CN107313674B - 一种电动增压储能舱门作动系统 - Google Patents

一种电动增压储能舱门作动系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种电动增压储能舱门作动系统，包括增压储能装置和传动装置(2)；所述增压储能装置包括单向泵‑双向马达(3)，第一单向阀(4)，蓄能器(5)，开关阀(6)，伺服阀(7)，第二单向阀(8)，油箱(9)；所述单向泵‑双向马达(3)能够经第二单向阀(8)从油箱(9)中吸油，并将油经第一单向阀(4)充入所述蓄能器(5)中；所述开关阀(6)用于控制所述蓄能器(5)和所述伺服阀(7)之间油路的通断；所述伺服阀(7)用于控制所述蓄能器(5)中的油驱动所述单向泵‑双向马达(3)；所述单向泵‑双向马达(3)还用于驱动所述传动装置(2)。

Description

一种电动增压储能舱门作动系统
技术领域
本发明属于舱门作动系统技术领域，具体涉及一种电动增压储能舱门作动系统。
背景技术
目前，世界几大军事强国均在研制或已经成功研制了第四代战斗机，由于隐身和减少阻力的需求，弹舱内埋布局方式已经被新型战机普遍应用。武器内埋装载技术的关键是舱门作动系统。内埋弹舱的舱门作动系统是四代机相对于三代机新增的重要作动系统。其特点就是大载荷、大惯量和快速启闭，由此导致舱门的启闭需要瞬时大功率。
目前国内外采用的传统舱门驱动方式为机载液压系统，为液压马达直接供油，该驱动马达输出转矩经过减速后带动舱门转动开启，如图1所示，该系统包括：A-伺服阀；B-驱动马达。由于舱门开启过程有大气动负载和高开启速度的特点，导致舱门开启的液压驱动系统装机功率特别大，进而使配套的机载液压系统装机功率很大，增大了发动机的负荷以及飞机的重量。国内的隐身飞行器研制面对发动机能力有限的现状，液压提取功率变得非常珍贵，暴露出的突出矛盾是：舱门与舵机争抢功率、几个舱门之间争抢功率。导致舱门开关时间无法继续提高、主侧舱门不能同时开启、舱门开启时飞机姿态与过载受限的突出问题，发动机的负担也非常突出。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种电动增压储能舱门作动系统，通过以下技术方案实现。
一方面，本发明提供一种电动增压储能舱门作动系统，包括增压储能装置和传动装置；所述增压储能装置包括单向泵-双向马达，第一单向阀，蓄能器，开关阀，伺服阀，第二单向阀，油箱；所述单向泵-双向马达能够经第二单向阀从油箱中吸油，并将油经第一单向阀充入所述蓄能器中；所述开关阀用于控制所述蓄能器和所述伺服阀之间油路的通断；所述伺服阀用于控制所述蓄能器中的油驱动所述单向泵-双向马达；所述单向泵-双向马达还用于驱动所述传动装置。
优选地，上述单向泵-双向马达将油经第一单向阀充入所述蓄能器中时，所述“油”优选为高压油。
进一步地，所述单向泵-双向马达与所述传动装置的第二输入端连接。
进一步地，所述作动系统还包括双向电机，所述双向电机与所述传动装置的第一输入端连接。
进一步地，所述传动装置的输出端与舱门连接。
进一步地，所述伺服阀通过控制油路连接方式来控制所述单向泵-双向马达的双向马达转动方向。
其中，上述“第一”、“第二”仅是为了标识，并不意图限定部件的结构。
另一方面，本发明还提供一种基于上述作动系统进行舱门作动的方法，包括以下步骤：
1)蓄能器蓄能阶段：所述单向泵-双向马达作为单向泵使用，经第二单向阀从油箱中吸油，并将油经第一单向阀充入所述蓄能器中，此时开关阀处于切断状态，所述伺服阀保持中位切断状态；
2)舱门控制指令等待阶段：所述传动装置与所述单向泵-双向马达、所述双向电机均断开；
3)当舱门需要开启或关闭时，所述开关阀接通油路，所述伺服阀作动，所述蓄能器中的油流经所述开关阀和所述伺服阀来驱动所述单向泵-双向马达，此时，所述单向泵-双向马达作为双向马达来使用，所述第二单向阀处于切断状态。
进一步地，步骤3)中，当所述单向泵-双向马达的驱动力矩能够使舱门按照给定指令运动时，所述传动装置与所述单向泵-双向马达以及舱门同时接合，所述单向泵-双向马达通过所述传动装置带动舱门开启或者关闭。
进一步地，步骤3)中，当所述单向泵-双向马达的驱动力矩不能够驱动舱门按照给定指令运动时，所述传动装置与所述双向电机、所述单向泵-双向马达以及舱门同时接合，所述双向电机提供附加的驱动力矩，从而所述传动装置带动舱门开启或者关闭。
进一步地，当所述增压储能装置出现故障时，所述传动装置与所述双向电机以及舱门同时接合，所述传动装置与所述单向泵-双向马达断开连接，所述双向电机直接驱动舱门作动。
本发明的有益效果：
利用本发明的电动增压储能舱门作动系统将飞机液压系统压力等级提高，并且通过电动增压储能舱门作动系统利用小连续功率输入实现大瞬态功率驱动舱门作动，从而减小飞机装机功率，减轻发动机负担，进而减轻飞机重量。
由于系统中增压储能装置采用了双向马达，在舱门开启和关闭时，当蓄能器的压力和流量不能够提供驱动舱门所需力矩时，双向电机可以通过传动装置同时驱动舱门，从而可以提高舱门的开启和关闭速度，提高舱门作动系统的带载能力。
当作动系统的增压储能装置发生故障时，双向电机也可以作为备份系统驱动舱门的开启或者关闭，增加了系统的可靠性。
附图说明
图1传统的舱门作动系统。
图2本发明的具体实施方式的电动增压储能舱门作动系统。
具体实施方式
下面结合附图2对本发明的电动增压储能舱门作动系统做详细说明。
