CN104648663A - 一种舰载飞机电传转弯系统 - Google Patents
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本发明属于飞机前轮转弯系统技术领域，特别是涉及一种舰载飞机电传转弯系统。一种舰载飞机电传转弯系统，其特征是，包括驾驶员脚蹬转弯传感器（1），转弯控制单元（2），转弯控制阀（3），转弯作动器（4），转弯角度反馈传感器（5）。本发明提供一种舰载飞机电传转弯系统，能保证系统的安装空间适应舰载飞机前起落架舱空间，同时能满足舰载飞机前起落架360°旋转的要求。
Description
技术领域
本发明属于飞机前轮转弯系统技术领域，特别是涉及一种舰载飞机电传转弯系统。
背景技术
飞机前轮转弯系统作为重要的机载系统，其能否正常工作将严重影响飞机安全，对于舰载飞机来说，由于其在起飞和着舰时受到的冲击过载要比岸基飞机大的多，并且舰载飞机前起落架支柱上安装了弹射装置和牵制装置，在前起落架收放过程中，整个前起落架要收于前起落架舱，因此对于舰载飞机前轮转弯系统的布置提出非常严格的要求。舰载飞机要在航母甲板的狭小空间实现转弯，对于其转弯系统的转弯角度提出非常高的要求，其要求是在主动转弯状态下能实现大角度转弯（通常大于60°），在牵引转弯时，能实现前起落架360°旋转。
目前国内飞机前轮转弯系统的作动部分通常采用齿轮齿条、直线式作动筒，旋转式作动筒等形式，这几种转弯作动筒均存在如下缺点：1）安装空间大；2）不能实现较大角度的转弯作动。基于这几种转弯作动筒的转弯控制系统均不能满足舰载飞机前轮转弯的要求。
发明内容
本发明的目的是：提供一种舰载飞机电传转弯系统，能保证系统的安装空间适应舰载飞机前起落架舱空间，同时能满足舰载飞机前起落架360°旋转的要求。
本发明的技术方案是：一种舰载飞机电传转弯系统，包括驾驶员脚蹬转弯传感器1，转弯控制单元2，转弯控制阀3，转弯作动器4，转弯角度反馈传感器5；驾驶员脚蹬转弯传感器1与转弯控制单元2电气连接，转弯控制单元2与转弯控制阀3电气连接，转弯控制阀3的进油口与转弯系统供压油路采用液压连接，转弯控制阀3的回油口与转弯系统回油油路采用液压连接，转弯控制阀3的两个工作口与转弯作动器4的两个进油口采用液压连接，转弯作动器4与转弯角度反馈传感器5采用机械连接，转弯角度反馈传感器5与转弯控制单元2采用电气连接。
驾驶员脚蹬转弯传感器1用于感受驾驶员操纵转弯的大小。
转弯控制单元2通过比较驾驶员脚蹬转弯传感器1的指令信号和转弯角度反馈传感器5的反馈信号来控制转弯控制阀3的输出。
转弯控制阀3接收转弯控制单元2的控制信号，进行转弯控制。
转弯作动器4用于驱动前轮转弯，并带动转弯角度反馈传感器5进行运动。
转弯角度反馈传感器5用于测量前轮转弯的角度，并将信号发送至转弯控制单元2。
所述的转弯控制阀3为一个集成控制阀，其内集成了单向阀301、电磁阀302、转弯状态阀303、电液伺服阀304，其中，单向阀301的进油口与系统供压管路连接，单向阀301的出油口分成两路，一路与电磁阀302进油口连接，另一路与转弯状态阀303的进油口连接；电磁阀302工作口控制着转弯状态阀303阀芯的运动，电磁阀302与转弯控制单元2电气连接；转弯状态阀303工作口与电液伺服阀304进油口连接；电液伺服阀304的两个工作口与转弯作动器4的两个工作口采用液压连接，电液伺服阀与转弯控制单元2采用电气连接。
所述的转弯作动器4包括：液压马达401和减速机构402和转弯齿轮403，液压马达401的两个进油口与转弯控制阀3的两个工作口采用液压连接，液压马达401与减速机构402采用机械连接，液压马达401与转弯齿轮403采用机械连接；减速机构402与转弯角度反馈传感器5采用机械连接；转弯齿轮403与前起落架采用机械连接。
本发明的有益效果是：本发明提供一种舰载飞机电传转弯系统，能保证系统的安装空间适应舰载飞机前起落架舱空间，同时能满足舰载飞机前起落架360°旋转的要求。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
图2是本发明中转弯控制阀结构示意图。
图3是本发明中转弯作动器结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明：
