CN110952865A - 多角度舱门液压收放系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的一种多角度舱门液压收放系统，旨在提供一种能够实现多角度任意位置收放，并能可靠锁定的舱门液压收放系统。本发明通过下述技术方案实现：组合阀通过与手动换向阀Ⅰ并联的液用电磁阀Ⅱ、液用电磁阀Ⅲ和液用电磁阀Ⅳ，将液压油来自油滤的压力油分为三路，一路通过液用电磁阀Ⅱ连接舱门作动筒，活塞杆伸出关闭上舱门，活塞杆缩回打开上舱门；另一路通过液用电磁阀Ⅲ控制机械式主动钩环锁和锁环，实现下舱门的锁定和打开；第三路通过液用电磁阀Ⅲ，控制两个作动筒串联的下舱门作动筒；当舱门液压收放系统断电断压时，电磁阀Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ通过将手摇泵连接到应急多路阀上实现上、下部舱门的开、关。

Description

多角度舱门液压收放系统
技术领域
本发明属于飞机液压系统技术领域，是关于一种主要应用于控制航空器机尾部舱门多角度收放的液压系统。
背景技术
在飞机上的大部分动力收放系统几乎都是通过液压传动系统液压驱动的。液压技术之所以在航空领域得到如此广泛的应用，主要原因是液压驱动功率密度大、快速性好。此外，它还可以方便地利用飞机上的多种形式的能源系统，如泵可以直接由发动机带动或燃气涡轮带动。飞机尾撑液压系统是包含尾撑收放液用电磁阀、尾撑伸缩液用电磁阀、限流阀等液压附件；尾撑电气系统又包含尾撑上位锁微动电门、倾斜微动电门、伸缩微动电门等，它们将液压油的压力能再转为旋转运动或直线运动的机械能。控制部分：包括压力阀、流量阀、方向阀及伺服阀等。用于控制系统的压力、流量和执行机构的运动方向等。辅助部分：包括油箱、导管、油滤、压力表、散热器等，用以保证系统正常工作的环境条件并指示系统工作状态。是一种具有非线性、不连续性和大刚性等复杂物理属性又有一定精度要求的液压系统。现代飞机总体设计普遍要求液压系统具有体积小、重量轻、功率大等性能特点，从可靠性上讲，还要求飞机液压系统设计应用余度技术。尾撑舱门有多类型，其主要任务是近距离或远距离实施人员、救援装备和其他物资的空运、空降和空投，一般装卸装备、货物或人员时在尾舱门部位完成。在执行任务时，需要在地面停放状态打开尾舱门以装卸人员、货物、装备等，在起飞后需将尾舱门收上并保证可靠关闭和锁定，当进行空投时，为保证精准投放，根据空投需要，尾舱门需打开至特定位置。尾舱门向下打开时，一般只能向下倾斜打开，依靠地面和机体支撑，为人员、物资提供上下通道；为方便装卸物资和空降、空投，有时需要将尾舱门打开至与机舱底面相平的水平位置，并锁定在机体上，承受一定载荷。目前，国内、外运输机尾舱门的收放操纵，无论电动或是手动，正常操纵还是应急操纵，都是通过液压系统来实现的。液压系统的液压油是在受调节、控制的状态下进行工作的，因此液压传动与传动控制联系得很紧密。液压系统工作时，液压泵把电机传来的回转式机械能转变成压力能，液压油被传输到执行机构，把液压油的压力能转变成为直线式或回转式的机械能输出。液压系统的液压油是在受调节、控制的状态下进行工作的，因此液压传动与传动控制联系得很紧密。液压系统工作时，在有效承载面积一定的前提下，外界负载越大，所需的液压油压力越大，反之亦然。