DE19505333C2

DE19505333C2 - Hydraulic drive

Info

Publication number: DE19505333C2
Application number: DE1995105333
Authority: DE
Inventors: Johannes Schuller
Original assignee: Eurocopter Deutschland GmbH
Current assignee: Airbus Helicopters Deutschland GmbH
Priority date: 1995-02-17
Filing date: 1995-02-17
Publication date: 1997-03-20
Anticipated expiration: 2015-02-18
Also published as: DE19505333A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hydraulikantrieb zur Rotorblatt- Winkelverstellung, insbesondere für den Hauptrotor eines Hubschraubers, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a hydraulic drive for rotor blade Angle adjustment, especially for the main rotor of a helicopter, according to the preamble of claim 1.

Bekannte Hydraulikantriebe dieser Art (DE 37 03 019 A1), wie sie in redundant bestückten, hydraulischen Stellsystemen von Hubschrauber- Blattwinkelsteuerungen Verwendung finden, enthalten zusätzlich zu dem den Hydraulikaktuator steuernden Servoventil ein arbeitsdruckbetätigtes Bypaßventil, welches bei einem Arbeitsdruckausfall der einen Systemhälfte den zugehörigen Hydraulikaktuator durch Öffnen einer Verbindung zwischen den Arbeitskammern hydraulisch entriegelt und dadurch von der jeweils anderen, ungestörten Systemhälfte freischaltet. Damit das Bypaßventil bei einer Arbeitsdruckentlastung sicher in die Öffnungslage umschaltet, ist sein Ventilkörper an dem der Arbeitsdruckkammer abgewandten Ventilkörperende in Öffnungsrichtung einseitig durch eine Ventilfeder vorgespannt. Beim Hochlaufen des Rotors erreichen derartige Hydraulikantriebe ihre volle Steuerbarkeit erst deutlich oberhalb eines Drehzahlbereiches, bei dem vom Piloten bereits Stellbewegungen zum Ausgleich einer Blattwinkel-Voreinstellung oder zum Aussteuern ungünstiger Windverhältnisse gefordert werden. Die Ursache für diese unerwünscht späte Aktivierung des Hydraulikantriebs liegt darin, daß das zunächst noch geöffnete Bypaßventil in der Betätigungslage des Servoventils eine Kurzschlußverbindung zwischen der Arbeitsdruckquelle und dem Hydraulikrücklauf freigibt, so daß sich der Arbeitsdruck auf der Steuerseite des Bypaßventils nur langsam mit zunehmender Rotordrehzahl und damit Förderleistung der Arbeitsdruckquelle auf das zum Schließen des Bypaßventils erforderliche Druckniveau aufbauen kann. Gegenmaßnahmen, die zu einem Schließen des Bypaßventils bei niedrigeren Rotordrehzahlen führen sollen, etwa der Einbau einer Drosselstelle in der Druckzuführleitung des Servoventils stromabwärts der Steuerdruckabzapfung für das Bypaßventil oder die Verwendung einer schwächeren Bypaßventilfeder sind von begrenzter Wirksamkeit und beeinträchtigen die Arbeitsgeschwindigkeit des Hydraulikantriebs oder die Schaltsicherheit des Bypaßventils im Störfall.Known hydraulic drives of this type (DE 37 03 019 A1), as in redundant hydraulic control systems of helicopter Blade angle controls are used in addition to that the hydraulic valve controlling the servo valve is a working pressure operated Bypass valve, which the one in the event of a working pressure failure System half the associated hydraulic actuator by opening one Hydraulically unlocked connection between the working chambers and thereby unlocked from the other, undisturbed half of the system. So that the bypass valve safely in the work pressure relief Switched over the open position, his valve body is on the Valve body end facing away from the working pressure chamber in the opening direction preloaded on one side by a valve spring. When the rotor starts up Such hydraulic drives only become fully controllable above a speed range at which the pilot already Adjustment movements to compensate for a blade angle presetting or to control unfavorable wind conditions. The The reason for this undesired late activation of the hydraulic drive is that the bypass valve is still open in the Actuating position of the servo valve a short-circuit connection between the Working pressure source and the hydraulic return, so that the Working pressure on the control side of the bypass valve is slow with increasing rotor speed and thus delivery capacity of the Working pressure source to that required to close the bypass valve Can build up pressure level. Countermeasures leading to a close the bypass valve should lead to lower rotor speeds, such as Installation of a throttle in the pressure supply line of the servo valve downstream of the control pressure tap for the bypass valve or the Use of a weaker bypass valve spring is limited Effectiveness and affect the working speed of the Hydraulic drive or the switching reliability of the bypass valve in the event of a fault.

