CN112360831A - 一种辅助动力系统舱门同步开闭控制装置 - Google Patents

一种辅助动力系统舱门同步开闭控制装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种辅助动力系统舱门同步开闭控制装置，包括经同步连杆相连的前门驱动组件和后门驱动组件，同步连杆的一端与驱动机构的输出端铰接，驱动机构包括阀组、油箱，自锁式液压缸以及经电机控制的液压泵，阀组包括第一单向阀、第二单向阀、液控单向阀、安全阀以及梭阀，自锁式液压缸的尾部油口接液压泵的一端、液控单向阀的一端，自锁式液压缸的首部油口接液压泵的另一端、第一单向阀的一端，液控单向阀的另一端与第一单向阀的另一端相连后接油箱，液压泵的溢流口通过第二单向阀与油箱相连，液控单向阀的液控端接尾部油口，本发明解决了舱门打开过程中的爬行现象和由于负载的变化导致舱门的损坏的问题，保证同步性。

Description

一种辅助动力系统舱门同步开闭控制装置
技术领域
本发明涉及一种舱门开闭装置，特别涉及一种舱门同步开闭装置。
背景技术
现有的辅助动力系统（APS）舱门驱动器技术分为1.气缸结合机械同步和2.旋转作动器结合电气同步两种。
1.气缸结合机械同步；
采用飞机环控系统中的压缩空气推动气缸伸出，通过多连杆机构将气缸的直线运动转换为旋转运动；具有结构简单可靠、重量轻、易维护，无油液泄露污染等优点，采用机械同步方式能确保两个舱门同步打开和关闭，且只需一个作动器，成本低；但在使用过程中存在如下的问题：
a)利用飞机气源，独立性较差；
b)负载变化较大，则会产生明显的爬行现象；
c)如果在伸出过程中负载方向发生变化，舱门在驱动力和负载的共同作用下加速打开，在舱门伸出末端会对舱门与飞机连接处产生较大的冲击，严重情况下可能会造成舱门连接环节发生破坏，致使舱门无法正常开关。
2.旋转作动器结合电气同步
采用电机直接驱动，通过涡轮蜗杆机构实现角度的控制。具有结构简单，占用空间小等优点；但在使用过程中存在如下的问题：
a)采用两个旋转作动器采用电气同步控制两个舱门，控制复杂，且存在一个舱门打开，另外一个舱门关闭的故障模式；
b)旋转作动器无法保证舱门一直处于关紧状态，尤其是主舱门采用旋转作动器很可能出现舱门关不紧情况；
c)在舱门打开时会出现舱门震颤的情况，影响飞机飞行安全。
发明内容
本发明的目的是提供一种辅助动力系统舱门同步开闭控制装置，解决了舱门打开过程中的爬行现象和由于负载的变化导致舱门的损坏的问题，保证同步性，同时可杜绝舱门打开后出现的震颤。
本发明的目的是这样实现的：一种辅助动力系统舱门同步开闭控制装置，包括前门驱动组件和后门驱动组件，所述前门驱动组件的动力端与后门驱动组件的动力端均铰接在同步连杆上，所述同步连杆的一端与驱动机构的输出端铰接，所述驱动机构包括阀组、油箱，自锁式液压缸以及经电机控制的液压泵，所述阀组包括第一单向阀、第二单向阀、液控单向阀、安全阀以及梭阀，所述自锁式液压缸的尾部油口接液压泵的一端、液控单向阀的一端，所述自锁式液压缸的首部油口接液压泵的另一端、第一单向阀的一端，所述液控单向阀的另一端与第一单向阀的另一端相连后接油箱，液压泵的溢流口通过第二单向阀与油箱相连，所述液控单向阀的液控端接所述尾部油口，所述梭阀的一输入与首端油口相连、另一输入与尾端油口相连，梭阀的输出经安全阀与油箱相连。
