基于閥控變量馬達(dá)的艙門瞬態(tài)作動裝置和驅(qū)動方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及一種飛機(jī)艙門驅(qū)動技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于閥控變量馬達(dá)的艙門瞬態(tài)作動裝置和驅(qū)動方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著先進(jìn)機(jī)載武器的出現(xiàn)和對飛行器簡潔氣動外形的設(shè)計要求，當(dāng)代戰(zhàn)斗機(jī)的武器設(shè)備系統(tǒng)已經(jīng)由原來的外掛式變?yōu)閮?nèi)埋式。尤其對于新一代戰(zhàn)斗機(jī)高隱身、超聲速巡航和超機(jī)動等要求，武器內(nèi)埋式裝載已成為必然的選擇。因此在戰(zhàn)斗機(jī)空戰(zhàn)和轟炸機(jī)投彈時就必須打開其武器艙門來進(jìn)行武器發(fā)射和投彈。武器內(nèi)埋裝載技術(shù)的關(guān)鍵是艙門作動系統(tǒng)。其特點(diǎn)就是大慣性和快速啟閉，需要瞬時大功率。
[0003 ]如圖1所示，為現(xiàn)有的機(jī)載艙門作動系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)圖100。
[0004]目前，國內(nèi)外都采用主機(jī)液壓系統(tǒng)來直接驅(qū)動由伺服閥控制的高速液壓馬達(dá)，通過較大的減速比帶動艙門開啟的方式。
[0005]圖1中，伺服閥1的兩個進(jìn)油口分別連接機(jī)載高壓油源3和油箱4，定排量馬達(dá)2根據(jù)伺服閥1的出油口 A的輸出油壓產(chǎn)生驅(qū)動艙門開啟或關(guān)閉的扭矩。
[0006]由于艙門作動系統(tǒng)的裝機(jī)功率很大，同時需要主機(jī)液壓系統(tǒng)提供較大的峰值功率，甚至?xí)颊麢C(jī)液壓系統(tǒng)總功率的一半以上，給主機(jī)液壓系統(tǒng)帶來極大負(fù)擔(dān)。例如典型三代戰(zhàn)機(jī)的液壓系統(tǒng)總功率大約為240kW，四代戰(zhàn)機(jī)的液壓系統(tǒng)總功率則大約高達(dá)560kW，增加的功率主要用于艙門作動。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]在下文中給出關(guān)于本申請的簡要概述，以便提供關(guān)于本申請的某些方面的基本理解。應(yīng)當(dāng)理解，這個概述并不是關(guān)于本申請的窮舉性概述。它并不是意圖確定本申請的關(guān)鍵或重要部分，也不是意圖限定本申請的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細(xì)描述的前序。
[0008]本申請的一個主要目的在于提供一種新的基于閥控變量馬達(dá)的艙門瞬態(tài)作動裝置和驅(qū)動方法，旨在解決如上所述的技術(shù)問題。
[0009]第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N基于閥控變量馬達(dá)的艙門瞬態(tài)作動裝置，包括伺服閥、變排量馬達(dá)以及負(fù)載敏感機(jī)構(gòu);其中，變排量馬達(dá)包括第一進(jìn)油口、第一回油口、斜盤和輸出軸;伺服閥包括控制端、第二進(jìn)油口、第二回油口、第一出油口和第二出油口，第二進(jìn)油口連接至機(jī)載高壓油源，第二回油□連接至油箱，控制端接收外部控制指令，并基于外部控制指令控制輸出至變排量馬達(dá)的第一進(jìn)油口的流量;變排量馬達(dá)的第一進(jìn)油口與伺服閥的第一出油口連接，變排量馬達(dá)的第一回油口與伺服閥的第二出油口連接，變排量馬達(dá)的輸出軸與艙門負(fù)載連接，用以輸出驅(qū)動艙門負(fù)載的扭矩；負(fù)載敏感機(jī)構(gòu)用于基于變排量馬達(dá)的第一進(jìn)油口與第一回油口之間的液壓差調(diào)節(jié)變排量馬達(dá)的斜盤的傾角。