电动增压储能舱门作动系统，包括增压储能装置和传动装置2，增压储能装置包括单向泵-双向马达3，第一单向阀4，蓄能器5，开关阀6，伺服阀7，第二单向阀8，油箱9；单向泵-双向马达3能够经第二单向阀8从油箱9中吸油，并将高压油经第一单向阀4充入蓄能器5中；开关阀6用于控制蓄能器5和伺服阀7之间油路的通断；伺服阀7用于控制蓄能器5中的油驱动单向泵-双向马达3；单向泵-双向马达3还用于驱动传动装置2。
单向泵-双向马达3与传动装置2的第二输入端连接。作动系统还包括双向电机1，双向电机1与传动装置2的第一输入端连接。传动装置2的输出端与舱门连接。伺服阀7通过控制油路连接方式来控制单向泵-双向马达3的双向马达转动方向。
基于上述的作动系统进行舱门作动的方法，包括以下步骤：
1)蓄能器5蓄能阶段：单向泵-双向马达3作为单向泵使用，经第二单向阀8从油箱9中吸油，并将高压油经第一单向阀4充入蓄能器5中，此时开关阀6处于切断状态，伺服阀7保持中位切断状态；
2)舱门控制指令等待阶段：传动装置2与单向泵-双向马达3、双向电机1均断开；
3)当舱门需要开启或关闭时，开关阀6接通油路，伺服阀7作动，蓄能器5中的油流经开关阀6和伺服阀7来驱动单向泵-双向马达3，此时，单向泵-双向马达3作为双向马达来使用，第二单向阀8处于切断状态。
步骤3)中，当单向泵-双向马达3的驱动力矩能够使舱门按照给定指令运动时，传动装置2与单向泵-双向马达3以及舱门同时接合，单向泵-双向马达3通过传动装置2带动舱门开启或者关闭。
步骤3)中，当单向泵-双向马达3的驱动力矩不能够驱动舱门按照给定指令运动时，传动装置2与双向电机1、单向泵-双向马达3以及舱门同时接合，双向电机1提供附加的驱动力矩，从而传动装置2带动舱门开启或者关闭。
当所述增压储能装置出现故障时，传动装置2与双向电机1以及舱门同时接合，传动装置2与单向泵-双向马达3断开连接，双向电机1直接驱动舱门作动。
显然，上述实施方式仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种电动增压储能舱门作动系统，其特征在于，包括增压储能装置和传动装置(2)；所述增压储能装置包括单向泵-双向马达(3)，第一单向阀(4)，蓄能器(5)，开关阀(6)，伺服阀(7)，第二单向阀(8)，油箱(9)；
所述单向泵-双向马达(3)能够经第二单向阀(8)从油箱(9)中吸油，并将油经第一单向阀(4)充入所述蓄能器(5)中；
所述开关阀(6)用于控制所述蓄能器(5)和所述伺服阀(7)之间油路的通断；
所述伺服阀(7)用于控制所述蓄能器(5)中的油驱动所述单向泵-双向马达(3)；
所述单向泵-双向马达(3)还用于驱动所述传动装置(2)。
2.根据权利要求1所述的作动系统，其特征在于，
所述单向泵-双向马达(3)与所述传动装置(2)的第二输入端连接。
3.根据权利要求1或2所述的作动系统，其特征在于，
所述作动系统还包括双向电机(1)，所述双向电机(1)与所述传动装置(2)的第一输入端连接。
4.根据权利要求1或2所述的作动系统，其特征在于，
所述传动装置(2)的输出端与舱门连接。
5.根据权利要求1或2所述的作动系统，其特征在于，
所述伺服阀(7)通过控制油路连接方式来控制所述单向泵-双向马达(3)的双向马达转动方向。
6.一种基于权利要求1-5任一项所述的作动系统进行舱门作动的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)蓄能器(5)蓄能阶段：所述单向泵-双向马达(3)作为单向泵使用，经第二单向阀(8)从油箱(9)中吸油，并将油经第一单向阀(4)充入所述蓄能器(5)中，此时开关阀(6)处于切断状态，所述伺服阀(7)保持中位切断状态；
2)舱门控制指令等待阶段：所述传动装置(2)与所述单向泵-双向马达(3)、所述双向电机(1)均断开；
3)当舱门需要开启或关闭时，所述开关阀(6)接通油路，所述伺服阀(7)作动，所述蓄能器(5)中的油流经所述开关阀(6)和所述伺服阀(7)来驱动所述单向泵-双向马达(3)，此时，所述单向泵-双向马达(3)作为双向马达来使用，所述第二单向阀(8)处于切断状态。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
步骤3)中，当所述单向泵-双向马达(3)的驱动力矩能够使舱门按照给定指令运动时，所述传动装置(2)与所述单向泵-双向马达(3)以及舱门同时接合，所述单向泵-双向马达(3)通过所述传动装置(2)带动舱门开启或者关闭。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
步骤3)中，当所述单向泵-双向马达(3)的驱动力矩不能够驱动舱门按照给定指令运动时，所述传动装置(2)与所述双向电机(1)、所述单向泵-双向马达(3)以及舱门同时接合，所述双向电机(1)提供附加的驱动力矩，从而所述传动装置(2)带动舱门开启或者关闭。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
当所述增压储能装置出现故障时，所述传动装置(2)与所述双向电机(1)以及舱门同时接合，所述传动装置(2)与所述单向泵-双向马达(3)断开连接，所述双向电机(1)直接驱动舱门作动。
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