RU2238220C2 - Hydromechanical drive - Google Patents
Hydromechanical drive Download PDFInfo
- Publication number
- RU2238220C2 RU2238220C2 RU2003100726/11A RU2003100726A RU2238220C2 RU 2238220 C2 RU2238220 C2 RU 2238220C2 RU 2003100726/11 A RU2003100726/11 A RU 2003100726/11A RU 2003100726 A RU2003100726 A RU 2003100726A RU 2238220 C2 RU2238220 C2 RU 2238220C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- valve
- spool
- spring
- grooves
- discharge
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Multiple-Way Valves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройству, которое может быть использовано в системах управления летательных аппаратов.The invention relates to a device that can be used in control systems of aircraft.
Известны гидромеханические приводы, содержащие корпус с каналами нагнетания и слива, гидравлический распределитель, входное звено с качалками, гидродвигатель с дифференциальным поршнем, образующие штоковую и бесштоковую полости, силовое ушко (см. книгу Льюис Э., Стерн X. Гидравлические системы управления. - М.: Мир; 1966, с.358, фиг.9.39, с.359, фиг.9.41, с.360, фиг.9.43., с.362 фиг.9.46, см. книгу Гониодский В.И. и др. Привод рулевых поверхностей самолетов. - М.: Машиностроение, 1974, с.202, рис.4.40).Known hydromechanical actuators containing a housing with discharge and discharge channels, a hydraulic distributor, an input link with a rocking chair, a hydraulic motor with a differential piston forming a rod and rodless cavity, a power eye (see the book by Lewis E., Stern X. Hydraulic control systems. - M .: World; 1966, p. 358, fig. 9.39, p. 359, fig. 9.41, p. 360, fig. 9.43., P. 362 of fig. 9.46, see the book Goniodsky V.I. et al. Drive steering surfaces of aircraft. - M.: Mechanical Engineering, 1974, p.202, Fig.4.40).
Наиболее близким по технической сущности является гидромеханический привод, содержащий корпус с каналами нагнетания и слива, гидравлический распределитель, входное звено с качалками, гидродвигатель с дифференциальным поршнем, образующие бесштоковую и штоковую полость, сообщенную с гидролинией нагнетания, силовое ушко (см. книгу Башта Т.П. Расчеты и конструкция самолетных гидравлических устройств. - М.: Оборонгиз, 1961, с.317, фиг.221).The closest in technical essence is a hydromechanical drive containing a housing with discharge and discharge channels, a hydraulic distributor, an input link with rocking wheels, a hydraulic motor with a differential piston forming a rodless and rod cavity in communication with the discharge hydraulic line, and a power eye (see Basht T. P. Calculations and design of aircraft hydraulic devices. - M .: Oborongiz, 1961, p. 317, Fig. 211).
Основным преимуществом приводов подобной схемы является уменьшение вредного влияния нерастворенного воздуха и люфтов, уменьшенные габариты цилиндра и сила трения уплотнительных соединений за счет исключения применения сквозного штока.The main advantage of drives of such a scheme is to reduce the harmful effects of undissolved air and backlash, reduced cylinder dimensions and the friction force of the sealing joints by eliminating the use of a through rod.
Недостатком известных приводов является полная потеря их работоспособности в случае заклинки гидравлического распределителя. Указанный недостаток существенно снижает надежность в работе привода и системы управления в целом и может привести к катастрофической ситуации во время полета летательного аппарата, т.к. наличие давления нагнетания в приводе не позволяет пилоту перейти на механический режим, т.е. перемещение органов управления мускульным усилием.A disadvantage of the known drives is a complete loss of their performance in the event of a hydraulic distributor jam. This drawback significantly reduces the reliability of the drive and the control system as a whole and can lead to a catastrophic situation during the flight of an aircraft, since the presence of discharge pressure in the drive does not allow the pilot to switch to mechanical mode, i.e. moving the controls with muscular effort.
Причина, способствующая этому, - отсутствие в известных приводах ряда конструктивных устройств, их элементов, а также связи между ними, что не позволяет исключить указанные недостатки.The reason contributing to this is the absence in the known drives of a number of structural devices, their elements, as well as the relationship between them, which does not allow to exclude these disadvantages.
