RU2374506C1 - Four-port valve actuator with plane rotary valve and center drive of modular built for in-built erection with implementation of active damping function - Google Patents

Four-port valve actuator with plane rotary valve and center drive of modular built for in-built erection with implementation of active damping function Download PDF

Info

Publication number
RU2374506C1
RU2374506C1 RU2008113677/06A RU2008113677A RU2374506C1 RU 2374506 C1 RU2374506 C1 RU 2374506C1 RU 2008113677/06 A RU2008113677/06 A RU 2008113677/06A RU 2008113677 A RU2008113677 A RU 2008113677A RU 2374506 C1 RU2374506 C1 RU 2374506C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
spool
valve
drive shaft
sleeve
central
Prior art date
Application number
RU2008113677/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Павел Григорьевич Редько (RU)
Павел Григорьевич Редько
Анатолий Васильевич Амбарников (RU)
Анатолий Васильевич Амбарников
Адольф Сергеевич Чугунов (RU)
Адольф Сергеевич Чугунов
Георгий Васильевич Шаров (RU)
Георгий Васильевич Шаров
Константин Викторович Нахамкес (RU)
Константин Викторович Нахамкес
Олег Николаевич Козлов (RU)
Олег Николаевич Козлов
Юрий Васильевич Крячков (RU)
Юрий Васильевич Крячков
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Павловский машиностроительный завод ВОСХОД"-ОАО "ПМЗ ВОСХОД"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Павловский машиностроительный завод ВОСХОД"-ОАО "ПМЗ ВОСХОД" filed Critical Открытое акционерное общество "Павловский машиностроительный завод ВОСХОД"-ОАО "ПМЗ ВОСХОД"
Priority to RU2008113677/06A priority Critical patent/RU2374506C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2374506C1 publication Critical patent/RU2374506C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Servomotors (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: valve actuator relates to hydraulic automatics and is used in fluid drives with manual or remote control, for instance in hydromechanical steering fluid drives of follow-up controls of aircrafts and can be used in any field of industry where there are used systems of manual, mechanical or remote control. Valve actuator is implemented with plane rotary valve and center drive in the form of united block-module with ability of convenient and easy embedding directly into casing of fluid drive and autonomous treatment of specifications - expansion of operation and building capabilities ensured by considerable expansion of existing range of rotation angles of input drive and valve from neutral initial position with providing of its hydrodynamic unloading and stability to possible self-excited oscillations of control system of aircraft.
EFFECT: improvement of reliability, techno-economic and functional qualities.
4 cl, 8 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к гидроавтоматике, в частности к гидрораспределителям с плоским поворотным золотником, применяемым в гидроприводах с ручным управлением, например в гидромеханических рулевых приводах следящих систем управления летательных аппаратов.The present invention relates to hydraulic automation, in particular to valves with a flat rotary valve, used in hydraulic actuators with manual control, for example in hydromechanical steering drives of servo control systems for aircraft.

Известен гидрораспределитель, содержащий распределительную плиту с дросселирующим сливным отверстием, опорное кольцо, прижимную плиту, поворотный плоский золотник, охватываемый рычагом, закрепленным на управляющем валу и разделяющим внутренний объем гидрораспределителя на две полости. На рычаге управляющего вала в районе сливных кромок золотника выполнен фасонный профиль, отклоняющий сливную струю и компенсирующий гидродинамические силы на золотнике (см. журнал «Авиационная промышленность» №10, 1974, с.30, Ружицкий Е.Н. и др. «Обеспечение устойчивости и гидродинамической разгрузки плоских золотников распределительных устройств большой мощности»).A known valve comprising a distribution plate with a throttling drain hole, a support ring, a pressure plate, a rotary flat spool, covered by a lever mounted on the control shaft and dividing the internal volume of the valve into two cavities. On the lever of the control shaft in the area of the drain edges of the spool, a shaped profile is made that deflects the drain stream and compensates for the hydrodynamic forces on the spool (see Aviation Industry magazine No. 10, 1974, p.30, EN Ruzhitsky et al. “Ensuring stability and hydrodynamic unloading of flat spools of high power switchgears ”).

Недостатком этого гидрораспределителя является сложность расчета и изготовления фасонного профиля, а также недостаточная эффективность компенсации гидродинамических сил.The disadvantage of this valve is the difficulty in calculating and manufacturing the shaped profile, as well as the lack of efficiency of the compensation of hydrodynamic forces.

Известны гидрораспределители по АС SU №577303, кл. F01L 5/02, 25.10.77 и SU 1080552 А, кл. F01L 5/02, 23.01.81, которые содержат корпус, распределительную плиту и поворотный плоский золотник, охватываемый рычагом, закрепленным на управляющем валу и разделяющим внутренний объем гидрораспределителя на две полости.Known control valves for AC SU No. 577303, class. F01L 5/02, 10.25.77 and SU 1080552 A, class F01L 5/02, 01/23/81, which contain a housing, a distribution plate and a rotary flat spool, covered by a lever mounted on the control shaft and dividing the internal volume of the valve into two cavities.

Указанные гидрораспределители конструктивно проще решают вопрос повышения эффективности компенсации гидродинамических сил и улучшения характеристик управляющего момента по ходу золотника путем выполнения в распределительной плите дросселирующих сливных отверстий, перекрываемых рычагом-лопастью во время движения.These directional control valves are structurally simpler to solve the problem of increasing the efficiency of hydrodynamic forces compensation and improving the control torque characteristics along the spool by making throttling drain holes in the distribution plate that are blocked by a lever-blade during movement.

Однако в целом известные гидрораспределители отличаются конструктивной сложностью и нетехнологичностью. Так, для использования таких гидрораспределителей в гидроприводе требуется обеспечение высокой точности изготовления установочной поверхности в сочетании с незначительной шероховатостью: допуск плоскостности поверхности корпуса привода (или другого устройства), на которую устанавливается гидрораспределитель, должен составлять 3…5 мкм, а параметр шероховатости Ra - не более 0,25…0,5 мкм.However, in general, well-known directional control valves are distinguished by structural complexity and low-tech. So, for the use of such valves in the hydraulic drive, it is necessary to ensure high accuracy of manufacturing of the installation surface in combination with a slight roughness: the tolerance of the flatness of the surface of the drive housing (or other device) on which the valve is installed must be 3 ... 5 μm, and the roughness parameter Ra should not be more than 0.25 ... 0.5 microns.

Корпуса и плиты известных гидрораспределителей имеют сложную форму и нетехнологичны.Cases and plates of known hydraulic distributors have a complex shape and low-tech.

В связи с необходимостью расстыковки всего узла гидрораспределителя перед установкой его в гидропривод из-за снятия транспортировочной плиты, прижимающей торцовые уплотнительные кольца к установочной поверхности распределительной плиты, могут изменяться технические характеристики гидрораспределителя. Использование известных гидрораспределителей существенно увеличивает массу и габариты гидропривода.Due to the need to undock the entire valve assembly before installing it in the hydraulic actuator due to removal of the transport plate, pressing the mechanical seal rings to the installation surface of the distribution plate, the technical characteristics of the valve can change. The use of well-known hydraulic valves significantly increases the mass and dimensions of the hydraulic actuator.

Известен также гидрораспределитель с плоским поворотным золотником, охватываемый рычагом, закрепленным на управляющем валу и разделяющим внутренний объем гидрораспределителя на две полости по патенту RU 2219352 С2, кл. F01L 7/06, F15B 13/02, 20.12.2003 г., бюллетень №35. Указанный гидрораспределитель с рычажным приводным устройством выполнен с возможностью его встройки непосредственно в корпус гидропривода, что исключает его разборку перед постановкой на гидропривод и улучшает качество проведения ремонтно-восстановительных работ.Also known is a directional valve with a flat rotary valve, covered by a lever mounted on the control shaft and dividing the internal volume of the directional valve into two cavities according to patent RU 2219352 C2, class. F01L 7/06, F15B 13/02, 12/20/2003, Bulletin No. 35. The specified valve with a lever drive device is made with the possibility of its installation directly into the housing of the hydraulic actuator, which eliminates its disassembly before putting on the hydraulic actuator and improves the quality of repair and restoration work.

Однако общим существенным недостатком известных решений и конструкций гидрораспределителей является невозможность их использования в гидроприводах или рулевых системах большой мощности с высокими скоростями движения исполнительных выходных звеньев. Характерной особенностью быстродействующих следящих приводов, в частности приводов управления высокоманевренными летательными аппаратами, является высокая приемистость и малое запаздывание при отработке командных (управляющих) сигналов.However, a common significant drawback of the known solutions and designs of hydraulic control valves is the impossibility of their use in hydraulic drives or steering systems of high power with high speeds of executive output links. A characteristic feature of high-speed servo drives, in particular drives for controlling highly maneuverable aircraft, is high throttle response and low latency when working out command (control) signals.

Момент совершения максимальной работы приводом сопровождается значительными расходами рабочей жидкости и, соответственно, значительными угловыми перемещениями (рассогласованиями) золотников относительно своих нейтральных положений.The moment of maximum work by the drive is accompanied by significant expenditures of the working fluid and, accordingly, significant angular movements (mismatches) of the spools relative to their neutral positions.

