CN101865170B - 随动换向机构及方法 - Google Patents
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Abstract
一种随动转阀式换向阀及随动换向机构和随动换向方法，属于飞机前轮转弯机构操纵作动筒控制阀门。该阀门由旋转阀芯(2)，耐压壳体(4)，口盖(8)，分腔键(10)等组成主体结构；旋转阀芯(2)和耐压壳体(4)分别与前轮转弯机构操纵作动筒和前起落架支柱撑架连接。该阀门由操纵作动筒的转动直接带动旋转阀芯(2)转动，无需外加驱动及控制反馈回路即可完成预定转角位置的油路换向功能，并且保持连通操纵作动筒头尾腔的油路随作动筒随动转动。该换向阀机械运动平稳，结构紧凑，并能有效的降低阀控系统重量，提高阀控系统可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种随动转阀式换向阀及随动换向机构和随动换向方法，属于飞机前轮转弯机构操纵作动筒控制阀门领域。
技术背景
转阀式换向阀作为液压控制阀中常见的一种，在石油、化工生产等方面已经得到了广泛的应用。这种阀门具有动作准确、自动化程度高、工作稳定可靠等优点，但一般需要附设驱动和控制反馈回路等，增加了其结构复杂程度，对一些具有特殊要求的机械结构无法满足相应需要。
随着航空技术的发展，大型飞机在飞行性能不断提高的同时，也对其地面操纵性能提出了更高的要求，操纵前轮转弯作为飞机地面机动性能的重要组成部分之一，也越来越受到各国航空设计制造部门的重视。
目前国内外大型飞机前轮转弯机构多采用双作动筒式结构，双作动筒式前轮转弯机构由两个操纵作动筒协同作用，共同提供转弯力矩完成前轮转弯过程。在两作动筒操纵前轮转弯的过程，需要在保持系统总油路不变的情况下，一侧作动筒两腔的进油油路不变，另一侧作动筒两腔的进油油路在作动筒对转轴力矩为零的时候进行油路换向。在整个前轮转弯过程中要求两个作动筒协调配合，需要液压阀控系统提供可靠、精确的换向控制。换向阀作为控制作动筒换向的核心阀门，在提高前轮转弯机构可靠性等方面性能上起着重要的作用。
发明内容
本发明的目的：传统的转阀式换向阀存在着自动程度低，需要附设驱动和控制反馈回路，使得其结构复杂，阀门的出油孔位置固定等缺点。本发明通过在结构上对旋转阀芯的重新设计，使阀门可以直接获得驱动力并通过机械运动直接获得控制信号，简化阀控系统，提高其安全可靠性，并使阀门出油孔可以满足机构的随动要求。
一种随动转阀式换向阀，其特征在于：从前至后依次包括旋转阀芯、耐压壳体、口盖；其中耐压壳体内部为空腔，旋转阀芯后端伸入耐压壳体并通过螺栓与口盖固定连接，旋转阀芯与耐压壳体前端之间通过第二密封圈密封接触，口盖与耐压壳体后端之间通过第三密封圈密封接触；旋转阀芯与耐压壳体之间形成环形空腔；固定于旋转阀芯上的第一分腔键、第二分腔键将旋转阀芯与耐压壳体之间的环形空腔分成第一半环形腔体和第二半环形腔体，第一分腔键、第二分腔键分别通过第一密封条、第二密封条与耐压壳体密封接触；上述第一半环形腔体与第一油孔相通，第二半环形腔体与第二油孔相通；两个半环形腔体还分别与耐压壳体上的第一进/回油孔、第二进/回油孔相通。
一种利用上述随动转阀式换向阀的随动换向机构，其特征在于：还包括由缸体、缸盖、活塞组成的操纵作动筒；随动转阀式换向阀的旋转阀芯前端与缸盖固连并通过轴承支撑于前起落架的支柱撑架上，且旋转阀芯的旋转轴线与作动筒轴线垂直；耐压壳体固定在前起落架的支柱撑架上；旋转阀芯上的第一油孔与作动筒头腔相通，作动筒尾腔与第二油孔通过油管相通。
