Электрогидравлический усилитель-преобразователь Советский патент 1983 года по МПК F15B3/00 

Изобретение относится к гидропневмоавтоматике, в частности к многокаскадным электрогидравлическим усилителям-преобразователям, используемым для управления расходом рабочей среды в различных системах, применяемых в станкостроении металлургической промышленности и других отраслях народного хозяйства. Известны электрогидравлические усилители-преобразователи, содержащие корпус с установленной в нем втулкой с радиальными и осевыми каналами к дросселирующим кромкам цилиндрического золотника гидрораспределителя второго каскада усиления 1. Недостатком известного усилителя-преобразователя является существенное сопротивление радиальных и осевых каналов втулки. Увеличение диаметра золотника в свою очередь снижает быстродействие усилителяпреобразователя. Известен также электрогидравлический усилитель-преобразователь, содержащий корпус, электромеханический преобразователь, связанный с управляющим каскадом, и установленный в корпусе гидрораспределитель второго каскада, включающий золотник с дросселирующими кромками и втулку с радиальными и осевыми каналами к дросселирующим кромкам, а последние выполнены конусообразными с уменьщением площади проходного сечения к кромке 2. Недостатками известного усилителя-преобразователя является неудовлетворительная линейность статической характеристики, вследствие высоких гидравлических местных потерь в радиальных каналах втулки. Уменьшение гидравлических сопротивлений радиальных и осевых каналов втулки ограничено условиями прочности на срез оставшихся перемычек втулки. Целью изобретения является уменьшение габаритов и оптимизация статической характеристики усилителя-преобразователя. Поставленная цель достигается тем, что электрогидравлический усилитель-преобразователь, содержащий корпус, электромеханический преобразователь, связанный с управляющим каскадом и установленный в корпусе гидрораспределитель второго каскада, включающий золотник с дросселирующими кромками и втулку с радиальными и осевыми каналами к дросселирующим кромкам, а последние выполнены конусообразными с уменьшением площади проходного сечения к кромке, причем радиальные каналы к дросселирующим кромкам также выполнены конусообразными с уменьщением площади проходного сечения и кромке, а площади проходных сечений радиальных и осевых каналов, равноудаленные относительно одной дросселирующей кромки, равны между собой. На фиг. 1 представлена схема усилителяпреобразователя; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. I. Электрогидравлический усилитель-преобразователь (фиг. 1), содержащий корпус 1 с установленным в нем гидрораспределителем второго каскада, включающим золотник 2 с дросселирующими кромками 3-6 и втулку 7 с радиальными каналами 8-12 и осевыми каналами 13-16. Радиальный канал 10 связан с подводящим каналом 17 корпуса, радиальные каналы 8 и 12 - со сливными каналами 18 и 19, а радиальные каналы 9 и 11 - с каналами 20 и 21, сообщенными с гидравлическим исполнительным механизмом (не показан). Кроме того усилитель-преобразователь содержит электромеханический преобразователь 22, связанный управляющим каскадом 23, сообщенным каналами 24 и 25 с торцовыми камерами 26 и 27 золотника 2. С золотником 2 взаимодействует датчик 28 положения, связанный с электромеханическим преобразователем через сумматор 29 и электронный усилитель 30. Углы наклона конусообразных каналов 9 и 11 и осевых каналов 13-16 к дросселирующим кромкам 3-6 золотника 2 выбраны таким образом, что площади их проходных сечений, равноудаленные относительно одной и той же дросселирующей кромки 3-6, равны .между собой. Форму радиальных каналов 8-12 целесообразно с точки зрения технологии (фиг. 2 и 3) выполнить во втулке 7 в виде чередующихся отверстий. Усилитель-преобразователь работает следующим образом. Рабочая среда поступает в подводящий канал 17 и далее к конусообразным осевым каналам 14 и 15. При среднем положении золотника 2 (исходное положение), что соответствует отсутствию сигнала от управляющего каскада 23, дросселирующие кромки 3-6 закрывают конусообразные радиальные каналы 9 и 11 от конусообразных осевых каналов 13-16. В этом положении золотник 2 удерживается системой, состоящей из электромеханического преобразователя 22, управляющего каскада 23, торцовых камер 26 и 27, датчика 28 положения, сумматора 29 и электронного усилителя 30. При подаче сигнала задания Uj управляющий каскад 23 выдает сигнал в виде перепада давления в торцовых камерах 26, 27. Под действием этого перепада давления золотник 2 смещается от своего среднего положения в сторону, соответствующую сигналу задания t/j... При этом золотник 2 своими дросселирующими кромками 3-6 открывают конусообразные радиальные каналы 9 и 11. Золотник 2 останавливается при выдаче датчиком 28 положения сигнала Ц;,

равного сигналу задания Uj . Расход рабочей среды в каналах 20 и 21 пропорционален смещению золотника 2 от среднего положения.

Даже при значительных перемещениях дросселирующих кромок 3-6 расход пропорционален смещению золотника 2 из нейтрального положения, так как в радиальных каналах 9 и 11 и осевых каналах 13-16 отсутствуют такие местные сопротивления, как внезапное сужение и расширение потока рабочей среды, а потери по длине незначительны, так как участки, с ограниченным проходным сечением минимальные.

Выполнение радиальных каналов 9 и 11 конусообразными позволяет увеличить площадь проходных сечений непосредственно у дросселирующих кромок 3-б, при этом прочность втулки 2 обеспечивается увеличением ее полезной площади на срез около каналов 20 и 21.

Технико-экономический эффект от внедрения предлагаемого изобретения заключается в увеличении коэффициента расхода усилителя-преобразователя до 0,8-0,9, справедливых для течения рабочей среды через насадки.

.

Фиг.З

1. ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, .содержащий корпус, электромеханический преобразователь, связанный с управляющим каскадом, и установленный в корпусе гидрорцспределитель второго каскада, включающий золотник с дросселирующими кромками и втулку с радиальными и осевыми каналами к дросселирующим кромкам, а последние выполнены конусообразными с уменьщением площади проходного сечения к кромке, отличающийся тем, что, с целью уменьщения габаритов и оптимизации статической характеристики, радиальные каналы к дросселирующим кромкам выполнены конусообразными с уменьшением площади проходного сечения к кромке. . 2. Усилитель-преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что площади проходных сечений радиальных и осевых каналов, равноудаленные относительно одной дросселирующей кромки, равны между собой.