因此，系统的压力大小取决于外界负载，负载大，需要系统压力大；负载小，需要系统压力小。执行机构的运动速度取决于单位时间进入其容腔的液压油体积即流量。流量大，执行机构速度快，流量为零，执行机构不运动。液压系统的压力和和外界负载，执行机构的速度和流量的关系是液压传动非常重要的工作特性。在能量转换和传递的过程中，由于存在机械摩擦、压力损失、泄露损失，因而易使液压油发热和总效率降低；液压传动装置对工作介质的污染特别敏感，要求有良好的密封和过滤设施。
发明内容
本发明针对现有舱门液压收放系统的不足之处，旨在提供一种能够实现多角度任意位置收放，并在关闭位置可靠锁定的多角度舱门液压收放系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多角度舱门液压收放系统，包括：连通组合阀2的油滤1、上舱门作动筒3、机械式主动钩环锁4、下舱门作动筒5和应急多路阀6，其特征在于：组合阀2通过与油滤1相连的手动换向阀Ⅰ和该手动换向阀Ⅰ并联的液用电磁阀Ⅱ、液用电磁阀Ⅲ和液用电磁阀Ⅳ，将液压油来自油滤1的压力油分为三路，一路通过液用电磁阀Ⅱ连接上舱门与机体上的舱门作动筒3，驱动上舱门作动筒3活塞杆伸出，关闭上舱门，上舱门作动筒3活塞杆缩回，打开上舱门，上舱门处于关闭或打开位置时，由上舱门作动筒3内自带机械锁进行锁定；另一路通过液用电磁阀Ⅲ控制安装在机体上的机械式主动钩环锁4和安装在下舱门上的锁环，实现下舱门的锁定和打开；第三路通过液用电磁阀Ⅲ，控制由两个作动筒串联构成的下舱门作动筒5，控制下舱门由关闭到水平位置打开、下舱门由水平位置到关闭以及下舱门水平位置向全开的过程；当舱门液压收放系统断电断压时，电磁阀Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别处于中位，此时可通过将手摇泵连接到应急多路阀6上实现上、下部舱门的开、关，应急多路阀6内的手动换向阀a、b、c分别对应电磁阀Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，应急时首先应将手动换向阀d接通，手动换向阀Ⅸ断开。
本发明相比于现有技术具有如下有益效果：
本发明采用组合阀2内集成有手动换向阀Ⅰ，液用电磁阀Ⅱ，液用电磁阀Ⅲ，液用电磁阀Ⅳ，手动阀Ⅸ，通过处于常开状态手动换向阀Ⅰ，液用电磁阀Ⅱ控制上舱门正常收放，液用电磁阀Ⅲ和液用电磁阀Ⅳ控制机械式主动钩环锁4开、上锁和下舱门正常收放，只有应急时才关闭，利用液压收放系统实现对运输机尾部上、下舱门实现多角度任意位置收放，并在关闭位置可靠锁定，同时，在正常系统发生故障失效时，运用多路阀可实现尾部上、下舱门的应急收放和锁定，可防止应急压力油通过液用电磁阀Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ回流至液压系统，这种多角度控制上舱门正常收放，在尾部下舱门的收放过程中，能实现尾部下舱门与机舱底面相平的水平收放和锁定，又能实现尾部下舱门向下倾斜收放。此外，当正常工作动力源发生故障失效时，可通过外部能源手动应急收放尾部上、下舱门，并可靠锁定在机体上，使液压系统既能控制尾部上、下舱门同时收放，也能控制尾部上、下舱门单独收放，从而有效地提高了液压系统的响应特性、运动和控制精度以及其工作的可靠性。