Технической задачей заявляемого изобретения является устранение данного недостатка. Поставленная задача решается тем, что в заявляемом гидромеханическом приводе, содержащем корпус с выходным звеном, каналы, нагнетания и слива, гидродвигатель с дифференциальным поршнем, образующими штоковую и бесштоковую полости, силовое ушко, подпружиненный стопор, клапан включения с подпружиненным плунжером, золотниковый гидрораспределитель с распределительным и опорным буртами, золотниковый отсечной клапан с буртами, зафиксированный центрирующей пружиной в среднем положении внутри гнезда с распределительными канавками, входное звено в виде управляющей дифференциальной качалки, взаимодействующей с одной стороны со стопором, а с другой - с распределительным золотником, и что управляющая дифференциальная качалка взаимодействует с распределительным золотником шарнирно, через один конец двухплечего рычага, другой конец которого, также шарнирно, взаимодействует с отсечным клапаном, и что в гнезде отсечного клапана, к которому подведены гидролинии нагнетания и слива, имеются три канавки, а на его золотнике выполнены три бурта, причем средний из них по ширине меньше ширины средней канавки гнезда и расположен симметрично относительно ее сторон, образуя равновеликие кольцевые проточки, торцы крайних буртов золотника, со стороны среднего бурта, также образуют с соответствующими сторонами других канавок гнезда, идентичные кольцевые проточки, а другие торцы тех же буртов перекрывают другие стороны указанных канавок на величину, равную ширине кольцевых проточек, кроме того, посредством указанных кольцевых проточек, при нахождении отсечного клапана в среднем положении, торец плунжера клапана включения, противоположный пружине, сообщен с гидролинией нагнетания, и что при подаче давления нагнетания и последующим перемещением плунжера клапана включения, посредством отсечного клапана, из одного крайнего положения в другое, осуществляется следующая коммутация гидролинии привода:The technical task of the invention is the elimination of this disadvantage. The problem is solved in that in the inventive hydromechanical actuator containing a housing with an output link, channels, discharge and discharge, a hydraulic motor with a differential piston forming a rod and rodless cavity, a power eye, a spring-loaded stopper, an actuating valve with a spring-loaded plunger, a spool valve with a distributor and supporting collars, spool shut-off valve with collars fixed by a centering spring in the middle position inside the socket with distribution grooves, inlet vein in the form of a control differential rocker interacting on one side with a stopper, and on the other with a distributor valve, and that the control differential rocker interacts pivotally with the distributor valve through one end of the two-arm lever, the other end of which also pivotally interacts with the shut-off valve , and that there are three grooves in the slot of the shut-off valve, to which the discharge and discharge hydraulic lines are connected, and three collars are made on its spool, the middle of them being less than w rins of the middle groove of the nest and is located symmetrically with respect to its sides, forming equal circular grooves, the ends of the extreme flanges of the spool, on the side of the middle collar, also form identical ring grooves with the corresponding sides of the other grooves of the grooves, and other ends of the same shoulders overlap the other sides of these grooves by an amount equal to the width of the annular grooves, in addition, by means of the indicated annular grooves, when the shut-off valve is in the middle position, the end of the plug of the on-valve valve, p It is opposite to the spring, communicated with the discharge hydraulic line, and that when applying the discharge pressure and the subsequent movement of the plug of the on valve, by means of the shut-off valve, from one extreme position to the other, the following switching of the drive hydraulic line takes place:
- пружинной полости стопора, межбуртовой полости золотникового гидрораспределителя и штоковой полости гидродвигателя с нагнетанием;- the spring cavity of the stopper, the onboard cavity of the spool valve and the rod cavity of the hydraulic motor with discharge;
- разобщение полостей гидродвигателя и отсоединение их от гидролинии слива и что при расположении золотникового распределителя в любом положении внутри корпуса с возможностью фиксации, за счет перемещения входного звена, двухплечего рычага и отсечного клапана, торец плунжера клапана включения со стороны, противоположной пружине, посредством канавок и буртов отсечного клапана сообщается с гидролинией слива, а сам плунжер перемещается под действием пружины в крайнее правое положение, в следствие чего обеспечивается кольцевание полостей гидроцилиндра и сообщение их и пружинной полости стопора со сливом, стопорение входного звена, под усилием пружины стопора, а также отсоединение межбуртовой полости золотникового гидрораспределителя от гидролинии нагнетания.- uncoupling of the hydraulic motor cavities and disconnecting them from the drain line and that when the spool valve is located in any position inside the housing with the possibility of fixation due to movement of the input link, two shoulders lever and shut-off valve, the end face of the valve plug from the side opposite to the spring, through grooves and the collar of the shut-off valve communicates with the drain line, and the plunger itself moves under the action of the spring to the extreme right position, as a result of which the cavity is ringed th hydraulic cylinder and the message of them and the spring cavity of the stopper with a drain, locking the input link, under the force of the spring of the stopper, as well as disconnecting the overboard cavity of the spool valve from the discharge line.
Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена его общая схема, а на фиг.2 - схема золотникового отсечного клапана. Гидравлический привод (фиг.1) содержит корпус 1 с выходным звеном 2, с каналами, соединенными с гидролиниями нагнетания и слива, гидродвигатель с дифференциальным поршнем 3, образующих штоковую 4 и бесштоковую 5 полости, силовое ушко 6, стопор 7 с пружиной 8, клапан включения с подпружиненным плунжером 9, золотниковый гидрораспределитель 10, имеющий распределительный бурт 11 и опорный бурт. В корпусе также установлен золотниковый отсечной клапан 12 с тремя буртами 13 (фиг.2), зафиксированный центрирующей пружиной в среднем положении внутри гнезда 14 (фиг.2) с распределительными канавками 15, установлено входное звено в виде управляющей дифференциальной качалки 16, взаимодействующей с одной стороны со стопором 7, а с другой - с распределительным золотником 10 шарнирно через один конец двухплечего рычага 17, другой конец которого также шарнирно взаимодействует с отсечным клапаном 12.The essence of the invention is illustrated by drawings, where figure 1 presents its General diagram, and figure 2 is a diagram of the slide valve. The hydraulic drive (figure 1) contains a housing 1 with an output link 2, with channels connected to the discharge and discharge hydraulic lines, a hydraulic motor with a differential piston 3, forming a rod 4 and rodless cavity 5, a power eye 6, a stopper 7 with a spring 8, a valve inclusions with a spring-loaded plunger 9, a spool valve 10 having a distribution collar 11 and a supporting collar. The housing also has a spool shut-off
В гнезде 14 средняя канавка 15 через канал 18 сообщена с гидролинией нагнетания, а полости 19 и 20 через каналы 21 и 22 сообщены с гидролинией слива. Средний бурт золотника 12 расположен симметрично относительно сторон средней канавки гнезда и образует равновеликие кольцевые проточки "а", а торцы крайних буртов золотника, со стороны среднего бурта, также образуют с соответствующими сторонами других канавок гнезда, идентичные проточки "а", а другие торцы тех же буртов перекрывают другие стороны указанных канавок на величину, равную ширине кольцевых проточек.In the
Гидромеханический привод работает следующим образом:The hydromechanical drive operates as follows:
При отсутствии давления нагнетания положение его составных частей будет таким, как изображено на фиг.1:In the absence of discharge pressure, the position of its components will be as shown in figure 1:
- плунжер клапана включения находится под действием пружины в крайнем правом положении (фиг.1);- the valve plug is under the action of the spring in the extreme right position (figure 1);
- золотник отсечного клапана находится в среднем положении;- the shut-off valve spool is in the middle position;
- гидрораспределитель находится в среднем положении относительно распределительной канавки 26, а его межбуртовая полость, буртом 27 плунжера клапана включения отсоединена от гидролинии нагнетания;- the directional valve is in the middle position relative to the distribution groove 26, and its inter-bore cavity, the collar of the on-off valve plug 27, is disconnected from the discharge hydraulic line;
- управляющая качалка застопорена стопором 7;- the control rocker is locked with a stopper 7;
- полости гидродвигателя сообщены между собой и посредством клапана включения - со сливом.- the hydraulic motor cavities are interconnected and, by means of the on-off valve, with a drain.
