ДВУХКАСКАДНЫЙ ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ Российский патент 2002 года по МПК F15B3/00 F15B9/07 

Предлагаемое изобретение относится к области машиностроительной гидравлики и может быть использовано в системах управления различных машин, судов, летательных аппаратов, технологического оборудования и др.

Известны двухкаскадные электрогидравлические усилители, содержащие гидроусилитель типа сопло-заслонка, используемый в качестве первого каскада усиления, распределительный золотник, используемый в качестве второго каскада усиления, и электромеханический преобразователь, управляющий первым каскадом усиления. (См. авторские свидетельства СССР 234076, 478493, 631686, 723238, патенты США 3023782, 1357444, 3814131, 3331383, 422743, патенты Великобритании 1375517, 1580472, 2040509, 2123165, 2153110, 3455394, патент Франции 2362289, патент ФРГ 2032361. )
Наиболее близким по технической сущности является электрогидравлический усилитель по авторскому свидетельству СССР 631686, который содержит электрогидравлический усилитель типа сопло-заслонка в первом каскаде усиления, управляемый заслонкой электромеханического преобразователя, распределительный золотник - в качестве второго каскада усиления, шарнирно связанный с якорем электромеханического преобразователя посредством пружины обратной связи.

Недостатками известных усилителей является то, что они имеют не более двух электрических входов (по количеству катушек), что ограничивает их применение, например, при управлении ими от нескольких источников сигнала, при резервировании электронной части электрогидравлического привода.

Технической задачей настоящего предлагаемого изобретения является создание электрогидравлического усилителя мощности с тремя независимыми электрическими входами.

Поставленная задача достигается тем, что в предлагаемом электрогидравлическом усилителе, содержащем электромеханический преобразователь с двумя катушками управления, с якорем, жестко закрепленными к нему заслонкой и пружиной обратной связи, первый каскад усиления, представляющий собой гидравлический мост с двумя постоянными дросселями и дифференциальным дросселем типа сопло-заслонка, образованный двумя встречными соосно расположенными соплами, между которыми перемещается заслонка электромеханического преобразователя, а в диагонали моста расположен распределительный золотник, выполняющий функцию второго каскада усиления, установлены катушки управления, выполненные трехобмоточными, причем каждая последующая обмотка расположена над предыдущей и соединены между собой попарно последовательно-согласно, т. е. нижняя обмотка первой катушки с верхней обмоткой второй катушки, средние обмотки обеих катушек, верхняя обмотка первой катушки с нижней обмоткой второй катушки.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 изображена общая схема электрогидравлического усилителя;
на фиг. 2 - вариант исполнения трехобмоточной катушки;
на фиг. 3 - схема соединения обмоток катушек.

Электрогидравлический усилитель содержит корпус 1, постоянные дроссели 2, сопла 3, заслонку 4, якорь 5, пружину обратной связи 6, распределительный золотник 7, катушки управления 8. Каждая катушка выполнена трехобмоточной, причем каждая последующая обмотка расположена над предшествующей. Обмотки двух катушек соединены попарно последовательно (фиг. 3), то есть нижняя обмотка W1 первой катушки соединена с верхней обмоткой W3 второй катушки (вход 1), средние обмотки W2 обеих катушек (вход 2) и верхняя обмотка W3 первой катушки с нижней обмоткой W1 второй катушки (вход 3), осуществляя три независимых одинаковых по параметрам электрических входа.

Постоянные дроссели 2 вместе с дифференциальным дросселем типа сопло-заслонка, образованным двумя встречными соосно расположенными соплами 3, между которыми перемещается заслонка 4, жестко прикрепленная к якорю 5 электромеханического преобразователя, образуют гидравлический мост, являющийся первым каскадом усиления. В диагональ моста включен шарнирно связанный с якорем электромеханического преобразователя через пружину обратной связи 6 распределительный золотник 7, представляющий собой второй каскад усиления. Первый каскад усиления управляется электромеханическим преобразователем с двумя катушками управления 8.

Работает гидроусилитель следующим образом.

При отсутствии тока управления в катушках якорь 5 и вместе с ним заслонка 4 находится в среднем положении. Гидравлический мост уравновешен, давления в рабочих камерах 9 и 10 равны и распределительный золотник находится в нейтральном положении.

При подаче управляющего тока на любой из входов якорь, а вместе с ним и заслонка отклоняется от нейтрального положения, равновесие гидравлического моста нарушается и появляется разница давлений в рабочих камерах. Золотник 7 перемещается в сторону камеры с меньшим давлением, прогибая пружину обратной связи до тех пор, пока сила пружины и сила, развиваемая электромеханическим преобразователем, приведенные к оси сопел, не уравновесятся. Золотник займет новое устойчивое положение, соответствующее величине тока управления, а направление движения золотника соответствует полярности тока управления. Таким образом, каждому значению тока и его полярности соответствует определенное положение золотника и его направление движения. Аналогично работает электрогидравлический усилитель при подаче тока управления на другие электрические входы.

Работоспособность данной конструкции подтверждена натурными испытаниями опытных образцов на компрессорных станциях предприятия "Волготрансгаз" ОАО Газпром.

Электрогидравлический усилитель мощности предназначен для систем управления различных машин, судов, летательных аппаратов, технологического оборудования и др. Усилитель содержит гидроусилитель типа сопло-заслонка, используемый в качестве первого каскада усиления, распределительный золотник, используемый в качестве второго каскада усиления, и электромеханический преобразователь, управляющий первым каскадом усиления. При этом в усилителе выполнено три независимых, одинаковых по параметрам электрических входа. Технический результат - обеспечена возможность работы от трех независимых источников сигнала. 3 ил.

Электрогидравлический усилитель, содержащий электромеханический преобразователь с двумя катушками управления, с якорем, жестко закрепленными к нему заслонкой и пружиной обратной связи, первый каскад усиления, представляющий собой гидравлический мост с двумя постоянными дросселями и дифференциальным дросселем типа сопло-заслонка, образованными двумя встречными соосно расположенными соплами, между которыми перемещается заслонка электромеханического преобразователя, а в диагонали моста расположен распределительный золотник, выполняющий функцию второго каскада усиления, отличающийся тем, что катушки управления выполнены трехобмоточными, причем каждая последующая обмотка расположена над предыдущей, и соединены между собой попарно последовательно-согласно, т. е. нижняя обмотка первой катушки - с верхней обмоткой второй катушки, средние обмотки обеих катушек, верхняя обмотка первой катушки - с нижней обмоткой второй катушки.