Известные же конструкции гидрораспределителей отличаются недостаточным запасом по угловым перемещениям (поворотам) золотника из-за упора, охватываемого его рычага, во внутреннюю поверхность неподвижно установленного опорного кольца, угловые перемещения гидрораспределителей такого типа не превышают 7° в каждую сторону, что является недостаточным для установки их в гидроприводы высокоманевренных летательных аппаратов. Кроме того, известные гидрораспределители имеют малый запас динамической устойчивости при работе в гидросистемах управления, склонных к автоколебаниям.The well-known designs of hydraulic control valves are characterized by an insufficient supply of angular displacements (rotations) of the spool due to the stop covered by its lever into the inner surface of the fixed support ring; the angular movements of this type of valve do not exceed 7 ° in each direction, which is insufficient to install them in hydraulic drives of highly maneuverable aircraft. In addition, well-known directional control valves have a small margin of dynamic stability when operating in hydraulic control systems, prone to self-oscillations.

Наиболее радикальным способом гашения колебаний является применение демпферов гидравлического сопротивления, с помощью которых рассеивается в виде тепла кинематическая энергия колебаний.The most radical way of damping oscillations is the use of hydraulic resistance dampers, with the help of which the kinematic vibration energy is dissipated in the form of heat.

Очевидно, что система будет устойчивой против колебаний, если энергия, рассеиваемая демпфером при колебательных движениях будет превышать энергию, потенцированную при упругих деформациях компонентов гидросистемы.Obviously, the system will be stable against oscillations if the energy dissipated by the damper during vibrational movements exceeds the energy potentiated by elastic deformation of the components of the hydraulic system.

Эффективность демпфирования должна быть такой, чтобы демпфер при нормальных скоростях перекладки рулей не увеличивал нагрузки на ручке управления и не препятствовал возвращению ее в нейтральное положение. Сечение дросселирующих зазоров (или отверстий) в демпфере подбирается таким образом, чтобы демпфирование, с одной стороны, не увеличивало усилий для перемещения золотника, а с другой стороны, - чтобы при скоростных вибрационных его перемещениях создавалось демпфирование, способное погасить силу, возбуждающую колебания.The damping efficiency should be such that the damper at normal rudder shifting speeds does not increase the load on the control handle and does not prevent it from returning to the neutral position. The cross section of the throttling gaps (or holes) in the damper is selected so that the damping, on the one hand, does not increase the efforts to move the spool, and on the other hand, that damping is created during its high-speed vibrations, which can absorb the force that excites vibrations.

Известно распределительное устройство для гидроприводов, содержащее корпус со сливной полостью, плоский золотник с демпфером и поворотным рычагом привода (см. А.С. SU 480850, кл. F 01L 5/02 от 10.05.73, опубл. 15.08.75, бюл. №30. Публикация описания 17.10.75).Known switchgear for hydraulic actuators, comprising a housing with a drain cavity, a flat spool with a damper and a rotary lever of the drive (see A.S. SU 480850, class F 01L 5/02 of 05/10/73, publ. 15.08.75, bull. No. 30. Publication of the description of 10/17/75).

В известном распределителе демпфер выполнен в виде сдвоенного самоцентрирующего поршня, подвижно связанного с поворотным рычагом привода золотника, причем сдвоенный поршень своими наружными торцами образует в корпусе две демпферные камеры, постоянно сообщенные со сливной полостью корпуса посредством дросселирующих отверстий, выполненных в сдвоенном поршне.In the known distributor, the damper is made in the form of a double self-centering piston, movably connected with a rotary lever of the spool drive, and the double piston with its outer ends forms two damper chambers in the housing, constantly in communication with the drain cavity of the housing through throttling holes made in the double piston.

Однако в целом известный демпфер отличается конструктивной сложностью и нетехнологичностью из-за необходимости обеспечения высокой точности размеров и взаимного расположения взаимодействующих между собой деталей, установленных в расточках корпуса и пробки с резьбовым участком.However, in general, the well-known damper is notable for its structural complexity and low-tech because of the need to ensure high dimensional accuracy and the relative position of interacting parts installed in the bores of the body and plug with a threaded section.

К недостатку указанного гидрораспределителя следует отнести и то, что его корпус снабжен установочной поверхностью, что требует обеспечения высокой точности и небольшой шероховатости при обработке стыковочной поверхности, т.е. повторяется отмеченный выше недостаток конструкции аналога по А.С. №SU 577303.The disadvantage of this directional valve should also include the fact that its body is equipped with a mounting surface, which requires high accuracy and low roughness when processing the connecting surface, i.e. the above-noted drawback of the analog design according to A.S. is repeated No. SU 577303.

Сложность конструкции демпфера, обусловленная наличием в нем большого количества сопрягаемых узлов и деталей, в совокупности снижает надежность указанного гидрораспределителя и увеличивает общее количество люфтов в кинематической цепи от золотника к демпферу, значительно снижающих его качественные характеристики.The complexity of the damper design, due to the presence of a large number of mating units and parts in it, together reduces the reliability of the specified valve and increases the total number of backlashes in the kinematic chain from the spool to the damper, significantly reducing its quality characteristics.

«Так как демпферы, устанавливаемые между золотником и корпусом, имеют небольшие перемещения, необходимо устранять все причины, могущие привести к снижению эффективности демпфирования, в частности, устраняются люфты в соединениях кинематической проводки» (см. Башта Т.М. «Гидравлические приводы летательных аппаратов». Москва: изд. «Машиностроение», 1967, с.348).“Since the dampers installed between the spool and the housing have small displacements, it is necessary to eliminate all the reasons that could lead to a decrease in the damping efficiency, in particular, the backlashes in the kinematic wiring connections are eliminated” (see Bashta TM “Hydraulic drives of aircraft ". Moscow: publishing house" Engineering ", 1967, p. 344).

Наиболее универсальной конструктивно-принципиальной схемой гидрораспределителя является схема с центральной осью вращения - центральным приводом плоского золотника. Возможность получения углов поворота золотника до 60° в каждую сторону от нейтрального положения позволяет применять такую схему как в вышеуказанных случаях, так и в приводах с большими рассогласованиями, например, когда требуются расходные характеристики с насыщением.The most universal design and principle of the directional control valve is a scheme with a central axis of rotation - the central drive of a flat spool. The possibility of obtaining angles of rotation of the spool up to 60 ° in each direction from the neutral position allows the use of such a scheme both in the above cases and in drives with large discrepancies, for example, when saturable flow characteristics are required.

Наиболее близким аналогом-прототипом к заявляемому изобретению является известное из патентной литературы устройство по AC SU 286517, кл. 62 С 15/10, опубл. 10.11.70 г., бюллетень №34, которое содержит максимальное количество сходных с заявляемым гидрораспределителем признаков, а именно: оба гидрораспределителя четырехлинейные, каждый из них содержит корпус, опорное кольцо, приводной вал центрального расположения, кинематически и шарнирно связанный с ним плоский поворотный золотник с распределительными и сливными каналами, заключенный между нажимной шайбой и распределительной втулкой, на конец которой, обращенный к золотнику, выведены прямоугольные отверстия, соединенные с исполнительным цилиндром гидросистемы, и канал для подвода рабочей жидкости.The closest analogue prototype to the claimed invention is a device known from the patent literature according to AC SU 286517, class. 62 C 15/10, publ. November 10, 1970, bulletin No. 34, which contains the maximum number of characteristics similar to the claimed valve, namely: both valves are four-linear, each of them contains a housing, a support ring, a drive shaft of a central location, a flat rotary spool kinematically and pivotally connected to it with distribution and drain channels, enclosed between a pressure washer and a distribution sleeve, at the end of which, facing the spool, rectangular holes are connected to the actuator Indra hydraulic system, and a channel for supplying the working fluid.

В известном гидрораспределителе с целью уменьшения приводного момента и повышения эффективности компенсации гидродинамических сил сливной канал золотника выполнен в виде двух симметричных относительно распределительного канала сегментных пазов, имеющих треугольное сечение, отсечные кромки которых, расположенные по хорде, в среднем положении золотника совмещены с краями прямоугольных отверстий в распределительной втулке. Недостатками этого гидрораспределителя являются сложность расчета и необходимость получения фасонного профиля сливных каналов золотника.In the known directional control valve, in order to reduce the driving moment and increase the efficiency of hydrodynamic forces compensation, the spool drain channel is made in the form of two segmented grooves symmetrical with respect to the distribution channel, having triangular cross-section, cut-off edges of which located along the chord in the middle position of the spool are aligned with the edges of rectangular holes in distribution sleeve. The disadvantages of this valve are the complexity of the calculation and the need to obtain a shaped profile of the drain channels of the valve.

