RU2692884C1 - Electrohydraulic drive - Google Patents

Electrohydraulic drive Download PDF

Info

Publication number
RU2692884C1
RU2692884C1 RU2018133642A RU2018133642A RU2692884C1 RU 2692884 C1 RU2692884 C1 RU 2692884C1 RU 2018133642 A RU2018133642 A RU 2018133642A RU 2018133642 A RU2018133642 A RU 2018133642A RU 2692884 C1 RU2692884 C1 RU 2692884C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pump
hydraulic
discharge
drive
housing
Prior art date
Application number
RU2018133642A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Жорж Гавриилович Володин
Александр Алексеевич Кабешкин
Валерий Федорович Николаев
Виктор Иванович Петрусев
Илья Владимирович Черепов
Евгений Андреевич Шмачков
Original Assignee
АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "Центральный научно-исследовательский институт автоматики и гидравлики" (АО "ЦНИИАГ")
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 АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "Центральный научно-исследовательский институт автоматики и гидравлики" (АО "ЦНИИАГ") filed Critical АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "Центральный научно-исследовательский институт автоматики и гидравлики" (АО "ЦНИИАГ")
Priority to RU2018133642A priority Critical patent/RU2692884C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2692884C1 publication Critical patent/RU2692884C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B9/00Servomotors with follow-up action, e.g. obtained by feed-back control, i.e. in which the position of the actuated member conforms with that of the controlling member
    • F15B9/16Systems essentially having two or more interacting servomotors, e.g. multi-stage
    • F15B9/17Systems essentially having two or more interacting servomotors, e.g. multi-stage with electrical control means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B1/00Installations or systems with accumulators; Supply reservoir or sump assemblies
    • F15B1/02Installations or systems with accumulators
    • F15B1/025Installations or systems with accumulators used for thermal compensation, e.g. to collect expanded fluid and to return it to the system as the system fluid cools down

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: drive comprises supply unit 1 of working medium supply with volume pump 2 having housing 19 and drive motor 30 with drive shaft 29 of pump 2, and group of connected to pump 2 hydraulic lines 3, 4 delivery and drain, respectively, steering drives 5…12 discrete angular displacement of actuators. Steering drives 5…12 includes rotary hydraulic engine 14 and distributor 13 connected to cavities of hydraulic motor 14 and to hydraulic lines 3, 4. Drive is equipped with volumetric pump 2 connected to suction and to draining line 4 of steering drives 5…12 retaining device 15. Device 15 comprises reservoir 17, hermetically separated by element 16 on chamber 37 with working medium and drive chamber 32, to which is connected source of hot gas under pressure, made in form of solid-fuel gas generator 35 and equipped with electrically igniting initiating pyrocartridge 36. Volumetric pump 2 of feed pump unit 1 is equipped with compensation-pressing device in form of hollow two-stage piston 21 and bellows 18, fixed on housing 19 of pump 2 to form cavity 20, connected to inner volume of housing 19. At the same time bellows 18 is rigidly fixed by one edge to housing 19, and by another – to hollow two-stage piston 21 installed on housing 19 with formation of differential cavity 31 connected to discharge of pump 2, and with possibility of translational movement of said piston 21 along section of surface of housing 19 pump 2, drive motor 30 of which is equipped with self-contained electric power source 34.
EFFECT: increased reliability, increased period of keeping of readiness for operation.
8 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области гидроавтоматики и может быть использовано в конструкциях летательных аппаратов для управления положением рулевых исполнительных органов летательных аппаратов.The invention relates to the field of hydraulics and can be used in the construction of aircraft to control the position of the steering actuators of aircraft.

Известен электрогидравлический привод для управления исполнительными органами летательных аппаратов, содержащий питающую установку с объемным насосом и параллельно подключенные к ней линиями нагнетания и слива рулевые приводы дискретного углового перемещения по числу приводимых исполнительных органов (RU №2027078, 1995).Known electro-hydraulic actuator to control the executive bodies of aircraft, containing the power plant with a displacement pump and connected in parallel with the discharge and discharge lines the steering drives a discrete angular displacement according to the number of actuators (RU # 2027078, 1995).

Недостатками этого привода являются низкая надежность, ограниченный срок хранения в составе летательного аппарата, сложность и высокая трудоемкость регламентного обслуживания и контроля готовности к выполнению работы.The disadvantages of this drive are low reliability, limited shelf life in the composition of the aircraft, the complexity and high complexity of routine maintenance and monitoring readiness to perform work.

Известен электрогидравлический привод для управления положением исполнительных органов летательных аппаратов, содержащий питающую установку с объемным насосом и параллельно подключенные к ней линиями нагнетания и слива рулевые приводы дискретного углового перемещения по числу приводимых исполнительных органов, каждый из которых содержит поворотный шаговый электродвигатель, связанный зубчатой передачей с установленным на оси плоским поворотным распределительным золотником, и поворотный гидродвигатель (RU №2266234, 2005, прототип).Known electro-hydraulic actuator for controlling the position of the executive bodies of aircraft, containing a power plant with a displacement pump and parallel to it by discharge and discharge lines the steering drives a discrete angular displacement according to the number of actuators, each of which contains a rotary stepping motor, associated gear with installed on the axis of a flat rotary distribution valve, and a rotary hydraulic motor (RU # 2266234, 2005, prototype).

