RU2594094C1 - Hydroelectric power amplifier with jet amplifier in first stage - Google Patents
Hydroelectric power amplifier with jet amplifier in first stage Download PDFInfo
- Publication number
- RU2594094C1 RU2594094C1 RU2015126372/06A RU2015126372A RU2594094C1 RU 2594094 C1 RU2594094 C1 RU 2594094C1 RU 2015126372/06 A RU2015126372/06 A RU 2015126372/06A RU 2015126372 A RU2015126372 A RU 2015126372A RU 2594094 C1 RU2594094 C1 RU 2594094C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- amplifier
- electro
- hydraulic
- housing
- jet
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Servomotors (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроительной гидроавтоматики и может быть использовано в следящих электрогидравлических приводах систем автоматического управления, в частности в электрогидравлических приводах систем управления летательных аппаратов.The invention relates to the field of hydraulic engineering and can be used in servo electro-hydraulic drives of automatic control systems, in particular in electro-hydraulic drives of aircraft control systems.
Известны конструкции электрогидравлических усилителей мощности со струйным усилителем и дефлектором в первом каскаде, где рабочая жидкость из неподвижного сопла направляется в приемные окна подвижным дефлектором, установленным на стержне электромеханического преобразователя (см. «Инженерные исследования гидроприводов летательных аппаратов» под редакцией д.т.н. проф. Д.Н. Попова, изд. Машиностроение, г. Москва, 1978 стр. 51, рис. 3.1г). Недостатком этой схемы является выполнение сопла и приемных окон в разных деталях, что не обеспечивает необходимой точности совмещения осей сопла и приемных окон.There are known designs of electro-hydraulic power amplifiers with a jet amplifier and a deflector in the first stage, where the working fluid from a fixed nozzle is directed into the receiving windows by a movable deflector mounted on the rod of an electromechanical converter (see "Engineering Research of Aircraft Hydraulic Drives" edited by Doctor of Technical Sciences Prof. D.N. Popov, publishing house Engineering, Moscow, 1978 p. 51, Fig. 3.1g). The disadvantage of this scheme is the implementation of the nozzle and the receiving windows in different parts, which does not provide the necessary accuracy of combining the axes of the nozzle and the receiving windows.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является электрогидравлический усилитель по патенту США №3612103 МКИ F16K 11/00, содержащий электромеханический преобразователь с двумя катушками управления, магнитопроводами и Т-образным якорем, центральным стержнем и пружиной обратной связи, струйным усилителем в виде расположенной между двумя плоскими дисками расходной пластиной с центральным пазом, эжекторным соплом, приемниками и дефлектором в виде пластины, устанавливаемой сбоку на центральном стержне.The closest in technical essence to the present invention is an electro-hydraulic amplifier according to US patent No. 3612103 MKI F16K 11/00, containing an electromechanical converter with two control coils, magnetic circuits and a T-shaped armature, a central rod and feedback spring, a jet amplifier in the form located between two flat disks with an expendable plate with a central groove, an ejector nozzle, receivers and a deflector in the form of a plate mounted sideways on the central shaft.
Основным достоинством усилителя является исполнение эжекторного сопла и приемных окон в одной детали, что позволяет выполнить их с высокой точностью взаимного расположения.The main advantage of the amplifier is the execution of the ejector nozzle and receiving windows in one part, which allows them to be performed with high accuracy of relative positioning.
Недостатком конструкции является отсутствие элементов регулировки характеристик электромеханического преобразователя, недостатки профилирования и неопределенное соотношение размеров сопла и приемных окон, нетехнологичность исполнения пружины обратной связи, отсутствие надежной фиксации гильзы золотникового распределителя. Технической задачей изобретения является обеспечение высоких и стабильных технических характеристик электрогидравлического усилителя путем повышения точности регулировки струйного усилителя, обеспечение высокой надежности путем повышения устойчивости струйного усилителя к загрязнениям и снижения склонности к активным отказам, снижение габаритных и весовых характеристик электрогидравлического усилителя.A design flaw is the lack of elements for adjusting the characteristics of the electromechanical converter, profiling flaws and an uncertain size ratio of the nozzle and receiving windows, the low-tech design of the feedback spring, and the lack of reliable fixation of the spool valve sleeve. An object of the invention is to provide high and stable technical characteristics of the electro-hydraulic amplifier by increasing the accuracy of adjustment of the jet amplifier, providing high reliability by increasing the stability of the jet amplifier to pollution and reducing the tendency to active failures, reducing the overall and weight characteristics of the electro-hydraulic amplifier.
