БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЙ ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ Российский патент 1995 года по МПК F15B3/00 

Изобретение относится к гидроавтоматике и может быть использовано для управления гидравлическим следящим приводом.

Известен быстродействующий электрогидравлический усилитель, содержащий корпус с каналами и золотник с плунжером, жестко соединенным с подвижной катушкой, установленной в кольцевом зазоре магнитопровода, имеющего постоянный магнит [1]
Недостатком данного усилителя является узость функциональных возможностей в связи с перегревом катушки при повышении частот и расходов рабочей жидкости.

Известен также быстродействующий электрогидравлический усилитель, содержащий корпус с каналами и золотник с напорной и сливной полостями и с плунжером, жестко соединенным с подвижной катушкой, установленной в корпусе на упругих элементах с возможностью поступательного перемещения в кольцевом зазоре магнитопровода электромеханического преобразователя, к гибким шинам которого подключены клеммы обмотки указанной катушки [2]
Недостатком данного усилителя является ограниченность тягового усилия и мощности выходного сигнала, связанная с плохими условиями отвода тепла от электромеханического преобразователя.

Технической задачей изобретения является расширение диапазона тяговых усилий и мощности выходного сигнала за счет обеспечения эффективного отвода тепла от электромеханического преобразователя.

Сущность изобретения заключается в том, что в быстродействующем электрогидравлическом усилителе, содержащем корпус с каналами и золотник с напорной и сливной полостями и с плунжером, жестко соединенным с подвижной катушкой, установленной в корпусе на упругих элементах с возможностью поступательного перемещения в кольцевом зазоре магнитопровода электромеханического преобразователя, к гибким шинам которого подключены клеммы обмотки указанной катушки, катушка снабжена по меньшей мере тремя полыми электропроводными переходниками, ее обмотка выполнена в виде по меньшей мере двух отрезков электропроводной капиллярной трубки, а плунжеp золотника выполнен с двумя внутренними каналами, один из которых связан с напорной, а другой со сливной полостями золотника, причем полости переходников последовательно соединены между собой отрезками капиллярной трубки и поочередно подключены каждая к одному из внутренних каналов плунжера золотника, при этом клеммы обмотки выполнены заодно с крайними переходниками. Гибкие шины могут быть выполнены в виде U-образных электропроводных пластин.

На фиг. 1 изображена конструктивная схема быстродействующего электрогидравлического усилителя; на фиг.2 схема соединения переходников с отрезками капиллярной трубки.

Быстродействующий электрогидравлический усилитель содержит корпус 1 с каналами (не обозначены) и золотник с напорной и сливной полостями (не обозначены), выполненными в гильзе 2, и с плунжером 3, жестко соединенным с подвижной катушкой 4 возбуждения, установленной в корпусе 1 на упругих элементах 6 с возможностью поступательного перемещения в кольцевом зазоре магнитопровода 5 электромеханического преобразователя (не обозначен). Катушка 4 снабжена полыми электропроводными переходниками 7-10 c внутренней полостью 11, обмотка катушки 4 выполнена в виде отрезков 12, 13, 14 электропроводной капиллярной трубки, а плунжер 3 выполнен с внутренними продольными каналами 15, 16. Полости 11 переходников 7-10 соединены между собой отрезками 12, 13, 14 и подключены поочередно к одному из каналов 15, 16. Клеммы 17 обмотки электромеханического преобразователя выполнены заодно с крайними переходниками 7, 10. Отрезки 12, 13, 14 трубки соединены гидравлически параллельно через полости 11 переходников 7-10, при этом каждый отрезок капиллярной трубки, например отрезок 12, соединен одним концом с полостью 11 переходника 7, а другим с полостью 11 другого переходника 8. Переходники 7-10 жестко закреплены на каркасе катушки 4, а их полости 11 подключены через внутренние продольные каналы 15, 16 плунжера соответственно к напорной и сливной полостям гильзы 2 золотника, заполненным рабочей жидкостью. Гибкие шины соединены с клеммами 17 и выполнены в виде пакета тонких U-образных электропроводных пластин 18 с радиусом в пределах их упругости, закрепленных с возможностью плоскопараллельного перемещения прямолинейных участков шины.

