一种工作模式转换装置及回中器的制作方法

1.本发明涉及液压技术领域，特别是涉及一种工作模式转换装置及回中器。


背景技术：

2.液压传动是以流体作为工作介质对能量进行传动和控制的一种传动形式，相对于电力传动和机械传动而言，液压传动具有输出力大、结构紧凑、体积小、调速方便及易于控制等优点，因而液压传动被广泛应用于飞机上。
3.其中，飞机液压传动是指飞机上以油液为工作介质，靠油压驱动执行负载机构完成特定操纵动作的传动形式；飞机液压传动的工作原理为：飞机在飞行的过程中，液压源会实时为主工作管路提供动力，主工作管路驱动舵面的执行负载机构转动以使飞机能够正常飞行。基于上述飞机液压传动的工作原理，可能存在液压源发生故障的情况，如果一个液压源发生故障时，该故障液压源支持的舵面由于无法回到中立位置，因此，现需要提供一种在无液压动力下，通过转换液压传动的主工作管路的工作模式以至舵面能够回到中立位置的装置，以使飞行员实时切换其他舵面，保持飞机的正常飞行。


技术实现要素：

4.本发明实施例的目的在于提供一种工作模式转换装置及回中器，以在无液压动力下，舵面能够回到中立位置的问题。具体技术方案如下：
5.一种工作模式转换装置，所述装置包括：回中器和压力选择阀；
6.所述回中器包括：模态转换阀和作动组件；
7.所述模态转换阀包括：阀套、阀芯和弹性体；
8.所述压力选择阀设有用于输出大于预设阈值的压力或不大于预设阈值的压力的输出接口；
9.所述作动组件包括：壁孔式回中作动筒、两个第一单向阀和活塞杆；
10.所述阀套为两端封闭的中空结构，所述中空结构的侧壁上设有两对用于连通所述主工作管路的工作接口，其中，每一对工作接口包括：第一接口和第二接口；
11.所述阀芯为杆状结构，所述杆状结构上分别设有两个轴肩；
12.所述活塞杆上设有一个轴肩；
13.所述壁孔式回中作动筒的筒臂上设有两个第三接口和一个用于连接所述箱体的回中管路接口，所述回中管路接口位于两个所述第三接口之间；
14.所述活塞杆置于所述壁孔式回中作动筒腔体内；
15.所述阀芯置于所述阀套的腔体内，所述阀芯的第一端固定安装有弹性体，第二端贯穿所述阀套的封闭端、且与所述输出接口连接；
16.每一所述第三接口对应一个所述第二接口和一个所述第一单向阀，每一所述第三接口分别与一个所述第二接口和一个所述第一单向阀的出液口连接，每一所述第一单向阀的进液口连接所述箱体；
17.当所述输出接口输出大于预设阈值的压力时，所述活塞杆的轴肩可在所述第一接口的主工作管路输出的压力作用下沿着所述壁孔式回中作动筒运动；
18.当所述输出接口输出不大于预设阈值的压力时，一个所述阀芯的轴肩对应一个所述第一接口，触发各个所述阀芯的轴肩均对应封住一个所述第一接口，如果活塞杆受到的外负载方向沿活塞杆的轴向指向所述回中管路接口，则触发所述活塞杆的轴肩封住所述回中管路接口。
19.进一步地，所述弹性体为弹簧。
20.进一步地，端侧壁上设有一对回路接口，一对回路接口包括：第四接口和第五接口；所述端侧壁为所述中空结构的封闭端与紧邻所述阀芯的轴肩之间的侧壁；
21.所述回中管路接口连接所述第四接口，所述第五接口用于连接所述箱体。
22.进一步地，所述压力选择阀包括：电磁阀；
23.所述电磁阀设有第六接口、第七接口、第八接口作为输出接口和电路接口；
24.所述第六接口用于连接提供工作介质的箱体；
25.所述第七接口用于连接液压源；
26.所述电路接口用于连接电源，当所述电路接口接通电源时，触发阻断所述第六接口与输出接口之间连通，触发所述第七接口与输出接口连通；
27.当电路接口未接通电源时，触发阻断所述第七接口与所述输出接口之间的连通，触发所述第六接口与所述输出接口连通。
28.进一步地，所述压力选择阀还包括：第二单向阀；
29.所述第二单向阀的进液口用于连接所述液压源；