Поставленная задача решается тем, что заявленный электрогидравлический усилитель содержит электромеханический преобразователь с двумя катушками управления, верхним и нижним магнитопроводами, Т-образным якорем с основанием, центральным стержнем и плоской пружиной обратной связи, корпус со струйным усилителем в первом каскаде, а также корпус золотникового распределителя с фильтром, четырехкромочным дросселирующим золотником второго каскада, при этом нижний магнитопровод снабжен винтами из немагнитного материала для ограничения хода Т-образного якоря, верхний магнитопровод снабжен винтами из ферромагнитного материала для тонкой регулировки моментной характеристики электромеханического преобразователя, струйный усилитель выполнен в виде расположенной между двумя плоскими дисками расходной пластины со сквозным центральным пазом для дефлектора и тремя клиновидными отверстиям, одно из них, соединенное широкой частью через сквозной канал в нижнем диске с каналом напора, имеет на выходе в центральный паз прямоугольный стабилизирующий участок, образуя напорное сопло, два других, соединенных широкой частью через соответствующие сквозные каналы в нижнем диске и каналы в корпусе золотникового распределителя с подторцевыми полостями золотника второго каскада, расположены напротив первого отверстия, образуя узкими частями на выходе в центральный паз приемные окна, разделенные трапециевидной стенкой, размер плоской вершины которой не превышает размера напорного сопла, величина зазоров между стержнем и торцами центрального паза, а также размеры каждого из приемных окон превышают размеры напорного сопла. В линии напора перед струйным усилителем устанавливается фильтр с тонкостью фильтрации 60 мкм, что при размерах сопла ~0,2×0,2 мм делает вероятность загрязнения сопла бесконечно малой. Возможные частицы загрязнений, прошедшие через напорное сопло, свободно проходят через зазоры струйного усилителя, превышающие размеры напорного сопла, не влияя на симметричность перепадной и расходной характеристик усилителя, что позволяет избежать возможность активного отказа. Стержень Т-образного якоря в районе расходной пластины имеет клиновидное отверстие, широкая часть которого обращена к соплу, а узкая - к приемным окнам, образуя дефлектор. Плоская пружина механической обратной связи вместо конической в своей нижней части имеет цилиндрический со сферическими торцами упор, контактирующий с торцами кольцевой проточки в золотнике, при этом основание Т-образного якоря выполнено с цилиндрическим выступом, центрирующим якорь с дефлектором в струйном усилителе, а для разворота дефлектора в пазу с помощью технологических стержней в основании якоря выполнены радиальные технологические отверстия, при этом струйный усилитель, установленный в собственном корпусе, неподвижно прижат элементами крепления к корпусу золотникового распределителя. Для снижения массы электрогидравлического усилителя корпус золотникового распределителя выполнен из алюминиевого сплава, при этом центральное расположение гильзы золотникового распределителя в корпусе обеспечивается крышками, выполненными в виде упругих пластин. Для компенсации разницы в температурных расширениях корпуса и стальной гильзы золотникового распределителя гильза выполняется в осевом направлении больше соответствующего размера корпуса на величину, превышающую разницу в температурных расширениях при максимальных рабочих температурах.The problem is solved in that the claimed electro-hydraulic amplifier contains an electro-mechanical converter with two control coils, upper and lower magnetic circuits, a T-shaped armature with a base, a central rod and a flat feedback spring, a housing with a jet amplifier in the first cascade, and a spool valve housing with a filter, a four-edge throttling spool of the second stage, while the lower magnetic circuit is equipped with screws of non-magnetic material to limit the stroke T-shaped anchor, the upper magnetic circuit is provided with screws made