Усилитель работает следующим образом.

При подаче электрического тока в катушку 4 возбуждения через клеммы 17 и шины 18 на капиллярные отрезки 12-14 катушка 4 перемещается в продольном направлении, сжимая упругие элементы 6, установленные на корпусе 1, и приводя плунжер 3 золотника в возвратно-поступательное движение. Под действием электрического тока обмотка возбуждения нагревается. Для ее охлаждения используется часть рабочей жидкости самого золотника. Эта жидкость поступает через внутренний продольный канал 15 в плунжере 3, соединенный с напорной полостью гильзы 2 золотника, в полости 11 электропроводных переходников 7 и 9, входит с одних концов в каналы отрезков 12-14 обмотки и, проходя по ним, выходит с других концов в полости 11 переходников 8, 10 и уходит через канал 16 плунжера 3, соединенный со сливной полостью гильзы 2 золотника. Каналы 15 и 16 плунжера 4 соединены с напорной и сливной полостями гильзы 2 золотника так, что это соединение не нарушается при перемещении плунжера 3. Жидкость проходит через обмотку катушки 4 возбуждения параллельными потоками, число которых равно числу n отрезков капиллярной трубки и, кроме того, длина пути жидкости по каждому отрезку уменьшена в n раз, следовательно, суммарный расход охлаждающей жидкости увеличивается в n² раз. Это позволяет увеличить силу тока, подаваемого в катушку 4 возбуждения, в 10-20 раз, благодаря чему примерно в 5-10 раз возрастает величина тягового усилия для перемещения плунжера 3 золотника и в 2-3 раза может быть увеличен расход рабочей жидкости на выходе усилителя при сохранении рабочего диапазона частот.

Использование: для управления гидравлическим следящим проводом. Сущность изобретения: плунжер золотника с напорной и сливной полостями жестко соединен с подвижной катушкой, установленной в корпусе на упругих элементах с возможностью поступательного перемещения в кольцевом зазоре магнитопровода электромеханического преобразователя. К гибким шинам преобразователя подключены клеммы обмотки катушки. Катушка снабжена полыми электропроводными переходниками. Обмотка выполнена в виде по меньшей мере двух отрезков электропроводной капиллярной трубки. Плунжер золотника выполнен с двумя внутренними каналами, один из которых связан с напорной, другой - со сливной полостями золотника. Полости переходников последовательно соединены между собой отрезками капиллярной трубки и поочередно подключены каждая к одному из внутренних каналов плунжера. Клеммы обмотки выполнены заодно с крайними переходниками. Гибкие шины выполнены в виде U-образных электропроводных пластин. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЙ ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ, содержащий корпус с каналами и золотник с напорной и сливной полостями и плунжером, жестко соединенным с подвижной катушкой, установленной в корпусе на упругих элементах с возможностью поступательного перемещения в кольцевом зазоре магнитопровода электромеханического преобразователя, к гибким шинам которого подключены клеммы обмотки указанной катушки, отличающийся тем, что катушка снабжена по меньшей мере тремя полыми электропроводными переходниками, ее обмотка выполнена в виде по меньшей мере двух отрезков электропроводной капиллярной трубки, а плунжер золотника выполнен с двумя внутренними каналами, один из которых связан с напорной, а другой со сливной полостями золотника, причем полости переходников последовательно соединены между собой отрезками капиллярной трубки и поочередно подключены каждая к одному из внутренних каналов плунжера золотника, при этом клеммы обмотки выполнены заодно с крайними переходниками. 2. Усилитель по п.1, отличающийся тем, что гибкие шины выполнены в виде U-образных электропроводных пластин.