БЛОК ПИТАНИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ САМОЛЕТА

Полезная модель относится к бортовым источникам гидравлической энергии. Заявляемый блок питания гидравлической системы самолета предназначен для выработки энергии, использующейся для работы самолетных подсистем.
Известна схема сети источников давления самолета АН-28 (Титков Ю.Н. Самолет АН-28: Устройство и эксплуатация. М.: Транспорт, 1993, 143 с, стр. 62), состоящая из воздушного фильтра, клапана избыточного давления, вакуумного клапана, фильтроэлемента, гидробака, гидравлического фильтра, блока питания с электроприводом, электродвигателя, сливного крана, гидронасоса, фильтра, трех обратных клапанов, демпфера, тройника, перепускного клапана, предохранительного клапана, клапана разгрузки, микровыключателя, датчика давления, гидроаккумулятора, зарядного клапана.
Недостатком известной схемы сети источников давления самолета АН-28 является питание ограниченного количества потребителей, суммарный некомпенсированный объем которых приближен к объему гидробака. При включении в систему дополнительного некомпенсированного потребителя объема гидробака не хватит для компенсации дополнительных некомпенсированных объемов. В случае увеличения числа дополнительных некомпенсированных потребителей необходимо занижение заполняемой емкости гидроаккумулятора с целью снижения его некомпенсированного объема, что влечет увеличение частоты включения насосной станции для его пополнения, что излишне расходует ресурс насосной станции, либо требует увеличения объема гидробака, что не всегда возможно конструктивно исполнить.
Технической проблемой является создание блока питания гидравлической системы с улучшенными техническими и эксплуатационными характеристиками.
Технические результаты предлагаемой полезной модели заключаются в расширении энергетических возможностей блоков питания гидравлических систем самолета, содержащим гидробак малого объема, за счет обеспечения возможности введения дополнительных некомпенсированных потребителей, с целью использования блока питания для гидропитания потребителей гидравлических систем с суммарным некомпенсированным объемом близким к объему гидробака при появлении в системе дополнительных некомпенсированных потребителей, а также в экономии ресурса насосной станции за счет снижения частоты включения и, таким образом, продления ее календарного срока службы.
Гидробак малого объема представляет собой емкость для размещения в ней рабочей жидкости, объем которой равен или меньше суммарных некомпенсированных объемов потребителей. Объем такого гидробака часто является недостаточным для нормальной работы системы с данным набором потребителей и исключает возможность включения в имеющийся набор потребителей дополнительных. При этом гидробак малого объема является составной частью ряда отечественных насосных станций.
Технические результаты обеспечиваются тем, что блок питания гидравлической системы, включает в себя насосную станцию, в состав которой входят электроприводной гидронасос, электрогидрокран и гидробак малого объема, питающий гидронасос, основную напорную линию между электрогидрокраном и выходом электроприводного гидронасоса, линию слива рабочей жидкости в гидробак, а также по крайней мере одну дополнительную напорную линию высокого давления, в состав которой входит, в частности, гидроаккумулятор. Гидроаккумулятор состоит из корпуса, разделенного плавающим плунжером на две полости, одна из которых заполнена газом, а вторая разделена перегородкой на две гидравлические камеры одинаковой вместимости - высокого и низкого давления, причем плавающий плунжер связан тягой, проходящей через перегородку, с поршнем, расположенным в гидравлической камере низкого давления. Дополнительная напорная линия высокого давления снабжена также обратным клапаном и клапаном зарядным, соединенным с газовой полостью гидроаккумулятора. При этом гидравлическая камера высокого давления гидроаккумулятора соединена с первым сигнализатором и обратным клапаном, соединенным с первым бортовым клапаном и вторым сигнализатором, а гидравлическая камера низкого давления подключена к предохранительному клапану и через линию слива, в состав которой входит фильтр гидравлический, к гидробаку малого объема и второму бортовому клапану.
Каждая дополнительная напорная линия высокого давления снабжена дополнительным сигнализатором, датчиком давления и манометром.
Объем гидроаккумулятора не ограничен. За счет изменения объема гидроаккумулятора можно регулировать количество дополнительных потребителей.
Конструкция блока питания гидравлической системы самолета обеспечивает возможность свободного доступа к нему при отработке и обслуживании, все элементы связаны сборочными операциями и состоят в конструктивно-функциональном единстве.
Заявителю неизвестно исполнение блока питания гидравлической системы самолета, представляющего совокупность всех признаков, характеризующих указанную полезную модель, что говорит о новизне заявляемого объекта.
Заявляемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости, поскольку предназначено для использования во вновь изготавливаемых самолетах.
Полезная модель поясняется чертежами:
- фиг. 1 - Блок питания гидравлической системы самолета. Схема принципиальная;
- фиг. 2 - Гидроаккумулятор.
На чертежах изображены:
1 - насосная станция;
2 - основная напорная линия;
3 - линия слива рабочей жидкости в гидробак;
4 - клапан зарядный;
5 - гидроаккумулятор;
6 - обратный клапан;
7 - дополнительный сигнализатор;
8 - датчик давления;
9 - манометр;
10 - первый сигнализатор;
11 - второй сигнализатор;
12 - плавающий плунжер;
13 - газовая полость;
14 - перегородка;
15 - гидравлическая камера высокого давления;
16 - гидравлическая камера низкого давления;
17 - тяга;
18 - поршень;
19 - первый бортовой клапан;
20 - предохранительный клапан;
21 - фильтр гидравлический;
22 - второй бортовой клапан.
Блок питания гидравлической системы самолета состоит из насосной станции 1, основной напорной линии 2, линии слива рабочей жидкости в гидробак 3, а также двух дополнительных напорных линий высокого давления.
В качестве насосной станции 1 применяется насосная станция НСА3, применяемая на самолетах ЯК-152, в состав которой входят электроприводной гидронасос, электрогидрокран и гидробак малого объема, питающий электроприводной гидронасос.
Основная напорная линия 2 расположена между электрогидрокраном и выходом электроприводного гидронасоса.
Каждая из двух дополнительных напорных линий высокого давления состоит из клапана зарядного 4, гидроаккумулятора 5, который выполнен компенсированным, и обратного клапана 6, а также первого сигнализатора 7 и второго сигнализатора 8. Кроме того, каждая дополнительная напорная линия высокого давления снабжена дополнительным сигнализатором 9, датчиком давления 10 и манометром 11, установленными между клапаном зарядным 4 и гидроаккумулятором 5.
Гидроаккумулятор 5 состоит из корпуса в виде гильзы, разделенного плавающим плунжером 12 на две полости. Одна - заполнена газом и представляет собой газовую полость 13 гидроаккумулятора 5, которая заполняется азотом техническим сорт 2 ГОСТ 9293-74. Вторая полость разделена перегородкой 14 на две гидравлические камеры одинаковой вместимости - камеры высокого 15 и низкого давления 16. За счет одинаковой вместимости гидравлических камер гидроаккумулятор 5 не имеет некомпенсированных объемов. Гидравлическая камера высокого давления 15 и гидравлическая камера низкого давления 16 гидроаккумулятора 5 заполняются рабочей жидкостью, в качестве которой используется масло АМГ-10 ГОСТ 6794-75 или его зарубежные аналоги. Плавающий плунжер 12 связан тягой 17, проходящей через перегородку 14, с поршнем 18, расположенным в гидравлической камере низкого давления 16 и являющимся границей этой камеры.
Перегородка 14, через которую проходит тяга 17 для соединения поршня 18 и плавающего плунжера 12, выполнена в виде герметичных резиновых уплотнений с обеспечением возможности движения тяги 17.
Таким образом, внутренний объем гильзы гидроаккумулятора 5 поделен на три герметичных части: газовую полость 13 и две гидравлические камеры одинакового объема 15 и 16.
Гидравлическая камера высокого давления 15 гидроаккумулятора 5 соединена с первым сигнализатором 7 и обратным клапаном 6. Две дополнительные напорные линии высокого давления соединяются обратными клапанами 6. К точке соединения дополнительных напорных линий высокого давления подключен первый бортовой клапан 19 и второй сигнализатор 8.
Гидравлическая камера низкого давления 16 гидроаккумулятора 5 подключена к предохранительному клапану 20, а через линию слива рабочей жидкости в гидробак 3, в состав которой входит фильтр гидравлический 21, к рабочей полости гидробака малого объема и второму бортовому клапану 22.
Все элементы блока питания гидравлической системы самолета функционально соединены гидравлическими связями и образуют конструктивно законченный блок.
Устройство работает следующим образом.
Заполнение рабочей жидкостью гидробака малого объема блока питания гидравлической системы самолета и обеих гидравлических камер 15 и 16 гидроаккумуляторов 5 осуществляется при наземных отработках через первый и второй бортовые клапаны 19 и 22, к которым подключается наземный источник давления.
Зарядка газовой полости 13 гидроаккумулятора 5 при наземных отработках осуществляется через клапан зарядный 4.