附图说明
图1是本发明多角度舱门液压收放系统的油路控制原理图。
图中：1油滤，2组合阀，3上舱门作动筒，4机械式主动钩环锁，5下舱门作动筒，6应急多路阀。
下面结合附图和实施例进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。所有这些构思应视为本技术所公开的内容和本发明的保护范围。
具体实施方式
参阅图1在以下描述的优选实施例中，一种多角度舱门液压收放系统，包括：连通组合阀2的油滤1、上舱门作动筒3、机械式主动钩环锁4、下舱门作动筒5和应急多路阀6，其中：组合阀2通过与油滤1相连的手动换向阀Ⅰ和该手动换向阀Ⅰ并联的液用电磁阀Ⅱ、液用电磁阀Ⅲ和液用电磁阀Ⅳ，将液压油来自油滤1的压力油分为三路，一路通过液用电磁阀Ⅱ连接上舱门与机体上的舱门作动筒3，驱动上舱门作动筒3活塞杆伸出，关闭上舱门，上舱门作动筒3活塞杆缩回，打开上舱门，上舱门处于关闭或打开位置时，由上舱门作动筒3内自带机械锁进行锁定；另一路通过液用电磁阀Ⅲ控制安装在机体上的机械式主动钩环锁4和安装在下舱门上的锁环，实现下舱门的锁定和打开；第三路通过液用电磁阀Ⅲ，控制由两个作动筒串联构成的下舱门作动筒5，控制下舱门由关闭到水平位置打开、下舱门由水平位置到关闭以及下舱门水平位置向全开的过程。当舱门液压收放系统断电断压时，电磁阀Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别处于中位，此时可通过将手摇泵连接到应急多路阀6上实现上、下部舱门的开、关，应急多路阀6内的手动换向阀a、b、c分别对应电磁阀Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，应急时首先应将手动换向阀d接通，手动换向阀Ⅸ断开。
组合阀包括：控制油滤1流体压力P，调整液压系统中调介质的方向、流量、速度和其他的参数的手动换向阀Ⅰ，通过手动换向阀Ⅰ按照2位3通液路分别将流体压力P和液压介质传输到液用电磁阀Ⅱ、液用电磁阀Ⅲ和液用电磁阀Ⅳ，连接不同的油管控制液压流动方向，其中，液用电磁阀Ⅱ通过液压管路连通上舱门作动筒3，双向管路旁接连通应急多路阀6内的手动换向阀a；液用电磁阀Ⅲ通过液压管路并联顺序阀Ⅴ、顺序阀Ⅵ，直接连通机械式主动钩环锁4，机械式主动钩环锁4相连顺序阀Ⅵ；液用电磁阀Ⅱ通过液压管路连通下舱门作动筒5，经顺序阀Ⅵ连通下舱门作动筒5，并通过液压管路连通应急多路阀6内的手动换向阀b，液用电磁阀Ⅳ通过手动阀Ⅸ连通顺序阀Ⅷ，通过液压管路和顺序阀Ⅷ连通下舱门作动筒5，同时通过双向液压管路连通应急多路阀6内的手动换向阀d，其中，手动阀Ⅸ与顺序阀Ⅷ之间的液压管路通过单向阀Ⅶ单向接通应急多路阀6内的手动换向阀b。下舱门作动筒5的D腔通过液压管路连通顺序阀Ⅵ和急多路阀6内的手动换向阀b。
手动换向阀Ⅰ处于常开状态，只有应急时才关闭，防止应急压力油通过液用电磁阀Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ回流至系统，液用电磁阀Ⅱ控制上舱门正常收放，液用电磁阀Ⅲ和液用电磁阀Ⅳ控制机械式主动钩环锁4开、上锁和下舱门正常收放。
