ГИДРОПРИВОД С АВТОМАТИЧЕСКИМ ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИМ РЕГУЛЯТОРОМ ДАВЛЕНИЯ Российский патент 2012 года по МПК F15B9/03 

Изобретение относится к области гидравлики и может быть использовано в качестве исполнительного механизма продавливающего щита в шахтных работах.

Известна гидравлическая схема (гидрораспределитель) с механическим ручным управлением, содержащая два золотниковых шестилинейных трехпозиционных распределителя с обратными клапанами на линии подачи перед входом распределителей, с регулятором давления, состоящим из переливного и предохранительного клапанов, управляемого от линии полостного давления через клапаны типа ИЛИ (патент №2320902 C2 от 13.04.2006). Известны достоинства указанных гидравлических систем: наличие регулятора давления, позволяющего осуществлять постоянную скорость исполнительного механизма независимо от нагрузки, наличие клапанов типа ИЛИ, осуществляющих выбор давления, управляющего регулятором.

Однако при большом количестве исполнительных механизмов выбор давления, управляющего регулятором, становится затруднительным. Кроме того, в некоторых видах приводов, например в приводах продавливающих щитов при шахтных работах, исполнительный орган сталкивается с различными видами горных пород от песка до скального грунта. При этом необходимо автоматически регулировать величину избыточного давления, которое в известной схеме определяется пружиной предохранительного клапана и имеет постоянное значение.

Технической задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков, а также выполнение дополнительных требований предъявляемых к гидроприводам по регулированию величины давления.

Поставленная задача решается тем, что в заявленном гидроприводе с автоматическим электрогидравлическим регулятором давления, содержащем три и более исполнительных гидроцилиндра с датчиками обратной связи по положению штока, соединенные трубопроводами с гидравлическим блоком управления, в котором размещены соединенные соответствующим образом гидравлическими каналами электрогидравлические усилители, управляющие соответствующими гидроцилиндрами, гидрозамки, обратные клапаны, который соединяется гибкими трубопроводами с электрогидравлическим регулятором давления и насосной станцией, при этом полость каждого исполнительного гидроцилиндра, отвечающего за движение штока на выпуск, соединена с датчиками избыточного давления, которые посредством электрических сигналов передают информацию о значении давления в электрический блок управления, где формируется электрический сигнал как наибольший сигнал с какого-либо преобразователя избыточного давления плюс регулируемое давление на гидравлические потери и подается к электрогидравлическому регулятору давления, который в зависимости от подаваемого сигнала перепускает часть рабочей жидкости из подачи в сливную полость, поддерживая давление, необходимое и оптимальное для перемещения штока наиболее нагруженного исполнительного гидроцилиндра.

Сущность предполагаемого изобретения поясняется чертежом, на котором показана общая схема гидропривода.

Гидропривод с автоматическим электрогидравлическим регулятором давления (далее по тексту гидропривод) содержит исполнительные гидроцилиндры 1 с датчиками обратной связи 2, которые гибкими трубопроводами 3 соединены с гидравлическим блоком управления 4, в котором размещены соединенные соответствующим образом электрогидравлические усилители 5, управляющие соответствующими гидроцилиндрами, гидрозамки, обратные клапаны, преобразователи избыточного давления 6, соединенные с полостями 7 гидроцилиндров управляющими движением штоков на выпуск. Преобразователи избыточного давления 6 посредством электрических сигналов передают информацию о давлении в электрический блок 8, кроме того, в гидросхеме присутствуют соединенные гибкими трубопроводами электрогидравлический регулятор 9, состоящий из датчика давления 10, гидрораспределителя с электромагнитом 11, управляющим золотником 12, который регулирует перетечку рабочей жидкости из канала подачи 13 в канал слива 14 и далее в насосную станцию 15. При необходимости гибкие трубопроводы оснащают катушкой 16.

Гидропривод работает следующим образом.