Недостатками этого привода также являются низкая надежность, ограниченный срок сохранения готовности к работе в составе летательного аппарата в любых климатических условиях, сложность и высокая трудоемкость контроля готовности к выполнению работы.The disadvantages of this drive are also low reliability, a limited period of preservation of readiness for work as part of an aircraft in any climatic conditions, complexity and high complexity of monitoring readiness for work.

Технической задачей изобретения являются создание эффективного электрогидравлического привода и расширение арсенала электрогидравлических приводов.An object of the invention is to create an effective electro-hydraulic drive and expansion of the arsenal of electro-hydraulic drives.

Технический результат, обеспечивающий решение задачи, заключается в повышении надежности, увеличении срока сохранения готовности к работе в составе летательного аппарата, особенно в условиях разреженных слоев атмосферы, упрощение конструкции и снижение трудоемкости контроля готовности к выполнению работы.The technical result that provides a solution to the problem, is to increase reliability, increase the term of preservation of readiness for work in the composition of the aircraft, especially in rarefied atmospheric layers, simplify the design and reduce the complexity of monitoring readiness to perform work.

Сущность изобретения состоит в том, что электрогидравлический привод исполнительных органов, содержащий установку подачи рабочей среды с объемным насосом, имеющим корпус с камерами нагнетания и всасывания, и приводной электродвигатель, связанный с приводным валом насоса, а также группу параллельно подключенных к соответствующим камерам насоса гидролиниями нагнетания и слива рулевых приводов дискретного углового перемещения исполнительных органов, в состав каждого из которых входят поворотный гидродвигатель и гидравлический распределитель с механизмом управления, подключенный к рабочим полостям гидродвигателя и к гидролиниям нагнетания и слива, при этом он снабжен автономным подпорным устройством, содержащим емкость, герметично разделенную подвижным разделительным элементом на жидкостную полость с рабочей средой, связанную через обратный клапан с всасывающей камерой насоса, и пневмополость, к которой подключен источник горячего газа под давлением, выполненный в виде твердотопливного газогенератора и снабженный электрически воспламеняемым инициирующим пиропатроном, при этом механизм управления каждого рулевого привода выполнен в виде шагового электродвигателя, связанного цепью контроля стыковки с инициирующим пиропатроном, в гидролинии нагнетания установлен клапан ограничения давления, выполненный с возможностью сброса рабочей среды в гидролинию слива и подключенный к камере всасывания насоса, а приводной электродвигатель последнего снабжен автономным источником электроэнергии.The essence of the invention lies in the fact that electro-hydraulic actuator bodies, containing the installation of the flow of the working medium with a volumetric pump, having a case with chambers discharge and suction, and a drive motor connected to the drive shaft of the pump, as well as a group connected in parallel to the corresponding chambers pump discharge lines and draining the steering actuators of a discrete angular displacement of the executive bodies, each of which includes a rotary hydraulic motor and a hydraulic distribution a divider with a control mechanism connected to the working cavities of the hydraulic engine and to the discharge and discharge hydraulic lines, while it is equipped with an independent retaining device containing a container sealed by a moving separation element into the liquid cavity with the working medium connected through a non-return valve to the pump suction chamber, and pneumatic cavity, to which a source of hot gas under pressure is connected, made in the form of a solid propellant gas generator and equipped with electrically flammable initiating pyro an atron, while the control mechanism of each steering actuator is made in the form of a stepper electric motor connected by a docking control circuit with an initiating pyro cartridge, a pressure limiting valve is installed in the discharge hydraulic line, configured to discharge the working medium into the drain hydraulic line and connected to the pump suction chamber, and the drive electric motor the latter is equipped with an autonomous source of electricity.

Предпочтительно, разделительный элемент подпорного устройства выполнен в виде поршня или мембраны.Preferably, the separating element of the retaining device is made in the form of a piston or membrane.

Предпочтительно, в гидролинии слива установлен гидроразъем для подключения регламентной питающей установки.Preferably, a hydraulic connector is installed in the hydroline of the drain for connecting the routine supply installation.

Предпочтительно, гидравлический распределитель каждого рулевого привода подключен к гидролиниям нагнетания и слива с помощью гидроразъемов.Preferably, the hydraulic distributor of each steering actuator is connected to the discharge and discharge hydraulic lines by means of hydraulic connectors.

Предпочтительно, объемный насос снабжен компенсационно-поддавливающим устройством, выполненным в виде полого двухступенчатого поршня и соединенного с ним сильфона, закрепленного на корпусе насоса с образованием полости, соединенной с внутренним объемом корпуса насоса, при этом сильфон жестко закреплен одним краем к корпусу, а другим - к полому двухступенчатому поршню, дополнительно установленному на корпусе с образованием дифференциальной полости, соединенной с нагнетанием насоса, и с возможностью поступательного перемещения указанного поршня по участку наружной поверхности корпуса насоса.Preferably, the volumetric pump is equipped with a compensation-suppressing device, made in the form of a hollow two-stage piston and a bellows connected to it, mounted on the pump casing to form a cavity connected to the internal volume of the pump casing, while the bellows is rigidly fixed with one edge to the housing and the other to a hollow two-stage piston, additionally mounted on the housing with the formation of a differential cavity connected to the pump discharge, and with the possibility of translational movement indicated piston along the outer surface of the pump casing.

