РУЛЕВОЙ ПРИВОД
STEERING DRIVE

Предлагаемое изобретение относится к области машиностроительной гидравлики и может быть использовано в системе управления летательных аппаратов.
Известны приводы, содержащие дублированный золотниковый распределитель и гидродвигатель (см. книгу В.И.Гониодский и др. М.: Машиностроение, 1974, стр.179, рис.4.24)
Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению является рулевой привод, содержащий корпус с гидролиниями, соединенными с напорной и сливной гидролиниями, гидродвигатель, обратный клапан и фильтр в гидролинии напора, электрогидравлический клапан принудительного заклинивания основного золотника, дублированный золотниковый цилиндрический распределитель, состоящий из основного золотника, связанного кинематически с входной качалкой, и соосно расположенного внутри дублирующего золотника, зафиксированного в нейтральном положении посредством центрирующей пружины, имеющего две эксцентричные выточки, расположенные через 180°, первая из которых постоянно соединена со сливной гидролинией, выполненного в гильзе, имеющей две канавки, соединенные с гидролинией напора и сообщающиеся при движении дублирующего золотника со второй эксцентричной выточкой, одновременно соединенной с выполненным в корпусе клапаном автоматического заклинивания основного золотника и с электрогидравлическим клапаном через дроссельное отверстие в клапане автоматического заклинивания основного золотника (Патент РФ № 2210681, 7 F15B 9/13, В64С 13/42).
Известны достоинства указанного рулевого привода, основным из которых является наличие клапана автоматического заклинивания основного золотника, срабатывание которого при механической заклинке основного золотника и переходе на аварийный режим работы от дублирующего золотника не дает основному золотнику внезапно расклиниться, тем самым полностью исключает неуправляемость во время полета в аварийном режиме при работе от дублирующего золотника.
Недостатком указанного рулевого привода является то, что при работе основных золотников на повышенном рабочем давлении напора при необходимых минимальных положительных перекрытиях двух напорных канавок кромками буртов дублирующего золотника и необходимом радиальном зазоре на этих кромках происходит непроизводительный расход из двух напорных канавок во вторую эксцентричную выточку и далее в слив и связанное с этим расходом и наличием дросселя необходимого проходного сечения в клапане автоматического заклинивания основного золотника возникновение давления во второй эксцентричной выточке, значительно превышающего по величине сливное давление, что может привести к одностороннему поджатию и, как следствие, повышенному трению основного золотника и возрастанию вероятности его несанкционированного заклинивания.
Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности работы рулевого привода.
Поставленная задача решается тем, что в заявленном рулевом приводе, содержащем корпус с гидролиниями, соединенными с напорной и сливной гидролиниями, гидродвигатель, обратный клапан и фильтр в гидролинии напора, электрогидравлический клапан принудительного заклинивания основного золотника, дублированный золотниковый цилиндрический распределитель, состоящий из основного золотника, связанного кинематически с входной качалкой и соосно расположенного внутри дублирующего золотника, зафиксированного в нейтральном положении посредством центрирующей пружины, имеющего две эксцентричные выточки, расположенные через 180°, первая из которых постоянно соединена со сливной гидролинией, выполненного в гильзе, имеющей две канавки, соединенные с гидролинией напора и сообщающиеся при движении дублирующего золотника со второй эксцентричной выточкой, одновременно соединенной с выполненным в корпусе клапаном автоматического заклинивания основного золотника и с электрогидравлическим клапаном через дроссельное отверстие в клапане автоматического заклинивания основного золотника, на бурте основного золотника выполнена кольцевая канавка необходимого проходного сечения, соединяющая две эксцентричные выточки между собой.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на Фиг.1 представлена его общая схема, а на Фиг.2 сечение дублированного золотникового цилиндрического распределителя.
