RU2049944C1

RU2049944C1 - Fluid-pressure drive

Info

Publication number: RU2049944C1
Application number: SU3174462/06A
Authority: RU
Inventors: Н.Н. Юшкевич; Д.В. Будников; Г.Н. Басов; Б.В. Дубинин
Original assignee: Конструкторское бюро "Салют"
Priority date: 1987-06-29
Filing date: 1987-06-29
Publication date: 1995-12-10

Abstract

FIELD: pneumatics and hydraulics. SUBSTANCE: pump unit, unit for automatic fluid relief, valve with above-piston spaces, electromagnetic control valve, fluid-pressure accumulator provided with gas space and actuating member are mounted in series in the directing pipe line. The fluid-pressure pipe line connects the above-piston space of the valve with the gas space of the fluid-pressure accumulator. The valve and throttle are mounted in the drain hydraulic line in series. The line connects the space of the valve with the above-piston space of the unit for automatic fluid relief. EFFECT: improved design. 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам пневмогидравлических систем и может быть использовано в различных областях техники, преимущественно в системах автоматического регулирования управляемыми ракетами и космическими объектами с длительным временем пpебывания на орбите. The invention relates to devices of pneumohydraulic systems and can be used in various fields of technology, mainly in automatic control systems for guided missiles and space objects with a long time in orbit.

При проектировании указанных объектов к агрегатам системы управления предъявляется ряд требований, одним из которых является обеспечение работоспособности после длительного хранения (порядка 10-15 лет) и после длительного пассивного режима работы на орбите (порядка 3-5 лет). По условиям хранения уплотнительные элементы агрегатов должны контактировать с неагрессивной рабочей жидкостью, например маслом РМ, поэтому пневмогидросистема перед хранением заполняется маслом РМ и ампулизируется, как правило, установкой на выходе системы пироклапанов. When designing these objects, a number of requirements are imposed on the units of the control system, one of which is to ensure operability after long-term storage (about 10-15 years) and after a long passive mode of operation in orbit (about 3-5 years). According to the storage conditions, the sealing elements of the units must be in contact with a non-aggressive working fluid, for example, RM oil, therefore, the pneumatic and hydraulic system is filled with RM oil before storage and is ampulized, as a rule, by installing pyrovalves at the outlet of the system.

Термокомпенсация, обусловленная расширением жидкости при температурном воздействии на элементы системы, обеспечивается обычно установкой компенсаторов сильфонного или поршневого типа. Однако в ряде случаев по габаритно-весовым соображениям установка термокомпенсаторов в системе является нецелесообразной. Thermal compensation caused by the expansion of the liquid during the temperature effect on the elements of the system is usually ensured by the installation of expansion joints of the bellows or piston type. However, in some cases, for dimensional and weight reasons, the installation of temperature compensators in the system is impractical.

Так, известен пневмогидропровод, содержащий бак, напорную магистраль с последовательно размещенными в ней управляющим клапаном, аккумулятором, автоматом сброса жидкости, исполнительным агрегатом и баком [1]
При ампулизации данной известной пневмогидросистемы необходимо установить несколько термокомпенсаторов:
в магистраль;
в магистраль, соединяющую выпускной клапан с гидроприводом;
в магистраль, соединяющую выпускной клапан с баком.So, it is known pneumohydraulic conduit containing a tank, a pressure line with sequentially placed in it a control valve, battery, automatic fluid discharge, actuator and tank [1]
When amplifying this known pneumohydrosystem, it is necessary to install several temperature compensators:
to the highway;
to the line connecting the exhaust valve with a hydraulic actuator;
to the line connecting the exhaust valve to the tank.

Установка трех термокомпенсаторов в известном гидропроводе значительно увеличивает габаритные и весовые параметры системы. The installation of three temperature compensators in a known hydraulic pipeline significantly increases the overall and weight parameters of the system.

Наиболее близким по технической сущности решением является пневмогидравлический привод, включающий бак, напорную магистраль с последовательно установленными в ней насосным агрегатом, автоматом сброса жидкости, клапаном перетечек, электромагнитным управляющим клапаном, пневмогидроаккумулятором и исполнительными агрегатами и гидролинию cлива [2]
В известной системе в качестве термоcлива компенсаторов при ампулизации пневмогидравлического привода могут быть использованы пневмогидроаккумуляторы, при этом соединяющий напорную магистраль со сливной клапан перетечек обеспечивает связь сливной магистрали с пневмогидроаккумуляторами, что не требует установки в сливной магистрали дополнительного компенсатора.The closest solution in technical essence is a pneumohydraulic drive, including a tank, a pressure line with a pump unit, a fluid discharge valve, a flow valve, an electromagnetic control valve, a pneumatic accumulator and actuators, and a drain line [2]
In the known system, pneumatic accumulators can be used as thermofluid for expansion joints during amplification of a pneumatic-hydraulic actuator, while the pressure line connecting the discharge line to the drain valve provides a connection between the drain line and pneumatic accumulators, which does not require installation of an additional compensator in the drain line.

