CN110284797A - 一种低流量任务舱门作动系统及控制方法 - Google Patents
一种低流量任务舱门作动系统及控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110284797A CN110284797A CN201910513141.6A CN201910513141A CN110284797A CN 110284797 A CN110284797 A CN 110284797A CN 201910513141 A CN201910513141 A CN 201910513141A CN 110284797 A CN110284797 A CN 110284797A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- swash plate
- displacement hydraulic
- hydraulic motor
- plate angle
- hatch door
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 55
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 24
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 claims description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 6
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
- E05F—DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
- E05F15/00—Power-operated mechanisms for wings
- E05F15/50—Power-operated mechanisms for wings using fluid-pressure actuators
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
- E05F—DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
- E05F15/00—Power-operated mechanisms for wings
- E05F15/70—Power-operated mechanisms for wings with automatic actuation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03C—POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINES DRIVEN BY LIQUIDS
- F03C1/00—Reciprocating-piston liquid engines
- F03C1/02—Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders
- F03C1/06—Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders with cylinder axes generally coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
- F03C1/0678—Control
- F03C1/0694—Control by changing the inclination of the axis of the cylinder barrel in relation to the axis of the actuated element
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
- E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
- E05Y2900/00—Application of doors, windows, wings or fittings thereof
- E05Y2900/50—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles
- E05Y2900/502—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles for aircraft or spacecraft
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
- E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
- E05Y2900/00—Application of doors, windows, wings or fittings thereof
- E05Y2900/50—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles
- E05Y2900/53—Type of wing
- E05Y2900/531—Doors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Abstract
