ЦИФРОВОЙ ПРИВОД Российский патент 1995 года по МПК F15B11/12 F15B5/00 

Изобретение относится к области гидроавтоматики и может быть использовано в электрогидравлических системах автоматического управления.

Известен цифровой привод, содержащий корпус с последовательно размещенными в нем обмотками, охватывающими сердечники, сочлененные между собой с двоично-взвешенными зазорами и связанные с распределительным золотником [1]
Технический недостаток данного привода состоит в том, что он не позволяет управлять реверсивным золотником.

Известен также цифровой привод, содержащий размещенные в корпусе распределительный золотник и два электромеханических преобразователя, каждый из которых имеет неподвижный упор со сквозной расточкой и электромагниты по числу двоичных разрядов с неподвижно установленными обмотками, охватывающими подвижно сочлененные с двоично-взвешенными зазорами сердечники, один из которых выполнен с глухой, а остальные со сквозными расточками для размещения штока, взаимодействующего с золотником [2]
Техническими недостатками данного привода являются узость функциональных возможностей, не позволяющая осуществлять тянущее и толкающее воздействие на золотник с одного торца последнего, и неудобство компоновки, связанное с необходимостью двухстороннего электропитания.

Технической задачей изобретения является обеспечение тянущего и толкающего воздействия на золотник и совершенствование компоновочных возможностей привода.

Сущность изобретения заключается в том, что в цифровом приводе, содержащем размещенные в корпусе распределительный золотник и два электромеханических преобразователя, каждый из которых имеет неподвижный упор со сквозной расточкой и электромагниты по числу двоичных разрядов с неподвижно установленными обмотками, охватывающими подвижно сочлененные с двоично-взвешенными зазорами сердечники, один из которых выполнен с глухой, а остальные со сквозными расточками для размещения штока, взаимодействующего с золотником, электромеханические преобразователи размещены последовательно с одной стороны от золотника, их штоки выполнены заодно в виде общего толкателя, а упоры в виде общего неподвижного сердечника со сквозной расточкой, размещенного на середине толкателя, между электромеханическими преобразователями, подвижные сердечники которых с глухими расточками установлены по краям толкателя, который через один из них оперт на золотник.

На чертеже изображена схема цифрового привода.

Цифровой привод содержит корпус 1 с неподвижным сердечником 2 и последовательно размещенные неподвижные обмотки возбуждения 3-8, соседние подвижные сердечники 9, 10, 11 и 12, 13, 14 которых попарно сочленены элементами 15 с двоично-взвешенными зазорами (не обозначены). Причем обмотки возбуждения 3, 4, 5 и соответствующие им сердечники 9, 10, 2 образуют один электромеханический преобразователь, а обмотки 6, 7, 8 с сердечниками 2, 12, 13 образуют другой последовательно расположенный электромеханический преобразователь. Все электромагниты, образованные сердечниками и охватывающими их обмотками, снабжены общим толкателем 16, свободно размещенным в осевых расточках сердечников (не обозначены). Крайние подвижные сердечники 9 и 14, выполненные с глухими осевыми расточками, установлены по краям толкателя 16. Крайний левый сердечник 9 жестко оперт (соединен) на расположенный в корпусе распределительный золотник 17, удерживаемый в среднем положении пружинами 18 и 19.

Цифровой привод работает следующим образом. Для смещения золотника 17 в правое положение вначале подается питающее напряжение на обмотку 5. Подвижный сердечник 11 замыкается с неподвижным сердечником (упором) 2. При этом возможен один из двух вариантов положения золотника 17. Если золотник 17 имеет нулевое или отрицательное перекрытие рабочих окон, то зазор между сердечниками 11 и 2 выбирается равным нулю и смещения золотника 17 не происходит. Если же золотник 17 имеет положительное перекрытие рабочих окон, то есть зону нечувствительности, то и зазор между сердечниками 11 и 2 также выбирают равным величине зоны нечувствительности, а при возбуждении обмотки 5 происходит смещение золотника 17 на величину этой зоны. Таким образом золотник 17 в первом и втором вариантах подготавливается к работе и находится на границе открытия.