Однако и в данной известной системе электромагнитный управляющий клапан отсоединяет полости исполнительного агрегата от пневмогидроаккумуляторов при хранении пневмогидравлического привода. В результате этого при температурном воздействии на исполнительный агрегат и расширении находящейся в его полостях рабочей жидкости может произойти разрыв соединяющих трубопроводов и каналов агрегата, что снижает надежность при длительном хранении исполнительного агрегата. However, in this known system, the electromagnetic control valve disconnects the cavity of the actuating unit from the pneumatic accumulators during storage of the pneumatic hydraulic actuator. As a result of this, when the actuator is exposed to temperature and the working fluid located in its cavities expands, the connecting pipelines and aggregate channels may rupture, which reduces reliability during prolonged storage of the actuator.

Цель изобретения повышение надежности при длительном хранении. The purpose of the invention is to increase reliability during long-term storage.

Поставленная цель достигается тем, что пневмогидравлический привод, включающий бак, напорную магистраль с последовательно установленными в ней насосным агрегатом, автоматом сброса жидкости, клапаном перетечек, электромагнитным управляющим клапаном, пневмогидроаккумулятором и исполнительными агрегатами и гидролинию слива, снабжен пневмомагистралью, соединяющей поршневую полость клапана перетечек с газовой полостью пневмогидроаккумулятора, дополнительной гидролинией слива, соединяющей полость затвора с поршневой полостью автомата сброса жидкости и дросселем, при этом клапан перетечек и дроссель последовательно размещены в дополнительной гидролинии слива. This goal is achieved by the fact that the pneumatic-hydraulic drive including a tank, a pressure line with a pump unit in series, a liquid discharge automat, a flow valve, an electromagnetic control valve, a pneumatic accumulator and actuators, and a drain line, is equipped with a pneumatic line connecting the piston cavity of the valve the gas cavity of the pneumatic accumulator, an additional drain line connecting the shutter cavity to the piston cavity and the discharge of fluid and the throttle, while the flow valve and the throttle are sequentially placed in an additional drain line.

То, что пневмогидравлический привод снабжен дополнительной гидролинией слива с установленным в ней клапаном перетечек обеспечивает соединение полостей дополнительных агрегатов с жидкостной полостью аккумулятора при длительном хранении, что будет обуславливать компенсацию расширения жидкости в полостях исполнительных органов при тепловом воздействии, а следовательно, повышать надежность агрегатов при хранении. The fact that the pneumatic-hydraulic actuator is equipped with an additional drain line with an inlet valve installed in it ensures the connection of the cavities of the additional units with the liquid cavity of the battery during long-term storage, which will determine the expansion of the liquid in the cavities of the actuators during thermal exposure, and therefore increase the reliability of the units during storage .

То, что пневмогидравлический привод снабжен пневмомагистралью, соединяющей поршневую полость клапана перетечек с газовой полостью пневмогидроаккумулятора, обеспечивает автоматическую работу клапана перетечек на закрытие при включении системы после длительного пассивного режима работы, а следовательно, также повышает надежность пневмогидравлического привода. The fact that the pneumatic-hydraulic drive is equipped with a pneumatic line connecting the piston cavity of the overflow valve with the gas cavity of the pneumatic accumulator ensures automatic operation of the overflow valve for closing when the system is turned on after a long passive mode of operation, and therefore also increases the reliability of the pneumatic-hydraulic drive.

Размещение в дополнительной гидролинии слива дросселя, обеспечивает в полости клапана перетечек поддержание сливного давления, необходимого для закрытия клапана от давления газовой полости пневмогидроаккумулятора, а следовательно, повышает надежность работы. Placing the throttle in the additional hydraulic drain line ensures that the drainage pressure in the cavity of the valve is maintained, which is necessary to close the valve from the pressure of the gas cavity of the pneumatic accumulator, and therefore increases the reliability of operation.

Таким образом, указанные отличительные признаки предлагаемого устройства являются необходимыми и достаточными для достижения поставленной цели повышение надежности при длительном хранении, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "существенные отличия". Изобретение также соответствует критерию "новизна". Thus, these distinguishing features of the proposed device are necessary and sufficient to achieve the goal of increasing reliability during long-term storage, which allows us to conclude that the invention meets the criterion of "significant differences". The invention also meets the criterion of "novelty."