Предпочтительно, полый двухступенчатый поршень выполнен с двумя поясками и с двумя внутренними кольцевыми уплотнениями и установлен с возможностью перемещения по участку поверхности корпуса, выполненному ступенчатым.Preferably, the hollow two-stage piston is made with two corbels and with two internal annular seals and is mounted so as to move along the surface portion of the casing, which is made stepped.

Предпочтительно, внутренний объем корпуса насоса соединен с полостью сильфона со стороны, противоположной приводному валу насоса.Preferably, the internal volume of the pump housing is connected to the cavity of the bellows on the side opposite to the drive shaft of the pump.

Предпочтительно, автономный источник электроэнергии для приводного электродвигателя насоса выполнен одноразовым.Preferably, an autonomous source of electricity for the drive motor of the pump is disposable.

На чертеже фиг. 1 изображена схема гидравлическая принципиальная электрогидравлического привода, на фиг. 2 - конструктивная схема объемного насоса источника питания привода.In FIG. 1 shows a schematic diagram of a hydraulic electrohydraulic drive; FIG. 2 is a structural diagram of a volumetric pump of a drive power supply.

Электрогидравлический привод для управления исполнительными органами летательного аппарата (не изображены, т.к. не входят в состав заявляемого привода), содержит питающую насосную установку 1 подачи рабочей среды (рабочей жидкости) с объемным, предпочтительно, регулируемым по давлению нагнетания аксиально поршневым насосом 2, имеющим корпус 19 и приводной электродвигатель 30, связанный с приводным валом 29 насоса 2, а также группу подключенных к объемному насосу 2 гидролиниями 3, 4 нагнетания и слива, соответственно, рулевых приводов 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 индивидуального дискретного углового перемещения исполнительных органов. В состав каждого из рулевых приводов 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 (число которых равно числу приводимых исполнительных органов) входят поворотный гидродвигатель 14 и гидравлический распределитель 13, подключенный своими соответствующими линиями к полостям гидродвигателя 14 и, через гидроразъемы 33, к гидролиниям 3, 4 нагнетания и слива.Electro-hydraulic actuator to control the executive bodies of the aircraft (not shown, because they are not part of the inventive drive), contains a supply pumping unit 1 for supplying the working fluid (working fluid) with a volumetric, preferably pressure controlled pressure axially piston pump 2, having a housing 19 and a driving motor 30 connected to the drive shaft 29 of pump 2, as well as a group connected to the volumetric pump 2 by hydraulic lines 3, 4 for discharge and discharge, respectively, of steering actuators 5, 6, 7, 8, 9, 10 , 11, 12 individual discrete angular displacement of the executive bodies. The composition of each of the steering actuators 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 (the number of which is equal to the number of actuators given) includes a rotary hydraulic motor 14 and a hydraulic distributor 13 connected by its respective lines to the cavities of the hydraulic motor 14 and hydraulic connectors 33, to hydraulic lines 3, 4 forcing and draining.

Гидродвигатель 14, выполнен, предпочтительно, в виде неполноповоротного объемного аксиально поршневого или радиально поршневого высокомоментного реверсивного гидромотора.The hydraulic motor 14 is made, preferably, in the form of a semi-rotary volumetric axially piston or radially piston high-torque reversible hydraulic motor.

Гидравлический распределитель 13 выполнен, предпочтительно, в виде нормально закрытого плоского поворотного четырехлинейного трехпозиционного золотника с электромеханическим механизмом управления (не изображен), связанным с системой управления летательного аппарата. Механизм управления плоского золотника каждого распределителя 13 реализован, например, как и в устройстве - прототипе, в виде поворотного шагового электродвигателя с магнитным фиксатором, связанного зубчатой передачей с установленным на оси плоским поворотным золотником распределителя 13.The hydraulic distributor 13 is made, preferably, in the form of a normally closed flat rotary four-line three-position spool with an electromechanical control mechanism (not shown) associated with the control system of the aircraft. The control mechanism of the flat slide valve of each distributor 13 is implemented, for example, as in the prototype device, in the form of a rotary stepper motor with a magnetic latch, connected by a gear drive with a flat rotary valve installed on the axis of the distributor 13.

Электрогидравлический привод снабжен подключенным через дроссель 38 и редуктор 39 давления к всасыванию (всасывающей полости) объемного насоса 2 и к линии 4 слива рулевых приводов 5…12 одноразовым ампулизированным подпорным устройством 15.Electro-hydraulic actuator is connected through a throttle 38 and a pressure reducer 39 to the suction (suction cavity) of the volumetric pump 2 and to the 4 line of the steering gears 5 ... 12 disposable ampullated retaining device 15.

