Система управления расходом Советский патент 1983 года по МПК F15B9/03 

Изобретение относится к гидроавтоматике, в uaqTHocTH к устройствам программного управления подачей и может быть использовано, например в гидравлических приводах станков и прессов.

Известна система управления расходом, содержащая обратимую реверсивную регулируемую гидромашину с регулирующим органом и силовыми гидролиниями, электрогидравлический усилитель -с электромеханическим преобразователем, якорь которого соединен с заслонкой для управлений перепадом давлений в торцовых камерах распределительного золотника, гидроцилиндр, шток которого, связан с регулирующим органом гидромашины, а полости - с распределительным золотником, ограничитель давления с двухпоясковым золотником, выполненным с выходным каналом и камерой управления с одного торца и подпружиненным регулируемой пружиной с другого торца, рычажно-пружинный механизм обратной связи по положению штока гидроцилиндра, связанный с якорем и гидролинии связи Г Недостатками известной системы являются низкие быстродействие и точность из-за наличия вней пружинного компенсатора, создающего на штоке гидроцилиндра дополнительную нагрузку.

Цель изобретения - повышение быстродействия и точности. .

Поставленная цель достигается тем, что система снабжена дополни.тельным двухпоясковым золотником, выполненным с пятью каналами и двумя торцовыми камерами, связанными с силовыми гидролиниями гидромашины причем два канала дополнительного двухпояскового золотника подключены к камере управления ограничителя давления, один канал - к выходному каналу золотника ограничителя давления, а два канала - к торцовым камерам распределительного золотника, пояски и каналы дополнительного двухпояскового золотника выполнены с возможностью соединения в каждом из крайних положений одной из силовых гидролиний с камерой управления золотника ограничителя давления, а выходного канала золотника ограничителя давления - с одной из торцовых камер распределительного золотника.

На чертеже изображена система управления расходом.

Система содержит обратимую реверсивную регулируемую гидромашину 1 с регулирующим органом (не изображен) и силовые гидролинии 2 и 3, электрогидравлический усилитель 4 с электромеханическим преобразователем 5, якорь 6, который соединен

с заслонкой 7 для управления перепадом давлений в торцовых камерах 8 и 9 распределительного золотника 10, гидроцилиндр 11, шток-12, который связан с регулирующим органом 5 гидромашины 1, а полости 13 и 14 с распределительным золотником 10, ограничитель 15 давления с двухпр- ясковым золотником 16, выполненным с выходным каналом 17, камерой 18 0 управления с одного торца и подпружиненным регулируемой пружиной 19. с другого торца, рычажно-пружинный механизм 20 обратной связи по положению штока 12,гидроцилиндра 11, связанный с якорем 6, дополнительный двухпоясковый золотник 21, выполненный с пятью каналами 22-26 и двумя торцовыми камерами 27 и 28, связанными соответственно с гидролинилми 2 и 3, причем каналы 22 и 23 подключены к камере 18 управления золотника 16, канал 24 - к выходному каналу 17 золотника 16, а каналы 25 и , 2 6 - к торцовым камерам 8 и 9, соответственно золотника 10, по- яски 29 и 30 и каналы 22-26 дополнительного золотника 21 выполнены с возможностью соединения в каждом из крайних положений одной из силовых гидролиний 2 и 3 с камерой 18 управления золотника 16, а выходного канала 17 золотника 16 - с одной из торцовых камер 8 и 9 золотника 10.

Система содержит источник давления управления {не изображен),

5 гидролинии 31-37 связи, причем, на гидролиниях 31 и 34 установлены дроссели 38 и 39 постоянного сечения, гидролиния 35 подключена к источнику давления управления, а

Q гидролинии 33 и 37 - к сливу.

К камере 9 золотника 10 подключено плавающее сопло 10, подпружиненное регулируемой пружиной 41 и взаимодействуклцей с соплом 40 через сферический элемент 42. Заслонка 7 подпружинена регулируемой пружиной 43 и взаимодействует с неподвижным соплом 44. Полость 13 гидроцилиндра 11 подключена гидролинией 45 к золотнику It), а полость

0 14 - гидролиниями 35 и 36 к источнику давления управления.

Система управления расходом работает следующим образом.

В. исходном состоянии системы положение золотника 21 произвольное, золотник 10 под действием пружины 41 удерживается в крайнем левом положении и полость 13 гидроцилиндра 11 через гидролинии 45 и 37

сообщена со сливом.

После запуска насоса при наличии давления управления в гидролинии 35 и отсутствии входного электрического сигнала на электромеханическом преобразователе 5 расход гидРомашины 1 равен нулю, установка нулевого расхода обеспечивается «зменением усилия пружины 41. При этом величина давления в торцовых камерах 8 и 9 должна соответствовать значениям близким половине величины давления источника давления управления.

При подаче входного электрического сигнала на электромеханический преобразователь 5, якорь б под действием момента, наведенного электромагнитными силами, смещается и изменяетвеличину зазора между неподвижным соплом 44 и заслонкой 7. Давление в камере 8 изменяется и распределительный золотник 10 смещается на величину

дх ДЕ-Дмл. , -пр

гдеДх величина смещения золотн-ика 10-,.