本申请属于飞机任务舱门作动系统设计领域，特别是一种低流量任务舱门作动系统及控制方法。该系统通过控制器控制伺服阀，伺服阀的两个控制口分别与变量调节活塞两侧的腔体连通，该变量调节活塞的活塞杆与变排量液压马达的斜盘连接，通过速度传感器将变排量液压马达的转速反馈至控制器，通过斜盘偏角传感器将斜盘的偏转角度反馈至控制器，所述供油还通过节流阀向变排量液压马达的第一负载口供油。当所述速度传感器反馈的速度信号不满足速度阀值时，控制器通过比较生成控制指令，操作所述变量调节活塞推动变排量液压马达的斜盘角度变化，在保证输出速度的前提下，使得负载变化时提取主机的流量较少，实现减少主机功率的目的。
Description
技术领域
本申请属于飞机任务舱门作动系统设计领域，特别是一种低流量任务舱门作动系统及控制方法。
背景技术
随着飞行器气动要求的提高,任务舱门已经成为必要形式。在某些情况下必须打开其飞机任务舱门来执行任务。其中的关键在于任务舱门作动系统，其特点就是大惯性和快速启闭,需要瞬时大功率。现阶段飞机任务舱门作动系统一般采用液压驱动，由于飞机一般采用恒压系统，提取主机功率W＝供压压力P×空载流量Q,因此瞬时大功率体现在空载流量要求。有效减少空载流量Q需求,对于飞机液压系统、乃至飞机整体均具有重要的意义。
专利CN 105485072B中提出了一种基于伺服阀主控变排量液压马达斜盘角度的方案，该专利期望通过负载大小调整变排量液压马达排量实现减少提取的飞机功率的目的，该方案中采用马达输出端力矩传感器用于反馈马达负载大小，仅可通过马达负载实现马达排量变化。但是该方案存在严重的设计缺陷，该方案不能实现所期望的技术效果，不能解决提出的技术问题。理由如下：
由于方案中变排量液压马达的一负载口直接与进油相接，另一负载口直接与回油相接。不管负载怎样变化，变排量液压马达上的负载压差始终为进油压力-回油压力，不能随着变排量液压马达排量改变而变化，系统消耗的流量始终为系统最大流量，在供油压力不变的情况下，提取飞机的功率保持不变。经实际检验符合上述结论。
发明内容
本发明克服背景技术的技术偏见，提出一种低流量任务舱门作动系统及控制方法，并通过速度和斜盘角度控制，在保证输出速度的前提下，负载变化时提取主机的流量较少，即提取主机功率减少。
一种低流量舱门作动系统，该系统通过控制器控制伺服阀，该伺服阀的进油口与供油连接，回油口与油箱连接，两个控制口分别与变量调节活塞两侧的腔体连通，该变量调节活塞的活塞杆与变排量液压马达的斜盘连接，变排量液压马达直接驱动舱门，通过速度传感器将变排量液压马达的转速反馈至控制器，通过斜盘偏角传感器将斜盘的偏转角度反馈至控制器，所述供油还通过节流阀向变排量液压马达的第一负载口供油。
所述变排量液压马达的第二负载口与油箱连接。
一种用于上述低流量舱门作动系统的控制方法，该方法包括：
当所述速度传感器反馈的速度信号小于速度阀值时，控制器生成斜盘角度指令值，与斜盘偏角传感器反馈的偏转角度进行比较并生成控制指令，操作所述变量调节活塞推动变排量液压马达的斜盘角度以增大至所述斜盘角度指令值；
当所述速度传感器反馈的速度信号大于速度阀值时，控制器生成斜盘角度指令值，与斜盘偏角传感器反馈的偏转角度进行比较并生成控制指令，操作所述变量调节活塞推动变排量液压马达的斜盘角度以减小至所述斜盘角度指令值；
当所述速度传感器采集的所述速度信号大于所述速度阀值信号时，变排量液压马达的斜盘不变。
当变排量液压马达的负载变化时，不影响该控制方法的实施。
有益效果：本发明采用伺服阀主控变排量液压马达斜盘角度的方法，并通过速度和斜盘角度控制，在保证输出速度的前提下，使得负载变化时提取主机的流量较少，实现减少主机功率的目的。
采用伺服阀主控变排量液压马达斜盘角度的方法，该技术可应用到功率要求苛刻的液压马达驱动系统中。
附图说明
图1本申请一种低流量任务舱门作动系统的结构示意图。
其中：1-油箱、2-变量调节活塞、3-伺服阀、4-供油、5-节流阀、6-控制器、7-速度传感器、8-斜盘偏角传感器、9-变排量液压马达
具体实施方式
如图1所示，本发明一种低流量任务舱门作动系统，所述系统包括控制器6、伺服阀3、变排量液压马达9、节流阀5、变量调节活塞2、斜盘偏角传感器8、速度传感器7，其中，伺服阀3的进油口与供油4连接，回油口与油箱1连接，第一控制口连接至变量调节活塞2含有活塞杆的腔体，伺服阀3的第二控制口连接至变量调节活塞2无活塞杆的腔体，用于调节变量调节活塞2的伸出距离。变量调节活塞2的活塞杆与变排量液压马达9的斜盘机械连接，用于调节变排量液压马达9的斜盘，调节排量。斜盘偏角传感器8与变排量液压马达9的斜盘机械连接，用于向控制器6反馈变排量液压马达9的斜盘的偏角，速度传感器7与变排量液压马达9的输出轴连接，用于向控制器6反馈变排量液压马达9的转速。变排量液压马达9的第一负载口与供油4连接，第二负载口与油箱1连接；变排量液压马达9的第一负载口与供油4之间的油路上设置有节流阀5，用于限制提取系统的流量。
对本申请的用于控制如上所述的一种低流量任务舱门作动系统的控制方法,具体流程包括：
(1)，速度传感器采集速度信号,斜盘角度传感器8采集斜盘角度信号。
(2)，速度信号与速度阈值信号的关系比较。
(3)，若速度信号大于速度阈值信号时，控制器6生成使变排量液压马达9的斜盘倾角减小的斜盘倾角指令。
(4)，控制器6控制伺服阀3的第一控制口与变量调节活塞2无活塞杆的腔体连通且第二控制口与变量调节活塞2有活塞杆的腔体连通，使得变量调节活塞2无活塞杆的腔体的压力大于有活塞杆的腔体的压力，变量调节活塞2的活塞杆在无活塞杆的腔体和有活塞杆的腔体的压力差作用下移动，推动变排量液压马达9的斜盘以减小倾角。
(5)，若速度信号小于速度阈值信号时，控制器6生成使变排量液压马达9的斜盘倾角增大的斜盘倾角指令。
(6)，控制器6将控制伺服阀3的第二控制口与变量调节活塞2无活塞杆的腔体连通且第一控制口与变量调节活塞2有活塞杆的腔体连通，使得变量调节活塞2无活塞杆的腔体的压力小于有活塞杆的腔体的压力，变量调节活塞2的活塞杆在所述无活塞杆的腔体和有活塞杆的腔体的压力差作用下移动，推动变排量液压马达9的斜盘以增大倾角。
