RU2342283C1 - Four-port three-position hydraulic control valve with reserved electric power controlled wheel steering drive of front chassis support of vehicle with hydraulic damper - Google Patents
Four-port three-position hydraulic control valve with reserved electric power controlled wheel steering drive of front chassis support of vehicle with hydraulic damper Download PDFInfo
- Publication number
- RU2342283C1 RU2342283C1 RU2007115498/11A RU2007115498A RU2342283C1 RU 2342283 C1 RU2342283 C1 RU 2342283C1 RU 2007115498/11 A RU2007115498/11 A RU 2007115498/11A RU 2007115498 A RU2007115498 A RU 2007115498A RU 2342283 C1 RU2342283 C1 RU 2342283C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- valve
- hydraulic
- cavity
- spring
- channel
- Prior art date
Links
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims description 16
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 14
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- 230000009471 action Effects 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 2
- RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 9,10-anthraquinone Chemical group C1=CC=C2C(=O)C3=CC=CC=C3C(=O)C2=C1 RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000208202 Linaceae Species 0.000 description 1
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000001364 causal effect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- FDMQDKQUTRLUBU-UHFFFAOYSA-N n-[3-[2-[4-(4-methylpiperazin-1-yl)anilino]thieno[3,2-d]pyrimidin-4-yl]oxyphenyl]prop-2-enamide Chemical compound C1CN(C)CCN1C(C=C1)=CC=C1NC1=NC(OC=2C=C(NC(=O)C=C)C=CC=2)=C(SC=C2)C2=N1 FDMQDKQUTRLUBU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229950000778 olmutinib Drugs 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области машиностроительной электрогидравлической автоматики и может быть использовано в приводных механизмах с высоконадежным резервированным электродистанционным управлением, например, для обеспечения поворота колес шасси мобильных транспортных средств, в том числе при пробеге, взлете, посадке и рулении летательных аппаратов как для непосредственного (активного) управления, так и для пассивного, свободно ориентированного поворота колес и демпфирования возникающих при этом колебаний.The present invention relates to the field of mechanical electro-hydraulic automation and can be used in drive mechanisms with highly reliable redundant electro-remote control, for example, to ensure the rotation of the chassis wheels of mobile vehicles, including during mileage, take-off, landing and taxiing of aircraft as for direct (active ) control, and for passive, freely oriented rotation of the wheels and damping of the vibrations arising from this.
Из уровня техники известны технические решения, близкие по совокупности общих существенных признаков и достигаемому результату к предлагаемому техническому решению. Известны распределительно-демпфирующие механизмы РДМ-1, РДМ-ЗТ для систем управления передней стойкой шасси пассажирских самолетов, механизм разворота колеса МРК-20Л легкого самолета (книги: Т.М.Башта и др. Силовые гидравлические системы самолетов ГВФ. Редиздат Аэрофлота, М., 1962 г., с.74, 273-277; Редько П.Г. и др. Гидравлические агрегаты систем управления полетом летательных аппаратов. Информационно-справочное пособие. М.: изд. «Олита», 2004 г., с.368-372; патент РФ №2271308 С1, МПК В64С 25/22, F15В 13/02 от 26.07.2004 г.), содержащие в корпусе сдвоенные гидрораспределители с механическим управлением, гидроклапаны включения - предохранительные (переливные) и подпиточные, игольчатый дроссель и поршневой гидрокомпенсатор с запорным клапаном, смонтированные в расточке корпуса с крышкой.The prior art technical solutions that are close in the totality of the common essential features and the achieved result to the proposed technical solution. Known distribution and damping mechanisms RDM-1, RDM-ZT for front landing gear control systems for passenger airplanes, MPK-20L wheel turning mechanism for light aircraft (books: T.M. Bashta and others. Hydraulic power systems of GVF aircraft. Aeroflot reissue, M ., 1962, p. 74, 273-277; Redko P.G. et al. Hydraulic units of flight control systems for aircraft. Information and reference manual. M.: Publishing House "Olita", 2004, p. 368-372; RF patent No. 2271308 C1, IPC ВСС 25/22, F15В 13/02 of July 26, 2004) containing dual directional control valves in the housing mechanically operated, hydraulic valves inclusion - relief (overflow) and make-up, the throttle needle and tappet piston with a check valve mounted in the bore of the housing with a lid.
Эти известные технические решения представляют собой устаревшие устройства не пригодные к применению на современном скоростном транспорте ввиду невысоких эксплуатационно-технических характеристик. В частности, из-за ограниченности динамических качеств, присущих гидравлическим устройствам с ручным гидромеханическим управлением, невозможности надежной и безотказной работы в режиме управления при высокой скорости движения по ВВП в процессе взлета и посадки. В этих условиях известные технические решения не обеспечивают управление самолетом и работают только в режиме демпфирования колебаний свободно ориентирующихся колес передней опоры шасси, что накладывает определенные ограничения на функциональные возможности летательного аппарата, погодные метеоусловия, автоматизацию управления взлетом и посадкой.These well-known technical solutions are obsolete devices not suitable for use on modern high-speed transport due to low operational and technical characteristics. In particular, due to the limited dynamic qualities inherent in hydraulic devices with manual hydromechanical control, the impossibility of reliable and reliable operation in control mode at a high speed of movement along the GDP during take-off and landing. Under these conditions, well-known technical solutions do not provide aircraft control and work only in the mode of damping oscillations of freely oriented wheels of the front landing gear, which imposes certain restrictions on the aircraft’s functionality, weather conditions, and takeoff and landing control automation.
