DE3311042A1 - Steuersystem fuer eine hydraulikmotorantriebseinheit - Google Patents

Steuersystem fuer eine hydraulikmotorantriebseinheit

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DE3311042A1
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DE
Germany
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hydraulic motor
pressure medium
displacement
motor
swash plate
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DE3311042A
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Allyn M. 61109 Rockford Ill. Aldrich
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Sundstrand Corp
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Sundstrand Corp
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    • 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
    • F03C1/0686—Control by changing the inclination of the swash plate

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Hydraulic Motors (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

Description

: Beschreibung.." ■.._.-:.
Die Erfindung betrifft; Steuersysteme nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1, 9 bzw. . 11..·. - . . -":..:.
Bei Betätigungssystemeri, insbesondere solchen zur Schubumkehr- " betätigung, wird die verbrauchte hydraulische Arbeit durch zwei gesonderte Parameter bestimmt.. Der' erste Parameter ist die zu haltende Last. Der zweite Parameter ist die Geschwindigkeit, mit der die Last bewegt wird. In den meisten Fällen treten die beiden Parameter· nicht gleichzeitig auf. Typische bisherige Betätigungssysteme arbeiten bei maximaler Last oder maximaler Drehzahl bzw. Geschwindigkeit..Diese bisherige Lösung- erhöht den Energiebedarf des Betätigungssystems und stellt ein erstes Problem dar. . * " /: " ,
Ein bei bisherigen Betätigungssystemen auftretendes zweites Problem betrifft die hydraulischen Verluste, die beim Betrieb des Systems an hydraulischen.Ventilen auftreten. Diese hydraulischen Verluste verursachen einen Energieverlust in Form von Wärme, verursacht durch Druckabfall an einem Ventil, wenn die Strömung in die Antriebsvorrichtung, normalerweise ein mehrere Kolben aufweisender Hydraulikmotor, eintritt. . .
Ein für den Stand der Technik typisches drittes Problem umfaßt die Richtungsumsteuerung eines Hydraulikmotors während des Betriebs unter Last ohne unzulässige Belastungen am Hydraulikmotor und anderen Komponenten im Betätigungssystem. Dies erfolgt normalerweise mit einem Umschaltventil, das den Druck an den Öffnungen des Hydraulikmotors ändert. ,
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Der der Erfindung am nächsten kommende Stand der Technik ist . durch die US-PS 4 191 094 und 4 210 066 gegeben.
Die US-PS 4 191 094 ist auf eine Servoantriebseinheit gerichtet, die eine Schub Umkehrkonstruktion eines Flugzeugs betätigt, die zwischen Einfahr- und Ausfahrstellungen betrieben werden kann.
\Ein in zwei- Richtungen arbeitender Hydraulikmotor hat eine veränderlich positionierbare^Taumelscheibe· zur Verstellung der Verdrängung des Hydraulikmotors. Dasf Steuersystem enthält ein Ventil, das das Druckmittel' in einer'von zwei Richtungen durch den Hydraulikmotor fließen läßt. Ein Steuerzylinder und -kolben .sind mit der Taumelscheibe verbunden und stellen den Hydraulik- motor auf Minimum- oder Maximumverdrängungsbedingungen oder auf irgendeinen dazwischen liegenden Wert ein. Ein.Servoventil stellt die Position des Kolbens im Steuerzyl'inder ein. Ein Stufenkolben ist mit dem Servoventil zu dessen Positionierung antriebsmäßig verbunden." Der Stufenkolben' spricht * auf den Druckabfall am . '.. .;
- Hydraulikmotor bei" beliebiger Ärbeitsrichtungr. an.- .-^V;;..:,-. ^ ...",
Die US-PS*" i; 210 06 6i betrifft eine Sefvoantriebseinheit. f ür den- ." selben Zweck'wie.'die* US-PS'4 191 094.' Die grundlegende Motorkbnstruktion und die Steuerkonstruktion sind in beiden Fällen ähnlich. Die Steuerkonstruktion enthält ein Ventil, das den . ' Druckmitteistrom durch den Hydraulikmotor in einer, der beiden Richtungen* strömen läßt. Ein.*'"'"Steuerzylinder'mit;" einem. Kolben ist mit einer Motorverdrängungsänderungseinrichtung verbunden. Ein erstes Ventil liefert wahlweise'Druckmittel zum Steuerzylinder zur Bewegung der Motorverdränguhgsänderungseinrichtung in eine zweite Verdrängungseinsteilung. Ein" zweites Ventil steuert das
