CN107489668B - 一种分体式模态转换回中控制机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种分体式模态转换回中控制机构，其特征在于：包括模态转换阀(1)和回中阀(2)，二者相互独立，拥有独立的机械结构、密封结构和油路连接，分别安装在不同的液压壳体中，模态转换阀(1)和回中阀(2)，用一条控制油路连通，用于联动切换不同的系统工作模态。本发明通过设计分体式模态转换回中控制机构，实现了系统在不同工作模态之间的切换，使模态转换功能与回中功能在结构上分离、功能上联动，简化了功能阀结构，降低了零件加工难度，有效地避免单点故障的发生。

Description

一种分体式模态转换回中控制机构
技术领域
本发明属于液压技术领域，涉及作动器用一种分体式模态转换回中控制机构。
背景技术
现代航空液压伺服作动系统一般采用余度设计，以保证较高的任务可靠性。为了实现余度间的工作切换和故障隔离，在液压作动器设计中常会设计模态转换回中机构。传统模态转换回中功能由安装在一个液压壳体内的一体式模态转换回中阀实现，将两个系统控制油路集成在一个阀体上，通过不同控制压力下不同的阀芯位置实现工作模态的转换。这种方式对阀体结构的设计要求较高，壳体内与之匹配的液压油路设计也相对复杂。同时，由于模态转换与故障回中功能集中在同一功能阀，在出现卡滞、污染等异常情况时容易引发单点故障，导致液压作动器模态转换回中功能整体失效。
新型分体式模态转换回中控制机构是将模态转换功能和回中功能分别交由两个功能阀完成，模态转换阀和回中阀分别安装在两个不同的液压壳体中，二者间用一条控制油路连接，联动实现系统不同工作模态的切换。相比传统一体式模态转换回中阀，本发明通过将模态转换功能与回中功能分离，使之分布于不同的液压壳体中，大大简化了功能阀结构，降低加工难度，有效地避免一体式功能阀单点故障的发生，更好地适应液压作动器防破裂设计相关要求。
发明内容
本发明的目的是：本发明是通过设计一种新型分体式模态转换回中控制机构，通过设计分体式模态转换阀和回中阀，并用逻辑控制油路将二者进行连接，实现模态转换功能和回中功能，保证多种工作模态的切换，同时简化阀体结构，降低加工难度，避免单点故障的发生。
本发明的技术方案是：
一种分体式模态转换回中控制机构，其特征在于：包括模态转换阀(1)和回中阀(2)，二者相互独立，拥有独立的机械结构、密封结构和油路连接，分别安装在不同的液压壳体中，模态转换阀(1)和回中阀(2)，用一条控制油路连通，用于联动切换不同的系统工作模态。
所述模态转换阀(1)与液压壳体中的油路系统相通，接受油路系统的控制指令，底端和回中阀(2)底端相通，构成液压控制回路I控制油路(3)，将模态转换阀(1)的工作状态传递给回中阀(2)。
所述回中阀(2)与液压壳体中的油路系统相通，构成液压控制回路II控制油路(4)，接受油路系统的控制指令。
所述的液压壳体采用铝合金材料。
本发明的优点是：本发明通过设计分体式模态转换回中控制机构，实现了系统在不同工作模态之间的切换，使模态转换功能与回中功能在结构上分离、功能上联动，简化了功能阀结构，降低了零件加工难度，有效地避免单点故障的发生。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。它由模态转换阀(1)、回中阀(2)、液压控制回路I控制油路(3)、液压控制回路II控制油路(4)组成。
具体实施方式
下面对本发明做进一步详细说明。
新型分体式模态转换回中控制机构主要用于余度液压作动器的工作模态切换和回中功能实现。该机构在结构上由模态转换阀、回中阀和两个液压控制回路的控制油路组成，两个功能阀分别安装在两个不同的液压壳体内，具有相互独立的机械、密封结构。其中模态转换阀用于实现一个液压回路对应作动筒两腔的直接联通，模态转换阀和回中阀之间设计专用油路，以实现回中阀在不同工作模态下的联动切换，控制液压伺服作动器处在单液压回路工作或故障回中模态。
在模态转换回中控制机构内部，液压控制回路I与模态转换阀控制腔直接相连，液压控制回路II与回中阀控制腔直接相连，同时通过专用油路将液压控制回路I控制压力引至回中阀控制腔，实现工作模态的联动切换。
本发明的模态转换回中机构主要用于实现双液压控制回路控制单通道作动筒时，模态转换和故障回中的功能，包括四种工作模态：双液压控制回路工作(工作模态I)、液压控制回路II工作(工作模态II)、液压控制回路I工作(工作模态III)、双液压系统失效后回中模态(工作模态IV)。其主要工作原理是，当双液压系统正常时，模态转换阀和回中阀的控制腔均为高压，两个液压控制回路均正常工作，系统处在工作模态I；当液压控制回路I失效时，模态转换阀控制腔转换为低压，液压控制回路I对应作动筒两腔通过模态转换阀直接联通，系统转换到工作模态II；当液压控制回路II失效，而控制回路I正常时，液压控制回路II对应作动筒两腔通过回中阀直接联通，系统切换到工作模态III；当双液压系统均失效时，模态转换阀将对应作动筒两腔联通，同时将液压控制回路II控制压力引至回中阀控制腔，使回中阀阀芯移动到回中位置，系统切换到工作模态IV。
本发明的模态转换阀与液压控制回路I相连，回中阀与液压控制回路II相连，同时将液压控制回路I控制压力通过专用油路引入、至回中阀控制腔，实现工作模态的联动切换。在工作模态I，该油路为高压，两功能阀均在正常工作位；在工作模态II，该油路为低压，模态转换阀在旁通位，回中阀依靠液压回路II提供的高压维持在正常工作位；在工作模态III，该油路为高压，但压力不足以保持回中阀在工作位，回中阀进入旁通位，模态转换阀在正常工作位；在工作模态IV，该油路为低压，模态转换阀在旁通位，作动筒通过回中阀完成回中。
在本发明的一个实施实例中，所设计的模态转换回中控制机构实现了对一个双腔串联作动筒的液压双余度功能控制。以电磁阀的输出压力为控制压力，在两路控制压力均大于4Mpa时，作动筒双系统全部接入电液伺服阀控制油液；在只有一路控制压力正常时，模态转换回中控制机构使液压回路正常系统对应的作动筒两腔接入控制油液，失效系统对应两腔直接沟通；在两路控制压力均为低压时，模态转换回中控制机构使一个系统两腔直接联通，利用另一液压系统实现液压作动器回中。

Claims (3)

1.一种分体式模态转换回中控制机构，其特征在于：包括模态转换阀(1)和回中阀(2)，二者相互独立，拥有独立的机械结构、密封结构和油路连接，分别安装在不同的液压壳体中，模态转换阀(1)和回中阀(2)，用一条控制油路连通，用于联动切换不同的系统工作模态；
所述模态转换阀(1)与液压壳体中的油路系统相通，接受油路系统的控制压力，底端和回中阀(2)底端相通，构成液压控制回路I控制油路(3)，将模态转换阀(1)的工作状态传递给回中阀(2)。
2.根据权利要求1所述的一种分体式模态转换回中控制机构，其特征在于：所述回中阀(2)与液压壳体中的油路系统相通，构成液压控制回路II控制油路(4)，接受油路系统的控制压力。
3.根据权利要求1所述的一种分体式模态转换回中控制机构，其特征在于：所述的液压壳体采用铝合金材料。
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