Рулевой привод содержит корпус 1 с гидродвигателем 2, обратным клапаном 3, фильтром 4, дублированный золотниковый цилиндрический распределитель, состоящий из основного золотника 5, связанного кинематически с входной качалкой управления 6 и соосно расположенного внутри дублирующего золотника 7, зафиксированного в нейтральном положении посредством центрирующей пружины 8. На основном золотнике выполнен бурт 9, содержащий кольцевую канавку 10 и размещенный внутри двух эксцентричных выточек дублирующего золотника 7, расположенных через 180°, образующих две полости 11 и 12 (Фиг.2), одна из которых 11 постоянно соединена через канал 13 со сливной гидролинией. Другая полость 12, по обе стороны которой заведены каналы напора 14 и 15, через канавку 17 (Фиг.2) в дублирующем золотнике 7, канал 18, дроссель 19 клапана автоматического заклинивания 20, канал 21, соединена с электрогидравлическим клапаном 22. В рулевом приводе установлен сигнализатор 23, соединенный с дублирующим золотником 7. Каналы напора 14 и 15 соединены с 2-мя канавками соответственно 24 и 25, выполненными в гильзе 26.
Наземная проверка работоспособности дублирующего золотника проводится в следующем порядке.
При наличии в приводе давления напора подается напряжение на электрогидравлический клапан 22, при срабатывании которого оба шарика клапана перемещаются вниз (по рисунку Фиг.1), при этом канал 21 соединяется с напорной гидролинией и отсоединяется от сливной гидролинии. Через дроссель 19 клапана автоматического заклинивания 20, канал 18 и полость 12 давление напора прижимает основной золотник 5 к поверхности отверстия дублирующего золотника 7 и заклинивает его, при этом полость 11 постоянно соединена со сливной гидролинией. Вследствие этого, при перемещении качалки 6, основной и дублирующий золотники будут двигаться как единое целое, а пилот при управлении будет преодолевать усилие пружины 8. Одновременно дублирующий золотник 7 во время перемещения будет воздействовать на сигнализатор 23, который выдает сигнал в систему управления о работе рулевого привода от дублирующего золотника 7.
Во время полета при работе от основного золотника 5, электрогидравлический клапан 22 находится в выключенном положении и канал 21 соединен со сливной гидролинией. При этом происходит непроизводительный расход из канавок 24 и 25 в гильзе 26, соединенных с каналами напора 14 и 15 соответственно, по кольцевому зазору дублирующего золотника 7 в полость 17 и далее в слив через дроссель 19 клапана автоматического заклинивания 20 и канал 21, а также параллельно через кольцевую канавку 10, полость 11 и канал 13. При этом давление, образуемое в полости 12, практически не отличается по величине от сливного давления и поэтому основной золотник 5 полностью разгружается. При перемещении качалки 6 происходит управление гидродвигателем 2 от основного золотника 5.
При отказной ситуации в случае механической заклинки основного золотника 5 во время полета, при перемещении входной качалки управления 6, перемещаются оба золотника. При этом через каналы 14 или 15 (в зависимости от того, в какую сторону переместится дублирующий золотник 7) полость 12 соединится с давлением напора. Вследствие перепада давлений на дросселе 19 из-за возникшего расхода в сливную магистраль через канал 18 и электрогидравлический клапан 22, давление в канале 18 и полости 12 будет несколько ниже по величине давления напора и достаточным для срабатывания клапана автоматического заклинивания основного золотника 5.
Таким образом, осуществляется принудительное автоматическое заклинивание основного золотника 5 давлением напора, исключающее его внезапное расклинивание в процессе полета при работе от дублирующего золотника 7, тем самым предотвращает потерю управляемости рулевого привода.
Возникший при работе дублирующего золотника 7 дополнительный непроизводительный расход из напорных канавок 24 и 25 в слив через полость 12, кольцевую канавку 10, полость 11 и канал 13 незначителен и не оказывает существенного влияния на параметры при работе дублирующего золотника 7 в отказной ситуации в случае механической заклинки основного золотника 5.