' Volumen und die Richtung des Druckmittelstroms durch den Hydraulikmotor. Schließlich ist in Verbindung mit einem Rückmeldungsmechanismus, der zur Steuerung der Stellung des zweiten Ventils auf den Motorbetrieb anspricht, eine Steuereinrichtung.vorgesehen, die die Bewegung des ersten und des zweiten Ventils in Verbindung setzt'und ein an diesen beiden Ventilen angelenktes Steuerglied
Die noch im einzelnen, zu beschreibende ^-Erfindung ist auch auf eine Servoantriebseinheit zur Verwendung in einem ähnlichen Anwendungsfall· wie bei den' angegebenen Patentschriften gerichtet. Die Erfindung erzielt jedoch ein Hochgeschwindigkeitsausfahren und ein Niedergeschwindigkeitseinfahreri'ohne das Erfordernis einer komplizierten Servoantriebseinheit mit mechanischer Rückmeldung
und einem Richtungssteuerventil wie bei den angegebenen Patentschriften. Die Erfindung beseitigt auch das Servosteuerventil nach den beiden Patentschriften und auch viele der dort beschriebenen Steuermechanismen.
Die Erfindung betrifft im einzelnen ein Steuersystem für eine Servoantriebseinheit, die einen Schubumkehrmechanismus in zwei Richtungen antreibt. Die Servoantriebseinheit enthält einen Hydraulikmotor, der in zwei Richtungen arbeitet sowie eine veränderliche Verdrängung und mehrere Kolben aufweist. Der Servomotor ist mit einer Druckmittelzufuhr und einem Druckmittelrücklauf versehen, die mit den Kolben des Hydraulikmotors in Verbindung stehen. Die Servoantriebseinheit hat einen Hochgeschwindigkeitsaus fahrzyklus und einen Niedergeschwindigkeitseinfahrzyklus. Das System enthält eine mit dem Hydraulikmotor verbundene Motorsteuereinheit. Die Motorsteuereinheit spricht auf einen Befehlseingang an und bewirkt, daß der Hydraulikmotor in den Hochgeschwindigkeitsausfahrzyklus eintritt, wobei beim Entfernen des Steuereingangs die Motorsteuereinheit auf einen Niedergeschwindigkeiteinfahrzyklus umsteuert. Die Umsteuerung auf den Einfahrzyklus erfolgt durch Wechsel der Motordrehrichtung ohne Änderung des relativen Drucks der Druckmittelzufuhr und des Druckmittelrücklaufs zu den Motorkolben, während der hydraulische Strom von der Druckmittelzufuhr zum Hydraulikmotor gleichzeitig offen gehalten wird.
Eine Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines Hydraulikmotors mit mehrfacher Verdrängung in einer Servoantriebseinheit, wobei der Hydraulikmotor spezielle gegebene Verdrängungsstellungen seiner Taumelscheibe ausnutzt, um hierdurch die während einer Hochgeschwindigkeitsbetätigung vergeudete Energie auf ein Minimum zu bringen, wenn der Drehmomentenbedarf kleiner als der bei der NiedergeschwindigkeitsbetätigunS ist.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Verwendung einer über die Mittelstellung hinaus verstellbaren Taumelscheibe zur Steuerung
der Richtung des Hydraulikmotors anstelle der Verwendung eines Richtungssteuerventils.
Eine weitere Aufgabe der.Erfindung ist die Schaffung eines durcheine Taumelscheibe gesteuerten Hydraulikmotors mit veränderlicher Verdrängung in einer Servoantriebseinheit, wobei die Stellung der Taumelscheibe nicht von einer Außenkraft abhängt.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Minimierung der Ubergangsdruckspitzen, wenn ein Hydraulikmotor eines Servoantriebs umgesteuert wird, was durch folgende Maßnahmen geschieht: Weglassen eines Richtungssteuerventils und Ausüben des Lieferdrucks nur an einer speziellen Öffnung des Hydraulikmotors, während sichergestellt ist, daß der Rücklaufdruck stets von einer entgegengesetzten öffnung kommt.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Servo-' antriebseinheit mit verbessertem Wirkungsgrad als Folge des Weglassens eines Richtungssteuerventils, wodurch der Druckabfall am Richtungssteuerventil vermieden wird, da bei der Erfindung das hydraulische Druckmittel unmittelbar in einen rotierenden Hydraulikmotor mit mehreren Kolben eingeleitet wird.