Кроме этого, при размещении этих известных устройств на борту транспортного средства возникает необходимость решения проблемы установки их во взаимодействии с кинематическими цепями управления, что усложняет компоновку системы управления поворотом передней стойки шасси и приводит к завышению их веса. В связи с отсутствием в составе вышеуказанных известных технических решений элементов для быстрого переключения с режима управления на режим демпфирования и наоборот не исключается возможность потери работоспособности привода, поворота передних колес в случае замедленного снижения (повышения) давления в питающей гидролинии и вследствие «зависания» клапана включения. Другим недостатком этих известных гидравлических устройств является возможность образования при работе в режиме демпфирования повышенного давления в воздушной (атмосферной) полости относительно давления в гидравлической полости поршневого гидрокомпенсатора в случае его разреженного до упора положения и при отсутствии давления гидропитания, что может привести к подсосу воздуха во внутренние гидравлические полости, вспениванию рабочей жидкости и потере демпфирующих свойств.In addition, when placing these known devices on board a vehicle, it becomes necessary to solve the problem of installing them in conjunction with kinematic control circuits, which complicates the layout of the control system for turning the front landing gear and leads to an overestimation of their weight. Due to the absence in the composition of the above known technical solutions of elements for quick switching from the control mode to the damping mode and vice versa, the possibility of loss of drive operability, rotation of the front wheels in the event of a delayed decrease (increase) in pressure in the supply hydraulic line and due to the “hanging” of the on valve . Another disadvantage of these known hydraulic devices is the possibility of formation during operation in the damping mode of increased pressure in the air (atmospheric) cavity relative to the pressure in the hydraulic cavity of the piston hydraulic compensator in the event of its dilution to the stop position and in the absence of hydropower pressure, which can lead to suction of air into internal hydraulic cavities, foaming of the working fluid and loss of damping properties.
Среди других устройств, подобных заявленному гидрораспределителю, известен кран ГА-164 с электромагнитным управлением для дистанционного управления гидравлическими агрегатами, предназначенный для управления передней стойкой шасси самолета АН-24 с помощью силового гидроцилиндра (вышеуказанная книга Т.М.Башта и др., с.111-113, 412-413). Этот известный кран, представляющий четырехходовое трехпозиционное распределительное устройство, содержит в корпусе четыре штуцера для соединения с гидросистемой и силовым цилиндром поворота передней стойки, два шариковых электромагнитных клапана, два предохранительных клапана, два шариковых клапана - гидрозамка. К недостаткам этого известного распределительного устройства можно отнести невысокую надежность ввиду отсутствия резервных обмоток управления электромагнитных клапанов, невозможность осуществления следящего режима управления ввиду отсутствия датчиков обратной связи и, как следствие, невысокую точность и динамичность, невозможность осуществления автоматического управления. Наличие гидрозамков обуславливает возможность образования высокого давления жидкости в замкнутых полостях и, как следствие, снижение работоспособности деталей и узлов известного устройства. Кроме этого, в нем отсутствуют элементы для осуществления режима демпфирования поворотов свободно ориентированной передней стойки шасси, а возникающий при этом режиме межполостной переток жидкости в силовом цилиндре поворота передней стойки способствует разогреву жидкости и снижению работоспособности взаимодействующих гидравлических агрегатов.Among other devices, such as the claimed directional control valve, there is a GA-164 crane with electromagnetic control for remote control of hydraulic units, designed to control the front landing gear of the AN-24 aircraft using a power hydraulic cylinder (the above book by T.M.Basht et al., P. 111-113, 412-413). This well-known crane, representing a four-way three-position switchgear, contains four fittings in the body for connecting to the hydraulic system and the power cylinder of the front pillar rotation, two ball solenoid valves, two safety valves, two ball valves - a hydraulic lock. The disadvantages of this known switchgear include low reliability due to the lack of redundant control windings of electromagnetic valves, the inability to implement a follow-up control mode due to the lack of feedback sensors and, as a result, the low accuracy and dynamism, the inability to implement automatic control. The presence of hydraulic locks makes it possible to form a high fluid pressure in closed cavities and, as a result, reduce the working capacity of parts and components of the known device. In addition, it lacks elements for the implementation of the damping mode of turns of a freely oriented front landing gear, and the inter-cavity fluid flow in the front-axle turning power cylinder resulting from this mode helps to heat the fluid and reduce the operability of interacting hydraulic units.
Еще одним известным устройством, наиболее близким к заявленному по совокупности существенных признаков и достигаемому эффекту, является электрогидравлический распределительный агрегат по патенту РФ №2172702 С1, МПК В64С 13/42 от 24.04.2000 г., содержащий в корпусе с соединительными каналами золотниковый распределитель с буртами соосно соединенный с рулевой машиной, имеющий выходной конец штока, соединенный с двумя электрическими датчиками обратной связи, снабженной двухкаскадным электрогидравлическим усилителем «сопло-заслонка» с золотником с упругой механической обратной связью, электрогидравлический клапан, клапан включения с выходным концом, соединенным с электрическим датчиком, имеющим полость управления и противоположную пружинную полость, соединенную с гидролинией слива.Another known device that is closest to the claimed in terms of essential features and the achieved effect is an electro-hydraulic distribution unit according to the patent of the Russian Federation No. 2172702 C1, IPC ВСС 13/42 dated 04/24/2000, containing a spool valve with collars in the housing with connecting channels coaxially connected to the steering machine, having an output end of the rod connected to two electrical feedback sensors equipped with a two-stage electro-hydraulic amplifier "nozzle-flapper" with a spool with elastic mechanical feedback, an electro-hydraulic valve, an on-off valve with an output end connected to an electric sensor having a control cavity and an opposite spring cavity connected to the drain line.
