CN110296120B - 一种低功率需求的舱门瞬态作动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于一种机载舱门驱动技术，具体涉及一种低功率需求的舱门瞬态作动装置。飞机供油依次经过流量调节阀、伺服阀后通过负载管路A、B与变量马达两个负载腔相连，通过高低压选择阀将负载管路A、B中的高压油导入流量调节阀和平衡阀中未装有弹簧的腔体以及平衡阀的输入端，低压油导入流量调节阀、平衡阀和变量活塞中装有弹簧的腔体，平衡阀的输出端与变量活塞安装输出杆的腔体连通，变量活塞的输出杆与变量马达的斜盘相连。通过调节液压马达排量使得负载压差达到最大功率输出点，使得负载变化，系统消耗的流量不变，当空载或压差小于最大功率点压差时，通过主供油节流实现流量限制，降低系统的功率需求。

Description

一种低功率需求的舱门瞬态作动装置
技术领域
本发明属于一种机载舱门驱动技术，具体涉及一种低功率需求的舱门瞬态作动装置。
背景技术
现阶段飞机任务舱门驱动系统一般采用液压驱动形式，由于舱门气动载荷大、运动速度快，因此系统需求功率很大，占飞机整个液压系统比重很大。在飞机供油压力不变时，流量需求很大，直接影响到飞机液压系统设计和发动机功率匹配。因此在满足系统要求的前提下，降低任务舱门驱动系统功率需求，对飞机意义很大。飞机供压为恒压，一般阀控定排量马达系统，系统最大提取功率为空载下：供压P×空载流量Q，因此，降低功率需求主要方法是降低空载下系统流量。
专利CN105485071B所述基于阀控变排量马达的舱门瞬态作动装置和驱动方法，在液压马达输出转速不变的前提下限速控制，减小系统提取的主机功率；通过改变液压马达排量来提高能源利用率。该方案在大载荷和小载荷下速度恒定；当速度控制失效时，会导致功率需求大于要求值，影响飞机安全。方案中没有给出负载压差调整及与负载相适应稳定变排量液压马达排量的具体实施方案。
发明内容
本发明解决了现有技术减小主机功率实现复杂、控制流量可靠性不高的问题。
一种低功率需求的舱门瞬态作动装置，飞机供油依次经过流量调节阀、伺服阀后通过负载管路A、B与变量马达两个负载腔相连，通过高低压选择阀将负载管路A、B中的高压油导入流量调节阀未装有弹簧的腔体、平衡阀中未装有弹簧的腔体以及平衡阀的输入端，低压油导入流量调节阀装有弹簧的腔体、平衡阀中装有弹簧的腔体和变量活塞中安装弹簧的腔体，平衡阀的输出端与变量活塞安装输出杆的腔体连通，变量活塞的输出杆与变量马达的斜盘相连。
伺服阀和平衡阀的回油与飞机回油连通。
通过流量调节阀实现带载时不节流、空载时节流的作用。
通过变量马达的伸出和收回，调整变量马达的斜盘角度，从而达到改变变量马达的排量的作用。
当负载管路A、B中的压差等于供油压力的2/3时，平衡阀在中立位置；当负载管路A、B中的压差小于供油压力的2/3时，平衡阀输出负载管路A、B中的高压；当负载管路A、B中的压差大于供油压力的2/3时，平衡阀输出回油。
变量马达的负载变化不影响该系统的工作过程。
有益效果：本发明通过调节液压马达排量使得负载压差达到最大功率输出点，使得负载变化，系统消耗的流量不变，当空载或压差小于最大功率点压差时，通过主供油节流实现流量限制，降低系统的功率需求。
附图说明
图1是本发明低功率需求的舱门瞬态作动装置的原理图。
其中，1-高低压选择阀、2-伺服阀、3-流量调节阀、4-平衡阀、5-变量活塞、6-变排量液压马达
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明：
请参阅图1，本发明一种低功率需求的舱门瞬态作动装置包括沿油路依次连接的流量调节阀3、伺服阀2、高低压选择阀1、平衡阀4，其中从伺服阀3连接出来的负载管路A、B分别与变量马达6两个负载腔相接，通过高低压选择阀1将负载管路A、B中的高压油导入平衡阀4中未安装弹簧的腔体，低压油导入平衡阀4中安装弹簧的腔体。负载管路A与高低压选择阀1的两个输入端、高低压选择阀1的一侧腔体相连接；负载管路B与高低压选择阀1的另外两个输入端、高低压选择阀1的另一侧腔体相连接；平衡阀4的第一输入端与回油R相连，平衡阀4的第二输出端、流量调节阀3未安装弹簧的腔体与高低压选择阀1的输出高压油相连。变量活塞5安装输出杆的腔体于平衡阀4的输出端相连，变量活塞5中安装弹簧的腔体、流量调节阀3安装弹簧的腔体与高低压选择阀1的输出低压油相连。变量活塞5的输出杆与变量马达6的斜盘相连。
通过流量调节阀3实现带载时不节流，空载时节流。通过变量马达6的伸出和收回，调整变量马达6的斜盘角度，从而达到改变变量马达6的排量。
所述平衡阀4当负载管路A、B中高压减低压等于2*P/3(P为供油压力)时，平衡阀4为中立位置；当负载管路A、B中高压减低压小于2*P/3(P为供油压力)时，平衡阀4输出负载管路A、B中高压；当负载管路A、B中高压减低压大于2*P/3(P为供油压力)时，平衡阀4输出回油。
本发明低功率需求的舱门瞬态作动装置某具体实施例工作过程如下：
带载状态：
当负载管路A、B中压差大于2*P/3时，平衡阀4的输出端与回油R相接，变量活塞5的活塞杆在弹簧力和高低压选择阀1输出低压压力的作用下，伸出，变量马达6的斜盘角度减小，变量马达6的变量减小，负载管路A、B中高压与低压压差减小，当负载管路A、B中高压减去低压等于2*P/3时，平衡阀4处于中位，变量活塞5的带有活塞杆的腔体被封堵，变量活塞5的活塞杆不能运动，变量马达6的斜盘角度不变，变量马达6的变量不变；流量调节阀3的在负载管路A、B中高压作用下处于不节流位置，此时系统消耗的流量仍为QL。
当负载管路A、B中压差小于2*P/3时，平衡阀4的输出端与高低压选择阀1的输出高压相接，变量活塞5的活塞杆在弹簧力、高低压选择阀1输出低压及平衡阀输出高压的压力的作用下收回，变量马达6的斜盘角度增大，变量马达6的变量增大，负载管路A、B中高压与低压压差增大，当负载管路A、B中高压减去低压等于2*P/3时，平衡阀4处于中位，变量活塞5的带有活塞杆的腔体被封堵，变量活塞5的活塞杆不能运动，变量马达6的斜盘角度不变，变量马达6的变量不变；流量调节阀3的在负载管路A、B中高压作用下处于不节流位置，此时系统消耗的流量仍为QL。
空载状态：
负载管路A、B压力相等。高低压选择阀1处于中位，高压输出端与负载管路A相连，低压输出端与负载管路B相连。平衡阀4在弹簧作用下，阀芯处于中位，变量活塞5的带有活塞杆的腔体被封堵，变量活塞5的活塞杆不能运动，变量马达6的斜盘角度不变，变量马达6的变量不变。流量调节阀3的阀芯在弹簧作用下处于节流位置，此时系统消耗的流量仍为QL。
综上，系统在带载、空载状况下消耗的流量均为QL小于空载流量Q，实现降低流量需求。
与现有技术相比，在恒压系统中，通过调节液压马达排量使得负载压差达到最大功率输出点，使得负载变化，系统消耗的流量不变，当空载或压差小于最大功率点压差时，通过主供油节流实现流量限制，降低系统的功率需求。

