CN103953591B - 一种直升机液压操纵助力系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于直升机液压技术，涉及一种直升机液压操纵助力系统。本发明针对直升机操纵系统的特点，设计了一种液压操纵助力系统，可以使直升机在飞行过程中根据单侧液压系统的工作状况，自动对故障的液压系统进行局部隔离并将供压切换至另外一侧的液压系统使两套液压系统合并供压，以满足飞行操纵机动性品质要求，达到提高整机安全性的目的。针对现有液压操纵助力系统存在缺点，本发明采用液压系统原理设计和各种不同液压元件并与液压机构相结合的方式，解决了现有技术中存在的问题，提高了直升机飞行操纵的安全性并保证了单侧液压操纵助力系统局部故障情况下飞行器操纵品质不下降。
Description
技术领域
本发明属于直升机液压技术，涉及一种直升机液压操纵助力系统。
背景技术
目前，在常规的双余度直升机液压操纵助力系统中，当单侧系统出现液压油泄漏或非动力源原因的系统压力异常降低故障时，飞机操纵性能急剧下降，无法消除，严重者甚至会由于液压泵干烧引起明火，影响直升机飞行安全。常规直升机只能实现操纵系统简单液压助力以及余度液压系统简单备份，但在单侧液压系统故障或执行部件附近管路泄漏情况下，系统只能使用助力器供压腔的单侧供压，流量减小，系统操纵性能大幅下降，单侧液压系统液压油持续泄漏，液压泵损坏，甚至有可能引起温度升高，起火。
发明内容
本发明的目的是提出一种能够提高直升机整机安全性的直升机液压操纵助力系统。
本发明的技术方案是，液压操纵助力系统包括：第一增压液压油箱、第一油面位置传感器、第一恒压变量泵、第一单向阀、第一油滤、第一压力传感器、第一安全阀、主伺服助力器、尾伺服助力器、第二增压液压油箱、第二油面位置传感器、第二恒压变量泵、第二单向阀、第二油滤、第二压力传感器、第二安全阀、二位二通电磁阀、第三单向阀、第一回油滤、第二回油滤、第一温度传感器、第二温度传感器，其特征是，三位四通电磁阀Ⅰ的进油口与第一油滤相连，三位四通电磁阀Ⅰ的压力油口与第一压力传感器、第一安全阀进油口、主伺服助力器左腔、尾伺服助力器上腔、二位三通电磁阀进油口相连，三位四通电磁阀Ⅰ的回油口与第一安全阀的回油口、第三单向阀的出油口、第一回油滤相连；三位四通电磁阀Ⅱ的进油口与第二油滤相连，三位四通电磁阀Ⅱ的压力油口与第二压力传感器、第二安全阀进油口、主伺服助力器右腔、尾伺服助力器下腔、二位三通电磁阀进油口相连，三位四通电磁阀Ⅱ的回油口与第二安全阀的回油口、第三单向阀的出油口、第二回油滤相连，尾伺服助力器回油口与第三单向阀进油口相连。
本发明的优点和效果
本发明针对直升机操纵系统的特点，设计了一种液压操纵助力系统，可以使直升机在飞行过程中根据单侧液压系统的工作状况，自动对故障的液压系统进行局部隔离并将供压切换至另外一侧的液压系统使两套液压系统合并供压，以满足飞行操纵机动性品质要求，达到提高整机安全性的目的。
针对现有液压操纵助力系统存在缺点，本发明采用液压系统原理设计和各种不同液压元件并与液压机构相结合的方式，解决了现有技术中存在的问题，提高了直升机飞行操纵的安全性并保证了单侧液压操纵助力系统局部故障情况下飞行器操纵品质不下降。
附图说明
图1是本发明直升机液压操纵助力系统原理示意图。
具体实施方式