По сравнению в известным пневмогидравлическим приводом [2] изобретение обеспечивает достижение нового результата повышение надежности при длительном хранении, что позволяет квалифицировать изобретение критерием "положительный эффект". Compared to the known pneumatic-hydraulic drive [2], the invention provides a new result, increasing reliability during long-term storage, which allows qualifying the invention by the criterion of "positive effect".

На чертеже показана комбинированная принципиальная схема привода. The drawing shows a combined circuit diagram of the drive.

Пневмогидравлический привод включает бак 1, напорную магистраль 2 с последовательно установленными в ней насосным агрегатом 3, обратным клапаном 4, регулятором давления 5, электромагнитным управляющим клапаном 6, пневмогидроаккумулятором 7, автоматом сброса жидкости 8 и клапаном перетечек 9. Пневмогидроаккумулятор 7 соединен с шар-баллоном 10 посредством пневмомагистрали 11. Кроме того, поршневая полость 12 клапана перетечек 9 соединена с газовой полостью 13 пневмогидроаккумулятора 7 посредством пневмомагистрали 14. Напорная магистраль 2 соединена с двигательной установкой 15 посредством магистрали питания 16. The pneumatic-hydraulic drive includes a tank 1, a pressure line 2 with a pump unit 3 installed in series in it, a check valve 4, a pressure regulator 5, an electromagnetic control valve 6, a pneumatic accumulator 7, an automatic fluid dump 8 and a transfer valve 9. A pneumatic accumulator 7 is connected to the balloon 10 via a pneumatic line 11. In addition, the piston cavity 12 of the overflow valve 9 is connected to the gas cavity 13 of the pneumatic accumulator 7 via the pneumatic line 14. The pressure line 2 is connected steam engine 15 through the power line 16.

Ориентация двигательной установки 15 по осям осуществляется при помощи исполнительных агрегатов 17. The orientation of the propulsion system 15 along the axes is carried out using actuating units 17.

Регулятор давления 5, электромагнитный управляющий клапан 6, автомат сброса жидкости 8 и исполнительные агрегаты 17 соединены с баком 1 посредством гидролинии слива 18. Автомат сброса жидкости 8 состоит из корпуса 19, в полостях которого смонтированы основной 20 и дополнительный 21 чувствительные элементы поршневого типа, подпружиненный затвор 22, кинематически связанный с основным чувствительным элементом 20 посредством штока 23 с отрывной головкой 24, при этом входная полость 25 автомата сброса жидкости 8 соединена с напорной магистралью 2 при помощи гидролинии управления 26, а полость 27 затвора 22 соединена с указанной поршневой полостью 25 при помощи дополнительной гидролинии слива 28. В гидролинии управления 26 размещен дроссель 29, а в дополнительной гидролини слива 28 дроссель 30 и клапан перетечек 9. Автомат сброса жидкости 8 соединен с пневмогидроаккумулятором 7 посредством магистрали сброса 31. The pressure regulator 5, the solenoid control valve 6, the automatic fluid drain 8 and actuators 17 are connected to the tank 1 through a drain line 18. The automatic fluid discharge 8 consists of a housing 19, in the cavities of which are mounted the main 20 and additional 21 sensitive piston-type elements, spring-loaded the shutter 22, kinematically connected with the main sensing element 20 by means of a rod 23 with a tear-off head 24, while the input cavity 25 of the automatic fluid drain 8 is connected to the pressure line 2 by The hydraulic control line 26, and the cavity 27 of the shutter 22 is connected to the specified piston cavity 25 by means of an additional drain line 28. A throttle 29 is placed in the control hydraulic line 26, and a throttle 30 and an overflow valve 9 are in the additional drain line 28. by a pneumatic accumulator 7 via a discharge line 31.

Перед хранением полости и магистрали пневмогидравлического привода заполняются неагрессивной рабочей жидкостью (например, маслом РМ) и ампулизируются посредством установки пироклапанов 32, 33 и 34. Before storage, the cavities and mains of the pneumatic-hydraulic actuator are filled with a non-aggressive working fluid (for example, RM oil) and are amputated by installing pyro valves 32, 33 and 34.

Работа пневмогидравлического привода осуществляется следующим образом. The operation of the pneumatic-hydraulic drive is as follows.

При хранении пневмогидравлического привода в составе изделия или длительном пассивном режиме работы в результате теплового воздействия расширение рабочей жидкости в полостях автомата сброса 8 и исполнительных агрегатах 17 компенсируется перетечкой рабочей жидкости по дополнительной сливной гидролинии 28 в пневмогидроаккумулятор 7. Перед началом работы двигательной установки 15 от системы управления подается сигнал на открытие электромагнитного управляющего клапана 6 и пироклапанов 32, 33 и 34. When storing the pneumatic-hydraulic drive as part of the product or during prolonged passive operation as a result of heat exposure, the expansion of the working fluid in the cavities of the discharge machine 8 and the actuating units 17 is compensated by the overflow of the working fluid through an additional drain line 28 into the pneumatic accumulator 7. Before starting the engine 15 from the control system a signal is sent to open the electromagnetic control valve 6 and pyro valves 32, 33 and 34.