Claims (8)

1.一种低功率需求的舱门瞬态作动装置，其特征在于：飞机供油依次经过流量调节阀(3)、伺服阀(2)后通过负载管路A、B与变量马达(6)两个负载腔相连，通过高低压选择阀(1)将负载管路A、B中的高压油导入流量调节阀(3)未装有弹簧的腔体、平衡阀(4)中未装有弹簧的腔体以及平衡阀(4)的输入端，低压油导入流量调节阀(3)装有弹簧的腔体、平衡阀(4)中装有弹簧的腔体和变量活塞(5)中安装弹簧的腔体，平衡阀(4)的输出端与变量活塞(5)安装输出杆的腔体连通，变量活塞(5)的输出杆与变量马达(6)的斜盘相连。
2.根据权利要求1所述的舱门瞬态作动装置，其特征在于：伺服阀(2)和平衡阀(4)的回油与飞机回油连通。
3.根据权利要求1所述的舱门瞬态作动装置，其特征在于：通过流量调节阀(3)实现带载时不节流、空载时节流的作用。
4.根据权利要求1所述的舱门瞬态作动装置，其特征在于：通过变量马达(6)的伸出和收回，调整变量马达(6)的斜盘角度，从而达到改变变量马达(6)的排量的作用。
5.根据权利要求1所述的舱门瞬态作动装置，其特征在于：当负载管路A、B中的压差等于供油压力的2/3时，平衡阀(4)在中立位置。
6.根据权利要求1所述的舱门瞬态作动装置，其特征在于：当负载管路A、B中的压差小于供油压力的2/3时，平衡阀(4)输出负载管路A、B中的高压。
7.根据权利要求1所述的舱门瞬态作动装置，其特征在于：当负载管路A、B中的压差大于供油压力的2/3时，平衡阀(4)输出回油。
8.根据权利要求1所述的舱门瞬态作动装置，其特征在于：变量马达(6)的负载变化不影响该装置的工作过程。
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