下面对本发明做进一步详细说明。参见图1，本发明的技术方案是，增压液压油箱1、油面位置传感器2、恒压变量泵3、单向阀4、油滤5、三位四通电磁阀6、压力传感器7、安全阀8、主伺服助力器9、尾伺服助力器10、增压液压油箱11、油面位置传感器12、恒压变量泵13、单向阀14、油滤15、三位四通电磁阀16、压力传感器17、安全阀18、二位二通电磁阀19、单向阀20、二位三通电磁阀21、回油滤22、回油滤23、温度传感器24、温度传感器25。
增压液压油箱1与油面位置传感器2、温度传感器24、恒压变量泵3入口相连，恒压变量泵3出口与单向阀4进油口相连，单向阀4出油口与油滤5相连，油滤5与三位四通电磁阀6的进油口相连，三位四通电磁阀6的压力油口分别与压力传感器7、安全阀8进油口、主伺服助力器9左腔、尾伺服助力器10上腔、二位三通电磁阀21进油口相连，三位四通电磁阀6的回油口、安全阀8的回油口分别与单向阀20的出油口、回油滤22相连。
增压液压油箱11与油面位置传感器12、温度传感器25、恒压变量泵13入口相连，油面位置传感器12与增压液压油箱11相连，增压液压油箱11与恒压变量泵13入口相连，恒压变量泵13出口与单向阀14进油口相连，单向阀14出油口与油滤15相连，油滤15与三位四通电磁阀16的进油口相连，三位四通电磁阀16的压力油口分别与压力传感器17、安全阀18进油口、主伺服助力器9右腔、尾伺服助力器10下腔、二位三通电磁阀21进油口相连、三位四通电磁阀16的回油口、安全阀18的回油口分别与单向阀20的出油口、回油滤23相连，尾伺服助力器10回油口与单向阀20进油口相连。
位置传感器2、位置传感器12的功能是传递液压油箱内油面位置信息，使飞行控制系统可以根据油面的高低判断系统故障情况；
恒压变量泵3、恒压变量泵13的功能是向操纵助力系统提供液压能源。
三位四通电磁阀6的功能是根据单侧液压系统的故障情况进行转换。当向主伺服助力器9左腔、尾伺服助力器10上腔供压的压力管路产生泄漏或系统压力异常降低时，三位四通电磁阀6切换至端口①，当系统压力异常升高时，三位四通电磁阀6切换至端口②，满足故障状态下飞行操纵需要。
三位四通电磁阀16的功能是根据单侧液压系统的故障情况进行转换。当向主伺服助力器9右腔、尾伺服助力器10下腔供压的压力管路产生泄漏或系统压力异常降低时，三位四通电磁阀16切换至端口①，当系统压力异常升高时，三位四通电磁阀6切换至端口②，满足故障状态下飞行操纵需要。
安全阀8、安全阀18的功能是常态与三位四通电磁阀6、压力传感器7、主伺服助力器9、尾伺服助力器10相连，使系统超过正常压力使用的压力卸掉，通过3或回油滤13将多余的液压油送回油箱。
二位三通电磁阀21的功能是常态下不通电，当向主伺服助力器9左腔、尾伺服助力器10上腔供压的压力管路产生泄漏或系统压力异常降低时，三位四通电磁阀6切换至端口①后输出的压力油通过二位三通电磁阀21出油口与三位四通电磁阀16出油口处的油液合并，当向主伺服助力器9右腔、尾伺服助力器10下腔供压的压力管路产生泄漏或系统压力异常降低时，二位三通电磁阀21通电，三位四通电磁阀16切换至端口①后输出的压力油通过二位三通电磁阀21出油口与三位四通电磁阀6出油口处的油液合并。
压力传感器7、压力传感器17的功能是感受系统压力信息并将其传递给飞行控制系统，使飞行控制系统可以根据系统工作压力高低判断故障情况。
主伺服助力器9的功能是主螺旋桨操纵助力的执行机构，共三组，每组分为左液压腔和右液压腔，两腔同时供压以保证飞行操纵性能。
尾伺服助力器10是尾螺旋桨操纵助力的执行机构，分为上液压腔和下液压腔，两腔同时供压以保证飞行操纵性能。
