RU2075034C1

RU2075034C1 - Actuator

Info

Publication number: RU2075034C1
Application number: RU95103213A
Authority: RU
Inventors: В.В. Чеканов
Original assignee: Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П.Королева
Priority date: 1995-03-07
Filing date: 1995-03-07
Publication date: 1997-03-10
Also published as: RU95103213A

Abstract

FIELD: control units for space rocketry. SUBSTANCE: actuator uses a three-gear pump and a hydraulic control valve with a crank and two slide valves placed in sleeves in the form of pump driven gears with radial holes. Made on the end of each slide valve on the slide opposite the crank is at least one through duct, whose width does not exceed the minimum size of the cross-piece between the adjacent holes of the sleeve on its internal surface. The ducts of one of the slide valves are registered with the sleeve radial holes, and the ducts of the other slide valve are positioned against the cross-piece between the sleeve radial holes. EFFECT: improved design. 2 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам управления, преимущественно для ракетно-космической техники. The invention relates to control devices, mainly for space rocket technology.

Известна рулевая машина (РМ), включающая управляющее устройство, два нерегулируемых источника питания и два регулируемых гидравлических сопротивления, силовой механизм. (1) (стр. 27-28, рис. 1.4.а). Known steering machine (RM), including a control device, two unregulated power sources and two adjustable hydraulic resistance, the power mechanism. (1) (p. 27-28, fig. 1.4.a).

Недостатками указанной РМ являются недостаточная чувствительность и трудность согласования управляющего сигнала со скоростью. The disadvantages of this RM are the lack of sensitivity and the difficulty of matching the control signal with speed.

Наиболее близким к предложенному решению прототипом является РМ, содержащая трехшестеренный насос и гидрораспределитель, включающий качалку и связанные с ней трубчатые золотники, размещенные в гильзах, выполненных в виде ведомых шестерен насоса, снабженных радиальными отверстиями. (2) (стр. 403, фиг. 9.21). Closest to the proposed solution, the prototype is RM, containing a three-gear pump and a hydraulic distributor, including a rocking chair and associated tubular spools, housed in sleeves made in the form of driven gears of the pump, equipped with radial holes. (2) (p. 403, Fig. 9.21).

Указанная РМ обладает лучшей чувствительностью, т.к. гильза совершает вращательное движение вокруг золотника, что снижает трение, но зона нечувствительности существует, что является недостатком указанной конструкции. The indicated PM has better sensitivity since the sleeve rotates around the spool, which reduces friction, but a dead zone exists, which is a drawback of this design.

Техническим результатом изобретения является устранение зоны нечувствительности. The technical result of the invention is the elimination of the dead zone.

Технический результат достигается тем, что в РМ, содержащей трехшестеренный насос и гидрораспределитель, включающий качалку и связанные с ней трубчатые золотники, размещенные в гильзах, выполненных в виде ведомых шестерен насоса, снабженных радиальными отверстиями, в отличие от прототипа, в ней на торце золотника со стороны, противоположной качалке, выполнено не менее одного сквозного паза шириной А, определяемого соотношением A ≅ Б, где Б минимальная перемычка между двумя соседними радиальными отверстиями гильзы на ее внутреннем диаметре, причем пазы одного из золотников совмещены с радиальными отверстиями соответствующей гильзы, а пазы другого золотника размещены напротив перемычек между радиальными отверстиями соответствующей гильзы. Выполнение и ориентация сквозных пазов на торце золотника при вращении шестерен насоса ведет к циклическому высокочастотному изменению перепада давлений и обусловленных им усилий на торцах золотников, что создает осевые вибрирующие перемещения последних. При осевых вибрирующих перемещениях золотника определенной амплитуды можно полностью устранить зону нечувствительности РМ. (3) (стр. 449). The technical result is achieved by the fact that in the RM, containing a three-gear pump and a control valve, including a rocking chair and associated tubular spools, housed in sleeves made in the form of driven gears of the pump, equipped with radial holes, in contrast to the prototype, in it on the end of the spool with at least one through groove of width A, defined by the relation A ≅ B, where B is the minimum jumper between two adjacent radial holes of the sleeve on its inner diam D, wherein the grooves of one of the spool are aligned with respective radial holes of the sleeve and the grooves of another of the spool has opposite bridges between the respective radial holes of the sleeve. The execution and orientation of the through grooves at the end of the spool during rotation of the gears of the pump leads to a cyclic high-frequency change in the pressure drop and the forces caused by it at the ends of the spools, which creates axial vibrating movements of the latter. With axial vibrating movements of the spool of a certain amplitude, the dead band of the PM can be completely eliminated. (3) (p. 449).