Ferner ist aus der DE 37 03 004 A1 ein redundanter Hydraulikantrieb bekannt, bei dem die eine Systemhälfte mit dem vollen und die andere über eine Drosselstelle mit einem reduzierten Arbeitsdruck versorgt wird, so daß die beiden Systemhälften im ungestörten Betrieb unterschiedlich große Stellkräfte liefern. Nach einem Druckausfall der einen Systemhälfte wird die Drosselstelle im Zusammenwirken mit einem federbelasteten Steuerventil wirkungslos geschaltet, so daß die andere Systemhälfte nunmehr mit dem vollen Antriebsdruck weiterarbeitet. Ein derartiger Hydraulikantrieb mit unterschiedlicher Drucksteuerung der beiden Systemhälften ist nicht Gegenstand der Erfindung.Furthermore, DE 37 03 004 A1 describes a redundant hydraulic drive known, where one half of the system with the full and the other is supplied with a reduced working pressure via a throttle point, so that the two system halves are different in undisturbed operation deliver large actuating forces. After a pressure drop in one half of the system the throttle point works in conjunction with a spring-loaded Control valve switched ineffective, so that the other half of the system now continue to work with the full drive pressure. Such one Hydraulic drive with different pressure control of the two System halves are not the subject of the invention.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, den Hydraulikantrieb der ein gangs genannten Art auf baulich einfache Weise so auszubilden, daß er be reits bei einer sehr kleinen Rotordrehzahl und damit Förderleistung der Arbeitsdruckquelle durch Umschalten des Bypaßventils aktiviert wird, ohne daß dadurch die übrigen Funktionen des Hydraulikantriebs, etwa die Abschaltsicherheit im Störfall oder seine Stellgeschwindigkeit, beeinträch tigt werden.In contrast, it is an object of the invention, the hydraulic drive gangs mentioned in a structurally simple manner so that he be riding at a very low rotor speed and thus the delivery rate of the Working pressure source is activated by switching the bypass valve without that thereby the other functions of the hydraulic drive, such as Safety shutdown in the event of a malfunction or its actuating speed be done.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den im Patentanspruch 1 ge kennzeichneten Hydraulikantrieb gelöst.This object is achieved by the ge in claim 1 marked hydraulic drive released.

Erfindungsgemäß wird aufgrund der besonderen, zweistufigen Ausbildung des Bypaßventils ein ungehinderter Druckmittelabstrom im noch inaktiven Zustand des Hydraulikantriebs über die Kurzschlußverbindung zwischen den Arbeitskammern des Hydraulikaktuators unabhängig von der Stellung des Servoventils wirksam unterbunden und dadurch in der Anlaufphase des Rotors ein rascher Druckaufbau auf der Steuerseite des Bypaßventils er zielt, so daß dieses bereits bei sehr geringen Rotordrehzahlen in die Schließlage umschaltet und den Hydraulikantrieb aktiviert. Wesentlich da bei ist, daß durch das zeitverzögerte Ansprechverhalten der beiden Ventil stufen beim Schließen des Bypaßventils sichergestellt wird, daß der Druck mittelzustrom zum Servoventil erst freigegeben wird, wenn zuvor die Ar beitskammern des Aktuators hydraulisch vollständig voneinander getrennt worden sind, so daß auch während des Umschaltvorgangs des Bypaßventils keine undefinierten Schaltzustände und infolgedessen Druckverluste auf der Steuerseite des Bypaßventils auftreten können. Zudem bleibt die Schalt sicherheit des Bypaßventils im Störfall voll erhalten, ohne daß das Leistungsvermögen des Hydraulikantriebs im aktivierten Zustand durch irgendwelche, eigens zur sicheren Drucksteuerung des Bypaßventils zu- oder rücklaufseitig des Aktuators erforderliche Drosselstellen beeinträchtigt wird.According to the invention is due to the special, two-stage training the bypass valve an unobstructed pressure medium outflow in the still inactive Condition of the hydraulic drive via the short-circuit connection between the working chambers of the hydraulic actuator regardless of the position of the servo valve effectively prevented and thereby in the start-up phase of the Rotors he builds up pressure quickly on the control side of the bypass valve aims so that this already at very low rotor speeds in the The closed position switches over and the hydraulic drive is activated. Essential there is that due to the delayed response of the two valves stages when closing the bypass valve ensures that the pressure medium flow to the servo valve is only released if the Ar beitskammern of the actuator hydraulically completely separated from each other have been so that even during the switching process of the bypass valve no undefined switching states and consequent pressure losses on the Control side of the bypass valve can occur. In addition, the shift remains Full safety of the bypass valve in the event of a fault, without that Performance of the hydraulic drive when activated by any, specifically for safe pressure control of the bypass valve required throttling points impaired on the supply or return side of the actuator becomes.

