Механизм приведения в нейтраль

МЕХАНИЗМ ПРИВЕДЕНИЯ В НЕЙТРАЛЬ, содержащий корпус, проходной шток с буртом и плавающие поршни, отличающийся тем, что, с целью получения заданной скорости приведения в нейтраль и уменьшения влияния помогающей нагрузки на линейные характеристики системы управления, внутри корпуса установлен гидрокомпенсатор в виде подпружиненного поршня, полость которого соединена через обратный клапан с линией заправки и через второй обратный клапан и предохранительный клапан с полостью между плавающими поршнями, выполненными подпружиненными, а полости под плавающими поршнями со стороны пружин соединены с полостью между поршнями через параллельно установленные обратные клапаны и дроссели, причем сами плавающие поршни установлены с зазором по штоку и выполнены с конической поверхностью на торце, взаимодействующем с буртом штока.

Изобретение относится к системе управления самолетов и скоростных судов.
Известны механизмы приведения руля в нейтральное положение (МПН), включающие корпус, шток и центрирующие пружины. Шток в этом механизме связан с распределительным золотником рулевого привода, что не исключает отказа при выходе из строя питающей гидросистемы.
Наиболее близким прототипом данного изобретения является механизм приведения в нейтраль, содержащий корпус, шток с упором и плавающие поршни, выводящие в нейтраль шток и связанную с ним рулевую поверхность при выходе из строя одной из питающих гидросистем.
Недостатком устройства является невозможность регулирования скорости вращения руля в нейтраль и искажение линейной характеристики привода из-за влияния помогающей нагрузки.
Целью данного изобретения является устранение указанных недостатков. Эта цель достигается тем, что механизм приведения в нейтраль выполнен автономным и внутри его корпуса установлен гидрокомпенсатор в виде подпружиненного поршня, полость которого соединена через обратный клапан с линией заправки и через второй обратный клапан и предохранительный клапан с полостью между плавающими поршнями, выполненными подпружиненными, а полость под плавающими поршнями со стороны пружин соединены с полостью между поршнями через параллельно установленные обратные клапаны и дроссели, причем сами плавающие поршни установлены с зазором по штоку и выполнены с конической поверхностью на торце, взаимодействующем с буртом штока.
На фиг. 1 представлена принципиальная схема МПН.
МПН состоит из корпуса 1, штока 2 с буртом 3, пружин 4, опорных поршней 5 с седлами 6, дросселей 7, обратных клапанов 8 и гидрокомпенсатора 9, который в свою очередь состоит из пружины 10, обратного клапана 11, предохранительного клапана 12, зарядного клапана 13 и поршня 14.
МПН работает следующим образом. Усилие пружин подобрано достаточным для перемещения выходного звена, отключенного и закольцованного рулевого привода вместе с пpоводкой управления. При нормальной работе рулевого привода он перемещает шток 2, борт 3 перемещает плавающий поршень 5 и сжимает пружину 4. Рабочая жидкость свободно вытесняется из полости "А" поршнем 5 через обратный клапан 8 в полость "Б". Непосредственно по зазору "а" жидкость из полости "А" в полость "Б" попасть не может, т.к. седло 6 прижато к бурту 3. При обратном перемещении штока 2 рулевым приводом плавающий поршень 5 отжимается рабочей жидкостью от бурта 3 и жидкость по кольцевому зазору "а" из полости "Б" переходит в полость "А", а плавающий поршень 5 следит за положением бурта 3. При выключении рулевого привода (снятие с него гидравлического питания) в положении, отличном от нейтрального, пружина 4 прижимает плавающий поршень 5 к бурту 3 и жидкость из полости "Б" может попасть в полость "А" только через дроссель 7, сопротивление которого определяет скорость перемещения плавающего поршня, а, следовательно, и выходного звена рулевого привода.
Плавающий поршень 5 вместе с буртом 3 за счет разности площадей бурта и штока представляет собой подпорный клапан и чтобы оторвать бурт 3 от опорного поршня 5 во время движения в нейтраль необходимо приложить силу, равную произведению перепада на дросселе на разность площадей штока и бурта. За счет этого устраняется люфт в проводке управления во время возврата в нейтраль. Если из-за температурного расширения давление в полостях "А" и "Б" превысит допустимую величину, то жидкость через предохранительный клапан 12 перетекает в полость "В" гидрокомпенсатора, а его пружина 10 несколько сжимается поршнем 14. При понижении давления (из-за понижения температуры или из-за внешних утечек) жидкость из полости "В" пружиной 10 при помощи поршня 14 через клапан 11 нагнетается в полости "А" и "Б".
Зарядка МПН рабочей жидкостью осуществляется через зарядный клапан 13.
На скоростных судах для повышения надежности применяется 3-х канальная автоматическая система управления, работающая параллельно с ручной. При выходе из строя 3-х канального электрогидравлического промежуточного рулевого агрегата управление судном переключается на ручное, а система автоматического управления должна быть приведена в исходное положение (в нейтраль). Скорость приведения в исходное положение определяется скоростью устройств, приводящих в нейтраль. При быстром приведении в нейтраль может произойти быстрая перекладка рулевой поверхности, что приведет к аварии из-за чрезмерного опрокидывающего момента.
Все существующие механизмы, приводящие в нейтраль, как встроенные в рулевые приводы, так и автономные (центрирующие пружины), приводят в нейтраль практически мгновенно.
Данный механизм может быть применен в любых автоматических системах управления, где по условиям безопасности необходимо приведение в нейтраль с наперед заданной скоростью.