Этот известный электрогидравлический распределительный агрегат, нашедший применение в следящем приводе поворотного сопла реактивного авиадвигателя с многоканальной электродистанционной системой управления, обладает рядом существенных недостатков. Примененная в нем трехкаскадная схема управления золотниковым распределителем имеет структурную избыточность, а следовательно, и пониженную надежность. Наличие подвижных уплотнений на выходных концах штоков рулевой машины и клапана включения снижает степень герметичности распределительного агрегата, ресурс и срок службы. В связи с отсутствием в составе известного электрогидравлического распределительного агрегата ряда элементов, таких как клапан кольцевания с дросселем, обратные, предохранительные и подпиточные клапаны, гидрокомпенсатор с запорным клапаном, не обеспечивается при отключенном гидропитании режим демпфирования вынужденных колебаний управляемого распределителем органа.This well-known electro-hydraulic distribution unit, which has found application in the follow-up drive of a rotary nozzle of a jet engine with a multi-channel electronic control system, has a number of significant drawbacks. The three-stage control circuit of the spool distributor used in it has structural redundancy and, consequently, reduced reliability. The presence of movable seals at the output ends of the steering machine rods and the on-off valve reduces the degree of tightness of the distribution unit, the resource and the service life. Due to the absence of a number of elements in the composition of the known electro-hydraulic distribution unit, such as a ringing valve with a throttle, check valves, safety and make-up valves, a hydraulic compensator with a shut-off valve, the damping mode of forced oscillations controlled by the distributor is not provided when the power supply is off.
Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является создание электрогидравлического распределительного устройства, позволяющего устранить недостатки известных устройств, а также имеющего простую и компактную конструкцию, взаимодействующего с многоканальной электродистанционной системой управления приводом поворота колес передней опоры шасси и обеспечивающего демпфирование колебаний свободно ориентированных колес.The technical problem to which the invention is directed is the creation of an electro-hydraulic switchgear that eliminates the disadvantages of the known devices, as well as having a simple and compact design that interacts with a multi-channel remote control wheel drive control system for the front landing gear and provides vibration damping for freely oriented wheels.
В соответствии с предлагаемым изобретением решение поставленной задачи достигается путем создания четырехлинейного трехпозиционного гидрораспределителя с резервированным электроуправлением привода поворота колес передней опоры шасси с гидродемпфером, содержащего корпус с двумя каналами подвода гидропитания - напорным и сливным, и двумя рабочими полостными каналами и содержащего в корпусе объединенные гидролиниями электрогидравлический клапан с двухобмоточной катушкой, обеспечивающий переключение режимов работы, снабженный шариковым затвором, соединенным через обратный клапан с напорным каналом подвода гидропитания и, непосредственно, с полостью управления четырехбуртового двухпозиционного клапана кольцевания с пружинным возвратом и внутренним каналом со стороны подпружиненного торца, гидрокомпенсатор с крышкой и подпружиненным поршнем, взаимодействующим со штоком и пружиной запорного клапана, установленного в канале слива гидропитания, игольчатый дроссель, обеспечивающий режим демпфирования, снабженный регулировочным винтом, два подпиточных клапана, встречно соединенных между собой и односторонне подключенных каждый к одному из полостных рабочих каналов, к которым также подключены двухсторонне каждый из двух встречно направленных предохранительных клапанов, двухкаскадный электрогидравлический усилитель, обеспечивающий режим управления, с регулируемым дросселем «сопло-заслонка», с двухобмоточным электромеханическим преобразователем, с дросселями и трехбуртовым распределительным золотником, соединенным с торцов с двумя электрическими датчиками обратной связи, межбуртовые камеры распределительного золотника соединены соответственно с крайним и средним правыми буртами клапана кольцевания, крайние бурты золотника через дроссели соединены с его подторцевыми камерами и соплами и, одновременно, с левым средним буртом клапана кольцевания, средний бурт золотника и полость «сопла-заслонки» соединены с пружинной полостью и внутренним каналом клапана кольцевания, с полостью между шариковым затвором и обмоточной катушкой электрогидравлического клапана, с подпоршневой полостью гидрокомпенсатора и штоковой полостью запорного клапана и с гидролинией, соединяющей клапаны подпитки, при этом правая межбуртовая полость клапана кольцевания соединена с одним из полостных рабочих каналов и, одновременно, соединена через игольчатый дроссель со средней межбуртовой полостью клапана кольцевания и вторым полостным рабочим каналом, а также через дроссельное отверстие в правом среднем бурте клапана кольцевания и внутренний канал с пружинной подторцевой полостью клапана кольцевания, левая межбуртовая полость которого соединена с обратным клапаном в напорном канале подвода гидропитания, при этом дроссельное отверстие выполнено в бурте клапана кольцевания с возможностью перекрытия при перемещении клапана кольцевания в сторону пружинной подторцевой полости и при одновременном перекрытии гидролинии между правой межбуртовой полостью и игольчатым дросселем. Согласно изобретению пружинная полость гидрокомпенсатора отделена от атмосферы при помощи обратного пневмоклапана в виде одетого с натягом на хвостовик крышки гидрокомпенсатора с пересекающимися осевым и радиальным отверстиями плоского в сечении эластомерного кольца, перекрывающего своей внутренней поверхностью радиальное отверстие в хвостовике. Согласно изобретению полостные рабочие каналы корпуса гидрораспределителя соединены гидравлически с исполнительными гидроцилиндрами, установленными на зафиксированной неподвижно части передней опоры шасси и соединены кинематически с ориентирующейся частью передней опоры шасси и с многоканальным блоком электрических датчиков обратной связи по углу поворота ориентирующейся части привода поворота колес шасси.In accordance with the invention, the solution of this problem is achieved by creating a four-line three-position valve with redundant electrical control of the drive of turning the wheels of the front landing gear with a hydraulic damper, comprising a housing with two channels for supplying hydraulic