of ferromagnetic material for fine adjustment of the moment characteristics of the electromechanical converter, the jet amplifier is made in the form of a consumable plate located between two flat disks with a through central groove for the deflector and three wedge-shaped openings, one of them connected by a wide part through a through channel in the lower disk with a pressure channel, has a rectangular stabilizing section at the outlet to the central groove, forming a pressure head o, the other two, connected by a wide part through the corresponding through channels in the lower disk and the channels in the spool valve housing with the second-end spool cavities of the second cascade, are located opposite the first hole, forming reception windows separated by a trapezoidal wall in narrow parts at the exit to the central groove, the size is flat the top of which does not exceed the size of the pressure nozzle, the size of the gaps between the rod and the ends of the central groove, as well as the dimensions of each of the receiving windows exceed the dimensions of the pressure head pl. A filter with a filter fineness of 60 μm is installed in the pressure line in front of the jet amplifier, which with a nozzle size of ~ 0.2 × 0.2 mm makes the probability of nozzle contamination infinitely small. Possible particles of contaminants that have passed through the pressure nozzle freely pass through the gaps of the jet amplifier, exceeding the size of the pressure nozzle, without affecting the symmetry of the differential and flow characteristics of the amplifier, which avoids the possibility of active failure. The core of the T-shaped anchor in the area of the supply plate has a wedge-shaped hole, the wide part of which is facing the nozzle, and the narrow - to the receiving windows, forming a deflector. Instead of a conical spring, the flat spring of mechanical feedback has a cylindrical stop with spherical ends in contact with the ends of the annular groove in the spool, while the base of the T-shaped armature is made with a cylindrical protrusion that centers the armature with a deflector in the jet amplifier, and for turning the deflector In the groove with the help of technological rods, radial technological holes are made in the base of the armature, while the jet amplifier, installed in its own case, is still pressed t fastening elements to the spool valve housing. To reduce the weight of the electro-hydraulic amplifier, the spool valve housing is made of aluminum alloy, while the central location of the spool valve sleeve in the housing is provided by covers made in the form of elastic plates. To compensate for the difference in the thermal expansions of the housing and the steel sleeve of the spool valve, the sleeve is axially larger than the corresponding housing size by an amount greater than the difference in thermal expansion at maximum operating temperatures.
Предлагаемая конструкция электрогидравлического усилителя со струйным усилителем и дефлектором в первом каскаде исключает возможность «активного отказа» в первом каскаде гидроусиления, дает возможность путем повышения точности регулировки струйного гидроусилителя получать стабильные технические характеристики электрогидравлического усилителя, уменьшить габаритные и весовые характеристики электрогидравлического усилителя.The proposed design of an electro-hydraulic amplifier with a jet amplifier and a deflector in the first stage eliminates the possibility of “active failure” in the first cascade of hydraulic amplification, makes it possible to obtain stable technical characteristics of the electro-hydraulic amplifier, and reduce the overall and weight characteristics of the electro-hydraulic amplifier by increasing the accuracy of adjustment of the jet hydraulic amplifier.
На Фиг. 1-4 представлена конструктивная схема электрогидравлического усилителя.In FIG. 1-4 presents a structural diagram of an electro-hydraulic amplifier.