При подаче в привод давления нагнетания рабочая жидкость по каналу 18 через кольцевые проточки "а" отсечного клапана, по каналу 23 поступает под торец плунжера 9 клапана включения и, преодолевая усилие пружины, перемещает его в левое (фиг.1) крайнее положение.When applying to the actuator the discharge pressure, the working fluid through
Вследствие этого осуществляется следующая коммутация гидролинии привода:As a result of this, the following switching of the drive hydraulic line is carried out:
- пружинной полости стопора по каналу 24, межбуртовой полости золотникового гидрораспределителя 10 по каналу 25 и штоковой полости 4 гидродвигателя с нагнетанием;- the spring cavity of the stopper along channel 24, the onboard cavity of the spool valve 10 along the channel 25 and the rod cavity 4 of the hydraulic motor with discharge;
- разобщение полостей гидродвигателя и отсоединение их от гидролинии слива.- uncoupling of the cavities of the hydraulic motor and disconnecting them from the drain line.
Рабочая жидкость под давлением нагнетания, воздействуя на стопор 7, расстопоривает управляющую качалку. Привод готов к работе.The working fluid under discharge pressure, acting on the stopper 7, opens the control rocker. The drive is ready for operation.
При среднем положении золотникового гидрораспределителя, бесштоковая полость гидродвигателя перекрыта распределительным буртом 11 и выходное звено неподвижно. Перемещение входного звена вызывает перемещение кинематически связанного с ним золотникового гидрораспределителя. При его перемещении вправо бесштоковая полость гидродвигателя соединяется с гидролинией слива и в результате возникающего перепада давлений корпус начинает перемещаться относительно неподвижного штока на величину, пропорциональную величине перемещения входного звена, до момента установки золотника 10 в нейтральное положение.In the middle position of the spool valve, the rodless cavity of the hydraulic motor is blocked by the distribution collar 11 and the output link is stationary. The movement of the input link causes the movement of the kinematically associated spool valve. When it moves to the right, the rodless cavity of the hydraulic motor is connected to the drain line and, as a result of the resulting pressure differential, the housing starts to move relative to the fixed rod by an amount proportional to the movement of the input link until the spool 10 is in the neutral position.
При перемещении золотника влево рабочая жидкость под давлением поступает в бесштоковую полость гидродвигателя. Так как эффективная площадь поршня в бесштоковой полости больше эффективной площади поршня в штоковой полости, корпус начинает перемещаться на величину, пропорциональную величине перемещения входного звена. При этом рабочая жидкость из штоковой полости гидродвигателя через окно, образованное канавкой 26 и распределительным буртом 11 золотника, вытесняется в бесштоковую полость.When the spool moves to the left, the working fluid under pressure enters the rodless cavity of the hydraulic motor. Since the effective area of the piston in the rodless cavity is larger than the effective area of the piston in the rod cavity, the housing begins to move by an amount proportional to the amount of movement of the input link. In this case, the working fluid from the rod cavity of the hydraulic motor through the window formed by the groove 26 and the distribution collar 11 of the spool is forced into the rodless cavity.
В случае заклинки золотникового распределителя (когда он как бы фиксируется в неподвижном положении относительно корпуса) пилот, передвигая входное звено относительно неподвижного распределителя, посредством двухплечего рычага перемещает золотниковый отсечной клапан, сжимая его центрирующую пружину на ход, превышающий по величине ширину его кольцевых проточек "а".In the case of a spool valve spool (when it is fixed in a fixed position relative to the housing), the pilot, moving the input link relative to the stationary valve, moves the spool shut-off valve by means of a two-arm lever, compressing its centering spring by a stroke exceeding the width of its annular grooves "a "
Посредством указанного перемещения происходит:Through the specified movement occurs:
- сообщение торца плунжера 9 клапана включения по каналу 23, через полости 19 или 20 (в зависимости от направления перемещения отсечного клапана 12) с гидролинией слива;- the message of the end of the plunger 9 of the enable valve through the channel 23, through the
- перемещение указанного плунжера под усилием пружины в крайнее правое положение.- moving the specified plunger under the spring force to the extreme right position.