power - a discharge and a drain, and two working cavity channels and containing an electro-hydraulic integrated in the housing valve with double winding coil, providing switching of operating modes, equipped with a ball a butterfly valve connected through a non-return valve with a pressure channel for supplying hydraulic power and, directly, with a control cavity of a four-bur two-position ringing valve with spring return and an internal channel from the spring-loaded end side, a hydraulic compensator with a cover and a spring-loaded piston interacting with the rod and spring of the shut-off valve installed in the drain channel of the power supply, a needle throttle, providing a damping mode, equipped with an adjustment screw, two make-up valves, counter-interconnected and one-sidedly connected each to one of the cavity working channels, to which also two-way each of the two counter-directional safety valves are connected, a two-stage electro-hydraulic amplifier providing control mode, with an adjustable throttle “nozzle-damper”, with a double-winding electromechanical converter, with throttles and a three-way distribution valve connected to the ends with two electrical feedback sensors Spools of the distribution valve are connected respectively to the extreme and middle right collars of the banding valve, the extreme collars of the valve through throttles are connected to its second-end chambers and nozzles and, at the same time, to the left middle collar of the banding valve, the middle collar of the spool and the cavity of the damper nozzle are connected to the spring cavity and the internal channel of the ringing valve, with a cavity between the ball valve and the winding coil of the electro-hydraulic valve, with a piston cavity of the hydraulic compensator and the rod cavity a shut-off valve and with a hydraulic line connecting the make-up valves, while the right onboard side cavity of the ringing valve is connected to one of the cavity working channels and, at the same time, connected through the needle throttle to the middle sideboard cavity of the ringing valve and the second cavity working channel, and also through the throttle opening in the right middle collar of the banding valve and the inner channel with a spring sub-end cavity of the banding valve, the left side of the flange of which is connected to the check valve in the pressure m specific hydraulics supply channel, the orifice formed in the valve turners banding to overlap when moving in the direction of the valve spring banding podtortsevoy cavity and simultaneously overlapping the right hydraulic line between the cavity and the needle mezhburtovoy choke. According to the invention, the spring cavity of the hydraulic compensator is separated from the atmosphere by means of a pneumatic check valve in the form of a hydraulic compensator lid with an interference fit on the shank with intersecting axial and radial holes of a flat section of an elastomeric ring overlapping its inner surface with a radial hole in the shank. According to the invention, the cavity working channels of the valve body are hydraulically connected to actuating hydraulic cylinders mounted on a fixed part of the front landing gear support and kinematically connected to the orientable part of the front landing gear and to the multi-channel block of electrical feedback sensors along the angle of rotation of the orientated part of the drive of turning the chassis wheels.
Перечисленные выше отличительные признаки заявленного гидрораспределителя являются существенными, так как каждый из них необходим, а вместе они достаточны для достижения указанного технического результата в сравнении с подобными гидравлическими устройствами. Между отличительными признаками и достигаемым техническим результатом имеется причинно-следственная связь.The above distinguishing features of the claimed valve are essential, since each of them is necessary, and together they are sufficient to achieve the specified technical result in comparison with similar hydraulic devices. Between the distinguishing features and the achieved technical result there is a causal relationship.
Заявляемое техническое решение является новым, поскольку оно неизвестно из уровня техники. Оно имеет изобретательский уровень, так как оно явным образом не следует из уровня техники. Поскольку предложенное устройство, реализуемое известными техническими средствами, предназначено для систем управления мобильными транспортными средствами, оно соответствует условию «промышленная применимость».The claimed technical solution is new, because it is unknown from the prior art. It has an inventive step, since it does not explicitly follow from the prior art. Since the proposed device, implemented by known technical means, is intended for control systems of mobile vehicles, it meets the condition of "industrial applicability".
Техническая сущность и принцип действия заявляемого устройства поясняется чертежами, гдеThe technical essence and principle of operation of the claimed device is illustrated by drawings, where
- на фиг.1 изображена в виде конструктивного разреза принципиальная гидравлическая схема четырехлинейного трехпозиционного гидрораспределителя с резервированным электроуправлением привода поворота колес передней опоры шасси транспортного средства с гидродемпфером;- figure 1 shows in the form of a structural section a schematic hydraulic diagram of a four-line three-position directional control valve with redundant electrical control of the drive to turn the wheels of the front landing gear of the vehicle with a hydraulic damper;
- на фиг.2 приведена с разрезом крышка гидрокомпенсатора с обратным пневмоклапаном, которые условно не показаны на фиг.1 для удобства понимания принципа действия;- figure 2 shows a cutaway cover of the hydraulic compensator with a non-return pneumatic valve, which are not conventionally shown in figure 1 for the convenience of understanding the principle of operation;
- на фиг.3 приведена гидравлическая схема соединения корпуса гидрораспределителя с исполнительными гидроцилиндрами привода поворота колес передней опоры шасси;- figure 3 shows the hydraulic connection diagram of the housing of the control valve with the actuating hydraulic cylinders of the drive turning the wheels of the front landing gear;
- на фиг.4 приведено расположение на передней опоре шасси элементов привода поворота колес транспортного средства, гидравлические связи условно не показаны.- figure 4 shows the location on the front support of the chassis of the drive elements of the rotation of the wheels of the vehicle, the hydraulic connection conditionally not shown.