Конструкция известного гидрораспределителя-прототипа, кроме того, повторяет недостаток распределительных устройств вышеприведенных аналогов, заключающийся в чрезмерно ограниченных возможностях плоского золотника по угловым перемещениям (поворотам) относительно своего нейтрального положения. Причины, способствующие этому, заключаются в том, что канал подвода рабочей среды и рабочие окна распределительной втулки сгруппированы локально в периферийной зоне и сформированы по наиболее короткой хорде, с максимальным отстоянием ее от оси поворота золотника. Такое конструктивное исполнение, с одной стороны, позволило минимизировать геометрические параметры плоского золотника, а с другой - ограничило рабочий диапазон углов поворота его до значений, не превышающих значений указанных выше аналогов.The design of the known hydraulic control valve-prototype, in addition, repeats the disadvantage of the distribution devices of the above analogues, which consists in the overly limited possibilities of a flat spool in angular displacement (rotation) relative to its neutral position. The reasons contributing to this are that the channel for supplying the working medium and the working windows of the distribution sleeve are grouped locally in the peripheral zone and are formed by the shortest chord, with its maximum distance from the axis of rotation of the spool. Such a design, on the one hand, made it possible to minimize the geometric parameters of a flat spool, and on the other, limited the working range of its rotation angles to values not exceeding the values of the above analogues.

Известная конструкция в основном имеет монофункциональное назначение и применение, поэтому наиболее актуальным на сегодняшний день становится вопрос разработки и создания гидрораспределителей универсального применения, сочетающих в себе многофункциональные возможности и позволяющих при этом уменьшить существующую номенклатуру конструкций гидрораспределителей с плоским поворотным золотником.The known design basically has a monofunctional purpose and application, therefore, the most urgent today is the question of the development and creation of hydraulic valves of universal application, combining multifunctional capabilities and thus reducing the existing range of designs of hydraulic valves with a flat rotary valve.

На существующем уровне техники известная конструкция гидрораспределителя аналога-прототипа не удовлетворяет разработчиков объектов применения специальным требованиям, в частности, требованиям по обеспечению принципов агрегатирования и модульности исполнения составляющих элементов. Выполнение этих условий открывает возможность проводить автономную отработку технических характеристик и испытания, позволяет выполнить встройку гидрораспределителя непосредственно в корпус гидропривода, а также существенно упростить работы, связанные с монтажом и демонтажом непосредственно на объекте применения.At the current level of technology, the known design of the hydrodistributor of the analogue of the prototype does not satisfy the developers of the application objects with special requirements, in particular, the requirements for ensuring the principles of aggregation and modularity of the execution of constituent elements. Fulfillment of these conditions makes it possible to carry out autonomous testing of technical specifications and tests, allows you to embed the valve directly into the body of the hydraulic drive, and also significantly simplify the work associated with installation and dismantling directly at the application.

В конструкции аналога-прототипа, так же как и в вышеупомянутых аналогах гидрораспределителей по А.С. SU 575303 и патенту RU 2219352, демпфирующие силы, пропорциональные скорости перемещения золотника, весьма незначительны.In the design of the analogue of the prototype, as well as in the aforementioned analogs of control valves according to A.S. SU 575303 and patent RU 2219352, damping forces proportional to the speed of movement of the spool are very small.

В качестве внешнего уплотнения приводного вала в конструкции гидрораспределителя аналога-прототипа применены установленные в кольцевые прямоугольные канавки вала круглые резиновые, дублирующие друг друга, кольца, отличающиеся, как известно, повышенным статическим трением, неизбежно приводящим к увеличению момента страгивания плоского золотника из нейтрального положения и к снижению чувствительности и устойчивости управления, что в значительной степени ухудшает качественные характеристики следящей системы управления летательным аппаратом.As an external seal of the drive shaft in the design of the analogue prototype hydrodistributor, round rubber rings duplicating each other are installed in annular rectangular grooves of the shaft, rings differing, as is known, by increased static friction, which inevitably leads to an increase in the moment of moving the flat spool from the neutral position and to reduce the sensitivity and stability of control, which significantly impairs the quality characteristics of the tracking control system of the aircraft apparatus.

В совокупности указанные недостатки снижают показатели надежности работы известных гидрораспределителей и ограничивают их применение в гидроприводах систем управления летательных аппаратов.Together, these shortcomings reduce the reliability of known hydraulic control valves and limit their use in hydraulic drives of aircraft control systems.

Технической задачей предлагаемого изобретения помимо сохранения эффективного способа компенсации гидродинамических сил гидрораспределителя-прототипа является повышение надежности работы гидрораспределителя, упрощение его конструкции и реализация возможности встройки гидрораспределителя непосредственно в корпус гидропривода путем создания автономного и технологичного гидрораспределителя модульного исполнения с центральным приводом, с цилиндрической поверхностью, удобного в отработке технических характеристик и исключающего его разборку перед постановкой на объект.The technical task of the invention in addition to preserving an effective method of compensating the hydrodynamic forces of the hydrodistributor prototype is to increase the reliability of the valve, simplifying its design and realizing the possibility of embedding the valve directly into the valve body by creating an autonomous and technological valve with a central drive and a cylindrical surface, convenient in development of technical characteristics and exclusive its disassembly before directing to the site.

Технической задачей предлагаемого изобретения также является расширение эксплуатационных и компоновочных возможностей гидрораспределителей путем реализации возможности применения их в гидроприводах или рулевых системах большой мощности с высокими скоростями выходных звеньев, например, для систем управления высокоманевренными летательными аппаратами за счет более глубокого расширения существующего диапазона углов поворота управляющего вала гидрораспределителя от нейтрального положения с ±7° до ±60°.The technical task of the invention is also to expand the operational and layout capabilities of the control valves by realizing the possibility of using them in hydraulic drives or high-power steering systems with high output link speeds, for example, for control systems of highly maneuverable aircraft due to deeper expansion of the existing range of rotation angles of the control valve of the control valve from neutral from ± 7 ° to ± 60 °.

Другой не менее важной технической задачей является устранение влияния и подавление возможных автоколебаний, сгенерированных в системе управления летательного аппарата.Another equally important technical task is to eliminate the influence and suppress possible oscillations generated in the aircraft control system.

Поставленная задача решается тем, что в четырехлинейном гидрораспределителе с плоским поворотным золотником и центральным приводом модульного исполнения для встроенного монтажа с реализацией функции активного демпфирования, содержащем корпус, опорное кольцо, приводной вал центрального расположения, кинематически и шарнирно связанный с приводным валом плоский поворотный золотник с распределительными и сливными каналами и радиально направленным внутренним пазом, заключенный внутри опорного кольца и между нажимной шайбой и распределительной втулкой, на конец которой, обращенный к золотнику, выведены прямоугольные отверстия, соединенные с исполнительным цилиндром гидросистемы, и каналы для подвода и отвода рабочей жидкости, согласно изобретению корпус гидрораспределителя выполнен в виде полого цилиндра с двумя кольцевыми уплотнительными элементами на наружной цилиндрической поверхности и закрытого с одного конца днищем с центральной горловиной, в которой установлен спрофилированный хвостовик приводного вала с возможностью вращательного движения, а торец открытого конца цилиндра снабжен равномерно размещенными по окружности резьбовыми отверстиями для болтов, фиксирующих и жестко соединяющих цилиндр и распределительную втулку между собой, при этом наружный диаметр втулки равен или меньше наружного диаметра цилиндра, а на ее внешней стороне образованы крепежные отверстия и три отверстия с возможностью герметичного сообщения с полостями управления исполнительным цилиндром гидросистемы и каналом напорной полости, причем торец распределительной втулки, контактирующий с опорными торцами болтов, выполнен открытым,The problem is solved in that in a four-line directional control valve with a flat rotary valve and a central drive of modular design for built-in installation with the implementation of the active damping function, comprising a housing, a support ring, a drive shaft of a central location, a flat rotary valve with camshafts and pivotally connected to the drive shaft and drain channels and a radially directed internal groove enclosed within the support ring and between the pressure washer and the camshaft with a bushing, at the end of which, facing the spool, rectangular holes are connected to the hydraulic actuator cylinder and channels for supplying and discharging the working fluid, according to the invention, the valve body is made in the form of a hollow cylinder with two annular sealing elements on the outer cylindrical surface and closed from one end with a bottom with a central neck, in which a profiled shank of the drive shaft is installed with the possibility of rotational movement, and the end face is open The finished end of the cylinder is provided with threaded holes for bolts that are evenly spaced around the circumference, fixing and rigidly connecting the cylinder and the distribution sleeve to each other, while the outer diameter of the sleeve is equal to or less than the outer diameter of the cylinder, and fastening holes and three holes are formed on its outside with the possibility of tight communication with the control cavities of the hydraulic actuator cylinder and the pressure cavity channel, with the end of the distribution sleeve in contact with the supporting ends of the comrade, made open,

согласно изобретению, плоский золотник, размещенный внутри опорного кольца, конструктивно и функционально выполнен по симметрично ориентированной схеме управления и расположения его составляющих элементов и образован в виде диска с интегрированным компонентом для активного демпфирования, с внутренней центрирующей цилиндрической расточкой и возможностью одновременного контакта своими торцовыми поверхностями с плоскостями нажимной шайбы и распределительной втулки с перекрытием у последней ее дугообразных или прямоугольных дросселирующих рабочих окон, спрофилированных таким образом, чтобы в период прохождения окон плоским золотником расход рабочей среды изменялся по линейному или близко к линейному закону, при этом на конце распределительной втулки, обращенном к золотнику, выполнены сливные дросселирующие отверстия, а компонент для активного демпфирования золотника сформирован в виде сужающейся в периферийном направлении перегородки-лопасти, выполненной за одно целое с диском и разделяющей внутренний объем распределителя на две полости (демпфирующие камеры), ограниченные неподвижными стенками нажимной шайбы, распределительной втулки и опорного кольца с дросселирующими зазорами по контуру лопасти, при этом каждая разделенная полость (камера) постоянно сообщена с соответствующим сливным дросселирующим отверстием распределительной втулки, кроме этого оси радиально направленного внутреннего паза золотника, его внутренней цилиндрической расточки и демпфирующей лопасти расположены в одной плоскости, которая является общей плоскостью симметрии, а дросселирующие рабочие окна распределительной втулки симметрично разнесены в перпендикулярном направлении относительно плоскости симметрии золотника и образованы на одной прямой - наибольшей хорде, проходящей через центральную ось поворота золотника, причем распределительный канал золотника сформирован в виде симметрично расположенного относительно плоскости симметрии дугообразного сквозного паза с отсечными подающими кромками прямоугольной формы, образованными на краях паза в зонах, обращенных в сторону расположения дросселирующих рабочих окон распределительной втулки, а сливные каналы сформированы в виде выемок прямоугольной формы, отсечные кромки которых расположены на общей хорде и в среднем положении золотника совмещены с краями прямоугольных окон распределительной втулки,according to the invention, a flat spool located inside the support ring is structurally and functionally made according to a symmetrically oriented control scheme and the arrangement of its constituent elements and is formed in the form of a disk with an integrated component for active damping, with an internal centering cylindrical bore and the possibility of simultaneous contact of its end surfaces with the planes of the thrust washer and the distribution sleeve with overlapping at its last arcuate or rectangular dross of working windows, profiled so that during the passage of windows with a flat spool, the flow rate of the working medium changes linearly or close to a linear law, while drain throttling holes are made at the end of the distribution sleeve facing the spool, and a component for active damping of the spool is formed in the form of a septum-blade narrowing in the peripheral direction, made in one piece with the disk and dividing the internal volume of the distributor into two cavities (damping chambers) bounded by the fixed walls of the thrust washer, the distribution sleeve and the support ring with throttling gaps along the blade contour, each divided cavity (chamber) being constantly in communication with the corresponding drain throttling hole of the distributing sleeve, except for this axis of the radially directed inner groove of the spool, its inner cylindrical bore and damping blades are located in one plane, which is a common plane of symmetry, and the throttling working windows of the distributor spools are symmetrically spaced in the perpendicular direction relative to the plane of symmetry of the spool and are formed on one straight line - the largest chord passing through the central axis of rotation of the spool, and the distribution channel of the spool is formed in the form of an arcuate through groove symmetrically located relative to the plane of symmetry with cut-off rectangular feeding edges formed at the edges of the groove in the areas facing the location of the throttling working windows of the distribution sleeve and, and the drain channels are formed in the form of recesses of rectangular shape, the cutoff edges of which are located on a common chord and in the middle position of the spool are aligned with the edges of the rectangular windows of the distribution sleeve,

согласно изобретению, в средней части приводного вала образован участок с наружной сферической направляющей поверхностью и радиально направленным центральным отверстием, а указанная кинематическая шарнирная связь выполнена в виде цилиндрического штифта, один конец которого установлен в центральное отверстие сферического участка приводного вала, а другой - консольной частью введен в зацепление с радиально направленным внутренним пазом золотника с возможностью постоянного контактирования и взаимодействия с его соответствующими поверхностями, при этом цилиндрический штифт расположен в отверстии приводного вала с гарантированным радиальным натягом, а в пазе золотника - с минимальным гарантированным радиальным зазором,according to the invention, in the middle part of the drive shaft, a section with an outer spherical guide surface and a radially directed central hole is formed, and the specified kinematic articulation is made in the form of a cylindrical pin, one end of which is installed in the central hole of the spherical section of the drive shaft, and the other is inserted by the cantilever part meshing with a radially directed inner groove of the spool with the possibility of constant contact and interaction with its respective surfaces, while the cylindrical pin is located in the hole of the drive shaft with a guaranteed radial interference, and in the groove of the spool with a minimum guaranteed radial clearance,

согласно изобретению для герметизации приводного вала и минимизации величины трения внешнее уплотнение приводного вала выполнено в виде встроенного в кольцевую расточку корпуса манжетного уплотнителя с защитным кольцом конической формы, устанавливаемого со стороны открытого конца приводного вала для предохранения герметизирующего элемента манжеты от повреждений, при этом между опорным торцом манжетного уплотнителя и стенкой корпуса установлена опорная шайба с контактной площадью, равной площади опорного торца манжетного уплотнителя, а на внешней стороне корпуса опозитно манжетному уплотнителю концентрично центральной горловине образованы по меньшей мере две пары диаметрально и равномерно расположенных по окружности сквозных отверстий с возможностью ввода в них цилиндрических стержней (например, штырей съемника) для реализации отжима и извлечения манжетного уплотнителя из гнезда корпуса распределителя при проведении сборочно-монтажных или ремонтно-восстановительных работ гидрораспределителя.according to the invention, for sealing the drive shaft and minimizing the amount of friction, the outer seal of the drive shaft is made in the form of a lip seal built into the ring bore of the housing with a conical protective ring mounted from the open end of the drive shaft to protect the sealing element of the sleeve from damage, while between the supporting end of the lip seal and the housing wall has a thrust washer with a contact area equal to the area of the butt end of the lip seal spruce, and on the outer side of the casing, a lip seal with a concentric central neck formed at least two pairs of through-holes diametrically and evenly spaced around the circumference with the possibility of introducing cylindrical rods (for example, puller pins) into them for spinning and removing the lip seal from the housing socket valve during assembly, installation or repair work of the hydraulic valve.

Выполнение корпуса предложенного гидрораспределителя в виде полого цилиндра с кольцевыми уплотнительными элементами на наружной цилиндрической поверхности и жесткое крепление с помощью крепежных болтов круглой по форме распределительной втулки к цилиндру существенно упрощает конструкцию и позволяет создать цельноблочный модуль, удобный для встройки непосредственно в гнездо корпуса гидропривода, обеспечивая его минимальные габариты и массу.The housing of the proposed valve in the form of a hollow cylinder with ring sealing elements on the outer cylindrical surface and rigid fastening with fastening bolts of a round-shaped distribution sleeve to the cylinder greatly simplifies the design and allows you to create a one-piece module, convenient for installation directly into the socket of the hydraulic actuator housing, providing it minimum dimensions and weight.

Стыковка модуля к корпусу и соединение между собой каналов осуществляется через технологичные соединительные уплотняющие втулки, широко применяющиеся в отечественной практике.The module is docked to the housing and the channels are connected to each other through technological connecting sealing sleeves, which are widely used in domestic practice.

Выполнение внешнего торца распределительной плиты открытым позволяет произвести стопорение болтов проволокой, чем обеспечивается надежная работа гидрораспределителя в составе привода летательного аппарата в течение всего периода эксплуатации.The execution of the outer end of the distribution plate open allows locking the bolts with wire, which ensures reliable operation of the valve in the drive of the aircraft during the entire period of operation.

За счет выполнения золотника по симметрично ориентированной схеме управления и расположения ее основных составляющих элементов расширяются эксплуатационные и компоновочные возможности при установке гидрораспределителя на объекте применения, повышается технологичность изготовления и улучшаются условия контроля процесса более точного формирования перекрытий и расположения отсечных кромок золотника относительно рабочих окон распределительной втулки, что в конечном итоге и определяет качественные характеристики гидрораспеделителя.Due to the execution of the spool according to a symmetrically oriented control scheme and the location of its main constituent elements, the operational and layout capabilities when installing the valve in the application are expanded, the manufacturability is improved and the conditions for controlling the process of more accurate overlap formation and the location of the spool shut-off edges relative to the working windows of the distribution sleeve are improved, which ultimately determines the quality characteristics of hydraulic separation la.

Оснащение плоского золотника компонентом активного демпфирования в виде разделяющей внутренний объем гидрораспределителя перегородки-лопасти с использованием рабочего пространства между распределительной втулкой и нажимной шайбой устраняет необходимость использования специальных встроенных демпфирующих устройств и исключает применение элементов кинематики, а вместе с ними и нежелательные люфты, чем значительно упрощается конструкция гидрораспределителя, повышается его технологичность, улучшаются габаритно-массовые характеристики и расширяются эксплуатационные возможности по применению.Equipping a flat spool with an active damping component in the form of a partition-blade separating the internal volume of the hydraulic distributor using the working space between the distributor sleeve and the pressure washer eliminates the need for special built-in damping devices and eliminates the use of kinematic elements, and with them unwanted backlashes, which greatly simplifies the design directional valve, its manufacturability increases, overall mass characteristics improve sticks and expanding operational capabilities for use.

Выполнение распределительного канала в золотнике в виде симметрично расположенного относительно плоскости симметрии дугообразного сквозного паза позволяет достичь значительных углов поворота золотника и соответственно расходов рабочей жидкости, чем реализуется возможность практического применения предлагаемого изобретения в гидроприводах систем управления летательных аппаратов с большой выходной мощностью и высокими скоростями исполнительных выходных звеньев.The implementation of the distribution channel in the spool in the form of an arcuate through groove symmetrically located relative to the plane of symmetry allows significant angles of rotation of the spool and, accordingly, the flow rate of the working fluid, which makes it possible to practically use the present invention in hydraulic drives of aircraft control systems with high output power and high speeds of executive output links .

Образование сливных каналов золотника в виде выемок с профилем несложной формы обеспечивает достаточную эффективность компенсации гидродинамических сил.The formation of drain channels of the spool in the form of recesses with a simple profile profile provides sufficient compensation for hydrodynamic forces.

Применение в качестве внешнего уплотнения приводного вала гидрораспределителя уплотнителя манжетного типа с защитным внутренним коническим кольцом минимизирует приводной момент страгивания золотника, а введение под опорный торец манжетного уплотнителя опорной шайбы с возможностью ее отжима вместе с манжетным уплотнителем из гнезда корпуса гидрораспределителя значительно повышает уровень качества проведения сборочно-монтажных и ремонтно-восстановительных работ по гидрораспределителю.The use of a cuff-type sealant with a protective inner conical ring as an external drive shaft of the control valve minimizes the drive moment of sliding of the spool, and the introduction of a support washer under the support end of the sleeve seal with the possibility of pressing it together with the sleeve seal from the valve body socket significantly increases the quality level of assembly installation and repair work on the hydrodistributor.

Таким образом, заявляемое техническое решение обладает преимуществом по сравнению с аналогом-прототипом и другими известными решениями, обеспечивающими достижение поставленной задачи - повышение надежности, технико-экономических и эксплуатационных качеств гидрораспределителя с плоским поворотным золотником с центральным приводом.Thus, the claimed technical solution has the advantage compared to the analogue of the prototype and other known solutions that ensure the achievement of the task - improving the reliability, technical, economic and operational qualities of the valve with a flat rotary valve with a central drive.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где:The essence of the invention is illustrated by drawings, where:

- на фиг.1 представлен вариант предложенного четырехлинейного гидрораспределителя с плоским поворотным золотником 25 и центральным приводом 7 модульного исполнения для встроенного монтажа с реализацией функции активного демпфирования, общий вид, разрез;- figure 1 presents a variant of the proposed four-way valve with a flat rotary valve 25 and a central drive 7 of modular design for integrated mounting with the implementation of the active damping function, general view, section;

- на фиг.2 показан разрез А-А на фиг.1 золотникового устройства с компонентом для демпфирования в виде лопасти 35 в исходном, нейтральном положении золотника 25;- figure 2 shows a section aa in figure 1 of the spool device with a component for damping in the form of a blade 35 in the initial, neutral position of the spool 25;

- на фиг.3 показан разрез Б-Б на фиг.2, исходное, нейтральное положение золотника 25 относительно рабочего окна 20 распределительной втулки 13;- figure 3 shows a section bB in figure 2, the initial, neutral position of the spool 25 relative to the working window 20 of the distribution sleeve 13;

- на фиг.4 показан разрез А-А на фиг.1 золотникового устройства при отклоненном золотнике 25 на рабочий угол α° от нейтрального положения против часовой стрелки;- figure 4 shows a section aa in figure 1 of the spool device when the spool 25 is rejected by the working angle α ° from the neutral position counterclockwise;

- на фиг.5 показан разрез В-В на фиг.4, изображено открытие напорной отсечной кромки 43 золотника 25 при его отклонении против часовой стрелки;- figure 5 shows a section bb in figure 4, shows the opening of the discharge pressure cut-off edge 43 of the spool 25 when it is deflected counterclockwise;

- на фиг.6 показан разрез Г-Г на фиг.4, изображено открытие сливной отсечной кромки 44 золотника 25 при его отклонении против часовой стрелки;- figure 6 shows a section GG in figure 4, shows the opening of the drain cut-off edge 44 of the spool 25 when it is deflected counterclockwise;

- на фиг.7 показан вид Е на фиг.1, приведен способ контровки болтов 12, стягивающих корпус 1 и распределительную втулку 13 между собой (фиг.1);- figure 7 shows a view of E in figure 1, shows the method of locking bolts 12, tightening the housing 1 and the distribution sleeve 13 between themselves (figure 1);

- на фиг.8 показан общий вид, разрез, вариант встроенной установки четырехлинейного гидрораспределителя с плоским поворотным золотником и центральным приводом модульного исполнения в корпус гидропривода.- Fig. 8 shows a general view, a section, a variant of the integrated installation of a four-linear valve with a flat rotary valve and a central drive of modular design in the hydraulic actuator housing.

Гидрораспределитель состоит из корпуса - полого цилиндра 1 (фиг.1) с двумя кольцевыми уплотнительными элементами 2 на наружной цилиндрической поверхности 3 и закрытого с одного конца днищем 4 с центральной горловиной 5, в которой установлен спрофилированный хвостовик 6 приводного вала 7, опорами которого являются подшипники качения 8 и 9. На торце 10 открытого конца корпуса-цилиндра 1 расположены равномерно размещенные по окружности резьбовые отверстия 11, в которые ввернуты с определенным моментом затяжки болты 12, фиксирующие и жестко соединяющие корпус-цилиндр 1 с распределительной втулкой 13 через крепежные отверстия 14. На внешней стороне распределительной втулки 13 образованы три отверстия 15, 16 и 17 (фиг.7) под соединительные уплотнительные втулки 18 (фиг.8). Отверстия 15 и 16 с дросселирующими окнами 19 и 20 сообщаются с полостями управления исполнительным цилиндром гидросистемы, отверстие 17 сообщается с каналом напорной полости 21 (фиг.8). Торец 22 распределительной втулки 13 (фиг.1), контактирующий с опорными торцами болтов 12, выполнен открытым для обеспечения возможности стопорения болтов 12 контровочной проволокой 23 (фиг.7).The control valve consists of a housing - a hollow cylinder 1 (Fig. 1) with two annular sealing elements 2 on the outer cylindrical surface 3 and a bottom closed at one end 4 with a central neck 5, in which a profiled shank 6 of the drive shaft 7 is installed, the bearings of which are bearings rolling elements 8 and 9. At the end 10 of the open end of the cylinder body 1 there are threaded holes 11 evenly spaced around the circumference, into which the bolts 12 are screwed with a certain tightening torque, fixing and rigidly connecting housing the cylinder 1 with the distribution sleeve 13 through the mounting holes 14. On the outside of the distribution sleeve 13 three holes 15, 16 and 17 (Fig. 7) are formed for the connecting sealing bushings 18 (Fig. 8). Holes 15 and 16 with throttling windows 19 and 20 are in communication with the control cavities of the hydraulic actuator, the hole 17 is in communication with the channel of the pressure cavity 21 (Fig. 8). The end face 22 of the distribution sleeve 13 (Fig. 1), in contact with the supporting ends of the bolts 12, is made open to enable locking of the bolts 12 with a safety wire 23 (Fig. 7).

Во внутренней расточке корпуса-цилиндра 1 установлено опорное кольцо 24 (фиг.1), внутри которого заключен плоский золотник 25 между нажимной шайбой 26 и распределительной втулкой 13, на конец которой, обращенный к золотнику 25, выведены прямоугольные отверстия - дросселирующие рабочие окна 19, 20 (фиг.7) для подсоединения к исполнительному цилиндру гидросистемы и каналы 27, 28 для подвода и отвода рабочей жидкости соответственно.In the inner bore of the cylinder body 1, a support ring 24 is installed (Fig. 1), inside of which there is a flat spool 25 between the pressure washer 26 and the distribution sleeve 13, at the end of which, facing the spool 25, rectangular holes are output - throttling working windows 19, 20 (Fig. 7) for connecting to the hydraulic actuator cylinder and channels 27, 28 for supplying and discharging the working fluid, respectively.

В золотнике 25 (фиг.1, 2 и 3) выполнены распределительный канал 29, сливные каналы 30, 31 и радиально направленный внутренний паз 32. Золотник 25 образован в виде диска с интегрированным компонентом для активного демпфирования и с внутренней соосно расположенной центрирующей цилиндрической расточкой 33 (фиг.1). На конце распределительной втулки 13, обращенном к золотнику 25, выполнены сливные дросселирующие отверстия 28 и 34 (фиг.1, 2, 7). Компонент для активного демпфирования золотника 25 сформирован в виде сужающейся в периферийном направлении перегородки-лопасти 35, выполненной за одно целое с золотником 25 и разделяющей внутренней объем гидрораспределителя на две полости - демпфирующие камеры 36 и 37 (фиг.2), ограниченные неподвижными стенками нажимной шайбы 26, распределительной втулки 13 и опорного кольца 24 с дросселирующими зазорами 38, 39, 40 по контуру лопасти 35 (фиг.1).In the spool 25 (FIGS. 1, 2 and 3), a distribution channel 29, drain channels 30, 31 and a radially directed internal groove 32 are made. The spool 25 is formed in the form of a disk with an integrated component for active damping and with an internal coaxially located centering cylindrical bore 33 (figure 1). At the end of the distribution sleeve 13, facing the spool 25, drain throttling holes 28 and 34 are made (FIGS. 1, 2, 7). The component for active damping of the spool 25 is formed in the form of a septum-blade 35 tapering in the peripheral direction, made in one piece with the spool 25 and dividing the internal volume of the control valve into two cavities - damping chambers 36 and 37 (Fig. 2), limited by the fixed walls of the pressure washer 26, the distribution sleeve 13 and the support ring 24 with throttling gaps 38, 39, 40 along the contour of the blade 35 (figure 1).

Демпфирующие камеры 36 и 37 (фиг.4) соединены с соответствующими дросселирующими сливными отверстиями 28 и 34, разделенными между собой перемычкой 41 (фиг.7). Оси радиально направленного внутреннего паза 32 золотника 25 (фиг.2), его внутренней цилиндрической расточки 33 (фиг.1) и демпфирующей лопасти 35 расположены в одной плоскости, являющейся общей плоскостью симметрии С-С (фиг.2).The damping chambers 36 and 37 (Fig. 4) are connected to the corresponding throttling drain holes 28 and 34, separated by a jumper 41 (Fig. 7). The axis of the radially directed inner groove 32 of the spool 25 (FIG. 2), its inner cylindrical bore 33 (FIG. 1) and the damping blade 35 are located in one plane, which is the common plane of symmetry CC (FIG. 2).

Дросселирующие рабочие окна 19 и 20 (фиг.2) распределительной втулки 13 симметрично разнесены в перпендикулярном направлении относительно плоскости симметрии С-С и образованы на одной прямой - наибольшей хорде 42, проходящей через центральную ось поворота золотника 25.The throttling working windows 19 and 20 (FIG. 2) of the distribution sleeve 13 are symmetrically spaced in the perpendicular direction relative to the plane of symmetry CC and are formed on one straight line - the largest chord 42 passing through the central axis of rotation of the spool 25.

Распределительный канал 29 золотника 25 (фиг.2) сформирован в виде симметрично расположенного относительно плоскости симметрии С-С дугообразного сквозного паза с отсечными подающими кромками 43 (фиг.3) прямоугольной формы, а сливные каналы 30 и 31 (фиг.2, 3) выполнены в виде выемок прямоугольной формы, отсечные кромки которых 44 совмещены с краями прямоугольных окон 19, 20 распределительной втулки 13.The distribution channel 29 of the spool 25 (figure 2) is formed in the form of an arcuate through groove symmetrically located relative to the plane of symmetry CC with the cut-off feed edges 43 (figure 3) of a rectangular shape, and the drain channels 30 and 31 (figure 2, 3) made in the form of recesses of rectangular shape, cut-off edges of which 44 are aligned with the edges of rectangular windows 19, 20 of the distribution sleeve 13.

В средней части приводного вала 7 (фиг.1) образован участок 45 с наружной сферической направляющей поверхностью и радиально направленным центральным отверстием 46. Кинематическая шарнирная связь между приводным валом 7 и плоским золотником 25 выполнена в виде цилиндрического штифта 47, один конец которого установлен в центральное отверстие 46 сферического участка 45 приводного вала 7, а другой - консольной частью 48 введен в зацепление с радиально направленным внутренним пазом 32 (фиг.2) золотника 25 с возможностью постоянного контактирования и взаимодействия с его соответствующими поверхностями, при этом цилиндрический штифт 47 (фиг.1) расположен в отверстии 46 приводного вала 7 с гарантированным радиальным натягом, а в пазе 32 (фиг.2) золотника 25 - с минимальным гарантированным радиальным зазором.In the middle part of the drive shaft 7 (Fig. 1), a section 45 is formed with an outer spherical guide surface and a radially directed central hole 46. The kinematic articulation between the drive shaft 7 and the flat spool 25 is made in the form of a cylindrical pin 47, one end of which is installed in the central the hole 46 of the spherical portion 45 of the drive shaft 7, and the other cantilever part 48 is engaged with the radially directed inner groove 32 (figure 2) of the spool 25 with the possibility of constant contact and interaction with its corresponding surfaces, while the cylindrical pin 47 (Fig. 1) is located in the hole 46 of the drive shaft 7 with a guaranteed radial interference, and in the groove 32 (Fig. 2) of the spool 25 with a minimum guaranteed radial clearance.

Для герметизации и минимизации величины трения внешнее уплотнение приводного вала выполнено в виде встроенного в кольцевую расточку 49 корпуса 1 манжетного уплотнителя 50 (фиг.1) с защитным кольцом конической формы 51, устанавливаемого со стороны открытого конца приводного вала для предохранения герметизирующего элемента 52 манжеты 50 от повреждений, при этом между опорным торцом манжетного уплотнителя 50 и стенкой корпуса 1 установлена опорная шайба 53 с контактной площадью, равной площади опорного торца манжетного уплотнителя 50, а на внешней стороне корпуса 1 оппозитно манжетному уплотнителю 50 концентрично центральной горловине 5 образованы диаметрально и равномерно расположенные по окружности сквозные отверстия 54 для реализации отжима и извлечения манжетного уплотнителя 50 из гнезда - кольцевой расточки 49 распределителя при помощи, например, штыревого съемника при проведении сборочно-монтажных или ремонтно-восстановительных работ.To seal and minimize the amount of friction, the outer seal of the drive shaft is made in the form of a lip seal 50 (Fig. 1) integrated into the annular bore 49 of the housing 1 (FIG. 1) with a protective ring 51 mounted on the open end of the drive shaft to protect the sealing element 52 of the sleeve 50 from damage, while between the supporting end of the lip seal 50 and the wall of the housing 1 is installed a supporting washer 53 with a contact area equal to the area of the supporting end of the lip seal 50, and on the outer through holes 54, diametrically and evenly spaced around the circumference, are formed on the side of the housing 1 opposite to the lip seal 50, concentrically to the central neck 5 for realizing the extraction and extraction of the lip seal 50 from the receptacle - annular bore 49 of the distributor using, for example, a pin remover during assembly and installation or repair -restoration work.

Гидрораспределитель работает следующим образом (фиг.1).The valve operates as follows (figure 1).

При повороте управляющего вала 7 из исходного, нейтрального положения в положение, показанное на фиг.4 и 5 (например, против часовой стрелки), золотник 25 открывает в распределительной втулке 13 окна 19 и 20. Поток рабочей жидкости из полости нагнетания - распределительного канала 29 золотника 25 проходит в дросселирующее окно 20, полостное отверстие 16 (фиг.7) и далее в гидродвигатель, перемещая его исполнительный шток в одно из крайних положений. Из гидродвигателя поток рабочей жидкости проходит через полостное отверстие 15 и окно 19 распределительной втулки 13, попадает во внутреннюю полость гидрораспределителя и вытекает через дросселирующий канал слива 28.When the control shaft 7 is rotated from the initial, neutral position to the position shown in Figs. 4 and 5 (for example, counterclockwise), the spool 25 opens the windows 19 and 20 in the distributor sleeve 13. The flow of the working fluid from the discharge cavity - distribution channel 29 the spool 25 passes into the throttling window 20, the cavity hole 16 (Fig.7) and then into the hydraulic motor, moving its actuator rod to one of the extreme positions. From the hydraulic motor, the flow of working fluid passes through the cavity hole 15 and the window 19 of the distribution sleeve 13, enters the internal cavity of the valve and flows through the throttle discharge channel 28.

Следует отметить, что при прохождении рабочей жидкости под давлением из распределительного канала 29 золотника 25 в окно 20 распределительной втулки 13 возникает, как известно, реактивная гидродинамическая сила, горизонтальная составляющая которой создает сопротивление приводному моменту и стремится вернуть золотник в среднее, нейтральное положение.It should be noted that during the passage of the working fluid under pressure from the distribution channel 29 of the spool 25 into the window 20 of the distribution sleeve 13, as is known, a hydrodynamic reactive force arises, the horizontal component of which creates resistance to the driving moment and tends to return the spool to the middle, neutral position.

В предложенном гидрораспределителе при движении рабочей жидкости из гидродвигателя через полостное отверстие 15 и окно 19 распределительной втулки 13 и далее по спрофилированной выемке 31 (фиг.6) золотника 25 рабочая жидкость меняет направление движения при переходе с одной стенки спрофилированной выемки 31 на другую. В результате возникает гидродинамическая сила, создающая момент, совпадающий по направлению с приводным моментом, т.е. действующий в сторону открытия подающей кромки 43 (фиг.4 и 5), при этом требуемая величина приводного момента уменьшается, а чувствительность и точность управления значительно повышаются.In the proposed valve, when the working fluid moves from the hydraulic motor through the cavity hole 15 and the window 19 of the distribution sleeve 13 and further along the profiled recess 31 (Fig.6) of the spool 25, the working fluid changes the direction of movement when moving from one wall of the profiled recess 31 to another. As a result, a hydrodynamic force arises, creating a moment that coincides in direction with the driving moment, i.e. acting towards the opening of the feed edge 43 (4 and 5), while the required magnitude of the drive torque is reduced, and the sensitivity and accuracy of control are significantly increased.

При повороте приводного вала 7 из нейтрального, исходного положения в другое положение процесс работы гидрораспределителя протекает аналогично описанному, при этом исполнительный шток гидродвигателя перемещается в противоположную сторону.When the drive shaft 7 is rotated from a neutral, initial position to another position, the operation of the control valve proceeds similarly to that described, while the actuator stem of the hydraulic motor moves in the opposite direction.

Режим активного - «дежурного» демпфирования распределительного устройства осуществляется следующим образом.The active mode - “standby” damping of the switchgear is as follows.

При повороте приводного вала 7 происходит поворот плоского золотника 25 вместе с сформированной с ним за одно целое демпфирующей лопастью 35, разделяющей внутренний объем гидрораспределителя на две демпфирующие камеры (полости) 36 и 37 (фиг.4), сообщающиеся между собой через дросселирующие зазоры 38, 39 и 40 (фиг.1), образованные по контуру лопасти 35. При этом обе демпфирующие камеры через дросселирующие сливные отверстия 28 и 34 (фиг.4, 1) распределительной втулки 13 сообщены со сливной закрытой магистралью летательного аппарата, в которой постоянно поддерживается избыточное давление в диапазоне 4…6 кгс/см2.When the drive shaft 7 is rotated, the flat spool 25 rotates together with the damping blade 35 formed in one piece, dividing the internal volume of the hydraulic distributor into two damping chambers (cavities) 36 and 37 (Fig. 4), communicating with each other via throttling gaps 38, 39 and 40 (Fig. 1), formed along the contour of the blade 35. In this case, both damping chambers are connected through the throttling drain holes 28 and 34 (Fig. 4, 1) of the distributing sleeve 13 with the drain closed line of the aircraft, in which overpressure is kept in the range of 4 ... 6 kgf / cm 2 .

В результате создаются благоприятные условия для заполнения рабочей жидкостью с указанным давлением демпфирующих камер 36 и 37 (фиг.4) без введения каких-либо дополнительных подпиточных клапанов или поддавливающих устройств.As a result, favorable conditions are created for filling the damping chambers 36 and 37 (FIG. 4) with the specified pressure of the fluid without introducing any additional make-up valves or squeezing devices.

При нормальной работе системы управления летательным аппаратом при отсутствии колебаний в системе золотник 25 распределителя разгружен, демпфирующая лопасть 35 за счет воздействия равных сливных давлений с обеих сторон тоже разгружена и золотник 25 перемещается с незначительной скоростью, соответствующей сигналу управления, при этом рабочая жидкость из одной демпфирующей камеры вытекает, а в другую втекает, не создавая препятствия движению золотника.During normal operation of the aircraft control system in the absence of fluctuations in the system, the spool 25 of the distributor is unloaded, the damping blade 35 is also unloaded due to equal drain pressures on both sides and the spool 25 moves at an insignificant speed corresponding to the control signal, while the working fluid is from one damping the camera flows out, and flows into another without creating an obstacle to the movement of the spool.

При возникновении автоколебаний в системе управления скорость движения золотника увеличивается, при этом происходит дросселирование рабочей жидкости в зазорах 38, 39 и 40 по контуру лопасти 35, что создает осевую демпфирующую силу, направленную против движения золотника 25. В результате колебания, приходящие на приводной вал 7 и плоский золотник 25 соответственно, затухают, чем повышается динамическая устойчивость работы рулевого гидропривода в системе управления летательного аппарата.When self-oscillations occur in the control system, the spool speed increases, while the throttling of the working fluid occurs in the gaps 38, 39 and 40 along the contour of the blade 35, which creates an axial damping force directed against the movement of the spool 25. As a result, vibrations coming to the drive shaft 7 and the flat spool 25, respectively, die out, which increases the dynamic stability of the steering hydraulic actuator in the aircraft control system.

Выполнение четырехлинейного гидрораспределителя в виде технологичного цельноблочного модуля с возможностью его встройки непосредственно в корпус гидропривода позволило обеспечить проведение автономной отработки технических характеристик гидрораспределителя, уменьшить его габариты и массу, улучшить условия и качество проведения ремонтно-восстановительных работ, а за счет достижения значительных углов поворота золотника с реализацией функции активного демпфирования удалось решить задачу применения предлагаемого изобретения в гидроприводах систем управления летательных аппаратов с большими выходными мощностями и высокими скоростями исполнительных выходных звеньев с достаточным запасом динамической устойчивости к автоколебаниям системы управления.The implementation of the four-line valve in the form of a technological whole-block module with the possibility of its integration directly into the hydraulic actuator housing made it possible to independently test the technical characteristics of the valve, reduce its size and weight, improve the conditions and quality of repair and restoration work, and by achieving significant angles of rotation of the spool with by implementing the active damping function, it was possible to solve the problem of applying the present invention in and hydraulic drives of aircraft control systems with large output powers and high speeds of executive output links with a sufficient margin of dynamic stability to self-oscillations of the control system.

Таким образом, заявленная совокупность конструктивных признаков предлагаемого изобретения обуславливает получение технического результата - создание гидрораспределителя, отвечающего критериям высокой надежности за счет расширения функциональных возможностей, повышения долговечности, технико-экономических и эксплуатационных качеств, что подтверждается результатами проведения заводских испытаний и опытом эксплуатации.Thus, the claimed combination of design features of the invention leads to a technical result - the creation of a control valve that meets the criteria of high reliability by expanding functionality, increasing durability, technical, economic and operational qualities, which is confirmed by the results of factory tests and operating experience.

Claims (4)