Die Lösung dieser Aufgaben erfolgt erfindungsgemäß durch die Gegenstände der Patentansprüche 1, 9 bzw. 11.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei der Lösung der obigen Aufgaben verwendet die Erfindung ein Steuersystem für eine Servoantriebseinheit, die einen. Schubumkehrmechanismus in zwei Richtungen antriebt. Wie oben angegeben, hat die Servoantriebseinheit einen·Hochgeschwindigkeitsausfahrzyklus und einen Niedergeschwindigkeitseinfahrzyklus. Das System enthält einen Hydraulikmotor^ der in zwei Richtungen arbeitet sowie zwei Verdrängungen, mehrere Kolben und eine Verdrängungsänderungs-
COPY
- 10 einheit in Form einer Taumelscheibe aufweist.
Mit der Taumelscheibe ist eine mechanische Einheit verbunden, die die Taumelscheibe aus einer neutralen Stellung bewegt und hierdurch den Umsteuervorgang des Hydraulikmotors bewirkt. Eine hydraulische Druckmittelzufuhr ist mit dem Hydraulikmotor verbunden. Eine hydromechanische Einheit mit einem Kolben ist mit der Taumelscheibe bzw. mit der Druckmittelzufuhr verbunden.
Die hydromechanische Steuereinheit spricht auf einen Befehlseingang an und positioniert hierdurch die Taumelscheibe, um den Ausfahrzyklus einzuleiten, was eine Stellung für niedrige Motorverdrängung und hohe Drehzahl erfordert. Danach wird der Einfahrzyklus eingeleitet, der eine Stellung für hohe Motorverdrängung und niedrige Drehzahl erfordert. Dieser Vorgang verursacht einen Wechsel ver Motordrehrichtung ohne Änderung des relativen Drucks an den Kolben des Motors, während die Druckmittelzufuhr zum Hydraulikmotor offen gehalten wird.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel· der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben.
Die einzige Figur ist eine schematische Darstellung der Servoantriebseinheit, wobei gewisse Komponenten im senkrechten Längsschnitt dargestellt sind.
Eine Servoantriebseinheit 11 ist über eine Welle 12 mit einem im einzelnen nicht dargestellten Schubumkehrmechanismus 10 verbunden. Die Welle 12 wird in einer von zwei Richtungen durch einen Hydraulikmotor 13 gedreht, der zwei Verdrängungen aufweist, veränderlich ist, in zwei Richtungen arbeitet und durch eine Taumelscheibe gesteuert ist. Der Hydraulikmotor der dargestellten Ausführungsform ist ein Axialkolbenmotor. Bekanntlich hat ein Axialkolbenmotor eine Reihe von Kolben 14, die in einer Reihe von Längsbohrungen in einem Zylinderblock 16 untergebracht sind, der mit einer Ausgangswelle 17 verbunden ist. Eine herkömmliche
Bremse 18 befindet sich zwischen der Ausgangswelle 17, der Welle 12 und dem Schubumkehrmechanismus. Die Bremse 18 ist eine Drucklösebremse, die die Ausgangswelle 17 und die Welle 12 jedesmal festlegt, wenn die Lieferleitungen 27b, 27a und 26 drucklos sind. Eine Handbremslösung 44 ist ebenfalls vorgesehen. Die Welle 12 hat ein Zahnrad 15, das mit einem nicht gezeigten Schubumkehrmechanismus 10 in Eingriff steht. Ein Ventilblock 19 bildet einen Teil des Hydraulikmotors und hat eine Lieferöffnung 21, die unter Druck stehendes Druckmittel zum Hydraulikmotor 13 leitet.