После ручного включения насосной станции 1, рабочая жидкость забирается электроприводным гидронасосом из гидробака малого объема и подается в обе дополнительные напорные линии высокого давления для заполнения гидравлических камер высокого давления 15 гидроаккумуляторов 5. Одновременно с этим рабочая жидкость поступает в основную напорную линию 2 на вход встроенного электрогидрокрана насосной станции 1 для осуществления энергопитания потребителей, в частности подсистемы выпуска и уборки закрылков.
При заполнении гидравлической камеры высокого давления 15 гидроаккумулятора 5 рабочей жидкостью плавающий плунжер 12 передвигается, и гидравлическая камера высокого давления 15 увеличивается в объеме. Связанный через тягу 17 с плавающим плунжером 12 поршень 18 также передвигается, и объем гидравлической камеры низкого давления 16 гидроаккумулятора 5 уменьшается на ту же величину объема. Вытесненный таким образом объем рабочей жидкости через линию слива рабочей жидкости в гидробак 3, в состав которой входит фильтр гидравлический 21, поступает на вход электроприводного гидронасоса и в рабочую полость гидробака малого объема.
2
При повышении давления в основной напорной линии 2 до 150 кгс/см по электрическому сигналу от второго сигнализатора 8 насосная станция 1 автоматически отключается, и заполнение гидравлических камер высокого давления 15 гидроаккумуляторов 5 прекращается.
Питание потребителей, в частности подсистемы торможения колес, от дополнительных напорных линий высокого давления осуществляется от гидравлической камеры высокого давления 15 гидроаккумулятора 5, линия связи потребителей с которой является линией нагнетания. При работе блока питания гидравлической системы самолета рабочая жидкость из гидравлической камеры высокого давления 15 гидроаккумулятора 5 поступает в потребители. Пройдя через потребителей, рабочая жидкость возвращается по линии слива рабочей жидкости в гидробак 3, в состав которой входит фильтр гидравлический 21, в гидравлическую камеру низкого давления 16 гидроаккумулятора 5, за счет чего происходит компенсация объемов. Таким образом, обеспечивается возможность питания дополнительных некомпенсированных потребителей, на которые недостаточно объема жидкости в гидробаке малого объема, что увеличивает энергетические возможности блока питания. При этом исключается необходимость частого включения электроприводного гидронасоса для обеспечения питанием дополнительных некомпенсированных потребителей, что значительно экономит ресурс насосной станции 1.
2
После снижения давления в линиях до 130 кгс/см за счет опорожнения гидроаккумуляторов 5 по электрическому сигналу от первого сигнализатора 7 насосная станция 1 автоматически подключается вновь.
Для предохранения линии слива рабочей жидкости в гидробак 3 от ошибочных действий персонала при ремонте или заправке используется предохранительный клапан 20. При увеличении давления в блоке питания гидравлической системы самолета выше 10 атмосфер предохранительный клапан 20 открывается для слива избыточной рабочей жидкости. Кроме того, предохранительный клапан 20 предусмотрен для забора проб рабочей жидкости.
Таким образом, расширение энергетических возможностей блока питания гидравлической системы самолета и увеличение ресурса насосной станции достигаются за счет того, что блок питания гидравлической системы, включает в себя насосную станцию, в состав которой входят электроприводной гидронасос, электрогидрокран и гидробак малого объема, питающий электроприводной гидронасос, основную напорную линию между электрогидрокраном и выходом электроприводного гидронасоса, линию слива рабочей жидкости в гидробак, а также по крайней мере одну дополнительную напорную линию высокого давления, в состав которой входит, в частности, гидроаккумулятор. Гидроаккумулятор состоит из корпуса, разделенного плавающим плунжером на две полости, одна из которых заполнена газом, а вторая разделена перегородкой на две гидравлические камеры одинаковой вместимости - высокого и низкого давления, причем плавающий плунжер связан тягой, проходящей через перегородку, с поршнем, расположенным в гидравлической камере низкого давления. Дополнительная напорная линия высокого давления снабжена также обратным клапаном и клапаном зарядным, соединенным с газовой полостью гидроаккумулятора. При этом гидравлическая камера высокого давления гидроаккумулятора соединена с первым сигнализатором и обратным клапаном, соединенным с первым бортовым клапаном и вторым сигнализатором, а гидравлическая камера низкого давления подключена к предохранительному клапану и через линию слива, в состав которой входит фильтр гидравлический, к гидробаку малого объема и второму бортовому клапану.