一种利用上述随动换向机构的随动换向方法，其特征在于：液压系统的高压油通过耐压壳体上的第一进/回油孔进入随动转阀式换向阀的第一半环形腔体，再通过旋转阀芯上的第一油孔进入作动筒头腔，推动活塞向作动筒尾腔运动，压迫作动筒尾腔的油液通过油管从第二油孔进入随动转阀式换向阀的第二半环形腔体，油液通过耐压壳体上的第二进/回油孔回到液压系统；作动筒转动过程中带动旋转阀芯在耐压壳体内转动，当转过一定角度时第一半环形腔体与第二进/回油孔相通，第二半环形腔体与第一进/回油孔相通；液压系统的高压油通过耐压壳体上的第一进/回油孔进入随动转阀式换向阀的第二半环形腔体，再通过旋转阀芯上的第二油孔进入作动筒尾腔，推动活塞向作动筒头腔运动，压迫作动筒头腔油液从第一油孔进入随动转阀式换向阀的第一半环形腔，油液通过耐压壳体上的第二进/回油孔回到液压系统；由于作动筒转动角度的限定，使得旋转阀芯在耐压壳体内转动角度有限，根据换向要求设置第一分腔键和第二分腔键的位置达到在所需角度换向目的。
本发明在传统转阀式换向阀结构的基础上，根据需求重新设计转动阀芯，通过飞机前轮转弯机构操纵作动筒的转动带动阀芯旋转，来提供直接驱动；并通过分腔键把旋转阀芯与耐压壳体之间的空间分隔为两个腔室，随旋转阀芯的转动，调节分腔键与耐压壳体侧壁进油孔之间的位置关系，来实现在设计转角位置时对油路进行换向的自动控制；同时，通过旋转阀芯内部的出油油路设计，使本发明可以满足出油孔随操纵作动筒进行角度随动变化，本阀门在起到换向阀功能的同时起到被控制系统所要求的油路随动功能。
本发明的有益效果：1、采用新设计的旋转阀芯，可直接从被控制机构中获得驱动力以及控制信号，通过机械结构代替电磁控制系统，简化了阀控系统，提高了安全可靠性；2、采用设计在旋转阀芯内的出油油路，可以满足换向阀出油油路随被控制机构进行随动的要求，增加换向阀的功能，进一步简化阀控系统，避免油管疲劳问题；3、随动转阀式换向阀换向位置可用对分腔键位置及分腔键的尺寸的改变进行调节，满足被控制机构在一定范围内发生变化的需要，提高了换向阀的适用范围；
附图说明
附图1随动转阀式换向阀俯视图及对应剖面图。其中图1-1为随动转阀式换向阀俯视图，图1-2为图1-1中的A-A剖视图，图1-3为图1-1中的B-B剖视图。
附图2随动转阀式换向阀正视图及对应剖面图。其中图2-1为随动转阀式换向阀正视图，图2-2为图2-1中的C-C剖视图。
附图3随动转阀式换向阀安装剖面图。
图中标号名称：1、第一密封圈，2、旋转阀芯，3、第二密封圈，4、耐压壳体，5、密封垫，6、螺栓，7、第三密封圈，8、口盖，9、第一密封条，10、第一分腔键，11、第二分腔键，12、第二密封条，13、第一进/回油孔，14、第二进/回油孔，15、第一油孔，16、第二油孔，17、第一半环形腔体，18、第二半环形腔体，19、支柱支撑架，20、随动转阀式换向阀，21、缸盖油孔，22、缸盖，23、油管，24、缸体，25、作动筒头腔，26、活塞，27、作动筒尾腔。
具体实施方式
随动转阀式换向阀机构及安装布置如附图1、2、3所示。在此简要说明本发明工作原理。
耐压壳体4内部为空腔，旋转阀芯2后端伸入耐压壳体4并通过螺栓6与口盖8固定连接，旋转阀芯2与耐压壳体4前端之间通过第二密封圈3密封接触，口盖8与耐压壳体4后端之间通过第三密封圈7密封接触；旋转阀芯2与耐压壳体4之间形成环形空腔；固定于旋转阀芯2上的第一分腔键10、第二分腔键11将旋转阀芯2与耐压壳体4之间的环形空腔分成两个半环形腔室，第一分腔键10、第二分腔键11分别通过第一密封条9、第二密封条12与耐压壳体4密封接触；两个腔室分别与耐压壳体4上的第一进/回油孔13、第二进/回油孔14相通；两个腔室还分别与旋转阀芯2上的第一油孔15、第二油孔16相通。
旋转阀芯2前端与缸盖22固连并通过轴承支撑于前起落架支柱撑架9上，且旋转阀芯2的旋转轴线与作动筒轴线垂直；耐压壳体4固定在起支柱撑架19上；旋转阀芯2上的第一油孔15与作动筒头腔25相通，作动筒尾腔27与第二油孔16通过油管23相通。
液压系统的高压油通过耐压壳体4上的第一进/回油孔13进入随动转阀式换向阀的第一半环形腔体17，再通过旋转阀芯2上的第一油孔15进入作动筒头腔25，推动活塞向作动筒尾腔27运动，压迫作动筒尾腔27的油液通过油管23从第二油孔16进入随动转阀式换向阀的第二半环形腔体18，油液通过耐压壳体4上的第二进/回油孔14回到液压系统。