изменение давления в камеЛР ре 8; площадь подвижного ла 40;

Срр - жесткость пружины 41. Величина давления в полости 13 гидроцилинлра 11 изменяется и шток 12 последнего начинает перемещать регулирующий орган гидромашины до тех пор, пока величина усилия от перемещения механизма 20 обратной сдязи не компенсирует величину навдённой электромагнитной силы на якре 6. При этом ход штока 12 пропорционален величине входного электрического сигнала, а поскольку

AQ Кду

гдeдQ - изменение расхода, поступакяцего от гидромашины 1, например, в силовую гидролнию 3;

К - коэффициент пропорциональности;ду - изменение положения штока

12 гидроцилиндра 11; то и iQ КдЗ,

где u.i - величина входного электрического сигнала по ток на электромеханическом преобразователе 5. Реверсирование подачи гидромашины 1 осуществляется за счет изменения полярности входного электрческого сигнала на электромеханическом преобразователе 5. I

В случае повышения давления в

силовой гидролинии 3 гидромашины 1 золотник 21 смещается, при этом силовая гидролиния 3 соединяется через канал 23 золотника 21 с камерой 18 управления ограничителя 15 давления, торцовая камера 8 золотника 10 при этом сообщена с выходнь 4 каналом 17 золотника 16. В

случае, если величина давления в силовой гидролинии 3 достигнет зна-. чения, соответствующего уровню настройки пружины 19 ограничителя давления 15, золотник 16 смещается и 5 выходной канал 1 сообщается со сливом через переменный дроссель, образованный золотником 16 и гидролинией 33. Давление в камере 8 падает, золотник 10 смещается и

0 шток 12 гидроцилиндра 11 смещает регулирукяций орган гидромашины 1 в сторону уменьшения расхода. С этого момента действие механизма 20 обратной связи по положению штока 12 не оказывает влияния на работу гидромашины 1, так как она работает в режиме автоматического регулирования величины расхода при установившейся величине давления в силовой гидролинии 3 гидромашины 1.

0 Работа системы в данном режиме гарантирована при условии наличия входного электрического сигнала на электромеханическом преобразователе 5, при снятии которого гидромашина

5 1 выходит в положение нулевой подачи и, следовательно, нулевого.значения давления.

Величина давления в силовой гидролинии 3 определяется величиной

0 усилия предварительного поджатия пружины 19. В случае необходимости установки предельного давления в другой силовой гидролинии необходимо изменить полярность электри-

5 ческого входного сигнала на проти воположную.

При уменьшении нагрузки по давлению ниже настройки пружины 19 ограничителя 15 давления, гидромапшна

Q 1 автоматичес и переходит в режим управления расходами по величине входного электрического сигнала на электромеханическомпреобразователе 5.

В случае, если давление в одной

5 из силовых гидролиний может под

действием возмущающих факторов увеличиваться вьпде уровня настройки пружины 19 ограничителя 15 давления, шток 12 гидроцилиндра 11 смещает

0 регулирук)щиЯ орган гидромашины 1 до . положения нулевого расхода и далее. При этом нагнетательная силовая гидролиния становится всасывающей и гидромашина переводится из насос5 ного в моторный режим.

Поскольку, благодаря наличию дополнительного двухпояскового золотника с двумя торцовыми камерами и пятью каналами, исключено воздействие пружинного компенсатора на шток гидроцилиндра, зона нечувствительности уменьшается и, тем самым увеличивается быстродействие и точность системы регулирования

5 расхода.

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ РАСХОДОМ, содержащая обратимую реверсивную регулируемую гидромашину с регулирующим органом и силовыми гидролиниями, электрогидравлический усилитель с электромеханическим пре,образователем, якорь которого соединенс заслонкой для управления перепадом давлений в торцовых каме- . pax распределительного золотника, гидроцилиндр, шток которого связан с регулирующим органом гидромашины, а полости. - с распределительным золотником, ограничитель давления с двухпоясковым золотником, выполненным с выходным каналом и камерой управления с одного торца и подпружиненным регулируемой пружиной с другого торца, рычажно-пружинный механизм обратной связи по положению штока гидроцилиндра, связанный с якорем, и гидролинии связи, отличающаяся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности, она снабжена дополнительным двухпоясковым золотником, выполненным с пятью Каналами и двумя торцовыми камерами, связанными с силовыми гидролиниями гидромациины, причем два канала дополнительного двухпояскового золотника подключены к камере управления золотника ограничителя давления, один канал к выходному каналу золотника огра(Л ничителя давления,..а два канала к торцовым камерам распределительного золотника, пояски и каналы дополнительного двухпояскового золотни ка выполнены с возможностью соединения в каждом из крайних положений одной из силовых гидролиний с камерой управления золотника ограничителя давления, а выходного канала золотника ограничителя давления с / :о ОДНОЙ из тор.цовых камер распределиэо тельного золотника. ND ы