Двоканальний комбінований привід

Винахід відноситься до авіабудівництва і може бути застосований для управління механізацією крила (закрилки та інше) літака. Відомий двоканальний гідропривід, який включає гідравлічну головку управління, високомоментний планетарний гідромотор, гідромеханічну гальмівну муфту, блок мікроперемикачів з редуктором і використовується як виконавчий механізм в системі управління закрилками літака [1]. Недоліком відомого приводу є велика маса із-за гідромеханічної гальмівної муфти, яка встановлена на вихідному валу приводу і сприймає максимальний момент. Другий недолік даного приводу полягає в однорідності гідравлічного резервування при використанні в двох каналах одного гідромотора, який є спільною точкою гідросистем, що знижує надійність. Відомий також двоканальний автоматизований електропривід переміщення закрилків літака, який включає два електродвигуни, редуктор з підсумовуванням частот обертання, блоку датчиків положення вала і кінцевих мікроперемикачів [2]. Надійність описаного приводу підвищена за рахунок включення в його кінематику двох електродвигунів, які живляться від 3-х фазного змінного струму в основному режимі і від постійного струму - в резервному. Однак, недолік приводу у вигляді однорідності електричного резервування по каналах не усунений. Найбільш близьким по технічній суті і кількості співпадаючих ознак до запропонованого винаходу є вибраний як прототип комбінований привід механізації КПМ-02 [3], який включає електродвигун, гідромотор, гідравлічну головку управління, електромеханічну гальмівну муфту, гідромеханічне гальмо, планетарний диференціальний механізм, трохланкові планетарні і рядні узгоджуючі зубчасті передачі, вихідний вал, блок датчиків положення вала і кінцеві мікроперемикачі. Описаний привід виконано в профілі різнорідного (електричного і гідравлічного) резервування по каналах. Таке рішення підвищує надійність і знижує його масу, але має наступний істотний недолік. При роботі електричного каналу гідромотор, який жорстко кінематично зв'язаний з вихідним валом, також обертається. У разі його заклинення привід стає непрацездатний. Запропонованим винаходом вирішується задача підвищення надійності двоканального комбінованого приводу при збереженні порівняно невеликих його маси і габаритів. Для досягнення цього технічного результату в двоканальному комбінованому приводі, що включає електродвигун, гідромотор, гідравлічну головку управління, електромеханічну гальмівну муфту, гідромеханічне гальмо, редуктор, який складається з планетарного диференціального механізму, трохланкових планетарних і рядних узгоджуючих зубчастих передач, вихідний вал, блок датчиків положення вала і кінцевих мікроперемикачів, згідно з винаходом електродвигун, встановлений в одному кінематичному каналі, механічно з'єднаний з сонячним колесом планетарного диференціального механізму, виконаного на вході в редуктор, і співвісно з сонячними колесами через планетарні передачі механічно зв'язаний з електромеханічною гальмівною муфтою, електрично послідовно сполученою з електродвигуном, гідромотор, встановлений в другому кінематичному каналі, механічно безпосередньо і гідравлічно за допомогою головки управління сполучений з гідромеханічним гальмом, а через узгоджуючу рядну зубчасту передачу зв'язаний з епіциклом планетарного диференціального механізму. Перераховані вище відмінні ознаки у запропонованому двоканальному комбінованому приводу є істотними, оскільки кожна з них необхідна, а разом вони достатні для досягнення вказаного технічного результату в порівнянні з прототипом і відомими подібними приводами. Між відмінними ознаками і досягнутим технічним результатом є причинно - наслідковий зв'язок. Застосування редуктора з планетарним диференціальним механізмом на вході дозволило звести до мінімуму масу і габаритні розміри гальмівних пристроїв, оскільки вони розраховуються на мінімально можливі моменти. З'єднання електродвигуна з