Ступенчатое смещение золотника 17 и подача рабочей жидкости происходит за счет комбинаций включения обмоток 3 и 4. Подано, например, напряжение на обмотку 3, под воздействием магнитного поля начинают притягиваться навстречу друг другу сердечники 9 и 10, но сердечник 10 связан элементом 15 сочленения с сердечником 11, который уже притянут к упору 2 и не может его "оторвать", поэтому к сердечнику 10 начнет смещаться сердечник 9, жестко связанный с золотником 17. В результате золотник 17 сместится на величину зазора между сердечниками 9 и 10. Притягиваясь к сердечнику 10, сердечник 9 воздействует глухим торцем осевой расточки на толкатель 16, который своим правым концом смещает сердечники 12, 13 и 14 вправо, поскольку обмотки 6, 7 и 8 в это время обесточены, а между сердечниками 2 и 12 отсутствует сочленение. Привод аналогично работает и при возбуждении обмотки 4. Возврат в среднее положение осуществляется за счет центрирующих пружин 18 и 19 золотника 17.

Для смещения золотника 17 влево вначале подается напряжение на обмотку 6. При этом сердечник 12 притягивается к сердечнику 2. Зазор между этими сердечниками выбирается в зависимости от типа золотника 17 (как в случае с сердечниками 11 и 2). В результате золотник 17 находится на грани открытия и подготовлены условия для включения обмоток 7 и 8. При подаче напряжения, например, на обмотку 7 происходит взаимное притяжение сердечников 12 и 13. Однако сердечник 12 ранее притянут к сердечнику 2 и "оторваться" от него не может, поэтому сердечник 13 начнет смещаться влево до устранения рабочего зазора. При этом его элемент 15 сочленения свободно входит в окно, расположенное в сердечнике 13, а другой элемент сочленения, расположенный между сердечниками 13 и 14, тянет сердечник 14, который глухим торцем осевой расточки воздействует на толкатель 16 и также смещает его влево. Левый конец толкателя 16 воздействует на глухую стенку осевой расточки сердечника 9 и смещает влево золотник 17. Обмотки 3, 4, 5 в это время обесточены, а отсутствие элемента сочленения между сердечниками 11 и 2 позволяет смещаться сердечникам 9, 10 и 11 влево. Возврат в исходное положение осуществляется за счет пружин 18 и 19.

Таким образом осуществляется реверсивное управление распределительным золотником 17 цифрового привода.

Использование: в электрогидравлических системах автоматического управления. Сущность изобретения: в корпусе размещены распределительный золотник и два электромеханических преобразователя, каждый из которых имеет неподвижный упор со сквозной расточкой и электромагниты по числу двоичных разрядов с неподвижно установленными обмотками. Обмотки охватывают подвижно сочлененные с двоично-взвешенными зазорами сердечники, один из которых выполнен с глухой, остальные - со сквозными расточками для размещения штока, взаимодействующего с золотником. Преобразователи размещены последовательно с одной стороны от золотника, их штоки выполнены заодно в виде общего толкателя, упоры - в виде общего неподвижного сердечника со сквозной расточкой, размещенного на середине толкателя между преобразователями, подвижные сердечники которых с глухими расточками установлены по краям толкателя, который через один из них оперт на золотник. 1 ил.

ЦИФРОВОЙ ПРИВОД, содержащий размещенные в корпусе распределительный золотник и два электромеханических преобразователя, каждый из которых имеет неподвижный упор со сквозной расточкой и электромагниты по числу двоичных разрядов с неподвижно установленными обмотками, охватывающими подвижно сочлененные с двоично-взвешенными зазорами сердечники, один из которых выполнен с глухой, а остальные со сквозными расточками для размещения штока, взаимодействующего с золотником, отличающийся тем, что электромеханические преобразователи размещены последовательно с одной стороны от золотника, их штоки выполнены за одно в виде общего толкателя, а упоры в виде общего неподвижного сердечника со сквозной расточкой, размещенного на середине толкателя между электромеханическими преобразователями, подвижные сердечники которых с глухими расточками установлены по краям толкателя, который через один из них оперт на золотник.