Die Verdrängung des Hydraulikmotors kann durch Verändern des Hubs der Kolben 14 verändert werden. Dies erfolgt durch Positionieren einer Taumelscheibe 23, die unter verschiedenen Winkeln eingestellt werden kann. Bei der Darstellung ist die Taumelscheibe 23 in der "Ausfahr"-Stellung dargestellt, während sie in der gestrichelt dargestellten Stellung 24 in der "Einfahr"-Stellung dargestellt ist. Zwischen diesen Stellungen ist eine o°-Neutral- oder Mittenstellung angegeben. Die Bewegung der Taumelscheibe 23 durch die neutrale Stellung hindurch ergibt eine Umsteuerung der Ausgangswelle 17, vorausgesetzt natürlich, daß der Lieferdruck an der Lieferöffnung 21 und der Rücklaufdruck an der Rücklauföffnung 22 aufrechterhalten bleiben.
Es sei wiederholt, daß bei den bekannten Betätigungssystemen die verbrauchte hydraulische Energie durch die Last und Drehzahl bestimmt wird, bei denen das System arbeitet, und daß daher derartige Betätigungssysteme auf Grund ihrer Konstruktion bei maximaler Last oder maximaler Drehzahl arbeiten. Diese Betriebsart erhöht den Energiebedarf der Systeme merklich. Die hier beschriebene Erfindung verringert den Energiebedarf des Systems durch Vorsehen unterschiedlicher Verdrängungen des Hydraulikmotors für die Ausfahr- und Einfahrzyklen des Hydraulikmotors. Die Ausfahr- und Einfahrzyklen entsprechen einem Betrieb mit geringer Verdrängung und hoher Drehzahl bzw. einem Betrieb mit hoher Verdrängung und geringer Drehzahl.
Das vom Hydraulikmotor beim Ausfahrzyklus benötigte Drehmoment ist kleiner als das beim KiuTahrzyklus ' benötigte. Jedoch ist die zum Ausfahren benötigte Zeit weitaus geringer als die zum Einfahren benötigte Zeit. Wenn daher eine festgelegte Verdrängung verwendet würde, müßte das Drehmoment für die Einfahrlasten bemessen werden, während zur Berechnung der maximalen Strömung die Motordrehzahl auf der Basis des Ausfahrzyklus verwendet werden müßte. Dies würde eine außergewöhnlich große Strömung während des Ausfahrens und eine schnellere als die gewünschte Einfahrzeit ergeben, wodurch das Hydrauliksystem des Flugzeugs belastet wird. Die Verwendung des mit zwei Verdrängungen arbeitenden Hydraulikmotors nach der Erfindung gestattet ein Auslegen des Hydraulikmotors für den Ausfahrzyklus bei minimalem Drehmomentniveau und hoher Drehzahl und für den Einfahrzyklus bei hohem Drehmomentniveau und geringer Drehzahl.
Die Bewegung der Taumelscheibe 23 wird über einen Taumelscheibensteuerarm 37 gesteuert, der an einem Ende einstückig an der Taumelscheibe befestigt und über ein Kugelgelenk 3 6 mit einer Kolbenstange 34 mechanisch verbunden ist. An der Kolbenstange 34 ist zur Bewegung hiermit ein Kolben 33 befestigt, der in einem Zylinder 32 einer Kolbeneinheit 31 zur Steuerung der Taumelscheibe verschiebbar angeordnet ist. Die Bewegung des Kolbens 3 wird in Abhängigkeit vom Druckmitteldruck an der rechten Seite des Kolbens 3 3 und der von einer Schraubenfeder 38 ausgeübten Kraft gesteuert. Die Kolbeneinheit 31 ist unter Zwischenschaltung eines Ausfahr-Magnetventils 28 über Zweiglieferleitungen 29, und 27a mit einer Druckmittelliefereinrichtung in Form einer Lieferleitung 26 hydraulisch verbunden. Ein schematisch dargestelltes Filtersieb 25 ist in der Lieferleitung 26 angeordnet. Eine Druckmittelrücklaufeinrichtung hat die Form einer Rücklaufleitung 51 .
