Электрогидравлический усилитель мощности Советский патент 1983 года по МПК F15B3/00 

(54) ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ

Изобретение относится к гидроавтоматике и может быть использовано в электрогидравлических системах регулирования. Известен электрогидравлический усилитель М0.11ЩОСТИ , содержащий электромеханический преобразователь с якорем и два дифференциальных элемента СОП/Ю ЗАС/ЮНКА, заслонки которых соединены якорем, а сопла - с камерами управления распределительного золотника, причем одна из заслонок размещена в напорной, а другая - в сливной камере и соединена с якорем жестко l Недостатком известного усилителя является низкое качество статических характеристик, так как для компенсации действия гидродинамических сил на золотник требуется большое отклоне ние якоря от среднего положения, и низкое качество динамических характери тик иэ-за низкой скорости перемещения золотника и болыиой длины, а следовате но и сопротивления каналов. Цель изобретения - улучшение статических и динамических характеристик. Указанная цель достигается тем, что в электрогидравлическом усилитель мощности, содержащем электромеханический преобразователь с якорем и два дифференциальных элемента СОПЛО - ЗАСЛОНКА, заслонки которых соединены с якорем, а сопла - с камерами управления распределительного золотника, причем одна из заслонок размещена в напорной, а другая - в сливной камере и соединена с якорем жестко, заслонка, размещенная в сливной камере, расположена, между электромеханическим преобразователем и заслонкой, размещенной в напорной камере, и связана с ней через дополнительно установленный упругий элемент. Кроме того, упругий элемент выполнен в виде торсионного валика. На чертеже изображена схема электрогидравлического усилителя мощности. Элоктрогидравличвский усилитель мощн сти содержит электромехани шский преобразователь 1, якорь 2 которого жестко связан с поворотным валиком 3, на котором жестко закреплень рычаг 4 с заслонкой 5 и рычаг 6 с заслонкой 7. Нижний конец рычага 4 выполнен в виде плос кой пружины 8 обратной связи, соединенный при помощи шаровой опоры 9 с распределительным .золотником 10. Заслонка 5 находится в сливной камере 11 и расположена между соплами 12 и 13, а заслонка 7 находится в напорной камере 14 и расположена между соплак-п 15 и 16. Сопла 12 и 15 соединены каналом 17 с камерой 18 управления золотшжа 10, сопла 13 и 16 соединены каналом 19 с камерой управления золотника 1О. Между рычагами-4 и 6 допо;шительно установлен упругий элемент, выполненный в виде торсионного валика 21. Валик 21 свободно вращается на прецизионных подшипниках 22 и .23, места ввода валика в камеры 11 и 14 герметизированы при помощи уплотнений 24 и 25. Якорь 2 зажат между пружинами 26 и 27, вместе с плоской пружиной 8 вводящими в систему необходимый статизм. Электрогидравлический усилитель мощ ности работает следующим образом. При нулевом значении входного элект рического сигнала момент, развиваемый якорем 2, равен нулю, и якорь под воздействием пружин 26 и 27 устанавливается в среднее положение. В среднем по ложении при этом находятся и заслонки 5 и 7, а давления в камерах 18 и 2О равны между собой. Золотник 1О при этом находится в среднем положении (плоская пружина 8 не деформирована). При Отклонении электрического входного сигнала от нулевого значения якорь 2 развивает момент, пропорциональный величине изменения входного сигнала, действующий, например, по часовой стрел ке. При этом заслонка 5 переместится вправо, а заслонка 7 - влево, сопротивл ния, образованные зазорами между засло ками 5 и 7 и, соответственно, соплами 13 и 15, увеличатся, а образованные за зорами между заслонками 5 и 7 и, соот ветственно соплами 12 и 16 - уменьшат ся, давление в камере 20 увеличится, а в камере 18 - уменьшится и золотник 1 начнет перемещаться вправо. Вместе с золотником будет перемещаться вправо и нижний конец плоской пружины 8, обеспечивая создание момента обратной связи, направленного против часовой стрелки по величине нронорционального величине еремещения золотника 10. Когда золотник 10 отработает требуемое (пропорциональое вел1гчине изменения входного сигнала) еремещение, момент, развиваемый пружиой 8, уравновесит момент, развиваемый якорем 2, и заслонки 5 и 7 возвращаются в средние положения, давления в камерах 18 и 20 опять станут равны между собой и дальнейщее перемещение золотника 10 прекратится. Таким образом, золотник 10 всегда отрабатывает перемещения, пропорциональные изменени$гм входного электрического сигнала, обеспечивая формирование на выходе усилителя соответствующего потока рабочей жидкости. При возникновении реактивной силы на золотнике 1О в торцовых камерах 18 и 2О возникает перепад давлений, и, соответственно, появляется момент сил, направленных по осям сопл, приложенный к валику 21 и пропорциональный величине этого перепада и площади проходных сечений сопл. Под дейст вием указанного момента валик 21 деформируется, появляется дополнительное смещение заслонок 5 и 7 друг относительно друга в том же направлении, что и при управляющем воздействии. Благодаря этому увеличивается разбаланс гидравлического моста, что в переходном процессе увеличивает скорость перемещения золотника 1О, т.е. улучшает динамические характеристики электропщравлического усилителя. В статике дополнительное перемещение заслонки 7 позволяет скомпенсировать действие гидравлических сил на распределительный золо;гник 10 при меньшем отклонении якоря 2 от среднего положения, т.е. улучшает статические характеристики электрогидравлического усилителя. Использование данного изобретения в электрогидравлических системах регулирования позволяет улучшить их статические и динамические характеристики и, тем самым эффективность их использования. Формула изобретения 1. Электрогидравлический усилитель мощности, содержащий электромеханический преобразователь с якорем и два дифференциальных элемента СОПЛО - ЗАСЛОНКА, заслонки которых соединены с якорем, а сопла - с камерами управления распределительного золотника, npirieM одна из