В следствие чего обеспечивается отсоединение межбуртовой полости золотникового гидрораспределителя от гидролинии нагнетания посредством бурта 27 клапана включения, кольцевания полостей гидродвигателя и сообщения их и пружинной полости стопора с гидролинией слива, а также стопорения входного звена усилием пружины стопора. Как результат этого при наличии давления нагнетания осуществляется переход на механический режим управления.As a result, the overboard cavity of the spool valve is disconnected from the discharge hydraulic line by means of a collar 27 of the on-valve, ringing the hydraulic motor cavities and communicating them and the spring cavity of the stopper with the drain line, as well as locking the input link by the force of the spring of the stopper. As a result of this, in the presence of a discharge pressure, a transition to the mechanical control mode is carried out.
Многочисленные исследования гидромеханических приводов, выполненных в соответствии с предлагаемой схемой, полностью подтвердили их преимущество по сравнению с известными приводами в повышении надежности в работе систем управления летательного аппарата.Numerous studies of hydromechanical drives, performed in accordance with the proposed scheme, fully confirmed their advantage compared to the known drives in improving the reliability of the aircraft control systems.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003100726/11A RU2238220C2 (en) | 2003-01-08 | 2003-01-08 | Hydromechanical drive |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003100726/11A RU2238220C2 (en) | 2003-01-08 | 2003-01-08 | Hydromechanical drive |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003100726A RU2003100726A (en) | 2004-07-10 |
| RU2238220C2 true RU2238220C2 (en) | 2004-10-20 |
Family
ID=33537478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003100726/11A RU2238220C2 (en) | 2003-01-08 | 2003-01-08 | Hydromechanical drive |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2238220C2 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4180243A (en) * | 1976-10-14 | 1979-12-25 | Textron Inc. | Automatic and manual linear reversion control mechanism |
| US6070829A (en) * | 1996-11-22 | 2000-06-06 | Eurocopter | Flight control system for rotary-wing aircraft, especially for a helicopter |
-
2003
- 2003-01-08 RU RU2003100726/11A patent/RU2238220C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4180243A (en) * | 1976-10-14 | 1979-12-25 | Textron Inc. | Automatic and manual linear reversion control mechanism |
| US6070829A (en) * | 1996-11-22 | 2000-06-06 | Eurocopter | Flight control system for rotary-wing aircraft, especially for a helicopter |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Башта Т.П. Расчеты и конструкция самолетных гидравлических устройств. - М.: ГНТИ "Оборонгиз", 1961, с.317, фиг.221. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5638866A (en) | Detent arrangement for holding hydraulic valve members stroked | |
| EP0723624B1 (en) | Reciprocable device | |
| US6325102B1 (en) | Servo driving pilot-type solenoid valve | |
| US8678033B2 (en) | Proportional valve employing simultaneous and hybrid actuation | |
| US20090057588A1 (en) | Sequential stepped directional control valve | |
| CN100441886C (en) | Three-way ratio pressure reducing control valve | |
| CN86105885A (en) | The position control valve of FLOW CONTROL mechanism is housed | |
| RU2238220C2 (en) | Hydromechanical drive | |
| US3893484A (en) | Cylinder and piston valve | |
| EP1434957B1 (en) | Auto-relieving pressure modulating valve | |
| JPH0361675A (en) | Auxiliary pressure forming apparatus | |
| EP3431390A1 (en) | Hydraulic actuator | |
| US11473598B2 (en) | Failsafe electro-hydraulic servo valve | |
| CN103727245A (en) | Hydraulic valve, hydraulic system and engineering machinery | |
| RU2235661C2 (en) | Combination drive | |
| RU2241143C1 (en) | Electrohydraulic redundant servo drive | |
| RU2337856C1 (en) | Combined drive | |
| JP2651873B2 (en) | Switching valve for hydraulic clutch for transmission | |
| JPH07301207A (en) | Hydraulic device | |
| CN215444563U (en) | Controllable double-load electro-hydraulic servo valve | |
| RU2256823C2 (en) | Hydromechanical drive for flying vehicle control systems | |
| US11162516B2 (en) | Reciprocating piston motor, motor-pump assembly and method for driving a pump | |
| RU2288133C1 (en) | Electrohydraulic actuator unit | |
| US3173259A (en) | Vehicle hydraulic transmission systems | |
| RU2003100726A (en) | HYDROMECHANICAL DRIVE |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060109 |