Die Richtungsumsteuerung des Hydraulikmotors 13 findet ruckfrei statt, da die Druckbelastung der hydraulischen Kolben 14 nicht von einer Seite des Ventilblocks zur gegenüberliegenden Seite beim Umsteuern der Richtungen umwechselt, sondern auf dem Kolben
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BAD ORIGINAL '
14 verbleibt, während die Taumelscheibe 23 ihren Winkel zwischen den Ausfahr- und Einfahrstellungen ändert. Die Winkeländerung aus der neutralen Stellung in irgendeiner Richtung ergibt nur eine Änderung der Drehmomentenrichtung, jedoch keine Änderung der Richtung der axialen Kraft an den Kolben wie beim Richtungssteuerventil nach dem Stand der Technik. Diese Drehmomentenänderung erfolgt ruckfrei und verringert das Belastungsniveau an allen Motorteilen während der Richtungsumsteuerung, die bei einer Mittenhubumsteuerung am Schubumkehrmechanismus dynamisch auftreten könnten.
Da der Druck niemals die Öffnungen am Hydraulikmotor 13 wechselt, treten keine Druckspitzen in Verbindung mit dem Ventilöffnen- und -schließen an der hydraulischen Ausrüstung des Druckumsteuermechanismus oder am hydraulischen Flugzeugsystem auf, wenn dem Hydraulikmotor 13 eine Richtungsänderung signalisiert wird.
Das Ausfahr-Magnetventil 28 ist von der Bauart mit einstufiger Ventilfeder und ist in die Schließ- oder Einfahrstellung druckbelastet. Die Erregung eines Elektromagnets 5 0 ermöglicht eine Druckübertragung von der Lieferleitung 26 zur Kolbeneinheit 31. Ein Absperrventil 20 ist in Blockform dargestellt und über die Lieferleitung 26 und die Rücklaufleitung 51 angeschlossen. Das Absperrventil ist von herkömmlicher Bauart und besteht aus einer elektromagnetisch angetriebenen Pilotstufe und einer zweiten Stufe mit Schieberventil. Der Kolben 33 wird durch eine Schraubenfeder 38 in Einfahrrichtung vorgespannt.
Die Taumelscheibe 23 und der Taumelscheibensteuerarm 37 sind an einem Ort von Punkten schwenkbar gelagert, die unter die Mittellinie 15' der Ausgangswelle 17 fallen. Die Schwenkbewegung bewirkt, daß die Taumelscheibe 23 hydromechanisch in die Einfahrstellung vorgespannt wird auf Grund des an den Kolben 14 herrschenden Druckmitteldrucks. Die angegebene Erregung des Elektromagnets 50 bewirkt eine übertragung von Lieferdruck über das Ausfahr-Magnetventil 28 zum Kolben 33, der gegen die Feder 38 wirkt und die Taumelscheibe 23 über die Kolbenstange 34, das
Kugelgelenk 36 und den Taumelscheibensteuerarm 37 zum gestrichelt dargestellten Ausfahranschlag 35 positioniert.
Zwischen den Rücklaufleitungen 51 und 60 befindet sich ein Auslaßstromregelventil 61. Das Auslaßstromregelventil 61 steuert die Drehzahl des Hydraulikmotors 13 und ist von herkömmlicher Bauart, wobei das Druckmittel von der Rücklaufleitung 60 eintritt und durch eine Öffnung 62 in einem becherförmigen Ventilglied strömt. Das Ventilglied 65 hat Öffnungen 63, die mit feststehenden Gehäuseöffnungen 64 in Verbindung stehen, die ihrerseits mit der Rücklaufleitung 51 in Verbindung stehen. Die Öffnung 62 erzeugt einen Druckabfall. Wenn eine gewisse Strömungsdurchsatzmenge überschritten wird, reicht der Differenzdruck aus, um das Ventilglied 65 nach links zu verschieben und die Feder 66 zusammendrücken, wodurch die Öffnungen 63, 64 den Auslaßstrom drosseln. Folglich wird der maximale Strömungsdurchsatz durch die Rücklaufleitung 51, 60 gesteuert.