Eine baulich besonders zweckmäßige Ausgestaltung des Bypaßventils be steht darin, daß seine beiden Ventilstufen auf die im Anspruch 2 angegebene Weise mechanisch miteinander verkoppelt sind, und zwar gemäß Anspruch 3 zweckmäßigerweise über eine Druckfeder, wodurch in Verbindung mit der Ausbildung der ersten Ventilstufe als Kegelventil die Gefahr eines Ver klemmens des Ventilkörpers deutlich reduziert und eine hohe Betriebs zuverlässigkeit garantiert wird. Um zu verhindern, daß das Schaltverhalten des Bypaßventils durch einen leckagebedingten Druckaufbau zwischen den beiden Ventilstufen verfälscht wird, ist zwischen diesen gemäß Anspruch 4 zweckmäßigerweise eine mit dem Hydraulikrücklauf verbundene Lage kammer angeordnet.A structurally particularly useful configuration of the bypass valve be is that its two valve stages to that specified in claim 2 Are mechanically coupled together, according to claim 3 expediently via a compression spring, which in connection with the formation of the first valve stage as a cone valve the risk of ver jamming of the valve body significantly reduced and high operating reliability is guaranteed. To prevent the switching behavior of the bypass valve due to a leakage-related pressure build-up between the two valve stages is falsified, is between them according to claim 4 expediently a position connected to the hydraulic return chamber arranged.

In weiterer, besonders bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung besitzt das Bypaßventil gemäß Anspruch 5 zusätzlich eine Lastbegrenzungsfunktion derart, daß beim Anlegen einer äußeren Last, die die maximale Stellkraft des Aktuators übersteigt und in einer der Arbeitskammern ein vorgegebenes Druckniveau oberhalb des Systemdrucks erzeugt, die Steuerkraft an der mit dieser Arbeitskammer verbundenen Steuerfläche des Bypaßventils so groß wird daß die erste Ventilstufe entgegen der Schließkraft des Systemdrucks in die Öffnungslage gelangt und dadurch die Arbeitskammern des Hydrau likaktuators miteinander verbindet, bis der Arbeitskammerdruck wieder unter den vorgegebenen Grenzwert absinkt.In a further, particularly preferred embodiment of the invention, the Bypass valve according to claim 5 additionally a load limiting function such that when applying an external load that the maximum actuating force of the actuator and a predetermined one in one of the working chambers Pressure level generated above the system pressure, the control force at the this working chamber connected control surface of the bypass valve so large becomes that the first valve stage against the closing force of the system pressure reaches the open position and thereby the working chambers of the Hydrau likaktuators connects together until the working chamber pressure again falls below the specified limit.