二位二通电磁阀19的功能是当尾伺服助力器10供压油路出现泄漏或其他故障时，进行通电转换，切断对尾伺服助力器的供油以保证对主伺服助力器9的供压。
单向阀20的功能是使主伺服助力器9的回油无法流向尾伺服助力器10的总回油路，避免尾伺服助力器10回油处泄漏故障扩展至主伺服助力器9的回油处。
本发明的工作过程是：直升机在飞行过程中，当向主伺服助力器9左腔、尾伺服助力器10上腔供压的压力管路产生泄漏或系统压力异常降低时，飞行控制系统得到油面位置传感器2或者压力传感器传来的信息，并据此发出指令，使三位四通电磁阀6切换至端口①，其输出的压力油通过二位三通电磁阀21出油口与三位四通电磁阀16出油口处的油液合并，共同向主伺服助力器9右腔、尾伺服助力器10下腔供压，使飞行操纵性能保持基本不变，并避免可能的油液持续泄漏，当系统温度异常升高时，飞行控制系统得到温度传感器24传来的信息，并据此发出指令使三位四通电磁阀6切换至端口②，其输出的压力油通过回油滤22直接回到油箱而不通过负载，使系统温度降低。
直升机在飞行过程中，当向主伺服助力器9右腔、尾伺服助力器10下腔供压的压力管路产生泄漏或系统压力异常降低时，飞行控制系统得到油面位置传感器2或者压力传感器传来的信息，并据此发出指令，使三位四通电磁阀16切换至端口①，使二位三通电磁阀21换向，三位四通电磁阀16输出的压力油通过二位三通电磁阀21出油口与三位四通电磁阀6出油口处的油液合并，共同向主伺服助力器9左腔、尾伺服助力器10上腔供压，使飞行操纵性能保持基本不变，并避免可能的油液持续泄漏，当系统温度异常升高时，飞行控制系统得到温度传感器25传来的信息，并据此发出指令使三位四通电磁阀16切换至端口②，其输出的压力油通过回油滤23直接回到油箱而不通过负载，使系统温度降低。
最后，本发明不限于以上的描述，而是可涵盖属于权利要求书所定义的范围内的任何变形方案。
Claims (1)
1.一种直升机液压操纵助力系统，液压操纵助力系统包括：第一增压液压油箱(1)、第一油面位置传感器(2)、第一恒压变量泵(3)、第一单向阀(4)、第一油滤(5)、第一压力传感器(7)、第一安全阀(8)、主伺服助力器(9)、尾伺服助力器(10)、第二增压液压油箱(11)、第二油面位置传感器(12)、第二恒压变量泵(13)、第二单向阀(14)、第二油滤(15)、第二压力传感器(17)、第二安全阀(18)、二位二通电磁阀(19)、第三单向阀(20)、第一回油滤(22)、第二回油滤(23)、第一温度传感器(24)、第二温度传感器(25)，其特征是，三位四通电磁阀Ⅰ(6)的进油口与第一油滤(5)相连，三位四通电磁阀Ⅰ(6)的压力油口与第一压力传感器(7)、第一安全阀(8)进油口、主伺服助力器(9)左腔、尾伺服助力器(10)上腔、二位三通电磁阀(21)进油口相连，三位四通电磁阀Ⅰ(6)的回油口与第一安全阀(8)的回油口、第三单向阀(20)的出油口、第一回油滤(22)相连；三位四通电磁阀Ⅱ(16)的进油口与第二油滤(15)相连，三位四通电磁阀Ⅱ(16)的压力油口与第二压力传感器(17)、第二安全阀(18)进油口、主伺服助力器(9)右腔、尾伺服助力器(10)下腔、二位三通电磁阀(21)进油口相连，三位四通电磁阀Ⅱ(16)的回油口与第二安全阀(18)的回油口、第三单向阀(20)的出油口、第二回油滤(23)相连，尾伺服助力器(10)回油口与第三单向阀(20)进油口相连。
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