30.所述第二单向阀的出液口连接所述第七接口。
31.进一步地，所述第二单向阀的数量大于一个，每一所述第二单向阀的进液口用于连接一个所述液压源。
32.进一步地，所述第二单向阀的数量为一个。
33.一种回中器，所述回中器包括：模态转换阀和作动组件；
34.所述模态转换阀包括：阀芯、阀套和弹性体；
35.所述作动组件包括：壁孔式回中作动筒、两个第一单向阀和活塞杆；
36.所述阀套为两端封闭的中空结构，所述中空结构的侧壁上设有两对用于连通所述主工作管路的工作接口，其中，每一对工作接口包括：第一接口和第二接口；
37.所述阀芯为杆状结构，所述杆状结构上分别设有两个轴肩；
38.所述活塞杆设有一个轴肩；
39.所述壁孔式回中作动筒的筒臂上设有两个第三接口和一个用于连接所述箱体的回中管路接口，所述回中管路接口位于两个所述第三接口之间；
40.所述活塞杆置于所述壁孔式回中作动筒腔体内；
41.所述阀芯置于所述阀套的腔体内，所述阀芯的第一端固定安装有弹性体，第二端贯穿所述阀套的封闭端；
42.每一所述第三接口对应一个所述第二接口和一个所述第一单向阀，每一所述第三接口分别与一个所述第二接口和一个所述第一单向阀的出液口连接，每一所述第一单向阀的进液口连接所述箱体；
43.当所述第二端输入大于预设阈值的压力时，所述活塞杆的轴肩可在所述第一接口的主工作管路输出的压力作用下沿着所述壁孔式回中作动筒运动。
44.当所述第二端输入不大于预设阈值的压力时，一个所述阀芯的轴肩对应一个所述第一接口，触发各个所述阀芯的轴肩均对应封住一个所述第一接口，如果活塞杆受到的外负载方向沿活塞杆的轴向指向所述回中管路接口，则触发所述活塞杆的轴肩封住所述回中管路接口。
45.进一步地，所述弹性体为弹簧。
46.进一步地，端侧壁上设有一对回路接口，一对回路接口包括：第四接口和第五接口；所述端侧壁为所述中空结构的封闭端与紧邻所述阀芯的轴肩之间的侧壁；
47.所述回中管路接口连接所述第四接口，所述第五接口用于连接所述箱体。
48.本发明实施例提供的一种工作模式转换装置及模态选择阀；该装置包括：回中器和压力选择阀；当压力选择阀的输出接口输出大于预设阈值的压力时，活塞杆的轴肩可在所述第一接口的主工作管路输出的压力作用下沿着所述壁孔式回中作动筒运动；当压力选择阀的输出接口输出不大于预设阈值的压力时，一个阀芯的轴肩对应一个第一接口，如果活塞杆受到的外负载方向沿活塞杆的轴向指向回中管路接口，则触发活塞杆的轴肩封住回中管路接口；应用本发明实施例提供的方案使得舵面能够回到中立位置，便于飞行员通过其他舵面控制飞机，保持飞机的正常飞行。当然，实施本发明的任一产品或方法必不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
49.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
50.图1为本发明实施例提供的第一种工作模式转换装置的结构示意图；
51.图2为本发明实施例提供的第一种压力选择阀的结构示意图；
52.图3为本发明实施例提供的第二种工作模式转换装置的结构示意图；
53.图4为本发明实施例提供的第二种压力选择阀的结构示意图；
54.图5为本发明实施例提供的第三种压力选择阀的结构示意图；
55.图6为本发明实施例提供的一种模态选择阀的结构示意图。
[0056]1‑
模态转换阀；2
‑
压力选择阀；3
‑
箱体；4
‑
液压源；21
‑
电磁阀；22
‑
第二单向阀；211
‑
第六接口；212
‑
第七接口；213
‑
输出接口；214
‑
电路接口；101
‑
阀套；102
‑
阀芯；103
‑
弹性体；104
‑
壁孔式回中作动筒；105
‑
第一单向阀；106
‑
活塞杆；107
‑
第一接口；108
‑
第二接口；109