Gemäß einem weiteren, besonders bevorzugten Aspekt der Erfindung wird der Hydraulikantrieb durch das Bypaßventil auch dann freigeschaltet, wenn das Servoventil infolge eines Verklemmens seines Ventilkörpers nicht mehr ansteuerbar ist. Hierzu ist der Ventilkörper des Servoventils nach Anspruch 6 zweckmäßigerweise verschieblich in einer federnd in einer Mittellage im Ventilgehäuse gehaltenen Überdrückhülse angeordnet, welche bei Auslen kung aus der Mittellage eine Verbindung zwischen der arbeitsdruckbeauf schlagten Steuerkammer des Bypaßventils und dem Hydraulikrücklauf freigibt, so daß die beiden Ventilstufen des Bypaßventils in die jeweilige Ruhestellung zurückschalten, wenn ein Steuerkommando auf den Ventil körper des Servoventils eingegeben wird, dieser aber in der Überdrückhülse blockiert ist und daher die Überdrückhülse entgegen der Federkraft aus der mittleren Sperrlage in die Freigabestellung verschiebt.According to a further, particularly preferred aspect of the invention the hydraulic drive is also activated by the bypass valve when the servo valve is no longer due to a jamming of its valve body is controllable. For this purpose, the valve body of the servo valve is claimed 6 expediently displaceable in a resilient in a central position in the Valve housing held overpressure sleeve arranged, which when deflected connection from the middle position between the working pressure suggested control chamber of the bypass valve and the hydraulic return releases, so that the two valve stages of the bypass valve in the respective Switch the rest position back when a control command is given to the valve body of the servo valve is entered, but this in the press sleeve is blocked and therefore the press sleeve against the spring force from the middle locked position moves to the release position.

Um das Bypaßventil in seinem Umschaltverhalten zu stabilisieren und bei einer Deaktivierung des Hydraulikantriebs über eine dem Servoventil zuge ordnete Überdrückhülse einen nur begrenzten Druckmittelabstrom über die Steuerkammer des Bypaßventils zuzulassen, ist das Bypaßventil, wie gemäß Anspruch 7 bevorzugt, steuerkammerseitig über eine in der Druck zuführleitung stromabwärts der Abzweigung zum Servoventil gelegene Drosselstelle druckmittelbeaufschlagt.To stabilize the bypass valve in its switching behavior and at a deactivation of the hydraulic drive via the servo valve arranged pressurizing sleeve only a limited pressure medium outflow over the To allow control chamber of the bypass valve is the bypass valve as per Claim 7 preferred, on the control chamber side in the pressure supply line located downstream of the branch to the servo valve Throttle point pressurized with pressure medium.

Wie bereits erwähnt, wird der hydraulische Stellantrieb zumeist mit weite ren Hydraulikantrieben in einem redundant bestückten Blattwinkel-Ver stellsystem verwendet. In diesem Fall sind gemäß Anspruch 8 vorzugsweise sämtliche hydraulischen Stellantriebe jeweils mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten, zweistufigen Bypaßventil versehen.As already mentioned, the hydraulic actuator is usually wide Ren hydraulic drives in a redundantly equipped blade angle Ver control system used. In this case, according to claim 8 are preferred all hydraulic actuators each with one according to the invention trained, two-stage bypass valve.

Die Erfindung wird nunmehr anhand eines Ausführungsbeispieles in Ver bindung mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen in stark schemati sierter Darstellung:The invention is now based on an embodiment in Ver binding explained in more detail with the drawings. It shows in highly schematic presentation:

Fig. 1 ein Schaltbild eines hydraulischen Stellantriebs zur Hubschrau ber-Blattwinkelsteuerung im aktivierten Zustand; Figure 1 is a circuit diagram of a hydraulic actuator for helicopter blade angle control in the activated state.

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung des Hydraulikan triebs im Stillstand und in der Startphase des Rotors; Fig. 2 is a representation of the hydraulic drive corresponding to Figure 1 at a standstill and in the starting phase of the rotor.

Fig. 3 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung in einer Zwischen position des Bypaßventils beim Hochlaufen des Rotors; Fig. 3 is a representation corresponding to Figure 1 in an intermediate position of the bypass valve when the rotor starts up.

Fig. 4 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung des infolge eines Verklemmens des Servoventils deaktivierten Hydraulikantriebs und Fig. 4 is a representation corresponding to FIG. 1 of the hydraulic drive deactivated due to jamming of the servo valve and

Fig. 5 einen Längsschnitt des Bypaßventils des Hydraulikantriebs im Ruhezustand in vergrößertem Maßstab. Fig. 5 shows a longitudinal section of the bypass valve of the hydraulic drive in the idle state on an enlarged scale.