如图1所示，一种舰载飞机电传转弯系统，包括驾驶员脚蹬转弯传感器1，转弯控制单元2，转弯控制阀3，转弯作动器4，转弯角度反馈传感器5；驾驶员脚蹬转弯传感器1与转弯控制单元2电气连接，转弯控制单元2与转弯控制阀3电气连接，转弯控制阀3的进油口与转弯系统供压油路采用液压连接，转弯控制阀3的回油油路与转弯系统的回油油路采用液压连接，转弯控制阀3的两个工作口与转弯作动器4的两个进油口采用液压连接，转弯作动器4与转弯角度反馈传感器5采用机械连接，转弯角度反馈传感器5与转弯控制单元2采用电气连接。
驾驶员脚蹬转弯传感器1用于感受驾驶员操纵转弯的大小，同时输出相应的电平值到转弯控制单元2。
转弯控制单元2通过比较驾驶员脚蹬转弯传感器1的指令信号和转弯角度反馈传感器5的反馈信号来控制转弯控制阀3的输出，当驾驶员脚蹬转弯传感器1发出指令信号，转弯控制单元2控制转弯控制阀3，同时转弯控制单元接收转弯角度反馈传感器5的信号用于比较驾驶员脚蹬转弯传感器1的指令信号，直到两者相等，转弯控制单元2才解除对控制转弯控制阀3的控制。
转弯控制阀3接收转弯控制单元2的控制信号，进行转弯控制。
转弯作动器4用于驱动前轮转弯，并带动转弯角度反馈传感器5进行运动。
转弯角度反馈传感器5采用转角可变差分传感器（RVDT）的角位移传感器，用于测量前轮转弯的角度，并将信号发送至转弯控制单元2。
如图2所示，所述的转弯控制阀3为一个集成控制阀，其内集成了单向阀301、电磁阀302、转弯状态阀303、电液伺服阀304，其中，单向阀301的进油口与系统供压管路连接，单向阀301的出油口分成两路，一路与电磁阀302进油口连接，另一路与转弯状态阀303的进油口连接；电磁阀302工作口控制着转弯状态阀303阀芯的运动，电磁阀302与转弯控制单元2电气连接；转弯状态阀303工作口与电液伺服阀304进油口连接；电液伺服阀304的两个工作口与转弯作动器4的两个工作口采用液压连接，电液伺服阀与转弯控制单元2采用电气连接。
单向阀301单向阀能够在系统失压时，防止电磁阀302和转弯状态阀303的油液逆向流动。
电磁阀302为两位三通常闭阀，直接控制转弯系统的工作状态。电磁阀302的通断由转弯控制单元控制。电磁阀通电，阀芯处于导通位，一路压力油经电磁阀推动转弯状态阀303换向至旁通位，另一路压力油经转弯状态阀303到达电液伺服阀304，系统处于可转弯状态。电磁阀断电，阀芯在弹簧力作用下返回截止位，切断电磁阀302压力油供应，转弯状态阀303控制管路由于失去压力油供应，阀芯在弹簧力的作用下由导通位切换至旁通位，切断电液伺服阀304的压力油供应，同时沟通转弯作动筒两腔油液，系统处于自由转向状态。
转弯状态阀303为两位五通常闭机械阀，其工作位置受电磁阀油液通断的控制。在导通位置，沟通转弯系统压力油供应，在旁通位置，切断转弯系统压力油供应并沟通转弯作动筒两工作口油路，形成减摆回油路。
电液伺服阀304由转弯控制单元2根据驾驶员脚蹬转弯传感器1指令和前轮角度反馈传感器5信号进行控制，电液伺服阀阀芯处于不同位置时，压力油进入转弯作动筒的不同腔，推动前机轮向相应方向偏转。
如图2所示，所述的转弯作动器4包括：液压马达401和减速机构402和转弯齿轮403，液压马达401的两个进油口与转弯控制阀3的两个工作口采用液压连接，液压马达401与减速机构402采用机械连接，液压马达401与转弯齿轮403采用机械连接；减速机构402与转弯角度反馈传感器5采用机械连接；转弯齿轮403与前起落架采用机械连接。
所述的转弯作动器4的液压马达401采用叶片式液压马达结构，液压马达401有两个进油口，第一进油口和第二进油口，液压马达401有两个机械连接轴，第一机械连接轴和第二机械连接轴，第一机械连接轴与减速机构402连接，减速装置402采用齿轮减速装置，第二机械连接轴与转弯齿轮403连接，转弯齿轮403与前起落架的外齿轮进行啮合。当液压马达401第一进油口进油时，液压马达401第二进油口回油，液压马达401在油液作用下顺时针旋转，液压马达401第二机械连接轴带动转弯齿轮403顺时针旋转，转弯齿轮403通过啮合带动前轮进行旋转，同时，液压马达401第一机械连接轴带动减速装置402旋转，减速装置402带动转弯角度反馈传感器5运动，转弯角度反馈传感器5出现对应的电平信号到转弯控制单元；当液压马达401第二进油口进油时，液压马达401第一进油口回油。液压马达401在油液作用下逆时针旋转，液压马达401第二机械连接轴带动转弯齿轮403逆时针旋转，转弯齿轮403通过啮合带动前轮进行旋转，同时，液压马达401第一机械连接轴带动减速装置402旋转，减速装置402带动转弯角度反馈传感器5运动，转弯角度反馈传感器5出现对应的电平信号到转弯控制单元。