‑
第三接口；110
‑
回中管路接口；111
‑
第四接口；112
‑
第五接口；113
‑
负载机构。
具体实施方式
[0057]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0058]
参见图1，图1为本发明实施例提供的第一种工作模式转换装置的结构示意图，所
述装置包括回中器和压力选择阀；
[0059]
所述回中器包括：模态转换阀1和作动组件；
[0060]
所述模态转换阀1包括：阀套101、阀芯102、弹性体103、壁孔式回中作动筒104、两个第一单向阀105和活塞杆106；
[0061]
所述压力转换器2设有用于输出大于预设阈值的压力或不大于预设阈值的压力的输出接口213；
[0062]
所述阀套101为两端封闭的中空结构，所述中空结构的侧壁上设有两对用于连通所述主工作管路的工作接口，其中，每一对工作接口包括：第一接口107和第二接口108；
[0063]
所述阀芯102为杆状结构，所述杆状结构上分别设有两个轴肩；
[0064]
所述活塞杆106设有一个轴肩；
[0065]
所述壁孔式回中作动筒104的筒臂上设有两个第三接口109和一个用于连接所述箱体3的回中管路接口110，所述回中管路接口110位于两个所述第三接口109之间；
[0066]
所述活塞杆106置于所述壁孔式回中作动筒104腔体内；
[0067]
所述阀芯102置于所述阀套101的腔体内，所述阀芯102的第一端固定安装有弹性体103，第二端贯穿所述阀套101的封闭端、且与所述输出接口213连接；
[0068]
每一所述第三接口109对应一个所述第二接口108和一个所述第一单向阀105，每一所述第三接口109分别与一个所述第二接口108和一个所述第一单向阀105的出液口连接，每一所述第一单向阀105的进液口连接所述箱体3；
[0069]
当所述输出接口213输出大于预设阈值的压力时，所述活塞杆106的轴肩可在所述第一接口107的主工作管路输出的压力作用下沿着所述壁孔式回中作动筒104运动；
[0070]
当所述输出接口213输出不大于预设阈值的压力时，一个所述阀芯102的轴肩对应一个所述第一接口107，如果活塞杆106受到的外负载方向沿活塞杆106的轴向指向所述回中管路接口110，则触发所述活塞杆106的轴肩封住所述回中管路接口110。
[0071]
其中，上述工作介质可以是油液、可以是肥皂水、也可以是水，本发明实施例对此并不限定。若上述工作介质是油液，则提供油液的箱体3可作为油箱，若上述工作介质是水，则提供水的箱体3可作为水箱。
[0072]
需要说明的是，由于本发明实施例的涉及领域为液压技术领域，因此本发明实施例涉及的接口之间连接或接口与箱体之间的连接可以理解为通过管路连接，也可以理解为：当接口为管状结构时，则接口之间的连接或接口与箱体的连接为直接接通。例如：上述第二端贯穿所述阀套101的封闭端、且与所述输出接口213连接，若输出接口213为管状结构，输出接口213无需利用管路，直接可以与箱体3接通；同理，所述第一单向阀105的进液口连接所述箱体3的出液口中的连接，每一所述第三接口109分别与一个所述第二接口108和一个所述第一单向阀105的出液口连接均可以是通过管路连接，也可以是接口之间的对接。
[0073]
上述预设阈值可以为2.5mpa，当大于2.5mpa的压力作为高压，不大于2.5mpa的压力作为低压。
[0074]
为了合理设置第一接口107和第二接口108，则一对工作接口即上述第一接口107和第二接口108可以相对设置在阀套101的侧壁上，第一接口107和第二接口108也可以正对设置在阀套101的侧壁上，也可以是，第一接口107和第二接口108错位相对设置在阀套101的侧壁上。
[0075]