Электрогидравлический усилитель мощности со струйным усилением содержит электромеханический преобразователь 1 с двумя катушками управления 2, верхним 3 и нижним 4 магнитопроводами, Т-образным якорем 5 с основанием 6, центральным стержнем 7 и плоской пружиной обратной связи 8, корпус струйного усилителя 9 со встроенным струйным усилителем первого каскада, а также корпус золотникового распределителя 10 с фильтром 11, четырехкромочным дросселирующим золотником 12 второго каскада, с напорной 25, сливной 26 и полостными 27, 28 гидролиниями, при этом нижний магнитопровод 4 снабжен винтами 13 из немагнитного материала для ограничения хода Т-образного якоря 5, верхний магнитопровод 3 снабжен винтами 14 из ферромагнитного материала для тонкой регулировки моментной характеристики электромеханического преобразователя, струйный усилитель выполнен в виде расположенной между двумя плоскими дисками 15 и 16 расходной пластины 17 со сквозным центральным пазом 29 для дефлектора и тремя клиновидными отверстиями 30, 31, 32, одно из них 30, соединенное широкой частью через сквозной канал 40 в нижнем диске 16 с каналом напора 33, имеет на выходе в центральный паз 29 прямоугольный стабилизирующий участок 43, образуя напорное сопло, два других 31, 32, соединенных широкой частью через соответствующие сквозные каналы 41, 42 в нижнем диске 16 и каналы 38, 39 в корпусе золотникового распределителя с подторцевыми полостями 34, 35 золотника 12 второго каскада, расположены напротив первого отверстия, образуя узкими частями на выходе в центральный паз 29 приемные окна, разделенные трапециевидной стенкой 44, размер плоской вершины которой не превышает размера напорного сопла, причем величина зазоров l3 и l4 между стержнем и торцами центрального паза 29, а также размеры l1 и l2 каждого из приемных окон превышают размер l напорного сопла. Центральный паз 29 струйного усилителя выполнен с двумя сквозными отверстиями 45, расположенными по краям паза и обеспечивающими проход упора плоской пружины при сборке. Стержень 6 Т-образного якоря в районе расходной пластины 17 выполнен в виде плоского элемента и имеет клиновидное отверстие 36, широкая часть которого обращена к соплу 30, а узкая - к приемным окнам 31 и 32, образуя дефлектор. Плоская пружина механической обратной связи 8 выполнена единой деталью со стержнем и в своей нижней части имеет цилиндрический со сферическими торцами упор 19, контактирующий с торцами кольцевой проточки 37 в золотнике 12. Основание 6 Т-образного якоря 5 выполнено с цилиндрическим выступом 23, центрирующим якорь с дефлектором в струйном усилителе, а для разворота дефлектора в пазу 29 с помощью технологических стержней в основании якоря выполнены радиальные технологические отверстия 38, при этом струйный усилитель, установленный в собственном корпусе 9, неподвижно прижат элементами крепления к корпусу 10 золотникового распределителя.An electro-hydraulic power amplifier with jet amplification comprises an
Для фиксации от разворота гильзы 20 золотникового распределителя в корпусе 10 при сборке и в эксплуатации одна из крышек 21, установленных на торцах корпуса гидроусилителя, снабжена штифтом 22.To fix from turning the
Разница в температурных расширениях корпуса 10 из алюминиевого сплава и стальной гильзы 20 золотникового распределителя компенсируется выполнением гильзы в осевом направлении больше соответствующего размера корпуса на величину, превышающую разницу в температурных расширениях при максимальных рабочих температурах, при этом центральное расположение гильзы золотникового распределителя в корпусе обеспечивается крышками 21, выполненными в виде упругих пластин.The difference in the thermal expansions of the
При проведении технического обслуживания для обеспечения быстрого демонтажа электрогидравлического усилителя в его конструкции предусмотрен электросоединитель 46, установленный на стыковочной плоскости корпуса 9 золотникового распределителя.During maintenance, to ensure quick dismantling of the electro-hydraulic amplifier, an
Электрогидравлический усилитель работает следующим образом.Electro-hydraulic amplifier operates as follows.