Der hydraulische Stellantrieb gemäß den Fig. 1 bis 4 enthält einen Hydrau likaktuator 2, dessen Kolbenstange 4 einerseits auf das Blattwinkel-Ver stellgestänge 6 eines oder mehrerer Hubschrauber-Rotorblätter 8 einwirkt und andererseits fest mit der Kolbenstange des Hydraulikaktuators eines weiteren baugleichen Hydraulikantriebs (nicht gezeigt) verbunden ist, derart daß beide Hydraulikantriebe gemeinsam ein redundant bestücktes hydraulisches Stellsystem für eine der Blattwinkel-Verstellachsen eines Hubschrauber-Hauptrotors bilden.The hydraulic actuator according contains a Hydrau likaktuator 2, the piston rod 4 on the one hand to the blade angle Ver alternate rod 6 of one or more helicopter rotor blades acts 8 and on the other hand fixed to the piston rod of the hydraulic actuator of a further identically constructed hydraulic drive (not to FIGS. 1 to 4 shown ) is connected such that both hydraulic drives jointly form a redundantly equipped hydraulic control system for one of the blade angle adjustment axes of a helicopter main rotor.

Gesteuert wird der Hydraulikaktuator 2 mittels eines Servoventils 10, dessen Ventilkörper 12 - wie durch den Steuerknüppel 14 angedeutet - den Blattwinkel-Verstellbefehlen des Piloten entsprechend axial verfahren wird, so daß der Hydraulikaktuator entweder in seiner jeweiligen Position hydraulisch verriegelt wird oder seine Arbeitskammern 16, 18 selektiv mit einer rotordrehzahlabhängig angetriebenen Hydraulikpumpe P oder dem Hydraulikrücklauf R verbunden werden.The hydraulic actuator 2 is controlled by means of a servo valve 10 , the valve body 12 of which , as indicated by the control stick 14 , is moved axially according to the blade angle adjustment commands of the pilot, so that the hydraulic actuator is either locked hydraulically in its respective position or its working chambers 16 , 18 be selectively connected to a hydraulic pump P driven by the rotor speed or the hydraulic return R.

Der Hydraulikantrieb enthält ferner ein durch den Arbeitsdruck der Hydrau likpumpe P gesteuertes Bypaßventil 20, dessen Aufbau im einzelnen in Fig. 5 gezeigt ist. Die Steuerdruckkammer 22 des Bypaßventils 20 ist über eine Drossel 24 und einen Ölfilter 26 an die von der Hydraulikpumpe P über ein Rückschlagventil 28 unter Zwischenschaltung des Bypaßventils 20 zum Servoventil 10 führende Arbeitsdruck-Zuführleitung 30 angeschlossen. Durch eine Ventilfeder 32, die dem Arbeitsdruck in der Steuerdruckkammer 22 entgegenwirkt, wird das Bypaßventil 20 in die Ruhelage (Fig. 2, 4 und 5) gedrückt.The hydraulic drive further includes a bypass valve 20 controlled by the working pressure of the hydraulic pump P, the structure of which is shown in detail in FIG. 5. The control pressure chamber 22 of the bypass valve 20 is connected via a throttle 24 and an oil filter 26 to the working pressure supply line 30 leading from the hydraulic pump P via a check valve 28 with the bypass valve 20 to the servo valve 10 interposed. The bypass valve 20 is pressed into the rest position (FIGS . 2, 4 and 5) by a valve spring 32 which counteracts the working pressure in the control pressure chamber 22 .