本发明开门时，电机正转并带动液压泵工作，液压泵为自锁式液压缸无杆腔提供高压油，对缸内锁定装置解除锁定，驱动活塞杆伸出，在液控单向阀的作用下保证高压油不会直接流回油箱，有杆腔内的液压油直接回到液压泵的吸油口，同时油箱通过第一单向阀也为液压泵供油，舱门打开到位后，控制电机断电，在自锁式液压缸内部锁定装置的作用下，活塞杆被锁定在伸出位置；关门时，电机反转带动液压泵反向工作，液压泵为自锁式液压缸有杆腔提供高压油，对缸内锁定装置解除锁定，驱动活塞杆收回，在第一单向阀的作用下保证高压油不会直接流回油箱，无杆腔内的液压油一部分直接回到液压泵的吸油口，一部分通过液控单向阀流回油箱，舱门关闭到位后，控制电机断电，在自锁式液压缸内部锁定装置的作用下，活塞杆被锁定在初始位置；如此完成了舱门的同步打开、关闭；同时在工作中，梭阀与安全阀的配合使得任意一端的油压过高均可通过梭阀、安全阀回流至油箱中，避免了管路内因压力过高带来的风险。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明中的驱动机构相对于气缸作动器的驱动方式，在各种负载下，运动平稳，而且同时可以解决舱门关不严的问题，也可以杜绝舱门打开后出现的震颤现象；本发明只需飞机供电，无需分流飞机气源。
作为本发明的进一步改进，所述驱动机构包括安装在安装在自锁式液压缸侧部的阀块，所述电机与油箱分别安装在阀块的两侧，所述第一单向阀、第二单向阀、液控单向阀、安全阀、梭阀以及液压泵内置于阀块内。该结构设计使得结构简单。
作为本发明的进一步改进，所述前门驱动组件和后门驱动组件结构相同，所述前门驱动组件包括可转动的安装在底座上的第一转轴和第二转轴，所述第一转轴与第二转轴相位垂直，第一转轴上固定第一摆臂、第二摆臂，所述第二转轴上固定有第三摆臂，第二摆臂通过第一连杆与第三摆臂铰接，通过第一转轴的转动带动第二转轴的转动，第二转轴上安装有舱门驱动臂；前门驱动组件的第一摆臂、后门驱动组件的第一摆臂分别铰接在同步连杆的两端。该结构保证了同步性，同时保证动力传输的稳定性，且相互错位的结构布局使得节约安装空间。
附图说明
图1为本发明立体结构示意图。
图2为本发明中驱动机构原理图。
其中，1自锁式液压缸，2阀组，2a第一单向阀，2b第二单向阀，2c液控单向阀，2d安全阀，2e梭阀，2f液压泵，3电机，4油箱，5同步连杆，6底座，7第一转轴，8第二转轴，9第一摆臂，10第二摆臂，11第一连杆，12第三摆臂，13舱门驱动臂。
具体实施方式
如图1-2所示的一种辅助动力系统舱门同步开闭控制装置，包括前门驱动组件和后门驱动组件，前门驱动组件的动力端与后门驱动组件的动力端均铰接在同步连杆5上，同步连杆5的一端与驱动机构的输出端铰接，前门驱动组件和后门驱动组件结构相同，前门驱动组件包括可转动的安装在底座6上的第一转轴7和第二转轴8，第一转轴7与第二转轴8相位垂直，第一转轴7上固定第一摆臂9、第二摆臂10，第二转轴8上固定有第三摆臂12，第二摆臂10通过第一连杆11与第三摆臂12铰接，通过第一转轴7的转动带动第二转轴8的转动，第二转轴8上安装有舱门驱动臂13；前门驱动组件的第一摆臂9、后门驱动组件的第一摆臂9分别铰接在同步连杆5的两端，其中后门组件的第一摆臂9可直接焊接在舱门驱动臂13上；
