一種液壓增壓儲能艙門作動系統的製作方法

2023-07-21 22:41:16 1

本發明屬於艙門作動系統技術領域，具體涉及一種液壓增壓儲能艙門作動系統。

背景技術：

目前，世界幾大軍事強國均在研製或已經成功研製了第四代戰鬥機，由於隱身和減少阻力的需求，彈艙內埋布局方式已經被新型戰機普遍應用。武器內埋裝載技術的關鍵是艙門作動系統。內埋彈艙的艙門作動系統是四代機相對於三代機新增的重要作動系統。其特點就是大載荷、大慣量和快速啟閉，由此導致艙門的啟閉需要瞬時大功率。

目前國內外採用的傳統艙門驅動方式為機載液壓系統，為液壓馬達直接供油，該驅動馬達輸出轉矩經過減速後帶動艙門轉動開啟，如圖1所示，該系統包括：a-伺服閥；b-驅動馬達。由於艙門開啟過程有大氣動負載和高開啟速度的特點，導致艙門開啟的液壓驅動系統裝機功率特別大，進而使配套的機載液壓系統裝機功率很大，增大了發動機的負荷以及飛機的重量。國內的隱身飛行器研製面對發動機能力有限的現狀，液壓提取功率變得非常珍貴，暴露出的突出矛盾是：艙門與舵機爭搶功率、幾個艙門之間爭搶功率。導致艙門開關時間無法繼續提高、主側艙門不能同時開啟、艙門開啟時飛機姿態與過載受限的突出問題，發動機的負擔也非常突出。

技術實現要素：

為了解決現有技術中存在的問題，本發明提供一種液壓增壓儲能艙門作動系統，通過以下技術方案實現。

一方面，本發明提供一種液壓增壓儲能艙門作動系統，包括增壓儲能裝置和傳動裝置；所述增壓儲能裝置包括單向泵-雙向馬達，第一單向閥，蓄能器，開關閥，伺服閥，第二單向閥，油箱；所述單向泵-雙向馬達能夠經第二單向閥從油箱中吸油，並將油經第一單向閥充入所述蓄能器中；所述開關閥用於控制所述蓄能器和所述伺服閥之間油路的通斷；所述伺服閥用於控制所述蓄能器中的油驅動所述單向泵-雙向馬達；所述單向泵-雙向馬達還用於驅動所述傳動裝置。

優選地，上述單向泵-雙向馬達將油經第一單向閥充入所述蓄能器中時，所述「油」優選為高壓油。

進一步地，所述單向泵-雙向馬達與所述傳動裝置的第二輸入端連接。

進一步地，所述作動系統還包括第一雙向馬達，所述第一雙向馬達與所述傳動裝置的第一輸入端連接，該第一雙向馬達由機載液壓系統的液壓油進行驅動。

進一步地，所述傳動裝置的輸出端與艙門連接。

進一步地，所述伺服閥通過控制油路連接方式來控制所述單向泵-雙向馬達的雙向馬達轉動方向。

另一方面，本發明還提供一種基於上述作動系統進行艙門作動的方法，包括以下步驟：

1)蓄能器蓄能階段：所述單向泵-雙向馬達作為單向泵使用，經第二單向閥從油箱中吸油，並將油經第一單向閥充入所述蓄能器中，此時開關閥處於切斷狀態，所述伺服閥保持中位切斷狀態；

2)艙門控制指令等待階段：所述傳動裝置與所述單向泵-雙向馬達、所述第一雙向馬達均斷開；

3)當艙門需要開啟或關閉時，所述開關閥接通油路，所述伺服閥作動，所述蓄能器中的油流經所述開關閥和所述伺服閥來驅動所述單向泵-雙向馬達，此時，所述單向泵-雙向馬達作為雙向馬達來使用，所述第二單向閥處於切斷狀態。

進一步地，步驟3)中，當所述單向泵-雙向馬達的驅動力矩能夠使艙門按照給定指令運動時，所述傳動裝置與所述單向泵-雙向馬達以及艙門同時接合，所述單向泵-雙向馬達通過所述傳動裝置帶動艙門開啟或者關閉。

進一步地，步驟3)中，當所述單向泵-雙向馬達的驅動力矩不能夠驅動艙門按照給定指令運動時，所述傳動裝置與所述第一雙向馬達、所述單向泵-雙向馬達以及艙門同時接合，所述第一雙向馬達提供附加的驅動力矩，從而所述傳動裝置帶動艙門開啟或者關閉。