Im folgenden wird der Betrieb des Betätigungssystems nach der Erfindung beschrieben. Das Betätigungssystem sieht vor, daß für den Beginn des Ausfahrzyklus für den Schubumkehrmechanismus 10 ein elektrisches Signal über nicht gezeigte Leitungen zum Elektromagnet 5 0 des Magnetventils 28 geliefert wird. Die Erregung des Elektromagnets 50 ermöglicht die Lieferung von unter Druck stehendem Lieferdruckmittel von der Lieferleitung 26 über die Leitungen 27 und 29 zur rechten Seite des Kolbens 33 der Kolbeneinheit 31. Der Lieferdruck auf der rechten Seite des Kolbens 33 bewegt diesen nach links und bewirkt eine Schwenkung der Taumelscheibe 2 3 und deren Taumelscheibensteuerarm 37 um einen Winkel von 10° in die dargestellte Ausfahrstellung. Bei einer tatsächlichen Ausführungsform der Erfindung entspricht dies einer Motor-
3
Verdrängung von 2,9 cm /U. Bei der herkömmlichen Anwendung, bei der die Erfindung arbeiten soll, wurde diese Verdrängung für die in der Ausfahrphase benötigte Energie optimal bestimmt. Befindet sich die Taumelscheibe 23 in der Ausfahrstellung, so beschleunigt der Hydraulikmotor 13 auf die Solldrehzahl von 9400 U/min und treibt die zum Schubumkehrmechanismus führenden Ausgangswellen 17 und 12 an. Bei einer tatsächlichen Auführungs -
form wird die 90 %-Ausfahrstellung in weniger als 1,75 sec erreicht, wobei das System mit dieser Geschwindigkeit weiterläuft, bis es nicht gezeigte Anschläge berührt und der Hydraulikmotor 13 zum Stillstand kommt. Bei dieser konstruktiven Lösung sind keine Rückmeldung oder zusätzliche Mittel des Betätigungssystems erforderlich auf Grund des geringen Trägheitsmoments des Konzepts nach der Erfindung mit einem zwei Verdrängungen aufweisenden Hydraulikmotor.
Zum Einfahren des Schubumkehrsystems wird lediglich das elektrische Signal am Elektromagnet 50 weggelassen, was der den Kolben 30 vorspannenden Feder 38 ermöglicht, die Taumelscheibe 30 über die Kolbenstange 34, das Kugelgelenk 36 und den Taumelscheibensteuerarm 37 auf einen +14°-Winkel oder eine 4,1 cm /U-Verdrängung des Hydraulikmotors 13 umzustellen. Eine höhere Verdrängung ist erforderlich zum Einfahren des Schubumkehrmechanismus gegen eine entgegenwirkende Last, die normalerweise 30% größer als die entgegenwirkende Ausfahrlast ist. Dieser Unterschied zwischen den entgegengesetzten Einfahr- und Ausfahrlasten erklärt das Erfordernis eines höheren Verdrängungsbedarfs für den Hydraulikmotor während des Einfahrzyklus.
Die Richtungsumsteuerung erfolgt sehr ruckfrei, wenn die Taumelscheibe 23 um einen Verdrängungswinkel von über 0° umgeschaltet wird und die öffnungen 21, 22 unter Druck gesetzt werden. Der Motorausgang folgt einer beinahe vollkommenen Sinuswelle, wenn die Druckmittelkupplung im Motor 13 die Richtung umkehrt und der Hydraulikmotor auf 6700 U/min beschleunigt, um den Schubumkehrmechanismus in 2,69 see bis auf 90 % einzufahren. Wie beim Ausfahrzyklus erfolgen die restlichen 10 % des Hubs mit derselben ungefähren Geschwindigkeit wie die ersten 90 %, jedoch liegen die Betätigungselemente in der Einfahrrichtung nicht an Anschlägen an, sondern treiben die Schubumkehrmechanismen gemeinsam gegen eine verformbare Dichtung an. Die Betätigungseinrichtungen, der Schubumkehrmechanismus und die verformbare Dichtung sind von herkömmlicher Bauweise und nicht dargestellt.
Die angegebene Dichtung hält die aerodynamische Wirkung der Klappe während des Vorschubs aufrecht und bildet eine Einrichtung für eine Restlast im Betätigungssystem, die den Reibverschleiß während der Schwingungen des Flugs verhindert. Diese Restlast wird im System durch die Bremse 18 gehalten, die beim Schließen des Absperrventils 20 betätigt wird.