Гидрораспределитель (фиг.1) содержит корпус 1 с напорным 2 и сливным 3 каналами подвода гидропитания и два рабочих полостных канала 4 и 5, электрогидравлический клапан 6 с двухобмоточной катушкой 7, снабженный шариковым затвором 8, соединенным через обратный клапан 9 с напорным каналом 2 подвода гидропитания и, непосредственно, с полостью управления 10 четырехбуртового двухпозиционного клапана кольцевания 11. Клапан кольцевания 11 снабжен пружиной возврата 12, размещенной в полости 13. В клапане 11 со стороны подпружиненного торца выполнен внутренний канал 14. В корпусе 1 установлен гидрокомпенсатор с крышкой 15 (фиг.2) и подпружиненным поршнем 16, образующим пружинную 17 и подпоршневую 18 полости. Поршень 16 взаимодействует со штоком 19 и одетой на шток пружиной 20 запорного клапана 21, установленного в канале слива 3 гидропитания с образованием штоковой полости 22. Игольчатый дроссель 23 в гидрораспределителе снабжен регулировочным винтом 24, подпиточные клапаны 25 и 26 гидролинией 27 соединены между собой встречно, причем каждый из клапанов 25 и 26 односторонне подключен к одному из полостных рабочих каналов 4 или 5, к которым также подключены двухсторонне каждый из двух встречно направленных предохранительных клапанов 28 и 29. В корпусе 1 гидрораспределителя установлен двухкаскадный электрогидравлический усилитель 30 с регулируемым дросселем «сопло-заслонка» 31, с двухобмоточным электромеханическим преобразователем 32, с дросселями 33 и 34, трехбуртовым распределительным золотником 35. С торцов золотник 35 соединен с двумя электрическими датчиками обратной связи 36 и 37. Межбуртовые камеры золотника 35 соединены соответственно с крайним и средним правым буртами клапана кольцевания 11. Крайние бурты золотника 35 через дроссели 33 и 34 соединены с его подторцевыми камерами и соплами регулируемого дросселя «сопло-заслонка» 31 и, одновременно, с левым средним буртом клапана кольцевания 11. Средний бурт золотника 35 и полость заслонки дросселя «сопло-заслонка» 31 соединены с пружинной полостью 13 внутренним каналом 14 клапана кольцевания 11, с полостью между шариковым затвором 8 и катушкой 7 электрогидравлического клапана 6, а также с подпоршневой полостью 18 гидрокомпенсатора и штоковой полостью 22 запорного клапана 21, и с гидролинией 27, соединяющей подпиточные клапаны 25 и 26. При этом правая межбуртовая полость клапана кольцевания 11 соединена с полостным рабочим каналом 5 и, одновременно, гидролинией 38 соединена через игольчатый дроссель 23 со средней межбуртовой полостью клапана 11 и вторым полостным рабочим каналом 4. Через дроссельное отверстие 39, выполненное в правом среднем бурте клапана кольцевания 11, и внутренний канал 14 правая межбуртовая полость клапана 11 соединена с пружинной полостью 13, а левая межбуртовая полость клапана 11 соединена с обратным клапаном 9 и далее с напорным каналом 2. Дроссельное отверстие 39 выполнено в бурте клапана кольцевания 11 таким образом, что оно может перекрываться при перемещении клапана 11 в сторону пружинной полости 13. Одновременно перекрывается и гидролиния 38 между правой межбуртовой полостью клапана кольцевания 11 и игольчатым дросселем 23.The hydrodistributor (figure 1) contains a housing 1 with a
Крышка гидрокомпенсатора 15 (фиг.2), отделяющая от внешней среды (атмосферы) пружинную полость 17, снабжена хвостовиком 40, на который с натягом одето плоское в сечении эластомерное кольцо 41, перекрывающее внутренней поверхностью выполненное в хвостовике 40 радиальное отверстие 42, образующее обратный пневмоклапан. Отверстие 42 пересекается и соединяется при этом с осевым отверстием 43 крышки 15. Таким образом, обеспечивается отсоединение от атмосферы либо соединение (при срабатывании пневмоклапана) пружинной полости гидрокомпенсатора 17.The cover of the hydraulic compensator 15 (Fig. 2), which separates the
Корпус 1 гидрораспределителя своими рабочими полостными каналами 4 и 5 (фиг.3) соединен при помощи внешних гидролиний 44 и 45 с исполнительными гидроцилиндрами 46 и 47 привода поворота колес передней опоры шасси.The housing 1 of the control valve with its working
Гидроцилиндры 46 и 47 установлены шарнирно (фиг.4) на зафиксированной неподвижно на транспортном средстве части 48 передней опоры шасси. Шарниры 49 и 50 образуют кинематическую связь гидроцилиндров 46 и 47 с ориентирующейся частью 51 передней опоры шасси и с многоканальным блоком электрических датчиков обратной связи 52 по углу поворота колес 53.The
Предложенный четырехлинейный трехпозиционный гидрораспределитель работает следующим образом.The proposed four-line three-position directional control valve operates as follows.
