндра с поршнем, связанным с золотниковым распределителем с буртами, электрогидравлический клапан, клапан включения в виде подпружиненного распределительного плунжера, к которому подведены гидролинии нагнетания, слива, полостей силового гидроцилиндра и золотникового распределителя, отличающийся тем, что в приводе установлены два подпружиненных обратных клапана таким образом, что они обеспечивают прохождение рабочей жидкости в одну из полостей силового гидроцилиндра, причем один из них обеспечивает прохождение рабочей жидкости в нее из гидролинии слива.

2. Электрогидравлический рулевой привод по п.1, отличающийся тем, что в одном крайнем положении распределительного плунжера клапана включения обеспечивается прохождение рабочей жидкости из гидролинии нагнетания через один из обратных клапанов в полость силового гидроцилиндра, при этом оба обратных клапана препятствуют прохождению рабочей жидкости из указанной полости, одновременно посредством расточки в корпусе, в которой установлена пружина распределительного плунжера, обеспечивается соединение гидролинии слива с другой полостью силового гидроцилиндра, а в другом крайнем положении распределительного плунжера обеспечивается отсоединение полостей силового гидроцилиндра от гидролинии нагнетания и слива соответственно.