Das Bypaßventil 20 enthält zwei Ventilstufen 34, 36, von denen die eine - 34 - eine Hydraulikverbindung 38A, 38B zwischen den Arbeitskammern 16 und 18 des Hydraulikaktuators 2 in der arbeitsdruckbetätigten Schalt stellung des Bypaßventils 20 (Fig. 1) unterbricht und in der Ruhestellung des Bypaßventils 20 freischaltet, während die zweite Ventilstufe 36 die Druckmittelzuführleitung 30 zum Servoventil 10 auf- bzw. zusteuert. Wie Fig. 5 im einzelnen zeigt, ist die erste Ventilstufe 34 nach Art eines Kegel ventils ausgebildet und mit dem Ventilschieber 40 der zweiten Ventilstufe 36 über eine Druckfeder 42 gekoppelt. Um leckagebedingte Störwirkungen zwischen den beiden Ventilstufen 34 und 36 auszuschließen, ist die Feder kammer 43 zum Rücklauf R entlüftet. Ist die Steuerkammer 22 drucklos, so wird die erste Ventilstufe 34 durch die Ventilfeder 32 gegen einen gehäuse festen Anschlag 44 gedrückt und gibt die Hydraulikverbindung 38 A, 38 B zwischen den Arbeitskammern 16 und 18 frei. Gleichzeitig hält die Druck feder 42 den Ventilschieber 40 in der gezeigten Sperrlage, in der nur ein sehr beengter Strömungskanal 46 zwischen dem pumpenseitigen Druck mitteleinlaß 48 und dem servoventilseitigen Druckmittelauslaß 50 des Bypaßventils 20 geöffnet, im übrigen aber die Druckmittelzufuhr zum Servoventil 10 unterbrochen ist. In dieser Stellung des Bypaßventils 20 ist der Hydraulikantrieb deaktiviert (Fig. 2).The bypass valve 20 contains two valve stages 34 , 36 , one of which - 34 - a hydraulic connection 38 A, 38 B between the working chambers 16 and 18 of the hydraulic actuator 2 in the working pressure-actuated switching position of the bypass valve 20 ( Fig. 1) interrupts and in the The idle position of the bypass valve 20 is activated, while the second valve stage 36 opens and closes the pressure medium supply line 30 to the servo valve 10 . As Fig. 5 shows in detail, the first valve stage 34 is formed in the manner of a plug valve and coupled to the valve spool 40 of the second valve stage 36 via a compression spring 42. In order to rule out leakage-related interference effects between the two valve stages 34 and 36 , the spring chamber 43 is vented to the return R. If the control chamber 22 is depressurized, the first valve stage 34 is pressed by the valve spring 32 against a stop 44 fixed to the housing and releases the hydraulic connection 38 A, 38 B between the working chambers 16 and 18 . At the same time, the pressure spring 42 holds the valve spool 40 in the blocking position shown, in which only a very narrow flow channel 46 between the pump-side pressure medium inlet 48 and the servo valve-side pressure medium outlet 50 of the bypass valve 20 is open, but otherwise the pressure medium supply to the servo valve 10 is interrupted. In this position of the bypass valve 20 , the hydraulic drive is deactivated ( Fig. 2).

Bei einem Anlaufen des Rotors und damit auch der Pumpe P wird durch die zweite Ventilstufe 36, die sich zunächst noch in der Ruhelage befindet, ein ungehinderter Druckmittelabstrom von der Pumpe P über das Servoventil 10 und die Hydraulikverbindung 38 zum Hydraulikrücklauf R verhindert, so daß sich bereits bei sehr geringen Rotordrehzahlen ein zum Umschalten des Bypaßventils 20 ausreichend hoher Druck in der Steuerkammer 22 auf baut. Dabei bleibt der Druckmittelauslaß 50 in der Anfangsphase des Ventilhubs noch durch den Ventilschieber 40 zugesteuert, bis die erste Ventilstufe 34 auf dem Wege über die Druckfeder 42, die etwas steifer als die Ventilfeder 32 bemessen ist, vollständig in die Schließlage verfahren ist. In dieser Zwischenstellung des Bypaßventils 20, in der beide Ventilstufen 34 und 36 gesperrt sind, befindet sich der Hydraulikantrieb in dem in Fig. 3 gezeigten Schaltzustand. Im letzten Teil des Umschalthubs wird dann der Ventilschieber 40 unter Kompression der Druckfeder 42 weiter verfahren und dadurch eine ungehinderte Hydraulikverbindung zwischen dem Druck mittelein- und -auslaß 48, 50 des Bypaßventils 20 freigeschaltet. In diesem Zustand ist der Hydraulikantrieb voll steuerbar (Fig. 1).When the rotor and thus the pump P start up, the second valve stage 36 , which is initially still in the rest position, prevents an unimpeded pressure medium outflow from the pump P via the servo valve 10 and the hydraulic connection 38 to the hydraulic return R, so that Even at very low rotor speeds, a sufficiently high pressure in the control chamber 22 to switch over the bypass valve 20 builds up. The pressure medium outlet 50 remains controlled by the valve slide 40 in the initial phase of the valve lift until the first valve stage 34 has moved completely into the closed position via the pressure spring 42 , which is somewhat stiffer than the valve spring 32 . In this intermediate position of the bypass valve 20 , in which both valve stages 34 and 36 are blocked, the hydraulic drive is in the switching state shown in FIG. 3. In the last part of the switchover stroke, the valve slide 40 is then moved further under compression of the compression spring 42 , thereby unlocking an unimpeded hydraulic connection between the pressure medium inlet and outlet 48 , 50 of the bypass valve 20 . In this state, the hydraulic drive is fully controllable ( Fig. 1).