При включении насосной станции 15 давление жидкости поступает в блок гидроуправления 4 и одновременно к электрогидравлическому регулятору давления 9, золотник 12 которого без управляющего сигнала находится в положении максимально открытого зазора между каналом подачи 13 и слива 14, создавая в гидроприводе минимальное давление (давление разгрузки).

При подаче электрических сигналов на электрогидравлические усилители 5 блока гидроуправления 4 их золотники перемещаются, пропуская давление в полости 7 гидроцилиндров 1. Штоки гидроцилиндров начинают перемещаться, и одновременно с ними начинают перемещаться штоки датчиков обратной связи 2. При этом датчики начинают выдавать электрический сигнал, обнуляющий сигнал управления. Штоки гидроцилиндров останавливаются, переместившись на величину, пропорциональную сигналу управления. В процессе движения штоков гидроцилиндров 1 каждый встречает разное сопротивление, поэтому и давление в полостях 7 будет разное. Преобразователи избыточного давления 6 в блоке гидроуправления 4, соединенные с полостями 7, посредством электрических сигналов передают информацию о давлении в блок электрического управления 8, в котором формируется сигнал к электрогидравлическому регулятору давления 9 как наибольший сигнал с какого-либо преобразователя избыточного давления плюс давление на гидравлические потери, он фиксируется датчиком давления 10 и поступает в электромагнит 11, управляющий золотником 12. Золотник начинает перекрывать зазор, соединяющий каналы подачи 13 и слива 14, и в гидроприводе возникает давление, необходимое и оптимальное для перемещения штока наиболее нагруженного гидроцилиндра. Таким образом, осуществляется автоматическое регулирование давлением в гидроприводе посредством электрических сигналов. Величина электрического сигнала, а следовательно, и давления для компенсации гидравлических потерь может регулироваться в зависимости от грунта, с которым работает проходческий щит. По мере продвижения проходческого щита вместе с ним перемещаются гидроцилиндры 1 и блок гидроуправления 4, а насосная станция 15, электрогидравлический регулятор давления 9, электрический блок управления 8 размещены стационарно. Поэтому при необходимости в гидропривод может быть включена катушка 16, на которую наматываются гибкие трубопроводы и провода и разматываются по мере необходимости.

Гидропривод может быть использован в качестве управляющего исполнительного механизма продавливания грунта проходческим щитом при шахтных работах. Он содержит соединенные гибкими трубопроводами как минимум три гидроцилиндра с датчиками обратной связи, гидравлический блок управления, электрический блок управления, электрогидравлический регулятор давления и насосную станцию. Регулирование оптимального давления происходит за счет электрического сигнала, который формируется в электрическом блоке управления за счет сигналов с преобразователей избыточного давления с каждого гидроцилиндра, при этом сигнал поступает в электрогидравлический регулятор давления, который и поддерживает оптимальное давление в напорной линии гидропривода. Технический результат - повышение надежности. 1 ил.

Гидропривод с автоматическим электрогидравлическим регулятором давления, содержащий три и более исполнительных гидроцилиндра с датчиками обратной связи по положению штока, соединенные трубопроводами с гидравлическим блоком управления, в котором размещены соединенные соответствующим образом гидравлическими каналами электрогидравлические усилители, управляющие соответствующими гидроцилиндрами, гидрозамки, обратные клапаны, который соединяется гибкими трубопроводами с электрогидравлическим регулятором давления и насосной станцией, отличающийся тем, что полость каждого исполнительного гидроцилиндра, отвечающего за движение штока на выпуск, соединена с датчиками избыточного давления, которые посредством электрических сигналов передают информацию о значении давления в электрический блок управления, где формируется электрический сигнал, как наибольший сигнал с какого-либо преобразователя избыточного давления плюс регулируемое давление на гидравлические потери, и подается к электрогидравлическому регулятору давления, который в зависимости от подаваемого сигнала перепускает часть рабочей жидкости из подачи в сливную полость, поддерживая давление, необходимое и оптимальное для перемещения штока наиболее нагруженного исполнительного гидроцилиндра.