Выполнение паза шириной А большей, чем перемычка Б между двумя соседними радиальными отверстиями, при любом окружном положении гильзы соединяет паз с радиальным отверстием, что дает приращение площади дросселирующей щели на постоянному составляющую, что приводит к самоходу РМ и недопустимо. The execution of a groove with a width A greater than the jumper B between two adjacent radial holes, for any circumferential position of the sleeve, connects the groove with the radial hole, which gives an increase in the area of the throttling gap by a constant component, which leads to self-propelled PM and is unacceptable.

На фиг. 1 представлена общая конструктивная схема РМ; на фиг. 2 сечение В В на фиг.1. In FIG. 1 presents a general structural diagram of the RM; in FIG. 2 section B In figure 1.

РМ включает электромагнитное реле 1 с выходным валом 2, качалку 3, закрепленную на валу 2 и нагруженную плоской пружиной 4, плунжеры золотникового распределителя, состоящие из двух частей: стержня 5 и трубчатого золотника 6, соединенных упругим элементом 7. Стержни 5 закреплены на качалке 3, а золотники 6 размещены в полых осях 8 ведомых шестерен трехшестеренного насоса 9. В осях 8, являющихся гильзами, имеются радиальные отверстия 10, связанные гидравлическими магистралями с гидроцилиндром 11. На торцах золотников 6 выполнены сквозные пазы 12, причем паз одного золотника совмещен с радиальным отверстием 10 соответствующей гильзы, а паз другого золотника размещен напротив перемычки Б между радиальными соответствующей гильзы. RM includes an electromagnetic relay 1 with an output shaft 2, a rocker 3, mounted on a shaft 2 and loaded with a flat spring 4, plungers of a spool valve, consisting of two parts: a rod 5 and a tubular spool 6 connected by an elastic element 7. The rods 5 are mounted on a rocker 3 and the spools 6 are placed in the hollow axes 8 of the driven gears of the three-gear pump 9. In the axles 8, which are sleeves, there are radial holes 10 connected by hydraulic lines to the hydraulic cylinder 11. Through the ends of the spools 6 there are made through grooves 12, and the groove of one spool is aligned with the radial hole 10 of the corresponding sleeve, and the groove of the other spool is located opposite the jumper B between the radial of the corresponding sleeve.

