Электрогидравлический усилитель Советский патент 1983 года по МПК F15B3/00 

ел

ю

сх

4 Изобретение относится к гидроавтоматике и может быть использовано в гидравлических приводах станков с числовым программным управлением. