SU1672011A1 - Многоканальный адаптивный гидравлический привод - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области гидроавтоматики и может быть использовано в системах управлени  летательных аппаратов. Целью изобретени   вл етс  повышение КПД и снижение массы. При подаче на устройства 50, 51 каналов 1, 2 сигналов управлени  золотники 7, 8 смест тс , например, влево. Если к сервопоршню 52 приложена нагрузка, больша , чем к сервопоршню 53, давление в канавке 15 будет больше, чем в канавке 41, и обратный клапан 5 откроетс , а обратный клапан 6 будет закрыт. На регул тор 23 при этом воздействует перепад давлени  на золотнике 7. Под действием этого осуществл етс  процесс регулировани  положени  регулирующего органа 27 и подачи насоса 21. В результате расход, потребл емый гидродвигателем 3, увеличиваетс  до величины, предшествующей приложению нагрузки, а давление насоса 21 поднимаетс . Жидкость из линии 20 поступит через канавку 40 в гидродвигатель 4, и перепад на золотнике 30 возрастет. Увеличение скорости сервопоршн  53, по сравнению со скоростью сервопоршн  52, не превысит 7%, что допустимо дл  работы.

Description

Изобретение относитс  к гидроавтоматике и может быть использовано в системах управлени  летательных аппаратов, а также в любой другой области техники.

Целью изобретени   вл етс  повышение КПД и снижение массы.

На фиг. 1 изображена схема многоканального адаптивного гидравлического привода; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Привод содержит исполнительные каналы 1 и 2, включающие соответственно гидродвигатели 3 и 4, обратные клапаны 5 и 6 и распределительные золотники 7 и 8. Золотник 7 имеет по ски 9-11, сливные канавки 12 и 13. нагнетательную канавку 14, дополнительную канавку 15 и рабочие камеры 16 и 17, соединенные с полост ми 18 и 19 гидродвигател  3 и размещенные по обе стороны центрального по ска 9, взаимодействующего с канавками 14 и 15. Канавка 14 подключена к линии 20 нагнетани  общего дл  каналов 1 и 2 регулируемого насоса 21, соединенной с торцовой камерой 22 подпружиненного редукционного клапана 23, окна 24 и 25 которого св заны соответственно с камерой 26 управлени  регулирующего органа 27 насоса 21 и его линией 28 всасывани . Каналы 1 и 2 снабжены вспомогательнымиподпружиненными дросселирующими золотниками 29 и 30 с торцовыми камерами 31 и 32 и пружинными торцовыми камерами 33 и 34. Золотник 8 имеет по ски 35-37, сливные канавки 38 и 39, нагнетательную канавку 40, дополнительную канавку 41 и рабочие камеры 42 и 43, соединенные с полост ми 44 и 45 гидродвигател  4 и размещенные по обе стороны центрального по ска 36, взаимодействующего с канавками 40 и 41. Канавка 40 подключена к линии 20. Канавки 14, 15, 40 и 41 выполнены неполнокольцевыми. Канавки 15 и 41 непосредственно подключены к пружинным торцовым камерам 33 и 34 золотников 29 и 30, а через клапаны 5 и 6 - к пружинной торцовой камере 46 регул тора 23, соединенной через дроссель 47 с линией 28 и компенсационным устройством 48. Зо- лотники 7, 8, 29 и 30 размещены в корпусе 49. Входные и выходные кромки золотников 7 и 8 (не обозначены) выполнены, например, с нулевым перекрытием.

Входы золотников 29 и 30 соединены с канавками 12, 13, 38 и 39, а выходы - с линией 28 (входы и выходы золотников не обозначены).

Золотники 7 и 8 взаимодействуют с задающими устройствами 50 и 51. Гидродвигатели 2 и 3 имеют сервопоршни 52 и 53. Привод может иметь третий и другие каналы (не изображены), подключенные к лини им

20 и 28 и линии 54, св занной с камерой 46.

Многоканальный адаптивный гидравлический привод работает следующим образом .