Durch das zeitverzögerte Ansprechen der beiden Ventilstufen 34, 36 wird somit auch in der Zwischenstellung des Bypaßventils 20 ein unkontrollierter Druckmittelabstrom von der Pumpe P zum Rücklauf R verhindert und da durch ein zuverlässiges Schließen des Bypaßventils 20 bereits bei äußerst niederigen Rotor- und Pumpendrehzahlen sichergestellt.The time-delayed response of the two valve stages 34 , 36 thus prevents an uncontrolled pressure medium outflow from the pump P to the return line R even in the intermediate position of the bypass valve 20 , and ensures that the bypass valve 20 closes reliably even at extremely low rotor and pump speeds.

Zur Unterstützung der Ventilfeder 32 und zur Lastbegrenzung besitzt die erste Ventilstufe 34 zwei in Öffnungsrichtung wirkende, jeweils dem Hydraulikdruck in der Arbeitskammer 16 bzw. 18 ausgesetzte Steuer flächen 52A, 52B, die jeweils wesentlich kleiner als die steuerkammer seitige Druckangriffsfläche des Ventilschiebers 40 ausgebildet sind. Befin det sich das Bypaßventil 20 in der Schließlage und das Servoventil 10 in der neutralen Mittelstellung (Fig. 1) und liegt an der Kolbenstange 4 des Hydraulikaktuators 2 eine äußere Last, die die maximale Stellkraft des Aktuators 2 übersteigt, so wirkt der je nach Lastrichtung in der einen oder anderen Arbeitskammer 16 oder 18 erzeugte Hydraulikdruck auf die ent sprechende Steuerfläche 52A bzw. 52B der Ventilstufe 34, und beim Er reichen eines vorgegebenen Überdrucks oberhalb des Arbeitsdrucks wird die erste Ventilstufe 34 entgegen der Schließkraft der Druckfeder 42 geöffnet und dadurch der Hydraulikaktuator 2 überdrückt, bis der Hydraulikdruck in der Arbeitskammer 16 bzw. 18 und damit auch die äußere Last wieder unter den vorgegebenen Grenzwert abgesunken ist.To support the valve spring 32 and to limit the load, the first valve stage 34 has two control surfaces 52 A, 52 B which act in the opening direction and are each exposed to the hydraulic pressure in the working chamber 16 and 18 , each of which is substantially smaller than the pressure chamber surface of the valve slide 40 on the control chamber side are. Located the bypass valve 20 in the closed position and the servo valve 10 in the neutral central position ( Fig. 1) and is on the piston rod 4 of the hydraulic actuator 2, an external load that exceeds the maximum actuating force of the actuator 2 , so it acts depending on the load direction in one or the other working chamber 16 or 18 generated hydraulic pressure on the corresponding control surface 52 A or 52 B of the valve stage 34 , and when he reach a predetermined pressure above the working pressure, the first valve stage 34 is opened against the closing force of the compression spring 42 and thereby the hydraulic actuator 2 is depressed until the hydraulic pressure in the working chamber 16 or 18 and thus also the external load has dropped below the predetermined limit value.