При подаче давления гидропитания в напорный 2 (фиг.1) и сливной 3 каналы корпуса 1 гидрораспределителя рабочая жидкость поступает через обратный клапан 9 и фильтр (указан схематически) к шариковому затвору 8 электрогидравлического клапана 6 и в левую межбуртовую полость клапана кольцевания 11. Из канала 3 жидкость через запорный клапан 21 поступает в подпоршневую полость 18 гидрокомпенсатора и далее по гидролиниям заполняет все внутренние гидравлические полости всех элементов размещенных в корпусе 1, а также через полостные рабочие каналы 4 и 5 присоединенных к ним гидроцилиндров 46 и 47 (фиг.3) привода поворота колес передней опоры шасси. Таким образом гидрораспределитель приводится в состояние готовности к работе с приводом поворота колес.When applying hydraulic pressure to the pressure 2 (Fig. 1) and drain 3 channels of the valve body 1, the working fluid enters through the check valve 9 and the filter (indicated schematically) to the ball valve 8 of the electro-hydraulic valve 6 and to the left overboard cavity of the ring valve 11. From the
При подаче напряжения электропитания хотя бы в одну из обмоток катушки 7 под действием электромагнитной силы со стороны катушки открывается шариковый затвор 8 электрогидравлического клапана 6, пропуская жидкость под давлением в полость управления 10 клапана кольцевания 11, который переместится в крайнее правое положение, сжимая возвратную пружину 12. В результате гидрораспределитель переключается в режим управления поворотом колес передней опоры шасси транспортного средства по электросигналам, подаваемым в обмотки электромеханического преобразователя 32. Одновременно напряжение электропитания подается на электрические датчики 36 и 37 и в многоканальный блок электрических датчиков обратной связи 52 (фиг.4). Через левую межбуртовую полость клапана 11 рабочая жидкость под давлением поступает на крайние бурты золотника 35, а также через дроссели 33 и 34 в подторцевые камеры золотника 35 и далее к соплам регулируемого дросселя «сопло-заслонка» 31. Рабочие полостные каналы 4 и 5 через межбуртовые полости клапана кольцевания 11, правую крайнюю и среднюю соответственно соединяются с межбуртовыми полостями золотника 35, занимающего среднее положение. При среднем положении золотника 35 каналы 4 и 5 отсечены от каналов 2 и 3 нагнетания и слива рабочей жидкости. При поступлении сигналов управления в обмотки электромеханического преобразователя 32 под действием электромагнитных сил перемещается заслонка регулируемого дросселя «сопло-заслонка» 31, нарушается баланс расходов жидкости через дроссели 33, 34 и сопла «сопло-заслонки» 31. Золотник 35 под действием возникающего при этом перепада давлений в его подторцевых камерах перемещается пропорционально величине сигналов управления в сторону, зависящую от их полярности. Через межбуртовые полости золотника 35 и клапаны кольцевания 11 рабочая жидкость под давлением поступает в один из полостных рабочих каналов 4 или 5 и гидроцилиндры 46 и 47 (фиг.3), а из другого рабочего канала 5 или 4 отводится через подпоршневую полость 18 гидрокомпенсатора и запорный клапан 21 в канал слива 3. Гидроцилиндры 46 и 47 поворачивают ориентирующуюся часть 51 (фиг.4) передней опоры шасси с колесами 53. Многоканальный блок датчиков обратной связи 52 по углу поворота колес шасси и датчики 36 и 37 обратной связи по ходу золотника 35 выдают пропорциональные электрические сигналы в электронный блок управления и контроля (не показан) компенсирующие сигналы управления в обмотках преобразователя 32 после поворота колес 53 (фиг.4) на заданный угол в следящем режиме. Направление движения транспортного средства изменяется. Для возврата колес 53 в первоначальное положение изменяется полярность сигналов управления. При нулевых сигналах управления золотник 35 находится в среднем положении, гидроцилиндры 46 и 47 (фиг.4) удерживают ориентирующуюся часть 51 передней опоры шасси с колесами 53 в среднем положении, соответствующем прямолинейному движению транспортного средства. Электрические датчики обратной связи 36, 37 и 52 сигналов не выдают. Для обеспечения повышенной надежности работы четырехлинейного трехпозиционного гидрораспределителя с резервированным электроуправлением в нем отсутствуют внешние подвижные уплотнения и используются двухобмоточные катушка 7 электрогидравлического клапана 6 и преобразователь электромеханический 32 электрогидравдического усилителя 30 с двумя электрическими датчиками обратной связи 36 и 37 по ходу золотника 35. Алгоритмы управления и сигналы, подаваемые в преобразователь 32, формируют многоканальный электронный блок управления и контроля и блок датчиков обратной связи 52 (фиг.4), обеспечивая в случае появления активного отказа рабочего канала своевременный переход на исправный резервный канал путем переключения обмоток преобразователя 32, датчиков 36, 37 и катушки 7. При этом длительность интервала времени с момента выявления отказа до момента переключения составляет не более 10-15 мс и достаточна для обеспечения возможности управления движением скоростного транспортного средства. Это обусловлено тем, что процессы выявления отказа и переключения каналов формируются на малом энергетическом уровне и в связи с небольшим энергопотреблением и массами подвижных частей катушки 7, преобразователя 32 и датчиков 36, 37. При дальнейшем развитии отказов обмотки катушки 7 отключаются, срабатывает шариковый затвор 8 электрогидравлического клапана 6 и полость управления 10 клапана кольцевания 11 отсоединяется от напорного канала 2, соединяется с полостью 18 гидрокомпенсатора и через открытый запорный клапан 21 с каналом слива 3. Клапан кольцевания 11 перемещается влево под действием пружины 12, ускорение его срабатывания обеспечивается за счет дросселя 39 в бурте клапана 11, соединяющего при перемещении клапана 11 полость 13 через внутренний канал 14 и по гидролинии 38 с рабочими полостными каналами 4 и 5, давление в которых значительно выше первоначального давления в полости 13. Это давление, действуя дополнительно к усилию пружины 12, обеспечивает перемещение клапана 11. Аналогичное ускорительное действие дросселя 39 проявляется и при вышеописанном включении клапана кольцевания 11 с помощью электрогидравлического клапана 6. После этого все элементы гидрораспределителя размещенные в корпусе 1 приводятся, как описано выше, в положение, указанное на фиг.1, то есть свободного ориентирования с демпфированием поворотов колес 53 (фиг.4) передней опоры шасси. При этом забросы давления в полостях гидроцилиндров 46 и 47 (фиг.3), возникающие из-за неровностей поверхности (например, грунтовой) при качении колес 53, демпфируются за счет соединения с противоположными полостями, в которых одновременно возникают провалы давления рабочей жидкости, через дроссель демпфирования 23 гидрораспределителя. Степень демпфирования предварительно регулируется винтом 24, т.