При включении давления рабочая жидкость подводится по гидроканалу 25 к напорным рабочим кромкам крайних буртов золотника 12, одновременно через фильтр 11 рабочая жидкость поступает по гидроканалу 33 корпуса 10 золотникового распределителя и каналу 40 нижнего диска 16 к напорному соплу 30. Полость центрального паза 29, полость 18 пружины механической обратной связи и полость 37 кольцевой проточки в золотнике, а также сливные кромки центрального бурта соединены со сливной магистралью 26 агрегата.When the pressure is turned on, the working fluid is fed through the
При отсутствии электрических сигналов управления в обмотках электромеханического преобразователя 1 дефлектор находится в среднем положении, ось напорного сопла 30 расположена посередине между осями приемных окон 31 и 32 (см. разрез), при этом давления рабочей жидкости в подторцевых камерах 34 и 35 равны, золотник неподвижен и находится в нейтральном положений.In the absence of electrical control signals in the windings of the
При подаче электрического сигнала управления определенной величины и полярности через электросоединитель 46 на обмотки управления 2 электромагнитного преобразователя 1 стержень 7 якоря 5 смещается, преодолевая усилие пружины механической обратной связи 8, например, в левую сторону от нейтрального положения и клиновидное отверстие 36 дефлектора направляет поток рабочей жидкости в левое приемное окно 31, при этом кинетическая энергия потока рабочей жидкости из напорного сопла 30 преобразуется в потенциальную энергию давления рабочей жидкости в подторцевых полостях 34, 35 золотника 12, в результате давление в подторцевой камере 34 увеличивается, а в подторцевой камере 35 уменьшается, образовавшийся перепад давлений в подторцевых камерах 34, 35 перемещает золотник 12 слева направо, соединяя через дросселирующие окна золотника гидролинию напора 25 с полостью 28, а полость 27 с гидролинией слива 26, при этом одновременно с золотником 12 происходит перемещение упора 19 пружины механической обратной связи 8, что приводит к созданию изгибающего момента на якоре 5 электромеханического преобразователя, пропорционального смещению золотника 12 от нейтрального положения, причем перемещение золотника 12 продолжается до тех пор, пока изгибающий момент от пружины механической обратной связи 8 на якоре 5 и момент, созданный сигналом управления, подаваемого на обмотки электромеханического преобразователя, не сравняются по величине, после чего золотник 12 встанет в положение, пропорциональное величине электрического сигнала управления.When applying an electrical control signal of a certain magnitude and polarity through an
При подаче электрического сигнала управления обратной полярности работа электрогидравлического усилителя происходит аналогичным образом.When an electrical reverse polarity control signal is applied, the operation of the electro-hydraulic amplifier occurs in a similar manner.
Величина и направление расхода рабочей жидкости, проходящего через дросселирующие окна на кромках буртов золотника 12, определяются величиной и полярностью электрического сигнала управления.The magnitude and direction of flow of the working fluid passing through the throttling windows on the edges of the
Установка нейтрального положения якоря 5 с дефлектором в струйном усилителе осуществляется поворотом его основания 6 с выступом 23 вокруг своей оси.The neutral position of the
Для обеспечения быстрого демонтажа электрогидравлического усилителя при техническом обслуживании в его конструкции предусмотрен электросоединитель 46, установленный на стыковочной плоскости корпуса 9 золотникового распределителя.To ensure quick dismantling of the electro-hydraulic amplifier during maintenance, an
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015126372/06A RU2594094C1 (en) | 2015-07-01 | 2015-07-01 | Hydroelectric power amplifier with jet amplifier in first stage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015126372/06A RU2594094C1 (en) | 2015-07-01 | 2015-07-01 | Hydroelectric power amplifier with jet amplifier in first stage |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2594094C1 true RU2594094C1 (en) | 2016-08-10 |
Family
ID=56613022