需要说明的是，活塞杆106的负载端用于连接控制舵面运动的负载机构113。
[0076]
本发明实施例提供的装置的工作原理为：压力选择阀2与所述模态转换阀1的阀芯102的第二端连接，当第二端的输入压力为高压力时，该高压力与弹性体103的弹性力进行比较，在该高压力克服弹性力时，弹性体103处于压缩状态，每一对工作接口中的第一接口与主工作管路接通，从第二接口108流经的油压触发所述活塞杆106可沿着所述壁孔式回中作动筒运动，即活塞杆106的轴肩可在所述第一接口的主工作管路输出的压力作用下沿着所述壁孔式回中作动筒运动，此刻，液压源4支撑的舵面属于正常的工作状态；当阀芯102的第二端的输入压力为低压力时，此时弹簧的弹性力为高压力，则该低压力小于弹性力，弹性体恢复压缩状态，释放弹性力，弹性体释放的弹性力触发阀芯102阻断每一对工作接口连通，便会造成工作接口与主工作管路不连通，如图1所示，当舵面有外负载并与回中方向相同，外负载推动活塞杆由第一腔体向第二腔体方向运动，第一腔体的油液由油箱经第一单向阀和第三接口进行补充，第二腔体油液经回中管路接口110、第四接口111和第五接口112回到油箱，直至活塞杆106的轴肩封住所述回中管路接口110；此刻，上述活塞杆连接的负载机构113致使舵面处于中立位置。
[0077]
由此可见，本发明实施例提供的装置包括回中器和压力选择阀；回中器包括：模态转换阀1和作动组件；回中器设置有壁孔式回中作动筒，并在模态转换阀1的阀套上设有两对连通主工作管路的工作接口，当第二端的输入压力为高压时，触发每一对工作接口与主工作管路连通，触发作动组件的活塞杆208沿着作动组件的壁孔式回中作动筒104运动，使得舵面处于正常的工作状态；当第二端的输入压力为低压时，一个阀芯102的轴肩对应一个第一接口107，如果活塞杆106受到的外负载方向沿活塞杆106的轴向指向回中管路接口110，则触发活塞杆106的轴肩封住所述回中管路接口110，使得舵面能够回到中立位置，便于飞行员通过其他舵面控制飞机，保持飞机的正常飞行。
[0078]
在一种实现方式中，上述弹性体可以为弹簧，即简单又成本低。
[0079]
为了减少管路的设置，如图1所示，一种实现方式为：端侧壁上设有一对回路接口，一对回路接口包括：第四接口111和第五接口112；所述端侧壁为所述中空结构的封闭端与紧邻所述阀芯102的轴肩之间的侧壁；
[0080]
所述回中管路接口110连接所述第四接口111，所述第五接口用于连接所述箱体3。
[0081]
可见，本实现方式不仅实现了回中管路接口110与箱体3的连通，又节省了管路，并合理的实现了对管路的布局。
[0082]
为了实现对主工作管路的工作状态进行控制，压力选择阀2的一种实现方式如图2所示，具体的一种实现方式为：
[0083]
压力选择阀2包括：电磁阀21；
[0084]
所述电磁阀21设有第六接口211、第七接口212、第八接口作为输出接口213和电路接口214；
[0085]
所述第六接口211用于连接提供工作介质的箱体3；
[0086]
所述第七接口212用于连接液压源4；
[0087]
所述电路接口214用于连接电源，当所述电路接口214接通电源时，触发阻断所述第六接口211与输出接口213之间连通，触发所述第七接口212与输出接口213连通；
[0088]
当电路接口214未接通电源时，触发阻断所述第七接口212与所述输出接口213之
间的连通，触发所述第六接口211与所述输出接口213连通。
[0089]
可见，本实现方式的压力选择阀2能够在电路接口214接通电源时，触发阻断所述第六接口211与输出接口213之间连通，触发所述第七接口212与输出接口213连通；在电路接口214未接通电源时，触发阻断所述第七接口212与所述输出接口213之间的连通，触发所述第六接口211与所述输出接口213连通，实现了对液压源支持的舵面的工作状态的控制。