当飞机要进行前轮转弯时，驾驶员脚蹬转弯传感器1发出转弯指令，转弯控制单元2接到转弯指令后控制转弯控制阀3工作，转弯控制阀3控制进入转弯作动器4的进油流量和进油方向，从而控制转弯作动器4的旋转方向和旋转速度，转弯作动器4带动前起落架支柱转弯，从而完成前轮的转弯，转弯角度反馈传感器5接收转弯作动器4的转动角度，并将转动角度信号传送至转弯控制单元2，转弯控制单元2比较驾驶员脚蹬转弯传感器1发出转弯指令和转弯角度反馈传感器5的反馈角度信号，直到转弯控制单元2从转弯角度反馈传感器5上获得的角度信号与驾驶员脚蹬转弯传感器1相等，转弯控制单元2切断转弯控制阀工作，使飞机前轮转弯角度稳定在要求位置，当改变驾驶员脚蹬转弯传感器1信号时，转弯控制单元2再次控制转弯控制阀3工作，转弯控制阀3控制转弯作动器4的旋转方向达到控制前轮转弯方向和角度，保证其与驾驶员脚蹬转弯传感器1输出信号相等。
当飞机前轮不需要转弯时，转弯控制阀3在转弯控制单元2的控制下处于减摆状态，此时飞机前轮处于减摆状态。
Claims (8)
1.一种舰载飞机电传转弯系统，其特征是，包括驾驶员脚蹬转弯传感器（1），转弯控制单元（2），转弯控制阀（3），转弯作动器（4），转弯角度反馈传感器（5）；驾驶员脚蹬转弯传感器（1）与转弯控制单元（2）电气连接，转弯控制单元（2）与转弯控制阀（3）电气连接，转弯控制阀（3）的进油口与转弯系统供压油路采用液压连接，转弯控制阀（3）的回油口与转弯系统回油油路采用液压连接，转弯控制阀（3）的两个工作口与转弯作动器（4）的两个进油口采用液压连接，转弯作动器（4）与转弯角度反馈传感器（5）采用机械连接，转弯角度反馈传感器（5）与转弯控制单元（2）采用电气连接。
2.如权利要求1所述的一种舰载飞机电传转弯系统，其特征是，所述的驾驶员脚蹬转弯传感器1用于感受驾驶员操纵转弯的大小。
3.如权利要求1所述的一种舰载飞机电传转弯系统，其特征是，所述的转弯控制单元（2）通过比较驾驶员脚蹬转弯传感器（1）的指令信号和转弯角度反馈传感器（5）的反馈信号来控制转弯控制阀（3）的输出。
4.如权利要求1所述的一种舰载飞机电传转弯系统，其特征是，所述的转弯控制阀（3）接收转弯控制单元（2）的控制信号，进行转弯控制。
5.如权利要求1所述的一种舰载飞机电传转弯系统，其特征是，所述的转弯作动器（4）用于驱动前轮转弯，并带动转弯角度反馈传感器（5）进行运动。
6.如权利要求1所述的一种舰载飞机电传转弯系统，其特征是，所述的转弯角度反馈传感器（5）用于测量前轮转弯的角度，并将信号发送至转弯控制单元（2）。
7.如权利要求1-6之一所述的一种舰载飞机电传转弯系统，其特征是，所述的转弯控制阀（3）为一个集成控制阀，其内集成了单向阀（301）、电磁阀（302）、转弯状态阀（303）、电液伺服阀（304），其中，单向阀（301）的进油口与系统供压管路连接，单向阀（301）的出油口分成两路，一路与电磁阀（302）进油口连接，另一路与转弯状态阀（303）的进油口连接；电磁阀（302）工作口控制着转弯状态阀（303）阀芯的运动，电磁阀（302）与转弯控制单元（2）电气连接；转弯状态阀（303）工作口与电液伺服阀（304）进油口连接；电液伺服阀（304）的两个工作口与转弯作动器（4）的两个工作口采用液压连接，电液伺服阀与转弯控制单元（2）采用电气连接。
8.如权利要求7所述的一种舰载飞机电传转弯系统，其特征是，所述的转弯作动器（4）包括：液压马达（401）和减速机构（402）和转弯齿轮（403），液压马达（401）的两个进油口与转弯控制阀（3）的两个工作口采用液压连接，液压马达（401）与减速机构（402）采用机械连接，液压马达（401）与转弯齿轮（403）采用机械连接；减速机构（402）与转弯角度反馈传感器（5）采用机械连接；转弯齿轮（403）与前起落架采用机械连接。
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