上舱门作动筒3连接上舱门与机体，上舱门作动筒3活塞杆伸出时，上舱门打开，上舱门作动筒3活塞杆缩回时，上舱门关闭；上舱门处于打开和关闭位置时，由上舱门作动筒3内自带机械锁进行锁定。
机械式主动钩环锁4安装在机体上，机械式主动钩环锁4锁钩与安装在下舱门上的锁环配合，实现下舱门的锁定和打开。
下舱门作动筒5包括：两个串联构成的作动筒W、V，作动筒W、V的左右活塞腔中的有杆活塞相向镜像对称。其中，作动筒W、V左端两个进口油口A分别连通手动阀Ⅸ与顺序阀Ⅷ，右端两个进口油口B分别通过液压管路连通顺序阀Ⅵ、顺序阀Ⅵ，经顺序阀Ⅵ和顺序阀Ⅵ分别相连的液压管路相连应急多路阀6内的手动换向阀b。作动筒W、V的左端作动筒油口A、B和右端作动筒2油口C、D与液压系统连接，两个左端作动筒活塞杆连接机体，两个右端作动筒活塞杆连接下舱门，并且两个左端作动筒无杆腔底端和右端作动筒有杆腔底端设有机械锁。
应急多路阀6由手动换向阀a、b、c、d组成，手动换向阀a控制上舱门应急收放，手动换向阀b、c控制机械式主动钩环锁4开、上锁和下舱门应急收放，手动换向阀d处于常闭状态，防止正常压力油通过应急多路阀6回流至系统，只有应急时才打开。
系统上电上压时，手动换向阀Ⅰ处于常开状态，液用电磁阀Ⅱ处于左位，上舱门作动筒3活塞杆缩回，上舱门打开；处于右位，活塞杆伸出，上舱门关闭。
液用电磁阀Ⅲ处于左位(液用电磁阀Ⅳ不通电)，由于单向顺序阀Ⅵ的调定压力大于机械式主动钩环锁4的最大开锁工作压力，压力油先进入机械式主动钩环锁4的上腔，机械式主动钩环锁4开锁；当完全开锁后，压力升高，压力油打开顺序阀Ⅵ进入下舱门作动筒5的C腔，右端作动筒活塞杆伸出并上锁，下舱门水平打开。
液用电磁阀Ⅲ处于右位(液用电磁阀Ⅳ不通电)，由于单向顺序阀Ⅴ的调定压力大于下舱门作动筒5的D腔的工作压力时，压力油先进入下舱门作动筒5的D腔，右端作动筒活塞杆解锁并缩回；当右端作动筒活塞杆完全缩回后，压力升高，压力油打开顺序阀Ⅴ进入机械式主动钩环锁4的下腔，机械式主动钩环锁4上锁，下舱门关闭并上锁。
液用电磁阀Ⅳ处于左位时(液用电磁阀Ⅲ不通电)，由于单向顺序阀Ⅷ的调定压力大于单向阀Ⅶ的开启压力，且大于单向顺序阀Ⅵ的调定压力，压力油先进入机械式主动钩环锁4的上腔，确保机械式主动钩环锁4处于开锁状态，再进入下舱门作动筒5的C腔，保证下舱门作动筒5右端作动筒活塞杆完全伸出并上锁，然后经单向顺序阀Ⅷ进入下舱门作动筒5的B腔，将B腔内机械锁开锁，下舱门向下翻转，在下舱门开始作动的时候，液用电磁阀Ⅳ断电切换到中位，此时下舱门作动筒5的B腔和A腔沟通，下舱门在重力作用下向下翻转。
液用电磁阀Ⅲ处于左位，液用电磁阀Ⅳ处于右位，压力油进入下舱门作动筒5的A腔，左端作动筒活塞杆缩回并上锁，下舱门由全开位置收上到水平位置；
液用电磁阀Ⅲ和液用电磁阀Ⅳ均处于右位，压力油一路经液用电磁阀Ⅳ进入下舱门作动筒5左端A腔，左端活塞杆缩回并上锁；一路经液用电磁阀Ⅲ进入下舱门作动筒5右端的D腔和机械式主动钩环锁4下腔，由于单向顺序阀Ⅴ的调定压力大于下舱门作动筒5的D腔的工作压力时，压力油先进入下舱门作动筒5的D腔，右端活塞杆解锁并缩回；当活塞杆完全缩回后，压力升高，压力油打开顺序阀Ⅴ进入机械式主动钩环锁4下腔，机械式主动钩环锁4上锁，下舱门关闭并上锁。