Основными режимами работы  вл ютс  режим холостого хода, режим работы одного канала, режим работы всех каналов при различной нагрузке.

В режиме холостого хода отсутствуют задающие сигналы на устройства 50 и 51, внешн   нагрузка на гидродвигатели 2 и 3 не приложена, золотники 7 и 8 привода наход тс  в нейтральном положении. Допустим , насос 21 не вращаетс , и регулирующий орган 27 находитс  в верхнем положении, которое соответствует максимальной подаче насоса 21. При вращении насоса 21 в линию 20 нагнетани  поступит

рабоча  жидкость, создава  давление в канавках 14 и 40 золотников 7 и 8. Дросселиру  по входным кромкам (выполненным с нулевым перекрытием),жидкость попадает в полости 18, 19 и 44, 45 гидродвигателей 2

и 3 каналов 1 и 2, далее, дросселиру  по сливным кромкам, попадает в сливные канавки 12, 13, 38 и 39 каналов 1 и 2 и через открытые золотники 29 и 30 - в линию 28. При этом в камерах 15 и 41 создаетс  давление , равное давлению в полост х 18, 19, 44 и 45, но меньше давлени  нагнетани  на величину перепада на входных кромках. Обратные клапаны 5 и 6 каналов 1 и 2 наход тс  в открытом положении, благодар 

наличию утечек по дросселю 47, и сообщают линию 54 с камерами 15 и 41 каналов 1 и 2. Таким образом на регул тор 23 передаетс  перепад давлени , равный перепаду на входных кромках золотника 7 (8). Если этот

перепад превышает расчетный, регул тор 23 смещаетс  влево, сообща  камеру 26 с линией 20 нагнетани , что приведет к смещению регулирующего органа 27 вниз, а это, в конечном счете, приведет к уменьшению подачи насоса 21.

Если перепад давлени  меньше расчетного , то регул тор 23 смещаетс  вправо, сообща  камеру 26 со сливом, и уменьшает подачу насоса 21. Расчетный перепад может

0 иметь величину, например. 20 кг/см . Дросселирующие золотники 29 и 30 выполнены таким образом, что при расчетном перепаде давлени  они под действием пружин смещены влево настолько, что практически

беспреп тственно пропускают поток из сливных канавок 12, 13, 38 и 39 в линию 28. Таким образом, на рассматриваемом режиме давление нагнетани  устанавливаетс  равным примерно 40.„60 кгс/см2 и соответствует суммарному перепаду на входных и

сливных кромках, а подача насоса 21 минимальна  и обеспечивает только покрытие утечек по элементам привода. Энергопотребление привода на этом режиме минимальное .

В режиме работы одного канала, если на задающее устройство 50 одного из каналов , например, канала 1, подан сигнал и золотник 7 сместилс , например, влево, - золотник 8 находитс  в нейтральном поло- жении. С увеличением проходного сечени  между канавками Т4 и 17 давление в канавке 17 повыситс  в св зи с тем, что канавка 15 непосредственно соединена с канавкой 17. Это повышенное давление полностью откроет обратный клапан 5 в канале 1, закроет обратный клапан 6 в канале 2 и сместит регул тор 23 вправо. Давление в камере 26 уменьшитс , регулирующий орган 27 сместитс  вверх, что, в конечном сче- те, увеличит подачу насоса 21 до тех пор, пока на входных кромках золотника 7 не установитс  перепад давлений,равный расчетному , например, 20 кгс/см . При этом сервопоршень 52 гидродвигател  3 будет перемещатьс  с посто нной скоростью влево , вытесн   жидкость через сливные кромки из камеры 16 в сливную камеру 12, 13, расчетный перепад будет поддерживатьс  примерно посто нным при любом положе- нии золотника 7, что обеспечивает пропорциональность расхода, а следовательно, и скорости перемещени  сервопоршн  52 управл ющему сигналу. Дросселирующий золотник 29 при этом открываетс , не создава  преп тствий потоку рабочей жидкости в линию 28.