[0090]
基于上述飞机液压传动的工作原理，可能存在液压源出现压力波动导致提供的高压消失的情况，但是在上述高压消失的情况下，液压源无法为模态转换阀1提供动力，导致连接模态转换阀的主工作油路不能保持持续的正常工作。
[0091]
在当液压源出现压力波动时，该压力波动使得液压源提供的液压压力小于模态转换阀中弹性体的弹性力，也就是说无法继续为模态转换阀提供持续的动力，导致模态转换阀会在电磁阀通电的情况下，切断工作接口与主工作油路的连通，使得主工作油路不能保持持续的正常工作，为了保持飞机的正常飞行，本发明实施例提供一种在无液压动力下，能够为模态转换阀提供持续稳定动力的压力选择阀2，如图3～4所示，具体实现方式如下：
[0092]
压力选择阀2包括：电磁阀21和第二单向阀22
[0093]
所述电磁阀21设有第六接口211、第七接口212、第八接口作为输出接口213和电路接口214；
[0094]
所述第六接口211用于连接提供工作介质的箱体3；
[0095]
所述第二单向阀22的进液口用于连接所述液压源4；
[0096]
所述第二单向阀22的出液口连接所述第七接口212；
[0097]
所述电路接口214用于连接电源，当所述电路接口214接通电源时，触发阻断所述第六接口211与输出接口213之间连通，触发所述第七接口212与输出接口213连通；
[0098]
当电路接口214未接通电源时，触发阻断所述第七接口212与所述输出接口213之间的连通，触发所述第六接口211与所述输出接口213连通。
[0099]
上述压力选择阀2的工作原理为：液压源通过油液持续提供动力，即通过管路中的油液产生高压，高压油液依次通过第二单向阀22到达电磁阀21的第七接口212，当电磁阀21的电路接口214接通电源时，则在电磁阀21的腔体中，触发阻断所述第六接口211与输出接口213之间连通，触发所述第七接口212与输出接口213连通；液压源产生高油压从第七接口212进入，从输出接口213输出，进入模态转换阀1的输入接口，使模态转换阀1的工作接口与主工作管路连通，进而使得液压源支持的舵面处于正常工作状态；
[0100]
当电磁阀21的电路接口214未接通电源时，触发阻断所述第七接口212与所述输出接口213之间的连通，触发所述第六接口211与所述输出接口213连通，以使第七接口212与第二单向阀22处于未连通状态，第六接口211和输出接口213处于连通状态；从而输出接口213输出的油液属于低压油液，则输入到模态转换阀1的输入接口的油压也是低压油，触发与模态转换阀1的工作接口连通的主工作管路阻断。
[0101]
由此可见，本发明实施例提供的装置能够在电路接口214接通电源时，触发第七接口212和输出接口213连通，液压源提供的高压油液经过第二单向阀22通过输出接口213输出至模态转换阀1的第二端，触发与工作接口连接的主工作管路连通，能够在液压源波动时，仍然为模态转换阀提供持续稳定动力，进而实现了液压源4支持的舵面正常工作，使得飞机能够正常飞行。
[0102]
上述第二单向阀22和上述液压源4的连接可以有多种方式，其中，当第二单向阀22为一个时，为了保证液压源4的正常工作，也就是说，液压源4能够提供持续的压力，则液压源4可以采用多个，则一个第二单向阀22的进液口通过管路连接多个所述液压源4，如图4所示，当一个液压源4出现故障时，则另一个液压源4能够通过管路提供持续的动力，提高了液压源支持的舵面正常工作的成功率。
[0103]
当第二单向阀22的数量大于一个，每一所述第二单向阀22的进液口用于连接一个所述液压源4，也就是说，液压源4的数量与第二单向阀22的数量相同，则一个所述液压源4对应一个所述第二单向阀22，第二单向阀22的进油口和液压源4通过管路相连，如图5所示，当一个液压源4出现故障时，则另一个液压源4能够通过管路提供持续的动力，提高了液压源4支持的舵面正常工作的成功率。
