ГИДРОПРИВОД С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ ПО ПОЛОЖЕНИЮ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА И С МЕХАНИЗМОМ РАЗГРУЗКИ Российский патент 2011 года по МПК F15B9/00 

Предлагаемое изобретение относится к области гидравлики и может быть использовано в качестве управляемого исполнительного механизма в щитах продавливания грунта при шахтных работах.

Известны гидроприводы, содержащие исполнительный гидравлический цилиндр, электрический датчик обратной связи, штоки которых механически связаны между собой, и цифровой электрогидравлический усилитель. Гидропривод выполнен в виде модуля и может устанавливаться как составная часть общего привода с механизмами регулирования и управления (см. Сжатый каталог фирмы Atos spa «Атос» стр.19. Цифровые серводвигатели).

Наиболее близким к заявленному техническому решению является гидропривод, содержащий исполнительный гидроцилиндр с электрическим датчиком обратной связи по положению штока, электрогидравлический усилитель, управляющий перемещением штока гидроцилиндра с системой гидроаппаратуры управления и дублирования (см. патент на изобретение №2313699 от 28.02.2006, Рулевой агрегат).

Известны достоинства указанных гидроприводов, основным из которых является возможность перемещения штока гидроцилиндра на величину, определяемую электрическим сигналом управления.

К недостатку указанных гидроприводов относится отсутствие в гидросистемах механизмов регулирования давления рабочей жидкости в зависимости от необходимого давления на исполнительном гидроцилиндре. В результате неэкономично расходуется энергия насоса. При применении регулируемых насосов стоимость гидроприводов за счет дороговизны подобных насосов повышается. Кроме того, снижается надежность работы всего привода, поскольку регулируемые насосы имеют сложную конструкцию и массу трущихся поверхностей.

Технической задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков. Кроме того, предлагаемое изобретение позволяет управлять несколькими исполнительными гидроцилиндрами, расположенными на определенном расстоянии относительно друг друга, но закрепленными на одной раме, осуществляя их равномерное перемещение не зависимо от нагрузки на каждый гидроцилиндр.

Поставленная задача решается тем, что в заявленном гидроприводе с обратной связью по положению исполнительного органа и с механизмом разгрузки, содержащем как минимум два гидроцилиндра, закрепленные на одной раме с датчиками обратной связи по положению штока гидроцилиндра, соединенные гибкими трубопроводами с блоком управления, в котором размещены электрогидравлические усилители, управляющие расходом рабочей жидкости для необходимой величины перемещения штоков гидроцилиндров, датчики давления, дренажный клапан, при этом имеется механизм разгрузки, состоящий из клапана разгрузки, управляемого через систему обратных клапанов давлением в полостях гидроцилиндров, управляющих движением штоков на выпуск, и определяющий необходимое давление рабочей жидкости для перемещения штока наиболее нагруженного гидроцилиндра.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, где показана его общая схема.

Гидропривод с обратной связью по положению исполнительного органа и с механизмом разгрузки (далее по тексту гидропривод) содержит силовую раму 1, на которой закреплены исполнительные гидроцилиндры 2 и датчики обратной связи 3, через трубопроводы 4 и 5 они соединены с блоком управления 6, содержащим электрогидроусилители 7, датчики давления 8, клапан дренажный 9, обратные клапаны 10, клапан разгрузки 11 с поршнем 12, поджатым пружиной 13, привод запитывается нерегулируемой насосной станцией 14.

Гидропривод работает следующим образом.

Подача давления рабочей жидкости от насоса 14 подается в блок управления 6, в котором по гидравлическим каналам поступает под торец поршня 12 разгрузочного клапана 11, одновременно подается к золотникам электрогидроусилителей 7 и датчикам давления 8.

При подаче управляющих сигналов на электрогидравлические усилители 7 их золотники перемещаются, соединяя каналы подачи через трубопроводы 4 с одной из полостей гидроцилиндра, а противоположные полости - через трубопроводы 5 со сливом. Штоки гидроцилиндров, закрепленные на раме 1, начинают синхронно перемещаться на выпуск. Датчики обратной связи 3 выдают сигнал на электрогидравлические усилители 7, обнуляя сигналы управления, их золотники возвращаются в нейтральное положение, перекрывая расход рабочей жидкости, штоки гидроцилиндров останавливаются, переместившись на величину, пропорциональную сигналу управления. Клапан разгрузки 11 автоматически поддерживает давление в гидросистеме на 10…15 атмосфер больше, чем давление, необходимое для совершения работы (перемещения штоков гидроцилиндров), следующим образом: поршень 12 клапана разгрузки 11 поддавливается с одной стороны давлением от насосной станции 14, с другой стороны - пружиной 13 и давлением из рабочей полости гидроцилиндров 2, проходящим через обратные клапаны 10. При величине давления от насосной станции 14, превышающей давление, необходимое для перемещения штоков гидроцилиндров 2 поршень 12, преодолевая усилие пружины 13 и давление полостей гидроцилиндров, перемещается влево (по чертежу), при этом открывается сливной канал, и излишний расход и давление сбрасываются в бак через дренажный клапан 9. В процессе работы поршень12 клапана 11 постоянно находится в движении, увеличивая или уменьшая давление в зависимости от условий работы гидроцилиндров 2. Согласно требованиям эксплуатации штоки должны перемещаться синхронно, однако гидроцилиндры разнесены относительно друг друга, и нагрузка на них не одинакова. Обратные клапаны 10, через которые поступает давление от полостей гидроцилиндров 2 к поршню 12 клапана разгрузки 11, сравнивают давление, пропуская большее и запирая меньшее. Таким образом, в гидроприводе осуществляется регулирование расхода рабочей жидкости для перемещения штоков гидроцилиндров на определенную величину при помощи электрогидроусилителей и датчика обратной связи, а регулирование давления необходимого для совершения работы при перемещении штоков при помощи механизма разгрузки, состоящего из клапана разгрузки и обратных клапанов.

Гидропривод с обратной связью по положению исполнительного органа и с механизмом разгрузки относится к области гидравлики и может быть использован в качестве управляемого исполнительного механизма силового продавливания грунта при шахтных работах. Он содержит как минимум два гидроцилиндра с датчиками обратной связи по положению штока гидроцилиндра, соединенные гибкими трубопроводами с блоком управления, в котором размещены электрогидравлические усилители, датчики давления, дренажный клапан, а также механизм разгрузки, состоящий из клапана разгрузки и системы обратных клапанов, определяющий давление рабочей жидкости, необходимое для перемещения наиболее нагруженного штока гидроцилиндра. Технический результат - повышение надежности. 1 ил.

Гидропривод с обратной связью по положению исполнительного органа и с механизмом разгрузки, содержащий как минимум два гидроцилиндра, закрепленные на одной раме с датчиками обратной связи по положению штока гидроцилиндра, соединенные гибкими трубопроводами с блоком управления, в котором размещены электрогидравлические усилители, управляющие расходом рабочей жидкости для необходимой величины перемещения штоков гидроцилиндров, датчики давления, дренажный клапан, отличающийся тем, что имеется механизм разгрузки, состоящий из клапана разгрузки, управляемого через систему обратных клапанов давлением подачи в полостях гидроцилиндров, управляющих движением штоков на выпуск, и определяющий давление рабочей жидкости, необходимое для перемещения наиболее нагруженного штока гидроцилиндра.