В режиме работы всех каналов при различной нагрузке гидравлический привод работает следующим образом.

Допустим, на устройства 50 и 51 обоих каналов 1 и 2 поданы сигналы. Золотники 7 и 8 каналов 1 и 2 смест тс , например, влево , а к гидродвигател м 3 и 4 приложена внешн   противодействующа  нагрузка, причем, допустим, к сервопоршню 52 канала 1 приложена нагрузка больше, чем к сервопоршню 53 канала 2. Так как пропорционально нагрузке давление в канавке 15 будет больше, чем давление в ка- навке 41, то обратный клапан 5 канала 1 откроетс , а обратный клапан 6 канала 2 закроетс  и камера 46 соединитс  с канавкой 15 наиболее нагруженного канала 1. На регул тор 23 воздействует перепад давле- ни , который имеет место на золотнике 7. Под действием этого перепада осуществл етс  процесс регулировани , описанный выше, в результате расход, потребл емый гидродвигателем 3 увеличиваетс , а следовательно , и скорость сервопоршн  52 восстанавливаетс  примерно до той величины, котора  была до приложени  нагрузки, давление нагнетани  насоса 21 поднимаетс  на величину, соответствующую большей внешней нагрузке. Под действием возросшего давлени  нагнетани  жидкость из линии 20 поступит через канавку 40 канала 2 в менее нагруженный гидродвигатель 4 этого канала. В результате этого возрастает перепад на дросселирующем золотнике 30 канала 2, что приведет к его смещению вправо и к уменьшению проходного сечени  между канавкой 39 канала 2 и линией 28. Пружину дросселирующего золотника 29 (30) можно отрегулировать таким образом, что уже при перепаде, близком к расчетному, например, в 23 кгс/см , проходное сечение полностью перекроетс . Тогда увеличение скорости сервопоршн  53 канала 2 по сравнению со скоростью сервопоршн  52 канала 1 составит:

/ V1

1,07

/I wll

где V , V - скорости соответствующих сер- вопоршней 52 и 53;

АРдр перепад давлени  на дросселирующем золотнике 29 (30);

ДРМ - расчетный перепад давлени  на золотнике 7 (8).

При этом скорость гидродвигател  4 канала 2 вырастет примерно на 7%, что допустимо дл  работы, одновременно на дросселирующем золотнике 30 канала 2 будет вырабатыватьс  перепад давлени ,соот- ветствующий разнице внешних нагрузок на гидродвигател х 3 и 4. Таким образом, при одновременной работе всех каналов под различной нагрузкой практически обеспечиваетс  независимость работы каждого канала и незначительное вли ние каналов один на другого при смене режимов нагру- жени .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Многоканальный адаптивный гидравлический привод, содержащий независимые исполнительные каналы, каждый из которых включает гидродвигатель, обратный клапан и распределительный золотник с по сками , сливными и нагнетательной канавками в корпусе и рабочими камерами, соединенными с полост ми гидродвигател  и размещенными по обе стороны центрального по ска, взаимодействующего с нагнетательной канавкой, подключенной к линии нагнетани  общего регулируемого насоса, соединенной с одной торцовой камерой подпружиненного редукционного клапана.

   окна которого св заны с камерой управлени  регулирующего органа насоса и его линией всасывани , отличающийс  тем, что, с целью повышени  КПД и снижени  массы, каждый исполнительный канал снабжен вспомогательным подпружиненным дросселирующим золотником с торцовыми камерами, одна из которых соединена с линией нагнетани  насоса, а каждый распределительный золотник выполнен с дополнительной канавкой дл  взаимодейст0

   ви  с центральным по ском, причем нагнетательна  и дополнительна  канавки выполнены неполнокольцевыми, а последн   непосредственно подключена к пружинной торцевой камере вспомогательного золотника и, через обратный клапан, - к пружинной торцовой камере редукционного клапана, при этом вход дополнительного золотника соединен со сливными канавками распределительного золотника, а выход - с линией всасывани  насоса.

   /V

   Фиг. Z