[发明专利]双模式液压伺服作动器

说明书

本发明涉及一种双模式液压伺服作动器，包括：进油管线和回油管线，进油管线分流至伺服阀和第一级模态选择阀，回油管路连接到可变阻尼阀；与第一级模态选择阀、伺服阀和可变阻尼阀相连的第二级模态选择阀；以及与第二级模态选择阀相连的作动筒，其在液压伺服作动器处于第一模式时进行线性输出。液压伺服作动器还包括释压单元，当液压伺服作动器处于第二模式时，作动筒与可变阻尼阀/释压单元相连，释压单元提供维护接口并提供释放阻尼力的释放功能，以使作动筒与回油管线之间无阻尼导通。上述液压伺服作动器解决了地面维护时阻尼力导致的操作困难的问题，显著改善了维护检查的可操作性和便利性，并提高了飞行器运营的经济性。

技术领域

本发明涉及一种双模式液压伺服作动器，更具体地说，涉及一种具有释压功能的双模式液压伺服作动器。

背景技术

基于系统功能需求和安全性要求，民用飞行器的主飞控系统主舵面通常采用主动—阻尼双工作模式的液压伺服作动器作为执行驱动机构。当飞行器正常上电上压时，液压伺服作动器处于主动工作模式；当不再供压或供电时，液压伺服作动器将进入阻尼模式并提供阻尼力。阻尼模式的设计可以提供空中颤振抑制和地面突风保护，保证了功能和结构完整性。

图1示出了传统的主动—阻尼双工作模式的液压伺服作动器的工作原理。传统的液压伺服作动器具有以进油接头1为起点的进油管线和以回油接头2为结点的回油管线，其中，进油管线穿过进油口油滤3并经由进油口单向阀5分流至伺服阀6和第一级模态选择阀7，回油管路经由回油背压阀4连接到可变阻尼阀9，其中，伺服阀6是三位四通阀，第一级模态选择阀7和可变阻尼阀9都是两位三通阀。

液压伺服作动器还设有与第一级模态选择阀7、伺服阀6和可变阻尼阀9相连的第二级模态选择阀8以及与第二级模态选择阀8相连的作动筒10，其中，第二级模态选择阀8是两位六通阀。当液压伺服作动器处于主动工作模式时，第一级模态选择阀7通电并通过控制口与油压相对较高的进油管线连接，以推动第二级模态选择阀8到达第一状态位8X。在该状态位下，伺服阀6的第一和第三控制口6X、6Z经由第二级模态选择阀8与作动筒10的两腔10X、10Y相连，以控制作动筒10的活塞杆往复移动进行线性输出。

当液压伺服作动器处于阻尼工作模式时，第一级模态选择阀7无电流和/或液压，第二级模态选择阀8到达第二状态位8Y，使作动筒10的两腔10X、10Y经由第二级模态选择阀8与可变阻尼阀9相连。此时，液压伺服作动器不主动输出力，但能够提供阻尼力。

然而，当飞行器在地面下电下压时，液压伺服作动器仍处于阻尼工作模式，因此维修人员需要施加很大的力才能推动舵面进行相关安装/拆除和维护检查工作，导致维护性和经济性并不理想。

为此，本领域技术人员已经提出了多种技术方案，试图解决上述技术问题。

在由庆安集团有限公司于2020年4月30日提交的题为“一种电液伺服作动器”的中国专利申请CN111498087A中，公开了一种电液伺服作动器。该电液伺服作动器在现有伺服作动器的基础上，增加了模态转换组件和系统背压组件以实现多模态的控制转换，从而满足基于飞机舵面作动架构的安全性需求。然而，虽然该现有技术所揭示的电液伺服作动器也是一种主动—阻尼双工作模式的液压伺服作动器，但其并不具备释压功能，而仅仅是为了满足飞机的安全性需求对模态选择组件和背压组件进行改进的设计，因此并不能解决本申请所提及的技术问题。

在同样由庆安集团有限公司于2020年4月30日提交的题为“一种电液伺服作动器”的中国专利申请CN111516858A中，也公开了一种电液伺服作动器。该电液伺服作动器在前述现有技术的基础上，增加了对电机泵组件的改进以协同实现多模态的控制转换。与前述现有技术类似，如此改进的电液伺服作动器仍然不具备释压功能，同样不能解决本申请所提及的技术问题。