Das Vorspannen der verschiedenen Wellen des Betätigungssystems bei eingebautem System ist im Gegensatz zu einigen bisherigen Ausführungen nicht erforderlich, da das Hydrauliksystem des Flugzeugs diese Funktion übernehmen kann, und zwar nach dem ersten Arbeitszyklus des Systems während des Durchprüfens durch Antreiben des Hydraulikmotors bis zu den Anschlägen und durch Betätigen der Bremse zum Halten des Drehmoments. Die Handlösebremse 44 an der Servoantriebseinheit 11 dient zum Lösen dieses Restdrehmoments, so daß die verschiedenen Wellen des Betätigungssystems entfernt werden können, falls eine Wartung erforderlich ist.
Die Geschwindigkeit wird in der oben beschriebenen Weise durch das Auslaßstromregelventil 61 gesteuert. Die verschiedenen Ausfahr- und Einfahrgeschwindigkeiten sind das Ergebnis zweier unterschiedlicher Motorverdrängungen, wobei die resultierenden Drehmomenten-Drehzahlcharakteristiken des Hydraulikmotors gleichermaßen in jede Richtung gehen.

Claims (11)

  1. Patentansprüche
    λ.J Steuersystem für eine Hydraulikmotorantriebseinheit,
    - die zwei Motorverdrängungen aufweist, in zwei Richtungen arbeitet, durch eine Taumelscheibe gesteuert wird mehrere Kolben aufweist und eine kleine Motorverdrängung beim Betrieb mit hoher Drehzahl und eine große Motorverdrängung beim Betrieb mit niedriger Drehzahl in Verbindung mit einer Richtungssteuerung für den Leistungsausgang zuläßt,
    - bei gleichzeitigem Vorsehen einer Umsteuerung einer Motorausgangswelle der Hydraulikmotorantriebseinheit und Offenhalten der Zufuhr von hydraulischem Druckmittel zum Hydraulikmotor, und zwar frei von hydraulischen Verlusten
    an der äußeren Ventilausrüstung,
    gekennzeichnet
    - durch eine mit der Taumelscheibe (23) verbundene mechanische Einrichtung (34), die die Taumelscheibe (23) aus einer neutrallen Stellung bewegt und hierdurch die Umsteuerung der Motorausgangswelle (17) bewirkt, und
    - durch eine mit der mechanischen Einrichtung (34) mechanisch
    GOPY
    572-B01460
    und mit der Druckmittelzufuhr (26) hydraulisch verbundene Steuereinrichtung (31), die auf einen Befehlseingang anspricht und die Taumelscheibe (23) in eine Stellung mit geringer Motorverdrängung und hoher Drehzahl und von dieser Stellung aus in eine Stellung mit hoher Verdrängung und niedriger Drehzahl positioniert, wodurch eine Änderung der Motordrehrichtung ohne Änderung des relativen Drucks an den Kolben (14) des Hydraulikmotors (13) bewirkt wird, während die Druckmittelzufuhr (26) zum Motor (13) offen bleibt.
  2. 2. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    - daß die Steuereinrichtung (31) hydromechanisch arbeitet.
  3. 3. Steuersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
    - daß die Steuereinrichtung (31) einen mit der mechanischen Einrichtung (34) verbundenen Taumelscheibensteuerkolben (33) aufweist.
  4. 4. Steuersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
    - daß die Steuereinrichtung (31) eine Befehlseinrichtung (28) aufweist, die mit dem Taumelscheibensteuerkolben (33) und mit der Druckmittelzufuhr (26) verbunden ist.
  5. 5. Steuersystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
    - daß die Befehlseinrichtung (28) ein Magnetventil ist, das bei Empfang des Befehlseingangs die Lieferung von Hydraulikdruckmittel zum Taumelscheibensteuerkolben (33) bewirkt, wodurch sich die Taumelscheibe (23) aus der einen angegebenen Stellung bewegt.
  6. 6. Steuersystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
    - daß der Taumelscheibensteuernocken (33) in einer Richtung derart elastisch vorgespannt ist, daß sich bei Fehlen von hydraulischem Lieferdruckmittel die Taumelscheibe
    (23) in eine Stellung bewegt, die gegenüber der durch den Eingangsbefehl befohlenen Stellung entgegengesetzt ist.