当舱门液压收放系统断电断压时，液用电磁阀Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别处于中位。应急状态下，手动换向阀Ⅸ断开，连接到应手摇泵的急多路阀6，分别对应液用电磁阀Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，液用电磁阀Ⅱ首先将手动换向阀d接通，应急多路阀6内的手动换向阀a、b、c输出液压力p，控制上、下部舱门的开、关。
以上所述为本发明较佳实施例，应该注意的是上述实施例对本发明进行说明，然而本发明并不局限于此，并且本领域技术人员在脱离所附权利要求的范围情况下可设计出替换实施例。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种多角度舱门液压收放系统，包括：连通组合阀(2)的油滤(1)、上舱门作动筒(3)、机械式主动钩环锁(4)、下舱门作动筒(5)和应急多路阀(6)，其特征在于：组合阀(2)通过与油滤(1)相连的手动换向阀Ⅰ和该手动换向阀Ⅰ并联的液用电磁阀Ⅱ、液用电磁阀Ⅲ和液用电磁阀Ⅳ，将液压油来自油滤(1)的压力油分为三路，一路通过液用电磁阀Ⅱ连接上舱门与机体上的舱门作动筒(3)，驱动上舱门作动筒(3)活塞杆伸出，关闭上舱门，上舱门作动筒(3)活塞杆缩回，打开上舱门，上舱门处于关闭或打开位置时，由上舱门作动筒(3)内自带机械锁进行锁定；另一路通过液用电磁阀Ⅲ控制安装在机体上的机械式主动钩环锁(4)和安装在下舱门上的锁环，实现下舱门的锁定和打开；第三路通过液用电磁阀Ⅲ，控制由两个作动筒串联构成的下舱门作动筒(5)，控制下舱门由关闭到水平位置打开、下舱门由水平位置到关闭以及下舱门水平位置向全开的过程；当舱门液压收放系统断电断压时，电磁阀Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别处于中位，此时可通过将手摇泵连接到应急多路阀(6)上实现上、下部舱门的开、关，应急多路阀(6)内的手动换向阀a、b、c分别对应电磁阀Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，应急时首先应将手动换向阀d接通，手动换向阀Ⅸ断开。
2.如权利要求1所述的多角度舱门液压收放系统，其特征在于：组合阀包括：控制油滤(1)流体压力P，调整液压系统中调介质的方向、流量、速度和其他的参数的手动换向阀Ⅰ，通过手动换向阀Ⅰ按照2位3通液路分别将流体压力P和液压介质传输到液用电磁阀Ⅱ、液用电磁阀Ⅲ和液用电磁阀Ⅳ，连接不同的油管控制液压流动方向。
3.如权利要求2所述的多角度舱门液压收放系统，其特征在于：液用电磁阀Ⅱ通过液压管路连通上舱门作动筒(3)，双向管路旁接连通应急多路阀(6)内的手动换向阀a；液用电磁阀Ⅲ通过液压管路并联顺序阀Ⅴ、顺序阀Ⅵ，直接连通机械式主动钩环锁(4)，机械式主动钩环锁()4相连顺序阀Ⅵ。
4.如权利要求3所述的多角度舱门液压收放系统，其特征在于：液用电磁阀Ⅱ通过液压管路连通下舱门作动筒(5)，经顺序阀Ⅵ连通下舱门作动筒(5)，并通过液压管路连通应急多路阀(6)内的手动换向阀b，液用电磁阀Ⅳ通过手动阀Ⅸ连通顺序阀Ⅷ，通过液压管路和顺序阀Ⅷ连通下舱门作动筒5，同时通过双向液压管路连通应急多路阀(6)内的手动换向阀d，其中，手动阀Ⅸ与顺序阀Ⅷ之间的液压管路通过单向阀Ⅶ单向接通应急多路阀()6内的手动换向阀b；下舱门作动筒(5)的D腔通过液压管路连通顺序阀Ⅵ和急多路阀(6)内的手动换向阀b。