Damit der Hydraulikantrieb nicht nur bei einem Ausfall der Druckmittel versorgung, sondern auch bei einem Klemmen des Servoventils 10 deakti viert wird, ist der Ventilkörper 12 des Servoventils 10 in einer Überdrück hülse 54 geführt, die durch eine Zentrierfeder 56 in der Mittellage gehalten wird (Fig. 1 bis 3), solange der Ventilkörper 12 leichtgängig in der Über drückhülse 54 verschieblich ist. In dieser Stellung sperrt die Überdrück hülse 54 eine von der Steuerkammer 22 des Bypaßventils 20 zum Rücklauf R führende Zweigleitung 58. Bei einem Verklemmen des Servoventilkörpers 12 wird jedoch die Überdrückhülse 54 bei einer Steuerkommandoeingabe entgegen der Kraft der Zentrierfeder 56 verstellt und dadurch die Zweig leitung 58 geöffnet, so daß die Steuerdruckkammer 22 des Bypaßventils 20 drucklos wird und das Bypaßventil 20 in die Ruhestellung gelangt und den Hydraulikantrieb deaktiviert (Fig. 4). Der dabei auf dem Weg über die Überdrückhülse 54 zum Rücklauf R abfließende Druckmittelstrom wird durch die Drossel 24 begrenzt.So that the hydraulic drive is deactivated not only in the event of a failure of the pressure medium, but also when the servo valve 10 jams, the valve body 12 of the servo valve 10 is guided in an overpressing sleeve 54 , which is held in the central position by a centering spring 56 ( FIG . 1 to 3), as long as the valve body 12 smoothly pressing sleeve in the via 54 is displaceable. In this position, the press-over sleeve 54 locks a branch line 58 leading from the control chamber 22 of the bypass valve 20 to the return R. In a jamming of the servo valve body 12, however, the overpressure sleeve is moved at a control command input against the force of the centering spring 56 54 and thereby line the branch 58 is opened so that the control pressure chamber 22 of the bypass valve 20 is depressurized and the bypass valve 20 comes to the rest position and the hydraulic drive deactivated ( Fig. 4). The pressure medium flow flowing off on the way over the press-fit sleeve 54 to the return R is limited by the throttle 24 .

Claims

1.Hydraulic drive for rotor blade angle adjustment, in particular for the main rotor of a helicopter, with at least one rotor pressure-dependent driven working pressure source, a hydraulic actuator which effects the blade angle adjustment, a control-operated actuator which selectively binds the working chambers of the hydraulic actuator to the working pressure source or the hydraulic return Servo valve and on the one hand spring-loaded and in the opposite direction pressurized, with a working pressure relief from a separating the working chambers of the hydraulic actuator from each other in the closed position under the spring force effect into a connecting position connecting the working chambers opening position switching bypass valve, characterized in that the bypass valve ( 20 ) in addition to the first valve stage ( 34 ) controlling the hydraulic connection ( 38 ) between the working chambers ( 16 , 18 ) of the hydraulic actuator ( 2 ) has a second one when it closes n of the bypass valve contains a time delay for switching the first valve stage from a blocking stage into a switching stage which releases the working pressure supply ( 30 ) to the servo valve ( 10 ) and reverses the valve stage ( 36 ).

2. Hydraulic drive according to claim 1, characterized in that the two valve stages ( 34 , 36 ) of the bypass valve ( 20 ) are mechanically coupled to one another, such that the first valve stage ( 34 ) in the initial phase of the closing stroke of the bypass valve and the second in the final phase of the closing stroke in the working chambers ( 16 , 18 ) separating from each other or the working pressure supply ( 30 ) to the servo valve ( 10 ) releasing switch position.

3. Hydraulic drive according to claim 2, characterized in that the two valve stages ( 34 , 36 ) mitein are coupled together by a compression spring ( 42 ) and the first valve stage ( 34 ) as out via the compression spring ( 42 ) in the closed position reversed cone valve forms is.

4. Hydraulic drive according to claim 2 or 3, characterized by a between the two valve stages ( 34 , 36 ) arranged, connected to the hydraulic return (R) leakage chamber ( 43 ).

5. Hydraulic drive according to one of the preceding claims, characterized in that the bypass valve ( 20 ) two oppositely acting to the working pressure control surface of the bypass valve and each smaller than this dimensioned by the working chambers ( 16 , 18 ) of the hydraulic actuator ( 2 ) pressurized control surfaces ( 52 A, 52 B).

6. Hydraulic drive according to one of the preceding claims, characterized in that the valve body ( 12 ) of the servo valve ( 10 ) slidably held in a spring in a central position in the valve housing, at deflection from the central position a connection ( 58 ) of the working pressure-loaded control chamber ( 22 ) of the bypass valve ( 20 ) for the hydraulic return (R) releasing press sleeve ( 54 ) is arranged.

7. Hydraulic drive according to one of the preceding claims, characterized in that the working pressure-loaded control chamber ( 22 ) of the bypass valve ( 20 ) via a throttle point ( 24 ) to the working pressure source (P) is closed.

8. Hydraulic drive according to one of the preceding claims, characterized in that with redundant assembly of the hydraulic drive each of the bypass valves ( 20 ) contains two time-delay switching valve stages ( 34 , 36 ).