Устройство 15 содержит емкость 17, герметично разделенную подвижным разделительным элементом 16 на камеру 37 с рабочей средой и приводную камеру 32, к которой подключен источник горячего газа под давлением, выполненный в виде твердотопливного газогенератора 35 и снабженный электрически воспламеняемым инициирующим пиропатроном 36. Одновременно, объемный насос 2 питающей насосной установки 1 снабжен компенсационно-поддавливающим устройством, выполненным в виде полого двухступенчатого поршня 21 и соединенного с ним сильфона 18, закрепленного на корпусе 19 насоса 2 с образованием в нем полости 20, соединенной с внутренним объемом (являющимся всасыванием) корпуса 19 из которого происходит всасывание рабочей жидкости насосом 2. При этом сильфон 18 жестко закреплен одним краем к корпусу 19, а другим - к полому двухступенчатому поршню 21, установленному на корпусе 19 с образованием дифференциальной полости 31, соединенной с нагнетанием насоса 2, и с возможностью поступательного перемещения указанного поршня 21 по участку наружной поверхности корпуса 19 насоса 2, приводной электродвигатель 30 которого снабжен автономным источником 34 электроэнергии.The device 15 contains a tank 17, hermetically separated by a movable separation element 16 on the chamber 37 with the working medium and the drive chamber 32, to which a source of hot gas under pressure is connected, made in the form of a solid propellant gas generator 35 and equipped with an electrically flammable initiating pyro cartridge 36. 2 of the supply pumping unit 1 is equipped with a compensation-suppressing device made in the form of a hollow two-stage piston 21 and a bellows 18 connected to it, mounted on the housing 19 of the pump 2 with the formation in it of the cavity 20 connected to the internal volume (which is suction) of the housing 19 of which the working fluid is sucked by the pump 2. In this case the bellows 18 is rigidly fixed with one edge to the housing 19, and the other to the hollow two-stage piston 21 mounted on the housing 19 with the formation of the differential cavity 31 connected to the discharge of the pump 2, and with the possibility of translational movement of the specified piston 21 over the section of the outer surface of the housing 19 of the pump 2, the drive motor 30 which Rogo is supplied with an autonomous source 34 of electricity.

Разделительный элемент 16 выполнен в виде поршня или мембраны, а инициирующий пиропатрон 36 выполнен в виде одноразового порохового заряда с встроенным электровоспламенителем, связанным с системой управления летательного аппарата, в составе которого предназначен эксплуатироваться привод.The separating element 16 is made in the form of a piston or a membrane, and the initiating squib 36 is made in the form of a one-time powder charge with a built-in electric igniter associated with the control system of the aircraft, in which the drive is intended to be operated.

В гидролинии 4 слива установлен предохранительный клапан 24 ограничения давления на всасывании, выполненный с возможностью сброса рабочей среды при несанкционированном увеличении давления на всасывании насоса 2 выше допускаемого значения в окружающую среду или в технологическую емкость.In the discharge line 4, a safety valve 24 for limiting the suction pressure is installed, which is designed to discharge the working medium in case of an unauthorized increase in the pressure at the suction of the pump 2 above the permissible value to the environment or to the process tank.

В гидролинии 4 слива установлен гидроразъем 25, предназначенный для подключения вспомогательной (технологической) питающей установки, которая относится к стационарному наземному оборудованию, временно подключается к приводу перед вводом в эксплуатацию, только на период опрессовки и регламентных проверок работоспособности перед монтажом привода на летательный аппарат.Hydraulic line 4 of the drain has a hydraulic connector 25, designed to connect an auxiliary (technological) supply installation, which belongs to the fixed ground equipment, is temporarily connected to the drive before commissioning, only for the period of pressure testing and routine performance checks before installing the drive on the aircraft.

Распределитель 13 каждого рулевого привода 5…12 подключен к гидролиниям 3,4 установки 1 подачи рабочей среды с помощью гидроразъемов 33.The distributor 13 of each steering actuator 5 ... 12 is connected to the hydraulic lines 3,4 of the installation 1 of the working medium supply with the help of hydraulic connectors 33.

Полый двухступенчатый поршень 21 выполнен с двумя поясками 22, 23 и с двумя внутренними кольцевыми уплотнениями 27, 28 и установлен с возможностью перемещения по участку наружной поверхности корпуса 19, выполненному ступенчатым.The hollow two-stage piston 21 is made with two belts 22, 23 and with two internal annular seals 27, 28 and is mounted for movement along a portion of the outer surface of the housing 19, which is made stepwise.

Внутренний объем корпуса 19 насоса соединен с полостью сильфона 18 со стороны, противоположной приводному валу 29 насоса 2.The internal volume of the housing 19 of the pump is connected to the cavity of the bellows 18 on the side opposite to the drive shaft 29 of the pump 2.

Автономный источник 34 электроэнергии для приводного электродвигателя 30 насоса 2 установки 1 подачи рабочей среды может быть выполнен одноразовым, например, в виде химического аккумулятора или батареи.Autonomous source of electricity 34 for the driving motor 30 of the pump 2 installation 1 supply of the working medium can be made disposable, for example, in the form of a chemical battery or battery.

Электрогидравлический привод работает следующим образом.Electro-hydraulic drive works as follows.