В результате под давлением газа шар-баллона 10 рабочая жидкость из пневмогидроаккумулятора 7 через электромагнитный управляющий клапан 6 поступает на питание исполнительных агрегатов 17, которые по команде от системы управления установят двигательную установку 15 в необходимое положение. Одновременно под давлением газа шар-баллона 10 клапан 9 переместится на закрытие дополнительной сливной гидролинии 28. As a result, under the pressure of the gas of the balloon 10, the working fluid from the pneumatic accumulator 7 through the electromagnetic control valve 6 is supplied with power to the actuating units 17, which, upon command from the control system, will install the propulsion system 15 in the required position. At the same time, under gas pressure of the balloon 10, the valve 9 will move to close the additional drain hydraulic line 28.

По мере выхода насосного агрегата 3 на рабочий режим давление в напорной магистрали 2 и гидролинии управления 26 нарастает и чувствительные элементы 20 и 21 начинают перемещение со скоростью, соответствующей проводимости дросселя 29. При перемещении основной чувствительный элемент 20 через шток 23 подхватывает подпружиненный затвор 22 и перемещает последний на открытие автомата сброса жидкости 8. В результате рабочая жидкость из пневмогидроаккумулятора 7 под давлением газа шар-баллона 10 вытесняется на сброс. As the pump unit 3 reaches the operating mode, the pressure in the pressure line 2 and the control line 26 increases and the sensing elements 20 and 21 begin to move at a speed corresponding to the conductivity of the throttle 29. When moving the main sensing element 20 through the rod 23 picks up the spring-loaded shutter 22 and moves the latter at the opening of the fluid discharge machine 8. As a result, the working fluid from the pneumatic accumulator 7 is displaced by the gas pressure of the balloon 10 to the discharge.

После упора затвора 22 в торец полости 27 и дальнейшем нарастании давления в гидролинии управления 26 головка 24 отрывается от штока 23 и затвор 22 перемещается на закрытие автомата сброса жидкости 8. After the stopper of the shutter 22 at the end of the cavity 27 and a further increase in pressure in the control line 26, the head 24 is torn off from the rod 23 and the shutter 22 is moved to close the automatic fluid drain 8.

При выходе насосного агрегата 3 на рабочий режим компонент топлива из бака 1 через электромагнитный управляющий клапан 6 поступает на заполнение пневмогидроаккумулятора 7 и на питание исполнительных агрегатов 17. When the pump unit 3 reaches the operating mode, the fuel component from the tank 1 through the electromagnetic control valve 6 is supplied to fill the pneumatic accumulator 7 and to the power of the actuating units 17.

При отключении насосного агрегата 3 питание исполнительных агрегатов 17 осуществляется от пневмогидроаккумулятора 7 при подаче сигнала от системы управления на открытие электромагнитного управляющего клапана 6. When the pump unit 3 is turned off, the power of the actuating units 17 is carried out from the pneumatic accumulator 7 when a signal from the control system is applied to open the electromagnetic control valve 6.

Использование предлагаемого пневмогидравлического привода позволяет повысить надежность при хранении за счет компенсации расширения жидкости при тепловом воздействии на систему путем соединения агрегатов пневмогидравлического периода с пневмогидроаккумулятором посредством дополнительной сливной гидролинии с установленными в ней клапаном перетечек и дросселя. The use of the proposed pneumatic-hydraulic drive allows to increase reliability during storage by compensating for expansion of the liquid during thermal exposure to the system by connecting the units of the pneumatic-hydraulic period with a pneumatic accumulator by means of an additional drain hydraulic line with an overflow and throttle valve installed in it.

Claims

PNEUMATIC HYDRAULIC DRIVE mainly for automatic control systems with guided missiles and space objects with a long residence time in orbit, comprising a block, a pressure line with a pump unit in series, an automatic fluid discharge valve, an overflow valve with piston cavities, an electromagnetic control valve, a gas accumulator with a gas field and actuating units and a drain line, characterized in that in order to increase reliability during During storage, the valve is equipped with a pneumatic line that communicates the piston cavity of the overflow valve with the gas cavity of the pneumatic accumulator, an additional drain line connecting the cavity of the shutter with the piston cavity of the automatic fluid drain, and a throttle, while the valve and the throttle are sequentially placed in the additional drain line.