сонячним колесом, а гідромотора з епіциклом, тобто ланками планетарного механізму з числом ступенів свободи рівним двом забезпечило незалежне їх обертання. За рахунок цього одержано технічний результат - підвищена надійність приводу і зведені до мінімуму маса і його габаритні розміри. Заявлене технічне рішення є новим, оскільки воно невідоме з рівня техніки, має винахідницький рівень, тому що запропонована схемна комбінація елементів приводу явним чином не слідує з рівня техніки, промислово застосовне, оскільки воно призначене для використання для приводу закрилків літака. Технічна суть і принцип дії двоканального комбінованого приводу пояснюються кресленням. Двоканальний комбінований привід включає реверсивний електродвигун 1, гідромотор 2, гідравлічну головку управління (не показана), електромеханічну гальмівну муфту 3, гідромеханічне гальмо 4, редуктор 5, який складається з планетарного диференціального механізму 6, трохланкових планетарних 7, 8 і рядних зубчастих 9, 10, 11 передач, вихідного вала 12, блоку 13 датчиків положення вала і кінцевих мікроперемикачів з вбудованим редуктором. Електродвигун 1, встановлений в одному кінематичному каналі редуктора 5, механічно зв'язаний з сонячним колесом планетарного диференціального механізму 6 і співвісно з сонячними колесами через планетарні передачі 7, 8 механічно зв'язаний з електромеханічною гальмівною муфтою 3, яка електрично послідовно сполучена з електродвигуном 1. Гідромотор 2, встановлений в іншому кінематичному каналі редуктора 5, механічно безпосередньо і гідравлічно за допомогою головки управління сполучений з гідромеханічним гальмом 4, а через узгоджуючу рядну зубчасту передачу 9 зв'язаний з епіциклом планетарного диференціального механізму 6. Вихідний вал 12 через зубчасту передачу 11 зв'язаний з блоком 13 датчиків положення вала і кінцевих мікроперемикачів, а за допомогою передачі 10 - з трохланковою планетарною передачею 8. Двоканальний комбінований привід працює таким чином. При подачі напруги на електродвигун 1, відбувається розгальмування електромеханічної гальмівної муфти 3, обертання вала через сонячне колесо і водило планетарного диференціального механізму 6, далі за допомогою трохланкових планетарних 7, 8 і рядної 10 передач передається вихідному валу 12, а з нього через узгоджуючу рядну передачу 11 - до блоку 13 датчиків положення вала і кінцевих мікроперемикачів за допомогою яких здійснюється сигналізація про поточне і кінцеві положення вала 12. При роботі даного кінематичного каналу гідромеханічне гальмо 4 утримує в нерухомому стані гідромотор 2 і епіцикл планетарного диференціального механізму 6. При підводі робочої рідини до гідромотору 2, а за допомогою гідравлічної головки до гідромеханічного гальма 4 відбувається розгальмування останнього і обертання вала через узгоджуючу рядну передачу 9, епіцикл планетарного диференціального механізму 6, далі за допомогою трохланкових планетарних 7, 8 і рядної 10 передач передається вихідному валу 12. При роботі цього кінематичного каналу сонячне колесо планетарного диференціального механізму 6 утримується від обертання електромеханічною гальмівною муфтою 3. Використання винаходу як виконавчого механізму для управління механізацією крила літака дозволяє істотно збільшити надійність приводу при зниженні його маси і габаритів. Двоканальний комбінований привід розроблений для використання в системі управління закрилками і літака АН-148. Використані джерела 1. Гидропривод планетарный ГП-400. Информационный проспект. Разработчик ПМЗ "Восход". Россия, 606130, г. Павлово, Нижегородской обл., ул. Коммунистическая. 2. Автоматизированный электропривод перемещения закрылков ЭПЗ-77. Разработчик ОАО "Электропривод". Россия, 610006, г. Киров, Октябрьский пр., 24. 3. Руководство по технической эксплуатации комбинированного привода механизации КПМ-02. 027.50.02 РЭ. 1998, с.7/8, рис.2. Разработчик АНТК "Антонов". Украина, 03062, г. Киев, ул. Туполева, 1.