При изготовлении привод ампулизируется, т.е. заполняется рабочей жидкостью и изолируется от окружающего пространства. При этом все технологические отверстия и внешние гидроразъемы заглушены. В состоянии дежурства летательного аппарата, которое может продолжаться длительное время, привод должен быть готов к включению, т.е. его полости должны быть гарантированно заполнены рабочей жидкостью. Однако, в течение времени хранения (дежурства) в замкнутом объеме привода происходят неизбежные процессы выделения воздуха из рабочей жидкости, а также диффузионного проникновения выделенного воздуха и жидкости через резиновые уплотнения питающей установки 1 и рулевых приводов 5-12 в атмосферу. Кроме того, любое изменение температуры окружающей среды приводит к изменению объема рабочей жидкости в приводе благодаря явлению температурного расширения-сжатия. Наличие сильфона 18, обладающего пружинными свойствами, компенсирует за счет соответствующего смещения сильфона 18 изменение объема рабочей жидкости в приводе в результате температурного расширения-сжатия. При падении давления в корпусе 19 насоса 2 двухступенчатый (дифференциальный) поршень 21 под действием атмосферного давления смещается, изменяя объем сильфона 18 и поддерживая тем самым постоянное заполнение всасывающей полости насоса 2 и полостей рулевых приводов 5-12 рабочей жидкостью. В исходном положении при отсутствии электрического питания встроенный магнитный фиксатор (не изображен) соответствующего шагового электродвигателя обеспечивает фиксацию распределителя 13 в нормальнозакрытом положении и, тем самым, фиксацию вала каждого из рулевых приводов 5-12 в устойчивом положении.In the manufacture of the drive is ampulized, i.e. it is filled with working fluid and isolated from the surrounding space. At the same time, all technological openings and external hydraulic connectors are plugged. When the aircraft is on duty, which can last for a long time, the drive should be ready to be turned on, i.e. its cavities must be guaranteed to be filled with working fluid. However, during the storage time (duty) in the closed volume of the drive, inevitable processes of air release from the working fluid occur, as well as diffusion penetration of the released air and liquid through the rubber seals of the power supply unit 1 and the steering actuators 5-12 into the atmosphere. In addition, any change in ambient temperature leads to a change in the volume of the working fluid in the drive due to the phenomenon of temperature expansion-contraction. The presence of the bellows 18, which has spring properties, is compensated for by a corresponding displacement of the bellows 18, a change in the volume of the working fluid in the drive as a result of thermal expansion-compression. When the pressure in the housing 19 of the pump 2 drops, the two-stage (differential) piston 21 under the action of atmospheric pressure shifts, changing the volume of the bellows 18 and thereby maintaining a constant filling of the suction cavity of the pump 2 and the cavities of the steering actuators 5-12 with the working fluid. In the initial position, in the absence of electrical power, the built-in magnetic retainer (not shown) of the corresponding stepper motor ensures the fixation of the distributor 13 in the normally closed position and, thus, the fixation of the shaft of each of the steering actuators 5-12 in a stable position.

Для отработки управления исполнительными органами летательного аппарата электрогидравлический привод задействуется по команде системы управления. Так как управление производится, как правило, в условиях пониженной температуры окружающей среды, пониженного атмосферного давления, имеющихся в разреженных слоях атмосферы, необходимо обеспечить неразрывность потока рабочей жидкости на всасывании насоса 2, всасывающего рабочую жидкость из объема корпуса 19. Соответствующий гарантированный подпор на всасывании насоса 2 обеспечивается устройством 15, на которое от системы управления подается команда на воспламенение пиропатрона 36 твердотопливного газогенератора 35. В результате воспламенения твердого топлива заряда 35 в приводную камеру 32 подпорного устройства 15 поступает горячий газ под давлением, воздействующий на разделительный элемент 16. Энергия горячего газа непосредственно преобразуется в давление рабочей жидкости в камере 37. В результате под действием горячего газа элемент 16 поступательно перемещается и рабочая жидкость вытесняется из камеры 37 емкости 17 через дроссель 38 и клапан 39 и поступает в сильфон 18 под давлением ~7 кгс/см2. Поскольку сильфон 18 закреплен с образованием полости 20, соединенной с внутренним объемом корпуса 19, давлением устройства 15 обеспечивается необходимое избыточное давление и, тем самым, неразрывность потока рабочей жидкости на всасывании насоса 2.To work out the control of the executive bodies of the aircraft, the electro-hydraulic drive is activated upon command of the control system. Since the control is carried out, as a rule, in conditions of low ambient temperature, low atmospheric pressure present in rarefied atmospheric layers, it is necessary to ensure the continuity of the working fluid flow in the suction of the pump 2, which sucks the working fluid from the volume of the housing 19. The corresponding guaranteed suction pressure of the pump 2 is provided with a device 15, to which a command is issued from the control system to ignite the squib 36 of a solid propellant gas generator 35. As a result, the ignition The solid fuel of charge 35 is supplied to the drive chamber 32 of the retaining device 15, hot gas is supplied under pressure acting on the separating element 16. The hot gas energy is directly converted to the pressure of the working fluid in chamber 37. As a result, under the action of hot gas, the element 16 moves progressively and the working fluid is displaced from the chamber 37 of the container 17 through the choke 38 and the valve 39 and enters the bellows 18 under a pressure of ~ 7 kgf / cm 2 . Since the bellows 18 is fixed with the formation of the cavity 20 connected to the internal volume of the housing 19, the pressure of the device 15 provides the necessary overpressure and, thus, the continuity of the flow of working fluid in the suction of the pump 2.