5.如权利要求1所述的多角度舱门液压收放系统，其特征在于：上舱门作动筒(3)连接上舱门与机体，上舱门作动筒(3)活塞杆伸出时，上舱门打开，上舱门作动筒(3)活塞杆缩回时，上舱门关闭；上舱门处于打开和关闭位置时，由上舱门作动筒(3)内自带机械锁进行锁定；机械式主动钩环锁(4)安装在机体上，机械式主动钩环锁(4)锁钩与安装在下舱门上的锁环配合，实现下舱门的锁定和打开。
6.如权利要求1所述的多角度舱门液压收放系统，其特征在于：下舱门作动筒(5)包括：两个串联构成的作动筒W、V，作动筒W、V的左右活塞腔中的有杆活塞相向镜像对称，其中，作动筒W、V左端两个进口油口A分别连通手动阀Ⅸ与顺序阀Ⅷ，右端两个进口油口B分别通过液压管路连通顺序阀Ⅵ、顺序阀Ⅵ，经顺序阀Ⅵ和顺序阀Ⅵ分别相连的液压管路相连应急多路阀(6)内的手动换向阀b。
7.如权利要求1所述的多角度舱门液压收放系统，其特征在于：作动筒W、V的左端作动筒油口A、B和右端作动筒2油口C、D与液压系统连接，两个左端作动筒活塞杆连接机体，两个右端作动筒活塞杆连接下舱门，并且两个左端作动筒无杆腔底端和右端作动筒有杆腔底端设有机械锁。
8.如权利要求1所述的多角度舱门液压收放系统，其特征在于：应急多路阀(6)由手动换向阀a、b、c、d组成，手动换向阀a控制上舱门应急收放，手动换向阀b、c控制机械式主动钩环锁(4)开、上锁和下舱门应急收放，手动换向阀d处于常闭状态，防止正常压力油通过应急多路阀(6)回流至系统，只有应急时才打开。
9.如权利要求1所述的多角度舱门液压收放系统，其特征在于：液用电磁阀Ⅲ处于左位，液用电磁阀Ⅳ不通电，单向顺序阀Ⅵ的调定压力大于机械式主动钩环锁(4)的最大开锁工作压力，压力油先进入机械式主动钩环锁(4)的上腔，机械式主动钩环锁(4)开锁；当完全开锁后，压力升高，压力油打开顺序阀Ⅵ进入下舱门作动筒(5)的C腔，右端作动筒活塞杆伸出并上锁，下舱门水平打开；液用电磁阀Ⅲ处于右位，液用电磁阀Ⅳ不通电，单向顺序阀Ⅴ的调定压力大于下舱门作动筒(5)的D腔的工作压力时，压力油先进入下舱门作动筒()5的D腔，右端作动筒活塞杆解锁并缩回；当右端作动筒活塞杆完全缩回后，压力升高，压力油打开顺序阀Ⅴ进入机械式主动钩环锁(4)的下腔，机械式主动钩环锁(4)上锁，下舱门关闭并上锁。
10.如权利要求1所述的多角度舱门液压收放系统，其特征在于：液用电磁阀Ⅳ处于左位时，液用电磁阀Ⅲ不通电，单向顺序阀Ⅷ的调定压力大于单向阀Ⅶ的开启压力，且大于单向顺序阀Ⅵ的调定压力，压力油先进入机械式主动钩环锁(4)的上腔，确保机械式主动钩环锁(4)处于开锁状态，再进入下舱门作动筒(5)的C腔，保证下舱门作动筒(5)右端作动筒活塞杆完全伸出并上锁，然后经单向顺序阀Ⅷ进入下舱门作动筒(5)的B腔，将B腔内机械锁开锁，下舱门向下翻转，在下舱门开始作动的时候，液用电磁阀Ⅳ断电切换到中位，此时下舱门作动筒(5)的B腔和A腔沟通，下舱门在重力作用下向下翻转。
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