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015126372/06A RU2594094C1 (en) | 2015-07-01 | 2015-07-01 | Hydroelectric power amplifier with jet amplifier in first stage |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2594094C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109451203A (en) * | 2018-11-20 | 2019-03-08 | 南京顶基科技有限公司 | A kind of HD video character dynamic superimposer in toll station |
CN112272013A (en) * | 2020-11-02 | 2021-01-26 | 富芯微电子有限公司 | Operational amplifier chip with noise reduction function |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3275017A (en) * | 1964-03-03 | 1966-09-27 | American Brake Shoe Co | Three-stage servo valve |
US3612103A (en) * | 1969-07-01 | 1971-10-12 | Moog Inc | Deflectable free jetstream-type two-stage servo valve |
RU2389911C1 (en) * | 2008-08-25 | 2010-05-20 | Открытое акционерное общество "Павловский машиностроительный завод ВОСХОД" (ОАО "ПМЗ ВОСХОД") | Electro-hydraulic power amplifier with mechanic feedback of slide position |
RU2505715C1 (en) * | 2012-06-08 | 2014-01-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Hydroelectric servo drive with three-stage hydroelectric booster |
RU2553588C1 (en) * | 2013-11-19 | 2015-06-20 | Открытое акционерное общество "Павловский машиностроительный завод "ВОСХОД" - ОАО "ПМЗ ВОСХОД" | Two-channel electrohydraulic power amplifier |
-
2015
- 2015-07-01 RU RU2015126372/06A patent/RU2594094C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3275017A (en) * | 1964-03-03 | 1966-09-27 | American Brake Shoe Co | Three-stage servo valve |
US3612103A (en) * | 1969-07-01 | 1971-10-12 | Moog Inc | Deflectable free jetstream-type two-stage servo valve |
RU2389911C1 (en) * | 2008-08-25 | 2010-05-20 | Открытое акционерное общество "Павловский машиностроительный завод ВОСХОД" (ОАО "ПМЗ ВОСХОД") | Electro-hydraulic power amplifier with mechanic feedback of slide position |
RU2505715C1 (en) * | 2012-06-08 | 2014-01-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Hydroelectric servo drive with three-stage hydroelectric booster |
RU2553588C1 (en) * | 2013-11-19 | 2015-06-20 | Открытое акционерное общество "Павловский машиностроительный завод "ВОСХОД" - ОАО "ПМЗ ВОСХОД" | Two-channel electrohydraulic power amplifier |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109451203A (en) * | 2018-11-20 | 2019-03-08 | 南京顶基科技有限公司 | A kind of HD video character dynamic superimposer in toll station |
CN109451203B (en) * | 2018-11-20 | 2024-05-28 | 南京顶基科技有限公司 | High-definition video character dynamic superimposer in highway toll station |
CN112272013A (en) * | 2020-11-02 | 2021-01-26 | 富芯微电子有限公司 | Operational amplifier chip with noise reduction function |
CN112272013B (en) * | 2020-11-02 | 2022-11-15 | 富芯微电子有限公司 | Operational amplifier chip with noise reduction function |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3521854A (en) | Electromagnetically actuated valve with a plunger-type armature arrangement | |
CA2194116C (en) | Proportional variable force solenoid control valve | |
RU2594094C1 (en) | Hydroelectric power amplifier with jet amplifier in first stage | |
US4378031A (en) | Electrohydraulic servovalve | |
US3321177A (en) | Valve for fluid medium under pressure | |
KR20060051872A (en) | Directly operated pneumatic valve having a differential assist return | |
US2823689A (en) | Electro-hydraulic servo valve | |
JPH057590B2 (en) | ||
US6786236B2 (en) | Electrohydraulic servo valve | |
CA2918559A1 (en) | Improvements in hydraulic servovalves | |
EP3106726B1 (en) | Axial valve | |
CN107588052B (en) | Two-stage electrohydraulic servo valve with built-in valve core and piston type high-flow force feedback jet pipe | |
EP1730431A1 (en) | Methods and apparatus for maintaining pressure gain in a servovalve assembly | |
US5000220A (en) | Metering valve with follow-up servo | |
US3218022A (en) | Adjustable solenoid operated valve | |
US4560967A (en) | Force motor | |
CN215444567U (en) | Force feedback partial-derivative jet flow type electro-hydraulic pressure servo valve | |
CN112682376B (en) | Large-flow electro-hydraulic servo valve | |
US3599673A (en) | Electric pressure-reducing valve | |
RU2553588C1 (en) | Two-channel electrohydraulic power amplifier | |
CN212690489U (en) | Ultrahigh-pressure three-way proportional pressure reducing valve with electromagnetic isolation | |
RU2482341C1 (en) | Servo valve with jet control | |
US3433266A (en) | Positive centering servovalve having movable spring backup | |
US3774642A (en) | Push-pull linear motor | |
EP0024877B1 (en) | Electrically modulated valve |