е. за счет изменения гидравлического сопротивления дросселя 23. Чрезмерные забросы давления ограничиваются за счет срабатывания предохранительных клапанов 28 или 29 гидрораспределителя, чрезмерные провалы давления в полостях гидроцилиндров 46 и 47 (фиг.3) привода поворота колес также ограничиваются за счет срабатывания подпиточных клапанов 25 или 26. При срабатывании любого одного из предохранительных клапанов 28 или 29, в зависимости от давления в рабочем полостном канале 4 или 5, передающегося от присоединенных к ним гидроцилиндров 46 и 47 (фиг.3), за счет перепуска части жидкости в противоположный канал 5 или 4, обеспечивается ограничение заброса давления. Из-за низкой величины давления в канале 3 слива жидкости и подпоршневой полости 18 гидрокомпенсатора, соединенных с каналами 4 и 5, провалы давления в полостных каналах 4 или 5 могут возникнуть по величине ниже давления окружающей гидрораспределитель среды, т.е. ниже атмосферного, что, как указывалось выше, опасно возможностью подсоса внутрь гидрораспределителя внешнего воздуха, вспенивания жидкости и потере демпфирующих свойств. Для предотвращения этого предусмотрено соединение подпиточных клапанов 25 и 26, подключенных к полостным рабочим каналам 4 и 5, с полостью 18 гидрокомпенсатора по гидролинии 27 и далее через запорный клапан 21 с каналом слива 3. В случае отказа гидропитания с падением давления в каналах 2 и 3 поршень 16 гидрокомпенсатора под действием пружины ,смещаясь, освобождает шток 19 запорного клапана 21, который перекрывает канал 3 под действием пружины 20. Канал 2 перекрывает обратный клапан 9. Гидрораспределитель отсекается от системы гидропитания. Гидрокомпенсатор за счет возможности/перемещения поршня 16 компенсирует температурные и другие изменения объема жидкости в гидрораспределителе. При дальнейшем развитии отказа поршень 16 гидрокомпенсатора, перемещаясь под действием пружины для восполнения недостатка рабочей жидкости, например, из-за негерметичности обратного клапана 9, может в конце хода встать на упор, обусловив резкое падение давления в полости 18 и возможность подсоса атмосферного воздуха из полости 17. Для предотвращения этого крышка 15 (фиг.2) гидрокомпенсатора снабжена обратным пневмоклапаном, образованным эластомерным кольцом 41, установленным с натягом на хвостовик 40 и соединенным каналами 42 и 43 с пружинной полостью 17. Этот пневмоклапан ограничивает доступ атмосферного воздуха в полость 17 гидрокомпенсатора со вставшим на упор поршнем 16, повышает отказобезопасность автономной работы гидрораспределителя в приводе поворота колес передней опоры шасси транспортного средства.When a supply voltage is applied to at least one of the windings of the coil 7 under the influence of electromagnetic force, a ball shutter 8 of the electro-hydraulic valve 6 opens from the side of the coil, passing fluid under pressure into the control cavity 10 of the ring valve 11, which will move to the extreme right position, compressing the return spring 12 As a result, the control valve switches to the control mode for turning the wheels of the front landing gear of the vehicle according to the electrical signals supplied to the electromechanical windings the converter 32. At the same time, the supply voltage is supplied to the electric sensors 36 and 37 and to the multi-channel block of electrical feedback sensors 52 (figure 4). Through the left overboard cavity of the valve 11, the working fluid under pressure enters the extreme collars of the spool 35, as well as through the throttles 33 and 34 into the under-end chambers of the spool 35 and further to the nozzles of the adjustable throttle “nozzle-damper” 31. The working
Исследовательские работы, проведенные с выполненными в соответствии с предложенным техническим решением четырехлинейными трехпозиционными гидрораспределителями с резервированным электроуправлением в составе привода поворота колес передней опоры шасси транспортного средства с гидродемпфером, показали их высокую надежность, отказобезопасность, устойчивость и управляемость как с «холодным», так и с «горячим» состоянием резервированных элементов, причем предпочтительнее «холодное» резервирование, так как при «горячем» необходима дополнительная структурная перестройка системы управления гидрораспределителем для выравнивания параметров контуров управления при их совместной и раздельной работе. Удовлетворительные показатели устойчивости и надежности подтверждены и при отказобезопасном режиме с демпфированием свободно ориентированных колес передней опоры шасси. В результате полностью подтверждены все вышеуказанные преимущества предложенного устройства, что позволяет широко использовать его во многих отраслях машиностроения, связанных с автоматизированной гидротехникой.Research work carried out in accordance with the proposed technical solution with four-line three-way directional control valves with redundant electrical control as part of the drive of turning the wheels of the front landing gear of the vehicle with a hydraulic damper, showed their high reliability, fail-safety, stability and controllability both with “cold” and with The "hot" state of the redundant elements, and the "cold" redundancy is preferable, since with the "hot" For further restructuring the control valve control system for leveling control loop parameters at their joint and separate operation. Satisfactory stability and reliability indicators are also confirmed in the fail-safe mode with damping of freely oriented wheels of the front landing gear. As a result, all the above advantages of the proposed device are fully confirmed, which makes it possible to widely use it in many branches of mechanical engineering related to automated hydraulic engineering.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007115498/11A RU2342283C1 (en) | 2007-04-24 | 2007-04-24 | Four-port three-position hydraulic control valve with reserved electric power controlled wheel steering drive of front chassis support of vehicle with hydraulic damper |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007115498/11A RU2342283C1 (en) | 2007-04-24 | 2007-04-24 | Four-port three-position hydraulic control valve with reserved electric power controlled wheel steering drive of front chassis support of vehicle with hydraulic damper |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2342283C1 true RU2342283C1 (en) | 2008-12-27 |