При подаче управляющего тока на обмотку реле 1 его выходной вал 2 поворачивается на определенный угол, качалка 3, жестко закрепленная на валу 2, поворачивается на тот же угол. Позиционная нагрузка на валу реле в зависимости от управляющего тока создается плоской пружиной 4. Стержни 5, закрепленные на качалке 3, отклоняются на тот же угол, а трубчатые золотники 6 сохраняют вертикальное положение за счет изгиба упругого элемента 7. При этом один золотник движется вверх, а другой вниз внутри осей 8 трехшестеренного насоса 9, перекрывая отверстия 10, связанные гидравлическими магистралями с гидроцилиндром 11. Перемещение плунжера вверх ведет к увеличению дросселирующей щели, образованной золотником 6 и гильзой 8 в радиальных отверстиях 10, с другой стороны перемещение плунжера вниз ведет к уменьшению дросселирующей щели, образованной другим золотником 6 и соответствующей гильзой 8 в радиальных отверстиях 10, причем суммарная площадь дросселирующих щелей обеих золотниковых пар при любом угле поворота качалки остается постоянной. При уменьшении дросселирующей щели давление в полости гидроцилиндра 11, гидравлически связанной с соответствующей золотниковой парой, повышается, при увеличении дросселирующей щели давление в соответствующей полости гидроцилиндра 11 снижается. Перепад давлений приводит в движение выходной шток гидроцилиндра. Выполнение пазов 12 на торцах золотника обеспечивает при вращении осей 8 ведомых шестерен насоса циклическое высокочастотное увеличение дросселирующей щели между гильзой и золотником при расположении паза напротив радиального отверстия и соответствующее уменьшение дросселирующей щели при расположении напротив перемычки Б. Эти циклические высокочастотные колебания давления под торцами золотников ведут к осевым вибрирующим перемещениям золотника определенной амплитуды, что может полностью устранить зону нечувствительности РМ. When applying a control current to the relay winding 1, its output shaft 2 is rotated by a certain angle, the rocker 3, rigidly mounted on the shaft 2, is rotated by the same angle. The positional load on the relay shaft, depending on the control current, is created by a flat spring 4. The rods 5, mounted on the rocker 3, are deflected by the same angle, and the tubular spools 6 maintain a vertical position due to the bending of the elastic element 7. In this case, one spool moves up, and the other down inside the axes 8 of the three-gear pump 9, blocking the holes 10 connected by hydraulic lines to the hydraulic cylinder 11. Moving the plunger upwards increases the throttling gap formed by the spool 6 and sleeve 8 into the radial holes 10, on the other hand, moving the plunger downward leads to a decrease in the throttling gap formed by the other spool 6 and the corresponding sleeve 8 in the radial holes 10, and the total area of the throttling slots of both spool pairs at any angle of rotation of the rocking chair remains constant. With a decrease in the throttling gap, the pressure in the cavity of the hydraulic cylinder 11, hydraulically connected with the corresponding spool pair, increases; with an increase in the throttling gap, the pressure in the corresponding cavity of the hydraulic cylinder 11 decreases. The differential pressure drives the output rod of the hydraulic cylinder. The implementation of the grooves 12 at the ends of the spool provides for the rotation of the axes 8 of the driven gears of the pump cyclic high-frequency increase in the throttling gap between the sleeve and the spool when the groove is opposite the radial hole and a corresponding decrease in the throttling gap when located opposite the jumper B. These cyclic high-frequency pressure fluctuations under the ends of the spools lead to axial vibrating movements of the spool of a certain amplitude, which can completely eliminate the dead zone of the RM.

Выполнение паза 12 шириной А большей, чем перемычка Б между двумя соседними радиальными отверстиями, недопустимо, т.к. паз в любом положении оси 8 будет частично соединен с радиальным отверстием 10, что дает приращение площади дросселирующей щели на постоянную составляющую, что приведет к самоходу РМ. The execution of the groove 12 with a width A greater than the jumper B between two adjacent radial holes is unacceptable, because the groove in any position of the axis 8 will be partially connected to the radial hole 10, which gives an increase in the area of the throttling gap by a constant component, which will lead to self-propelled PM.

Claims

A steering machine comprising a three-gear pump and a hydrodistributor, including a rocking chair and associated tubular spools, housed in sleeves made in the form of driven gears of a pump equipped with radial holes, characterized in that it is not made on the end of the spool from the side opposite to the rocker less than one through groove of width A, determined by the ratio AB, where B is the minimum jumper between two adjacent radial holes of the sleeve on its inner diameter, and the grooves of one of the gold Cove aligned with respective radial holes of the sleeve and the grooves of another of the spool has opposite bridges between the respective radial holes of the sleeve.