[0010]在一些實(shí)施例中，基于閥控變量馬達(dá)的艙門瞬態(tài)作動裝置中的負(fù)載敏感機(jī)構(gòu)包括梭閥和單作用液壓缸;梭閥用于基于變排量馬達(dá)的第一進(jìn)油口與第一回油口之間的液壓差驅(qū)動單作用液壓缸;單作用液壓缸在梭閥的驅(qū)動下，推動變排量馬達(dá)的斜盤，使得斜盤的傾角改變。
[0011]在一些實(shí)施例中，梭閥包括第三進(jìn)油口、第四進(jìn)油口和第三出油口；
[0012]第三進(jìn)油口與變排量馬達(dá)的第一進(jìn)油口連接，第四進(jìn)油口與變排量馬達(dá)的第一回油口連接;單作用液壓缸包括缸體和非對稱活塞；非對稱活塞包括塞部和與塞部垂直固連的柱部，塞部與缸體之間形成一密閉腔室，柱部的遠(yuǎn)離塞部的一端與變排量馬達(dá)的斜盤連接;密閉腔室上開設(shè)有第四進(jìn)油口，第四進(jìn)油口與梭閥的第三出油口連接。
[0013]在一些實(shí)施例中，基于閥控變量馬達(dá)的艙門瞬態(tài)作動裝置還包括機(jī)載控制器，機(jī)載控制器基于艙門指令信號之差生成控制伺服閥的控制指令，以控制伺服閥的第一出油口的輸出流量。
[0014]第二方面，本申請還提供一種用于控制如上的基于閥控變量馬達(dá)的艙門瞬態(tài)作動裝置的控制方法，包括:當(dāng)變排量馬達(dá)的第一出油口和第一回油口的液壓差減小時，負(fù)載敏感機(jī)構(gòu)減小用于推動斜盤的力，以減小斜盤的傾角；當(dāng)變排量馬達(dá)的第一出油口和第一回油口的液壓差增大時，負(fù)載敏感機(jī)構(gòu)增大用于推動斜盤的力，以增大斜盤的傾角。
[0015]本申請的基于閥控變量馬達(dá)的艙門瞬態(tài)作動裝置和驅(qū)動方法，通過對負(fù)載的感知調(diào)節(jié)變排量馬達(dá)的排量，實(shí)現(xiàn)在負(fù)載不均勻或小負(fù)載工況下，伺服閥處節(jié)流作用減弱，進(jìn)而提高系統(tǒng)的能量利用率，同時降低系統(tǒng)流量，減輕發(fā)動機(jī)負(fù)擔(dān)，降低艙門瞬態(tài)作動裝置對主機(jī)峰值功率的要求。
【附圖說明】
[0016]參照下面結(jié)合附圖對本申請實(shí)施例的說明，會更加容易地理解本申請的以上和其它目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。附圖中的部件只是為了示出本申請的原理。在附圖中，相同的或類似的技術(shù)特征或部件將采用相同或類似的附圖標(biāo)記來表示。
[0017]圖1為現(xiàn)有的機(jī)載艙門作動系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)圖；
[0018]圖2為本申請第一實(shí)施例的基于閥控變量馬達(dá)的艙門瞬態(tài)作動裝置的示意性結(jié)構(gòu)圖；
[0019]圖3為本申請第二實(shí)施例的基于閥控變量馬達(dá)的艙門瞬態(tài)作動裝置的示意性結(jié)構(gòu)圖；
[0020]圖4為圖3中的梭閥和單作用液壓缸的示意性結(jié)構(gòu)圖；
[0021]圖5為本申請第三實(shí)施例的基于閥控變量馬達(dá)的艙門瞬態(tài)作動裝置的示意性結(jié)構(gòu)圖；