[0104]
参见图6，图6为本发明实施例还提供了一种回中器的结构示意图，所述回中器包括：模态转换阀1和作动组件；
[0105]
所述模仿转换阀1包括：阀套101、阀芯102和弹性体103；
[0106]
所述作动组件包括：壁孔式回中作动筒104、两个第一单向阀105和活塞杆106；
[0107]
所述阀套101为两端封闭的中空结构，所述中空结构的侧壁上设有两对用于连通所述主工作管路的工作接口，其中，每一对工作接口包括：第一接口107和第二接口108；
[0108]
所述阀芯102为杆状结构，所述杆状结构上分别设有两个轴肩；
[0109]
所述活塞杆106设有一个轴肩；
[0110]
所述壁孔式回中作动筒104的筒臂上设有两个第三接口109和一个用于连接所述箱体3的回中管路接口110，所述回中管路接口110位于两个所述第三接口109之间；
[0111]
所述活塞杆106置于所述壁孔式回中作动筒104腔体内；
[0112]
所述阀芯102置于所述阀套101的腔体内，所述阀芯102的第一端固定安装有弹性体103，第二端贯穿所述阀套101的封闭端；
[0113]
每一所述第三接口109对应一个所述第二接口108和一个所述第一单向阀105，每一所述第三接口109分别与一个所述第二接口108和一个所述第一单向阀105的出液口连接，每一所述第一单向阀105的进液口连接所述箱体3；
[0114]
当所述第二端输入大于预设阈值的压力时，活塞杆106的轴肩可在所述第一接口107的主工作管路输出的压力作用下沿着所述壁孔式回中作动筒104运动；
[0115]
当所述第二端输入不大于预设阈值的压力时，一个所述阀芯102的轴肩对应一个所述第一接口107，触发各个所述阀芯102的轴肩均对应封住一个所述第一接口107，如果活塞杆106受到的外负载方向沿活塞杆106的轴向指向所述回中管路接口110，则触发所述活塞杆106的轴肩封住所述回中管路接口110。
[0116]
由此可见，本发明实施提供的模态转换阀通过设置壁孔式回中作动筒，并在阀套上设有两对连通主工作管路的工作接口，使得当第二端的输入压力输出高压时，活塞杆106的轴肩可在所述第一接口107的主工作管路输出的压力作用下沿着所述壁孔式回中作动筒104运动，使得舵面处于正常的工作状态；当第二端的输入压力输出低压时，触发各个所述阀芯102的轴肩均对应封住一个所述第一接口107，如果活塞杆106受到的外负载方向沿活塞杆106的轴向指向所述回中管路接口110，则触发所述活塞杆106的轴肩封住所述回中管路接口110，使得舵面能够回到中立位置，便于飞行员通过其他舵面控制飞机，保持飞机的
正常飞行。
[0117]
在一种实现方式中，所述弹性体103为弹簧，即简单又成本低。
[0118]
在一种实现方式中，端侧壁上设有一对回路接口，一对回路接口包括：第四接口111和第五接口112；所述端侧壁为所述中空结构的封闭端与紧邻所述阀芯102的轴肩之间的侧壁；
[0119]
所述回中管路接口110连接所述第四接口111，所述第五接口用于连接所述箱体3。
[0120]
可见，本实现方式不仅实现了回中管路接口110与箱体3的连通，又节省了管路，并合理的实现了对管路的布局。
[0121]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0122]
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
[0123]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。