Кроме того, на шаговый электродвигатель каждого из рулевых приводов 5-12. подается команда в виде последовательности однополярных прямоугольных управляющих импульсов напряжением 26 В. Благодаря дифференциальности ступеней 22, 23 поршня 21 давление, в корпусе 19, одновременно являющемся всасывающей полостью насоса 1, редуцируется до оптимального значения и не превышает допустимых значений, например, 4 кгс/см2. Если же давление приблизится к предельно допустимому значению, срабатывает клапан 24, осуществляющий сброс части объема рабочей жидкости и, тем самым ограничивающий значение давления. Насос 2, вал 29 которого приводится во вращение электродвигателем 28, в течение времени работы последнего подает рабочую жидкость по гидролинии 3 в рулевые приводы 5-12, а по гидролинии 4 рабочая жидкость возвращается на всасывание насоса 2. Наличие давления нагнетания в полости 31 не допускает возникновения разрежения на всасывании насоса 2, т.е. во внутреннем объеме корпуса 19, тем самым надежно обеспечивается работоспособность насоса 2 и каждого из рулевых приводов 5…12 при любых условиях окружающей среды.In addition, the stepper motor of each of the steering actuators 5-12. the command is given as a sequence of unipolar rectangular control pulses with voltage of 26 V. Due to the differential stages 22, 23 of the piston 21, the pressure in the housing 19, which is also the suction cavity of pump 1, is reduced to the optimum value and does not exceed acceptable values, for example, 4 kgf / cm 2 If the pressure is close to the maximum permissible value, the valve 24 is triggered, performing a discharge of a part of the volume of the working fluid and thereby limiting the pressure value. The pump 2, the shaft 29 of which is driven by the electric motor 28, during the operation of the latter, supplies the working fluid through the hydroline 3 to the steering actuators 5-12, and the hydraulic fluid 4 returns the fluid to the suction of the pump 2. The presence of discharge pressure in the cavity 31 prevents the occurrence of vacuum in the suction of the pump 2, i.e. in the internal volume of the housing 19, thus reliably ensures the efficiency of the pump 2 and each of the steering actuators 5 ... 12 under any environmental conditions.

При этом последовательность управляющих импульсов, поступающая на электродвигатели приводов 5-12, преобразуется в угловое перемещение, которое через зубчатую передачу передается золотнику распределителя 13. В результате введенного этим рассогласования формируется перепад давления и приводится в движение соответствующий гидродвигатель 14, вал которого поворачивается, отрабатывая рассогласование. При подаче одного импульса вал электродвигателя рулевого привода 5-12 поворачивается на угол 3°. Режим работы электродвигателя в приводах 5-12 повторно-кратковременный. Частота отработки шагов 0,5-500 Гц, потребляемый ток не более 2А.The sequence of control pulses fed to the electric motors of the drives 5-12 is converted into angular displacement, which is transmitted to the spool of the distributor 13 via a gear. As a result of the mismatch introduced by this, a differential pressure is generated and the corresponding hydraulic motor 14 is driven, the shaft of which rotates, practicing the mismatch . When applying a single pulse, the shaft of the steering motor 5-12 rotates at an angle of 3 °. The mode of operation of the electric motor in drives 5-12 is intermittent. The frequency of testing steps 0.5-500 Hz, current consumption is not more than 2A.

В процессе дежурства периодически следует контролировать состояние золотников распределителей 13 рулевых приводов 5-12. Для этого от вспомогательной питающей установки рабочая жидкость под давлением может быть подана через гидроразъем 25 и функционирование приводов 5-12 может быть проверено без задействования одноразовых средств емкости 17 и одноразового источника энергии электродвигателя 30. После этого для установки золотника распределителя 13 каждого рулевого привода 5-12 в нейтральное положение необходимо подачей импульсов на электродвигатель установить золотник распределителя 13 в нейтральное положение. При подаче давления вал соответствующего гидродвигателя 14, отрабатывая рассогласование с золотником распределителя 13, займет нейтральное (исходное) положение.During the duty periodically, the status of the spools of the distributors 13 steering actuators 5-12 should be monitored. To do this, from the auxiliary supply unit, the working fluid under pressure can be fed through the hydraulic connector 25 and the operation of the actuators 5-12 can be checked without using disposable means of the tank 17 and the disposable energy source of the electric motor 30. After that, to install the spool valve 13 of each steering actuator 5- 12 in the neutral position must be pulsed on the electric motor to set the valve of the distributor 13 to the neutral position. When applying pressure, the shaft of the corresponding hydraulic motor 14, practicing the mismatch with the valve of the distributor 13, will take a neutral (initial) position.

В результате изобретения создан эффективный электрогидравлический привод и расширен арсенал электрогидравлических приводов.As a result of the invention, an effective electro-hydraulic drive has been created and the arsenal of electro-hydraulic drives has been expanded.

При этом повышена надежность, увеличен срок сохранения готовности к работе в составе летательного аппарата, упрощена конструкция и снижена трудоемкость контроля готовности к выполнению работы.At the same time, reliability is increased, the period of preservation of readiness for work as part of an aircraft is increased, the design is simplified and the complexity of readiness control for work is reduced.