驱动机构包括阀组2、油箱4，自锁式液压缸1以及经电机3控制的液压泵2f，阀组2包括第一单向阀2a、第二单向阀2b、液控单向阀2c、安全阀2d以及梭阀2e，自锁式液压缸1的活塞杆端设置有两限位开关，自锁式液压缸1侧部的阀块，电机3与油箱4分别安装在阀块的两侧，第一单向阀2a、第二单向阀2b、液控单向阀2c、安全阀2d、梭阀2e以及液压泵2f内置于阀块内，自锁式液压缸1的尾部油口接液压泵2f的一端、液控单向阀2c的一端，自锁式液压缸1的首部油口接液压泵2f的另一端、第一单向阀2a的一端，液控单向阀2c的另一端与第一单向阀2a的另一端相连后接油箱4，液压泵2f的溢流口通过第二单向阀2b与油箱4相连，液控单向阀2c的液控端接尾部油口，梭阀2e的一输入与首端油口相连、另一输入与尾端油口相连，梭阀2e的输出经安全阀2d与油箱4相连。
本发明开门时，电机3正转并带动液压泵2f工作，液压泵2f为自锁式液压缸1无杆腔提供高压油，对缸内锁定装置解除锁定，驱动活塞杆伸出，在液控单向阀2c的作用下保证高压油不会直接流回油箱4，有杆腔内的液压油直接回到液压泵2f的吸油口，同时油箱4通过第一单向阀2a也为液压泵2f供油，舱门打开到位后，控制电机3断电，在自锁式液压缸1内部锁定装置的作用下，活塞杆被锁定在伸出位置；关门时，电机3反转带动液压泵2f反向工作，液压泵2f为自锁式液压缸1有杆腔提供高压油，对缸内锁定装置解除锁定，驱动活塞杆收回，在第一单向阀2a的作用下保证高压油不会直接流回油箱4，无杆腔内的液压油一部分直接回到液压泵2f的吸油口，一部分通过液控单向阀2c流回油箱4，舱门关闭到位后，控制电机3断电，在自锁式液压缸1内部锁定装置的作用下，活塞杆被锁定在初始位置；如此完成了舱门的同步打开、关闭；同时在工作中，梭阀2e与安全阀2d的配合使得任意一端的油压过高均可通过梭阀2e、安全阀2d回流至油箱4中，避免了管路内因压力过高带来的风险。
本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种辅助动力系统舱门同步开闭控制装置，其特征在于，包括前门驱动组件和后门驱动组件，所述前门驱动组件的动力端与后门驱动组件的动力端均铰接在同步连杆上，所述同步连杆的一端与驱动机构的输出端铰接，所述驱动机构包括阀组、油箱，自锁式液压缸以及经电机控制的液压泵，所述阀组包括第一单向阀、第二单向阀、液控单向阀、安全阀以及梭阀，所述自锁式液压缸的尾部油口接液压泵的一端、液控单向阀的一端，所述自锁式液压缸的首部油口接液压泵的另一端、第一单向阀的一端，所述液控单向阀的另一端与第一单向阀的另一端相连后接油箱，液压泵的溢流口通过第二单向阀与油箱相连，所述液控单向阀的液控端接所述尾部油口，所述梭阀的一输入与首端油口相连、另一输入与尾端油口相连，梭阀的输出经安全阀与油箱相连。
2.根据权利要求1所述的一种辅助动力系统舱门同步开闭控制装置，其特征在于，所述驱动机构包括安装在安装在自锁式液压缸侧部的阀块，所述电机与油箱分别安装在阀块的两侧，所述第一单向阀、第二单向阀、液控单向阀、安全阀、梭阀以及液压泵内置于阀块内。
3.根据权利要求1或2所述的一种辅助动力系统舱门同步开闭控制装置，其特征在于，所述前门驱动组件和后门驱动组件结构相同，所述前门驱动组件包括可转动的安装在底座上的第一转轴和第二转轴，所述第一转轴与第二转轴相位垂直，第一转轴上固定第一摆臂、第二摆臂，所述第二转轴上固定有第三摆臂，第二摆臂通过第一连杆与第三摆臂铰接，通过第一转轴的转动带动第二转轴的转动，第二转轴上安装有舱门驱动臂；前门驱动组件的第一摆臂、后门驱动组件的第一摆臂分别铰接在同步连杆的两端。
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