1. Четырехлинейный гидрораспределитель с плоским поворотным золотником и центральным приводом модульного исполнения для встроенного монтажа с реализацией функции активного демпфирования, содержащий корпус, опорное кольцо, приводной вал центрального расположения, кинематически и шарнирно связанный с приводным валом плоский поворотный золотник с распределительными и сливными каналами и радиально направленным внутренним пазом, заключенный внутри опорного кольца и между нажимной шайбой и распределительной втулкой, на конец которой, обращенный к золотнику, выведены прямоугольные отверстия, соединенные с исполнительным цилиндром гидросистемы, и каналы для подвода и отвода рабочей жидкости, отличающийся тем, что корпус гидрораспределителя выполнен в виде полого цилиндра с двумя кольцевыми уплотнительными элементами на наружной цилиндрической поверхности и закрытого с одного конца днищем с центральной горловиной, в которой установлен спрофилированный хвостовик приводного вала с возможностью вращательного движения, а торец открытого конца цилиндра снабжен равномерно размещенными по окружности резьбовыми отверстиями для болтов, фиксирующих и жестко соединяющих цилиндр и распределительную втулку между собой, при этом наружный диаметр втулки равен или меньше наружного диаметра цилиндра, а на ее внешней стороне образованы крепежные отверстия и три отверстия с возможностью герметичного сообщения с полостями управления исполнительным цилиндром гидросистемы и каналом напорной полости, причем торец распределительной втулки, контактирующий с опорными торцами болтов, выполнен открытым.1. Four-way valve with a flat rotary valve and a central drive of modular design for integrated installation with active damping, comprising a housing, a support ring, a drive shaft of a central location, a flat rotary valve with distribution and drain channels and a radially connected articulated to the drive shaft directional internal groove, enclosed inside the support ring and between the pressure washer and the distribution sleeve, at the end of which, o facing the spool, rectangular holes are connected to the hydraulic actuator cylinder and channels for supplying and discharging the working fluid, characterized in that the valve body is made in the form of a hollow cylinder with two ring sealing elements on the outer cylindrical surface and the bottom closed at one end with the central neck in which the profiled shaft of the drive shaft is mounted with the possibility of rotational movement, and the end face of the open end of the cylinder is provided with a uniform but threaded holes for bolts located around the circumference, fixing and rigidly connecting the cylinder and the distribution sleeve to each other, while the outer diameter of the sleeve is equal to or less than the outer diameter of the cylinder, and on its outer side there are mounting holes and three holes with the possibility of tight communication with the control cavities the Executive cylinder of the hydraulic system and the channel of the pressure cavity, and the end of the distribution sleeve in contact with the supporting ends of the bolts is made open. 2. Четырехлинейный гидрораспределитель с плоским поворотным золотником и центральным приводом по п.1, отличающийся тем, что плоский золотник, размещенный внутри опорного кольца, конструктивно и функционально выполнен по симметрично ориентированной схеме управления и расположения его составляющих элементов и образован в виде диска с интегрированным компонентом для активного демпфирования, с внутренней центрирующей цилиндрической расточкой и возможностью одновременного контакта своими торцовыми поверхностями с плоскостями нажимной шайбы и распределительной втулки с перекрытием у последней ее дугообразных или прямоугольных дросселирующих рабочих окон, спрофилированных таким образом, чтобы в период прохождения окон плоским золотником расход рабочей среды изменялся по линейному или близко к линейному закону, при этом на конце распределительной втулки, обращенном к золотнику, выполнены сливные дросселирующие отверстия, а компонент для активного демпфирования золотника сформирован в виде сужающейся в периферийном направлении перегородки-лопасти, выполненной за одно целое с диском и разделяющей внутренний объем распределителя на две полости (демпфирующие камеры), ограниченные неподвижными стенками нажимной шайбы, распределительной втулки и опорного кольца с дросселирующими зазорами по контуру лопасти, при этом каждая разделенная полость (камера) постоянно сообщена с соответствующим сливным дросселирующим отверстием распределительной втулки, кроме этого, оси радиально направленного внутреннего паза золотника, его внутренней цилиндрической расточки и демпфирующей лопасти расположены в одной плоскости, которая является общей плоскостью симметрии, а дросселирующие рабочие окна распределительной втулки симметрично разнесены в перпендикулярном направлении относительно плоскости симметрии золотника и образованы на одной прямой - наибольшей хорде, проходящей через центральную ось поворота золотника, причем распределительный канал золотника сформирован в виде симметрично расположенного относительно плоскости симметрии дугообразного сквозного паза с отсечными подающими кромками прямоугольной формы, образованными на краях паза в зонах, обращенных в сторону расположения дросселирующих рабочих окон распределительной втулки, а сливные каналы сформированы в виде выемок прямоугольной формы, отсечные кромки которых расположены на общей хорде и в среднем положении золотника совмещены с краями прямоугольных окон распределительной втулки.2. Four-way valve with a flat rotary valve and a central drive according to claim 1, characterized in that the flat valve located inside the support ring is structurally and functionally made according to a symmetrically oriented control scheme and the location of its constituent elements and is formed in the form of a disk with an integrated component for active damping, with an internal centering cylindrical bore and the possibility of simultaneous contact of its end surfaces with pressure planes washers and the distributor sleeve with overlapping at its last arcuate or rectangular throttling working windows, profiled so that during the passage of the windows with a flat spool, the flow rate of the working medium changes linearly or close to linear law, while at the end of the distribution sleeve facing the spool, drain throttling holes are made, and the component for active damping of the spool is formed in the form of a septum-blade narrowing in the peripheral direction, made for but the whole with the disk and dividing the internal volume of the distributor into two cavities (damping chambers) bounded by the fixed walls of the thrust washer, the distributing sleeve and the support ring with throttling gaps along the blade contour, each divided cavity (chamber) is constantly in communication with the corresponding drain throttling hole the distribution sleeve, in addition, the axis of the radially directed inner groove of the spool, its inner cylindrical bore and the damping blade are located in one the plane, which is the common plane of symmetry, and the throttling working windows of the distribution sleeve are symmetrically spaced perpendicular to the plane of symmetry of the spool and are formed on one straight line - the largest chord passing through the central axis of rotation of the spool, and the distribution channel of the spool is formed in the form of a symmetrically located relative to the plane the symmetry of the arcuate through groove with cut-off rectangular feeding edges formed at the edges the groove in the areas facing the location of the throttling working windows of the distribution sleeve, and the drain channels are formed in the form of rectangular recesses, the cut-off edges of which are located on a common chord and in the middle position of the spool are aligned with the edges of the rectangular windows of the distribution sleeve. 3. Четырехлинейный гидрораспределитель с плоским поворотным золотником и центральным приводом по п.1, отличающийся тем, что в средней части управляющего вала образован участок с наружной сферической направляющей поверхностью и радиально направленным центральным отверстием, а указанная кинематическая шарнирная связь выполнена в виде цилиндрического штифта, один конец которого установлен в центральное отверстие сферического участка приводного вала, а другой - консольной частью введен в зацепление с радиально направленным внутренним пазом золотника с возможностью постоянного контактирования и взаимодействия с его соответствующими поверхностями, при этом цилиндрический штифт расположен в отверстии приводного вала с гарантированным радиальным натягом, а в пазе золотника - с минимальным гарантированным радиальным зазором.3. A four-linear directional control valve with a flat rotary valve and a central drive according to claim 1, characterized in that a section with an outer spherical guide surface and a radially directed central hole is formed in the middle part of the control shaft, and said kinematic articulation is made in the form of a cylindrical pin, one the end of which is installed in the Central hole of the spherical section of the drive shaft, and the other - the cantilever part is engaged with a radially directed inner Zoom spool, with constant contact and interaction with its respective surfaces, wherein the cylindrical pin located in a bore of the drive shaft with radial interference guaranteed, and in the recess of the slide - with guaranteed minimum radial clearance. 4. Четырехлинейный гидрораспределитель с плоским поворотным золотником и центральным приводом по п.1, отличающийся тем, что для герметизации приводного вала и минимизации величины трения внешнее уплотнение приводного вала выполнено в виде встроенного в кольцевую расточку корпуса манжетного уплотнителя с защитным кольцом конической формы, устанавливаемого со стороны открытого конца приводного вала для предохранения герметизирующего элемента манжеты от повреждений, при этом между опорным торцом манжетного уплотнителя и стенкой корпуса установлена опорная шайба с контактной площадью, равной площади опорного торца манжетного уплотнителя, а на внешней стороне корпуса оппозитно манжетному уплотнителю концентрично центральной горловине образованы, по меньшей мере, две пары диаметрально и равномерно расположенных по окружности сквозных отверстий с возможностью ввода в них цилиндрических стержней (например, штырей съемника) для реализации отжима и извлечения манжетного уплотнителя из гнезда корпуса распределителя при проведении сборочно-монтажных или ремонтно-восстановительных работ гидрораспределителя. 4. The four-way valve with a flat rotary valve and a central drive according to claim 1, characterized in that for sealing the drive shaft and minimize the amount of friction, the outer seal of the drive shaft is made in the form of a lip seal built into the annular bore with a protective ring of a conical shape, installed with side of the open end of the drive shaft to protect the sealing element of the cuff from damage, while between the supporting end of the lip seal and the wall of the housing and a support washer is installed with a contact area equal to the area of the support end of the lip seal, and at least two pairs of through holes with diametrically and evenly spaced around the circumference with the possibility of introducing cylindrical rods into them are formed on the outer side of the housing opposite to the lip seal with a concentric central neck ( for example, puller pins) for spinning and removing the lip seal from the distributor housing socket during assembly and repair or repair works of glancing control valve.
RU2008113677/06A 2008-04-07 2008-04-07 Four-port valve actuator with plane rotary valve and center drive of modular built for in-built erection with implementation of active damping function RU2374506C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008113677/06A RU2374506C1 (en) 2008-04-07 2008-04-07 Four-port valve actuator with plane rotary valve and center drive of modular built for in-built erection with implementation of active damping function

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008113677/06A RU2374506C1 (en) 2008-04-07 2008-04-07 Four-port valve actuator with plane rotary valve and center drive of modular built for in-built erection with implementation of active damping function

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2374506C1 true RU2374506C1 (en) 2009-11-27

Family

ID=41476766

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008113677/06A RU2374506C1 (en) 2008-04-07 2008-04-07 Four-port valve actuator with plane rotary valve and center drive of modular built for in-built erection with implementation of active damping function

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2374506C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111779852A (en) * 2020-06-22 2020-10-16 安徽康赛特流体控制科技有限公司 Sleeve single-seat control valve with balance chamber
RU212056U1 (en) * 2022-04-01 2022-07-05 Общество с ограниченной ответственностью Управляющая компания "Алтайский завод прецизионных изделий" HYDRAULIC DISTRIBUTOR

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111779852A (en) * 2020-06-22 2020-10-16 安徽康赛特流体控制科技有限公司 Sleeve single-seat control valve with balance chamber
RU212056U1 (en) * 2022-04-01 2022-07-05 Общество с ограниченной ответственностью Управляющая компания "Алтайский завод прецизионных изделий" HYDRAULIC DISTRIBUTOR

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4114652A (en) Combined stop and control valve
CN101230789A (en) Turbo-propeller comprising a propeller formed by blades with adjustable orientation
KR20160116879A (en) Integrated hydraulic rotary actuator
WO1993025818A1 (en) Actuator for transfer of forward and backward rotational movement
CA2945210C (en) Drill stem safety valve actuator
RU2374506C1 (en) Four-port valve actuator with plane rotary valve and center drive of modular built for in-built erection with implementation of active damping function
EP2568109B1 (en) Ball valve assembly
US6322341B1 (en) Fluid pressure driven rotary actuator and method of operating the same
JPH04321490A (en) Helicopter rotor blade viscosity damper
RU2353825C1 (en) Four-line hydraulic distributor with flat rotary valve and central modular drive for built-in erection
CN216846905U (en) High thrust high rotational speed axial force loading device
CN209838807U (en) Hydraulic fault-tolerant mechanism
US20180340619A1 (en) Apparatus for converting rotational movement to linear movement
CN105889162A (en) Synchronous control system for hydraulic motors
RU2375610C1 (en) Four-port throttle hydro-distributor with flat rotary slide and central drive of module modification for built-in assembly and high pressure
CN113819108A (en) Digital spiral swing fluid cylinder
CN111561580B (en) Axial flow type control valve
JPH10138081A (en) Balance mechanism for driven body
RU2219352C2 (en) Four-line hydraulic distributor with flat rotary slide valve of modular design for built-in mounting
US3741237A (en) Fluid control valves
US11933327B2 (en) Hydraulic actuator with no friction and zero leakage, and its drive system
RU2266234C1 (en) Redundant hydromechanical servo drive for flying vehicle control system
JP3933727B2 (en) Servo motor mounting support structure
CN215318782U (en) Hydraulic micromotion mechanism, micro-rotation table and macro-micro combination driven mechanical arm joint
CN219197560U (en) Connecting piece for connecting valve plate and cylinder body and valve plate assembly

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100408