Claims (8)

1. Электрогидравлический привод исполнительных органов, содержащий установку подачи рабочей среды с объемным насосом, имеющим корпус с камерами нагнетания и всасывания, и приводной электродвигатель, связанный с приводным валом насоса, а также группу параллельно подключенных к соответствующим камерам насоса гидролиниями нагнетания и слива рулевых приводов дискретного углового перемещения исполнительных органов, в состав каждого из которых входят поворотный гидродвигатель и гидравлический распределитель с механизмом управления, подключенный к рабочим полостям гидродвигателя и к гидролиниям нагнетания и слива, отличающийся тем, что он снабжен автономным подпорным устройством, содержащим емкость, герметично разделенную подвижным разделительным элементом на жидкостную полость с рабочей средой, связанную через обратный клапан с всасывающей камерой насоса, и пневмополость, к которой подключен источник горячего газа под давлением, выполненный в виде твердотопливного газогенератора и снабженный электрически воспламеняемым инициирующим пиропатроном, при этом механизм управления каждого рулевого привода выполнен в виде шагового электродвигателя, связанного цепью контроля стыковки с инициирующим пиропатроном, в гидролинии нагнетания установлен клапан ограничения давления, выполненный с возможностью сброса рабочей среды в гидролинию слива и подключенный к камере всасывания насоса, а приводной электродвигатель последнего снабжен автономным источником электроэнергии.1. Electrohydraulic actuator executive bodies, containing the installation of the supply of the working medium with a volumetric pump having a housing with discharge and suction chambers, and a drive motor connected to the drive shaft of the pump, as well as a group connected in parallel to the corresponding chambers of the pump with discrete hydraulic lines. angular displacement of the executive bodies, each of which includes a rotary hydraulic motor and a hydraulic distributor with a control mechanism, under Connected to the working cavities of the hydraulic motor and to the hydraulic lines of discharge and discharge, characterized in that it is equipped with an independent retaining device containing a container hermetically separated by a movable separating element into the liquid cavity with the working fluid connected through a non-return valve to the suction chamber of the pump and pneumatic cavity, which is connected to a source of hot gas under pressure, made in the form of a solid fuel gas generator and equipped with an electrically flammable initiating igniter, while the The control of each steering actuator is made in the form of a stepper electric motor connected by a docking control circuit with an initiating pyro cartridge, a pressure limiting valve is installed in the discharge hydraulic line, configured to discharge the working medium into the drain hydraulic line and connected to the pump suction chamber, and the drive motor has an independent source electricity. 2. Электрогидравлический привод по п. 1, отличающийся тем, что разделительный элемент подпорного устройства выполнен в виде поршня или мембраны.2. Electro-hydraulic drive according to claim. 1, characterized in that the separating element of the retaining device is made in the form of a piston or membrane. 3. Электрогидравлический привод по любому из пп. 1, 2, отличающийся тем, что в гидролинии слива установлен гидроразъем для подключения регламентной питающей установки.3. Electro-hydraulic drive according to any one of paragraphs. 1, 2, characterized in that a hydraulic connector is installed in the hydroline of the drain to connect the routine power supply unit. 4. Электрогидравлический привод по п. 1, отличающийся тем, что гидравлический распределитель каждого рулевого привода подключен к гидролиниям нагнетания и слива с помощью гидроразъемов.4. Electro-hydraulic drive according to Claim. 1, characterized in that the hydraulic distributor of each steering actuator is connected to the discharge and drain lines via hydraulic connectors. 5. Электрогидравлический привод по п. 1, отличающийся тем, что объемный насос снабжен компенсационно-поддавливающим устройством, выполненным в виде полого двухступенчатого поршня и соединенного с ним сильфона, закрепленного на корпусе насоса с образованием полости, соединенной с внутренним объемом корпуса насоса, при этом сильфон жестко закреплен одним краем к корпусу, а другим - к полому двухступенчатому поршню, дополнительно установленному на корпусе с образованием дифференциальной полости, соединенной с нагнетанием насоса, и с возможностью поступательного перемещения указанного поршня по участку наружной поверхности корпуса насоса.5. Electro-hydraulic drive according to claim. 1, characterized in that the volumetric pump is equipped with a compensation-suppressing device made in the form of a hollow two-stage piston and a bellows connected to it fixed to the pump casing with the formation of a cavity connected to the internal volume of the pump casing the bellows is rigidly fixed with one edge to the body, and the other to the hollow two-stage piston, additionally mounted on the body with the formation of a differential cavity connected to the discharge of the pump, and possibly the translational movement of the specified piston over the section of the outer surface of the pump casing. 6. Электрогидравлический привод по п. 5, отличающийся тем, что полый двухступенчатый поршень выполнен с двумя поясками и с двумя внутренними кольцевыми уплотнениями и установлен с возможностью перемещения по участку поверхности корпуса, выполненному ступенчатым.6. Electro-hydraulic actuator according to claim 5, characterized in that the hollow two-stage piston is made with two belts and with two internal annular seals and is mounted for movement along a surface area of the body, which is made stepped. 7. Электрогидравлический привод по п. 1, отличающийся тем, что внутренний объем корпуса насоса соединен с полостью сильфона со стороны, противоположной приводному валу насоса.7. Electro-hydraulic drive according to claim. 1, characterized in that the internal volume of the pump casing is connected to the cavity of the bellows on the side opposite to the drive shaft of the pump. 8. Электрогидравлический привод по п. 1, отличающийся тем, что автономный источник электроэнергии для приводного электродвигателя насоса выполнен одноразовым.8. Electro-hydraulic drive according to Claim. 1, characterized in that the autonomous source of electrical energy for the drive motor of the pump is disposable.
RU2018133642A 2018-09-24 2018-09-24 Electrohydraulic drive RU2692884C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018133642A RU2692884C1 (en) 2018-09-24 2018-09-24 Electrohydraulic drive