[0022]圖6為本申請的用于控制基于閥控變量馬達(dá)的艙門瞬態(tài)作動裝置的控制方法的示意性流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023 ]下面參照附圖來說明本申請的實(shí)施例。在本申請的一個附圖或一種實(shí)施方式中描述的元素和特征可以與一個或更多個其它附圖或?qū)嵤┓绞街惺境龅脑睾吞卣飨嘟Y(jié)合。應(yīng)當(dāng)注意，為了清楚的目的，附圖和說明中省略了與本申請無關(guān)的、本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的部件和處理的表示和描述。
[0024]參見圖2所示，為本申請第一實(shí)施例的基于閥控變量馬達(dá)的艙門瞬態(tài)作動裝置的不意性結(jié)構(gòu)圖200。
[0025 ]本實(shí)施例的基于閥控變量馬達(dá)的艙門瞬態(tài)作動裝置包括伺服閥210、變排量馬達(dá)220以及負(fù)載敏感機(jī)構(gòu)230。
[0026]其中，變排量馬達(dá)220包括第一進(jìn)油口D、第一回油口E、斜盤221和輸出軸222。
[0027]伺服閥210包括控制端C、第二進(jìn)油口 P、第二回油口 T、第一出油口 A和第二出油口B。其中，第二進(jìn)油口 P連接至機(jī)載高壓油源10，第二回油口 T連接至油箱30?？刂贫薈接收外部控制指令，并基于外部控制指令控制輸出至變排量馬達(dá)220的第一進(jìn)油口 D的流量。
[0028]變排量馬達(dá)220的第一進(jìn)油口 D與伺服閥210的第一出油口 A連接，變排量馬達(dá)220的第一回油口 E與伺服閥210的第二出油口 B連接，變排量馬達(dá)220的輸出軸222與艙門負(fù)載連接，用以輸出驅(qū)動艙門負(fù)載的扭矩。
[0029]負(fù)載敏感機(jī)構(gòu)230用于基于變排量馬達(dá)220的第一進(jìn)油口D與第一回油口 E之間的液壓差調(diào)節(jié)變排量馬達(dá)220的斜盤221的傾角。
[0030]由于變排量馬達(dá)220的第一進(jìn)油口D和第一回油口 E之間的液壓差反映了其驅(qū)動的艙門負(fù)載的大小，因此，本實(shí)施例的基于閥控變量馬達(dá)的艙門瞬態(tài)作動裝置，通過負(fù)載敏感機(jī)構(gòu)230來采集變排量馬達(dá)220的第一進(jìn)油口 D和第一回油口 E之間的液壓差的信號，并基于該信號來調(diào)節(jié)變排量馬達(dá)220的斜盤傾角，進(jìn)而改變變排量馬達(dá)220的排量，從而使得變排量馬達(dá)220的輸出排量大小和其驅(qū)動的艙門負(fù)載大小更加匹配。
[0031]參見圖3所示，為本申請的基于閥控變量馬達(dá)的艙門瞬態(tài)作動裝置的第二實(shí)施例的示意性結(jié)構(gòu)圖300。
[0032]與圖2所示的實(shí)施例類似，本實(shí)施例的基于閥控變量馬達(dá)的艙門瞬態(tài)作動裝置同樣包括伺服閥310和變排量馬達(dá)320，且伺服閥310和變排量馬達(dá)320的結(jié)構(gòu)和二者的連接關(guān)系與圖2所示的實(shí)施例相同。
[0033]與圖2所示的實(shí)施例不同的是，本實(shí)施例中的負(fù)載敏感機(jī)構(gòu)包括梭閥331和單作用液壓缸332。
[0034]梭閥331用于基于變排量馬達(dá)320的第一進(jìn)油口D與第一回油口 E之間的液壓差驅(qū)動單作用液壓缸332。
[0035]單作用液壓缸332在梭閥331的驅(qū)動下，推動變排量馬達(dá)320的斜盤321，使得斜盤321的傾角改變。
[0036]參見圖4所示，為圖3中梭閥331和單作用液壓缸332的連接關(guān)系示意圖400。
[0037]梭閥包括第三進(jìn)油口 F、第四進(jìn)油口 G和第三出油口