Family
ID=40376788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007115498/11A RU2342283C1 (en) | 2007-04-24 | 2007-04-24 | Four-port three-position hydraulic control valve with reserved electric power controlled wheel steering drive of front chassis support of vehicle with hydraulic damper |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2342283C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2418201C1 (en) * | 2009-08-10 | 2011-05-10 | Открытое акционерное общество "Павловский машиностроительный завод ВОСХОД" (ОАО "ПМЗ ВОСХОД") | Four-port three-position hydraulic valve with redundant electric control |
| RU2493442C2 (en) * | 2011-11-28 | 2013-09-20 | Открытое акционерное общество "Павловский машиностроительный завод ВОСХОД" - ОАО "ПМЗ ВОСХОД" | Hydraulic control unit |
| CN108999827A (en) * | 2018-08-09 | 2018-12-14 | 洛阳市荆山液压元件有限公司 | Multi-way valve for hydraulic pressure elevator of tractor |
| RU2780434C1 (en) * | 2021-12-29 | 2022-09-23 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Машиностроительное Предприятие "Ильма" | Proportional electrohydraulic distributor of indirect action |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1414042A (en) * | 1972-03-07 | 1975-11-12 | Messier Hispano Sa | Aircraft landing gear hydrostatic control arrangement |
| SU1523746A1 (en) * | 1987-01-04 | 1989-11-23 | Научно-Исследовательский Институт Строительных Конструкций Госстроя Ссср | Hydraulic drive of stepping pusher |
| RU93021538A (en) * | 1993-04-23 | 1995-08-27 | Специальное конструкторское бюро транспортного машиностроения Производственного объединения "Кировский завод" | STEERING VEHICLE DRIVE WITH ALL CONTROLLED WHEELS |
| RU2084708C1 (en) * | 1995-03-14 | 1997-07-20 | Производственно-коммерческое предприятие "Регитон" | Sectional hydraulic distributor |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2045435C1 (en) * | 1993-04-23 | 1995-10-10 | Специальное конструкторское бюро транспортного машиностроения | Steering gear of all-wheel-drive vehicle |
-
2007
- 2007-04-24 RU RU2007115498/11A patent/RU2342283C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1414042A (en) * | 1972-03-07 | 1975-11-12 | Messier Hispano Sa | Aircraft landing gear hydrostatic control arrangement |
| SU1523746A1 (en) * | 1987-01-04 | 1989-11-23 | Научно-Исследовательский Институт Строительных Конструкций Госстроя Ссср | Hydraulic drive of stepping pusher |
| RU93021538A (en) * | 1993-04-23 | 1995-08-27 | Специальное конструкторское бюро транспортного машиностроения Производственного объединения "Кировский завод" | STEERING VEHICLE DRIVE WITH ALL CONTROLLED WHEELS |
| RU2084708C1 (en) * | 1995-03-14 | 1997-07-20 | Производственно-коммерческое предприятие "Регитон" | Sectional hydraulic distributor |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2418201C1 (en) * | 2009-08-10 | 2011-05-10 | Открытое акционерное общество "Павловский машиностроительный завод ВОСХОД" (ОАО "ПМЗ ВОСХОД") | Four-port three-position hydraulic valve with redundant electric control |
| RU2493442C2 (en) * | 2011-11-28 | 2013-09-20 | Открытое акционерное общество "Павловский машиностроительный завод ВОСХОД" - ОАО "ПМЗ ВОСХОД" | Hydraulic control unit |
| CN108999827A (en) * | 2018-08-09 | 2018-12-14 | 洛阳市荆山液压元件有限公司 | Multi-way valve for hydraulic pressure elevator of tractor |
| RU2780434C1 (en) * | 2021-12-29 | 2022-09-23 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Машиностроительное Предприятие "Ильма" | Proportional electrohydraulic distributor of indirect action |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1922248B1 (en) | Trim actuator actuating system for a hydraulically actuatable trimmable horizontal stabilizer actuator | |
| CA2507233C (en) | Augmenting flight control surface actuation system and method | |
| US7475537B2 (en) | Maintaining the position of an electro-hydraulic servo valve controlled device upon loss of position command | |
| CN104235102B (en) | Getting-on hydraulic system and engineering machinery | |
| US11268542B2 (en) | Actuator control valve arrangement | |
| CN111071436B (en) | Mechanical-hydraulic aircraft front wheel turning anti-swing system | |
| CN211281453U (en) | Hydraulic swing-reducing oil circuit system for turning front wheels of airplane | |
| RU2342283C1 (en) | Four-port three-position hydraulic control valve with reserved electric power controlled wheel steering drive of front chassis support of vehicle with hydraulic damper | |
| EP3401552B1 (en) | Fail-fixed hydraulic actuator | |
| CN100523472C (en) | Axial symmetric vector spray-pipe A9 action emergency resetting hydraulic system | |
| US20200140063A1 (en) | Horizontal stabilizer trim actuator systems and methods | |
| US9732500B2 (en) | Cushioned swing circuit | |
| CN201281050Y (en) | Novel emergency protection arrangement for three-stage electrohydraulic servo valve | |
| CN203822728U (en) | Material door opening hydraulic system and distributor | |
| US11204045B2 (en) | Actuator control arrangement | |
| US5020322A (en) | Accumulator blow-back hydraulic circuit | |
| CN110217290B (en) | An unmanned vehicle steering system and method based on a two-stage planetary steering machine | |
| US20220266982A1 (en) | Blade pitch control | |
| CN101368584A (en) | New emergency protection mechanism for three-stage electro-hydraulic servo valve | |
| CN106194880A (en) | A kind of control valve group of harvester | |
| CN114396401B (en) | Hydraulic actuating device and aircraft | |
| US2877742A (en) | Autopilot-power control servo mechanisms | |
| RU2418201C1 (en) | Four-port three-position hydraulic valve with redundant electric control | |
| Eliewa et al. | A Proposed Control System for an Autonomous Unmanned Ground Vehicle | |
| ITPD970164A1 (en) | TRANSMISSION EQUIPMENT PARTICULARLY FOR MOTOR VEHICLES TYPE TRACTORS OR SIMILAR |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090425 |