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018133642A RU2692884C1 (en) 2018-09-24 2018-09-24 Electrohydraulic drive

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2692884C1 true RU2692884C1 (en) 2019-06-28

Family

ID=67251723

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018133642A RU2692884C1 (en) 2018-09-24 2018-09-24 Electrohydraulic drive

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2692884C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111577677A (en) * 2020-05-28 2020-08-25 中国铁建重工集团股份有限公司 Pressure compensation system
RU2798640C1 (en) * 2022-10-28 2023-06-23 Федеральное автономное учреждение "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФАУ "ЦАГИ") Hydraulic power supply system of the test bench for aircraft steering gears

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6209825B1 (en) * 1998-02-27 2001-04-03 Lockheed Martin Corporation Low power loss electro hydraulic actuator
RU2255022C1 (en) * 2004-05-05 2005-06-27 Государственное унитарное предприятие "Федеральный научно-производственный центр "Прибор" Device for control of flying vehicle aerodynamic surface
US20120260643A1 (en) * 2004-12-01 2012-10-18 George Kadlicko Velocity control for hydraulic control system
RU2467205C1 (en) * 2011-07-22 2012-11-20 ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "Центральный научно-исследовательский институт автоматики и гидравлики"(ОАО "ЦНИИАГ") Hydraulic drive power source
RU2504695C1 (en) * 2012-10-25 2014-01-20 Открытое акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт автоматики и гидравлики" (ОАО "ЦНИИАГ") Hydroelectric drive

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6209825B1 (en) * 1998-02-27 2001-04-03 Lockheed Martin Corporation Low power loss electro hydraulic actuator
RU2255022C1 (en) * 2004-05-05 2005-06-27 Государственное унитарное предприятие "Федеральный научно-производственный центр "Прибор" Device for control of flying vehicle aerodynamic surface
US20120260643A1 (en) * 2004-12-01 2012-10-18 George Kadlicko Velocity control for hydraulic control system
RU2467205C1 (en) * 2011-07-22 2012-11-20 ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "Центральный научно-исследовательский институт автоматики и гидравлики"(ОАО "ЦНИИАГ") Hydraulic drive power source
RU2504695C1 (en) * 2012-10-25 2014-01-20 Открытое акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт автоматики и гидравлики" (ОАО "ЦНИИАГ") Hydroelectric drive

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111577677A (en) * 2020-05-28 2020-08-25 中国铁建重工集团股份有限公司 Pressure compensation system
CN111577677B (en) * 2020-05-28 2022-03-01 中国铁建重工集团股份有限公司 Pressure compensation system
RU2798640C1 (en) * 2022-10-28 2023-06-23 Федеральное автономное учреждение "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФАУ "ЦАГИ") Hydraulic power supply system of the test bench for aircraft steering gears

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2621190C2 (en) Method and system of emergency starting energy generation setting
US3015345A (en) Combination reservoir-accumulator arrangement for hydraulic system
RU2692884C1 (en) Electrohydraulic drive
KR20160140621A (en) Hydraulic device for emergency starting a turbine engine, propulsion system of a multi-engine helicopter provided with one such device, and corresponding helicopter
CN105422317A (en) Starting box type multi-time starting system for engine and starting method
US20040159739A1 (en) Store ejection system with disposable pressure vessel and associated method of operation
RU2662011C1 (en) Liquid jet propulsion plant of spacecraft
US5165232A (en) Dual charge engine start accumulator
US4209983A (en) Internal electric explosion engine
RU2504695C1 (en) Hydroelectric drive
US20180201394A1 (en) Space flight body with a drive unit and with a fuel material generating device for a space flight body
KR102335250B1 (en) Pneumatic Release Valve using Gas Cartridge
EP3019703B1 (en) Engine propulsion system
RU2008143091A (en) FLIGHT VEHICLE CHEREMUSHKINA O.V.
CN114291299A (en) Solid-liquid dual-mode attitude and orbit control power system and control method thereof
US3254486A (en) Zero gravity start device
EP3418670B1 (en) Parallel combustor configuration for unmanned underwater vehicle propulsion turbine
RU176706U1 (en) DEVICE FOR CREATING PRESSURE IN THE FUEL TANK OF THE CATAPULATED APPARATUS
US3861144A (en) Hydraulic actuators
RU2467205C1 (en) Hydraulic drive power source
RU2132477C1 (en) Propellant tank (fuel and oxidizer tanks) pressurization system of space-craft engine plant
US3060998A (en) Aircraft fuel supply systems
US4434621A (en) Engine fuel system
CN104417746B (en) Short term, autonomous, electrical power supply system
KR102247203B1 (en) Auxiliary system for driving the shaft of a helicopter propulsion system