具体实施过程如下：
舱门驱动系统的关键指标就是打开、关闭时间，输出速度是实现打开、关闭时间的决定因素。因此，在各种载荷工况下，输出速度应大于或等于要求值。
一般情况，速度设定值为额定速度额定载荷下要求的液压马达输出速度。
当速度传感器7采集速度值小于速度设定值时说明负载大于此时变排量液压马达9排量下要求的负载，控制器6控制伺服阀3驱动变量调节活塞2活塞杆向收回方向移动，使得变排量液压马达9的斜盘倾角增大，即排量增大，使得变排量液压马达9的负载压差减小，进而使得节流阀5两端的压差增大，流量增大，即输出速度增大，当达到设定速度时变排量液压马达9的排量停止变换。
当速度传感器7采集速度值大于速度设定值时说明负载小于此时变排量液压马达9排量下要求的负载，控制器6控制伺服阀3驱动变量调节活塞2活塞杆向伸出方向移动，使得变排量液压马达9的斜盘倾角减小，排量减小，使得变排量液压马达9的负载压差增大，进而使得节流阀5两端的压差减小，流量减小，输出速度减小，当达到设定速度时变排量液压马达9的排量停止变换。
综上可知，当负载变换时，系统提取主机的最大流量为额定载荷下消耗的流量，约为一般系统流量需求的0.577倍数，达到了降低流量需求的目的。
Claims (9)
1.一种低流量任务舱门作动系统，其特征在于：该系统通过控制器(6)控制伺服阀(3)，该伺服阀(3)的进油口与供油(4)连接，回油口与油箱(1)连接，两个控制口分别与变量调节活塞(2)两侧的腔体连通，该变量调节活塞(2)的活塞杆与变排量液压马达(9)的斜盘连接，变排量液压马达(9)直接驱动舱门，通过速度传感器(7)将变排量液压马达(9)的转速反馈至控制器(6)，通过斜盘偏角传感器(8)将斜盘的偏转角度反馈至控制器(6)，所述供油(4)还通过节流阀(5)向变排量液压马达(9)的第一负载口供油。
2.根据权利要求1所述的低流量任务舱门作动系统，其特征在于：所述变排量液压马达(9)的第二负载口与油箱(1)连接。
3.一种用于控制如权利要求1所述的低流量任务舱门作动系统的控制方法，其特征在于，该方法包括：
当所述速度传感器(7)反馈的速度信号小于速度阀值时，控制器(6)生成斜盘角度指令值，与斜盘偏角传感器(8)反馈的偏转角度进行比较并生成控制指令，操作所述变量调节活塞(2)推动变排量液压马达(9)的斜盘角度以增大至所述斜盘角度指令值。
4.根据权利要求3所述的低流量任务舱门作动系统的控制方法，其特征在于，该方法包括：
当所述速度传感器(7)反馈的速度信号大于速度阀值时，控制器(6)生成斜盘角度指令值，与斜盘偏角传感器(8)反馈的偏转角度进行比较并生成控制指令，操作所述变量调节活塞(2)推动变排量液压马达(9)的斜盘角度以减小至所述斜盘角度指令值。
5.根据权利要求4所述的低流量任务舱门作动系统的控制方法，其特征在于，该方法包括：
当所述速度传感器(7)采集的所述速度信号大于所述速度阀值信号时，变排量液压马达(9)的斜盘不变。
6.一种用于控制如权利要求2所述的低流量任务舱门作动系统的控制方法，其特征在于，该方法包括：
当所述速度传感器(7)反馈的速度信号小于速度阀值时，控制器(6)生成斜盘角度指令值，与斜盘偏角传感器(8)反馈的偏转角度进行比较并生成控制指令，操作所述变量调节活塞(2)推动变排量液压马达(9)的斜盘角度以增大至所述斜盘角度指令值。
7.根据权利要求6所述的低流量任务舱门作动系统的控制方法，其特征在于，该方法包括：
当所述速度传感器(7)反馈的速度信号大于速度阀值时，控制器(6)生成斜盘角度指令值，与斜盘偏角传感器(8)反馈的偏转角度进行比较并生成控制指令，操作所述变量调节活塞(2)推动变排量液压马达(9)的斜盘角度以减小至所述斜盘角度指令值。
8.根据权利要求7所述的低流量任务舱门作动系统的控制方法，其特征在于，该方法包括：
当所述速度传感器(7)采集的所述速度信号大于所述速度阀值信号时，变排量液压马达(9)的斜盘不变。
9.根据权利要求5或8所述的低流量任务舱门作动系统的控制方法，其特征在于：当变排量液压马达(9)的负载变化时，不影响该控制方法的实施。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910513141.6A CN110284797A (zh) | 2019-06-14 | 2019-06-14 | 一种低流量任务舱门作动系统及控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910513141.6A CN110284797A (zh) | 2019-06-14 | 2019-06-14 | 一种低流量任务舱门作动系统及控制方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110284797A true CN110284797A (zh) | 2019-09-27 |
Family
ID=68004426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910513141.6A Pending CN110284797A (zh) | 2019-06-14 | 2019-06-14 | 一种低流量任务舱门作动系统及控制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110284797A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112648134A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-04-13 | 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 | 一种变排量液压马达控制系统 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5440967A (en) * | 1993-01-14 | 1995-08-15 | Voac Hydraulics Boras Ab | Method for controlling a hydraulic motor and a hydraulic valve therefor |