作动筒转动过程中带动旋转阀芯2在耐压壳体4内转动，当转过一定角度时第一半环形腔体17与第二进/回油孔14相通，第二半环形腔体18与第一进/回油孔13相通。
液压系统的高压油通过耐压壳体4上的第一进/回油孔13进入随动转阀式换向阀的第二半环形腔体18，再通过旋转阀芯2上的第二油孔16进入作动筒尾腔27，推动活塞向作动筒头腔25运动，压迫作动筒头腔25油液从第一油孔15进入随动转阀式换向阀的第一半环形腔17，油液通过耐压壳体4上的第二进/回油孔14回到液压系统。
由于作动筒转动角度的限定，使得旋转阀芯2在耐压壳体4内转动角度有限，根据换向要求设置第一分腔键10和第二分腔键11的位置达到在所需角度换向目的。
Claims (2)
1.一种随动换向机构，其特征在于：
包括随动转阀式换向阀，该随动转阀式换向阀从前至后依次包括旋转阀芯(2)、耐压壳体(4)、口盖(8)；
其中耐压壳体(4)内部为空腔，旋转阀芯(2)后端伸入耐压壳体(4)并通过螺栓(6)与口盖(8)固定连接，旋转阀芯(2)与耐压壳体(4)前端之间通过第二密封圈(3)密封接触，口盖(8)与耐压壳体(4)后端之间通过第三密封圈(7)密封接触；旋转阀芯(2)与耐压壳体(4)之间形成环形空腔；
固定于旋转阀芯(2)上的第一分腔键(10)、第二分腔键(11)将旋转阀芯(2)与耐压壳体(4)之间的环形空腔分成第一半环形腔体(17)和第二半环形腔体(18)，第一分腔键(10)、第二分腔键(11)分别通过第一密封条(9)、第二密封条(12)与耐压壳体(4)密封接触；
上述第一半环形腔体(17)与第一油孔(15)相通，第二半环形腔体(18)与第二油孔(16)相通；两个半环形腔体还分别与耐压壳体(4)上的第一进/回油孔(13)、第二进/回油孔(14)相通；
该随动换向机构还包括由缸体(24)、缸盖(22)、活塞(26)组成的操纵作动筒；
随动转阀式换向阀的旋转阀芯(2)前端与缸盖(22)固连并通过轴承支撑于前起落架的支柱撑架(19)上，且旋转阀芯(2)的旋转轴线与作动筒轴线垂直；耐压壳体(4)固定在前起落架的支柱撑架(19)上；旋转阀芯(2)上的第一油孔(15)与作动筒头腔(25)相通，作动筒尾腔(27)与第二油孔(16)通过油管(23)相通。
2.利用权利要求1所述随动换向机构的随动换向方法，其特征在于：
液压系统的高压油通过耐压壳体(4)上的第一进/回油孔(13)进入随动转阀式换向阀的第一半环形腔体(17)，再通过旋转阀芯(2)上的第一油孔(15)进入作动筒头腔(25)，推动活塞向作动筒尾腔(27)运动，压迫作动筒尾腔(27)的油液通过油管(23)从第二油孔(16)进入随动转阀式换向阀的第二半环形腔体(18)，油液通过耐压壳体(4)上的第二进/回油孔(14)回到液压系统；
作动筒转动过程中带动旋转阀芯(2)在耐压壳体(4)内转动，当转过一定角度时第一半环形腔体(17)与第二进/回油孔(14)相通，第二半环形腔体(18)与第一进/回油孔(13)相通；
液压系统的高压油通过耐压壳体(4)上的第一进/回油孔(13)进入随动转阀式换向阀的第二半环形腔体(18)，再通过旋转阀芯(2)上的第二油孔(16)进入作动筒尾腔(27)，推动活塞向作动筒头腔(25)运动，压迫作动筒头腔(25)油液从第一油孔(15)进入随动转阀式换向阀的第一半环形腔(17)，油液通过耐压壳体(4)上的第二进/回油孔(14)回到液压系统；
由于作动筒转动角度的限定，使得旋转阀芯(2)在耐压壳体(4)内转动角度有限，根据换向要求设置第一分腔键(10)和第二分腔键(11)的位置达到在所需角度换向目的。
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