  7. 7. Steuersystem nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß an den Hydraulikmotor (13) die Druckmittelzufuhr (26) und eine Druckmittelrücklaufeinrichtung (61) angeschlossen sind.
  8. 8. Steuersystem nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß die Druckmittelrücklaufeinrichtung (61) eine Strömungsregeleinrichtung aufweist, die die Drehzahl des Hydraulikmotors steuert.
  9. 9. Steuersystem für eine Servoantriebseinheit,
    - die einen Schubumkehrmechanismus in zwei Richtungen antreibt und einen Hochgeschwindigkeitsausfahrzyklus sowie einen Niedergeschwindigkeitseinfahrzyklus aufweist,
    gekennzeic hnet
    - durch einen Hydraulikmotor (13), der in zwei Richtungen arbeitet sowie eine veränderliche Verdrängung, mehrere Kolben (14) und eine Verdrängungsanderungseinrichtung (23) aufweist,
    - durch eine mit der Verdrängungsänderungseinrichtung (23) verbundene mechanische Einrichtung (34), die die Verdrängungsänderungseinrichtung (23) aus der neutralen Stellung bewegt und hierdurch einen entgegengesetzten Betrieb des Hydraulikmotors (13) bewirkt, und
    - durch eine mit dem Hydraulikmotor (13) verbundene Druckmittelliefereinrichtung (26) und eine hydromechanische Steuereinrichtung (28, 31) mit einem Kolben (33), der mit der Verdrängungsänderungeinrichtung (23) bzw. mit der Druckmittelliefereinrichtung (26) verbunden ist,
    - wobei die Steuereinrichtung (28, 31) auf einen Befehlseingang anspricht und die Verdrängungsänderungseinrichtung (23) positioniert: in den Ausfahrzyklus, der eine Stellung für eine niedrige Motorverdrängung und eine hohe Drehzahl erfordert, und vom Ausfahrzyklus zum Einfahrzyklus , der eine Stellung für eine hohe Motorverdrängung und eine niedrige Drehzahl erfordert, wodurch eine Änderung der Motordrehrichtung ohne Änderung der relativen Drücke an den Kolben (14) des Hydraulikmotors (13) bewirkt wird, während die Druckmittelzufuhr zum Hydraulikmotor (13) offen gehalten wird.
  10. 10. Steuersystem nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß die Steuereinrichtung (28, 31) eine Befehlseinrichtung (28) aufweist, die mit dem Kolben (33) und der Druckmittelliefereinrichtung (26) verbunden ist.
  11. 11. Steuersystem für eine Servoantriebseinheit,
    - die einen angetriebenen Mechanismus in zwei Richtungen antreibt,
    - die einen Hydraulikmotor aufweist, der in zwei Richtungen arbeitet, eine veränderliche Verdrängung und mehrere Kolben aufweist sowie mit einer Druckmittelliefereinrichtung und einer Druckmittelrücklaufeinrichtung versehen ist, die mit dem Kolben verbunden sind, und
    - die einen Hochgeschwindigkeitsausfahrzyklus und einen Niedergeschwindigkeitseinfahrzyklus aufweist,
    gekennzeichnet
    - durch eine mit dem Hydraulikmotor (13) verbundene Motorsteuereinrichtung (31), die auf einen Befehlseingang anspricht und den Hydraulikmotor (13)·veranlaßt, in den Hochgeschwindigkeitsausfahrzyklus einzutreten und bei Wegnahme des Befehlseingangs zum Niedergeschwindigkeitseinf ahrzyklus umzusteuern, wobei diese Umsteuerung begleitet ist von einer Änderung der Motordrehrichtung ohne
    Änderung des relativen Drucks der Druckinittelzufuhr und -rückleitung an den Motorkolben (14), während die Druckmittelzufuhr von der Druckmittelzufuhreinrichtung (26) zum Hydraulikmotor (13) offen gehalten wird.
DE3311042A 1982-03-25 1983-03-25 Steuersystem fuer eine hydraulikmotorantriebseinheit Withdrawn DE3311042A1 (de)

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