進一步地，當所述增壓儲能裝置出現故障時，所述傳動裝置與所述第一雙向馬達以及艙門同時接合，所述傳動裝置與所述單向泵-雙向馬達斷開連接，所述第一雙向馬達直接驅動艙門作動。

其中，上述「第一」、「第二」僅是為了標識，並不意圖限定部件的結構。

本發明的有益效果：

利用本發明的液壓增壓儲能艙門作動系統將飛機液壓系統壓力等級提高，並且通過液壓增壓儲能艙門作動系統利用小連續功率輸入實現大瞬態功率驅動艙門作動，從而減小飛機裝機功率，減輕發動機負擔，進而減輕飛機重量。

由於系統中增壓儲能裝置採用了單向泵-雙向馬達，在艙門開啟和關閉時，當蓄能器的壓力和流量不能夠提供驅動艙門所需力矩時，第一雙向馬達可以通過傳動裝置同時驅動艙門，從而可以提高艙門的開啟和關閉速度，提高艙門作動系統的帶載能力。

當作動系統的增壓儲能裝置發生故障時，第一雙向馬達也可以作為備份系統驅動艙門的開啟或者關閉，增加了系統的可靠性。

附圖說明

圖1傳統的艙門作動系統。

圖2本發明的具體實施方式的液壓增壓儲能艙門作動系統。

具體實施方式

下面結合附圖2對本發明的液壓增壓儲能艙門作動系統做詳細說明。

如圖2所示，液壓增壓儲能艙門作動系統包括增壓儲能裝置和傳動裝置2；增壓儲能裝置包括單向泵-雙向馬達3，第一單向閥4，蓄能器5，開關閥6，伺服閥7，第二單向閥8，油箱9；單向泵-雙向馬達3能夠經第二單向閥8從油箱9中吸油，並將高壓油經第一單向閥4充入蓄能器5中；開關閥6用於控制蓄能器5和伺服閥7之間油路的通斷；伺服閥7用於控制蓄能器5中的油驅動單向泵-雙向馬達3；單向泵-雙向馬達3還用於驅動傳動裝置2。單向泵-雙向馬達3與傳動裝置2的第二輸入端連接。作動系統還包括第一雙向馬達1，第一雙向馬達1與傳動裝置2的第一輸入端連接，第一雙向馬達1由機載液壓系統的液壓油進行驅動。傳動裝置2的輸出端與艙門連接。伺服閥7通過控制油路連接方式來控制單向泵-雙向馬達3的雙向馬達轉動方向。

基於上述的作動系統進行艙門作動的方法，包括以下步驟：

1)蓄能器5蓄能階段：單向泵-雙向馬達3作為單向泵使用，經第二單向閥8從油箱9中吸油，並將高壓油經第一單向閥4充入蓄能器5中，此時開關閥6處於切斷狀態，伺服閥7保持中位切斷狀態；

2)艙門控制指令等待階段：傳動裝置2與單向泵-雙向馬達3、第一雙向馬達1均斷開；

3)當艙門需要開啟或關閉時，開關閥6接通油路，伺服閥7作動，蓄能器5中的油流經開關閥6和伺服閥7來驅動單向泵-雙向馬達3，此時，單向泵-雙向馬達3作為雙向馬達來使用，第二單向閥8處於切斷狀態。

步驟3)中，當單向泵-雙向馬達3的驅動力矩能夠使艙門按照給定指令運動時，傳動裝置2與單向泵-雙向馬達3以及艙門同時接合，單向泵-雙向馬達3通過傳動裝置2帶動艙門開啟或者關閉。

步驟3)中，當單向泵-雙向馬達3的驅動力矩不能夠驅動艙門按照給定指令運動時，傳動裝置2與第一雙向馬達1、單向泵-雙向馬達3以及艙門同時接合，第一雙向馬達1提供附加的驅動力矩，從而傳動裝置2帶動艙門開啟或者關閉。

當增壓儲能裝置出現故障時，傳動裝置2與第一雙向馬達1以及艙門同時接合，傳動裝置2與單向泵-雙向馬達3斷開連接，第一雙向馬達1直接驅動艙門作動。

顯然，上述實施方式僅僅是為清楚地說明本發明所作的舉例，而並非是對本發明的實施方式的限定。對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這裡無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而這些屬於本發明的精神所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處於本發明的保護範圍之中。