| CN203963202U (zh) * | 2014-06-27 | 2014-11-26 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司 | 一种旋塞阀控制系统 |
| CN104358723A (zh) * | 2014-11-07 | 2015-02-18 | 芜湖新兴铸管有限责任公司 | 一种离心涂衬机液压传动系统 |
| CN105485072A (zh) * | 2015-12-07 | 2016-04-13 | 北京航空航天大学 | 基于二次调节的舱门瞬态作动装置、系统和控制方法 |
-
2019
- 2019-06-14 CN CN201910513141.6A patent/CN110284797A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5440967A (en) * | 1993-01-14 | 1995-08-15 | Voac Hydraulics Boras Ab | Method for controlling a hydraulic motor and a hydraulic valve therefor |
| CN203963202U (zh) * | 2014-06-27 | 2014-11-26 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司 | 一种旋塞阀控制系统 |
| CN104358723A (zh) * | 2014-11-07 | 2015-02-18 | 芜湖新兴铸管有限责任公司 | 一种离心涂衬机液压传动系统 |
| CN105485072A (zh) * | 2015-12-07 | 2016-04-13 | 北京航空航天大学 | 基于二次调节的舱门瞬态作动装置、系统和控制方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 刘卓夫: "《液压传动与控制》", 1 May 2010 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112648134A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-04-13 | 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 | 一种变排量液压马达控制系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100519998C (zh) | 压缩空气发动机电气驱动全可变气门驱动系统 | |
| CN103727082B (zh) | 液压系统和工程机械 | |
| CN102261351A (zh) | 一种简易的比例负载敏感液压系统 | |
| CN102155476A (zh) | 基于pwm无节流损失的阀控调节系统及其调节方法 | |
| CN107522149B (zh) | 一种纯电动高空作业平台电控调速系统 | |
| AU2011242422B2 (en) | Method for controlling a compressor | |
| CN110284797A (zh) | 一种低流量任务舱门作动系统及控制方法 | |
| JPS5911730B2 (ja) | しや断可能な排気タ−ビン過給機を有する内燃機関 | |
| CN110005664A (zh) | 一种基于液压缸负负载回油腔的双向调速液压控制系统 | |
| CN105485071A (zh) | 基于阀控变量马达的舱门瞬态作动装置和驱动方法 | |
| CN102562547A (zh) | 高压往复式压缩机气量无级调节方法 | |
| CN104326365B (zh) | 用于起重机的节能控制方法和系统 | |
| CN104179734B (zh) | 一种用于液压泵的恒压控制装置及控制方法 | |
| CN108691768A (zh) | 用于控制旋转式螺杆压缩机的方法 | |
| CN106015146B (zh) | 一种内置液压分配器 | |
| CN106194894A (zh) | 一种液压油缸缓冲装置 | |
| CN107120324A (zh) | 齿轮泵控折弯机液压控制系统 | |
| CN109911820A (zh) | 前移式叉车液压系统及控制方法 | |
| CN201180904Y (zh) | 复合型超高压开关气源 | |
| CN2818871Y (zh) | 负荷反馈多路阀 | |
| CN210623246U (zh) | 一种液压执行器的高速缓冲控制系统 | |
| CN107503997A (zh) | 背压与动力匹配液压混合动力调控双执行器系统 | |
| CN102705031A (zh) | 发动机无级可变气门升程系统 | |
| CN103233884B (zh) | 一种往复压缩机负荷无级调节方法 | |
| CN205503584U (zh) | 一种油缸换向及容积调速液压系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190927 |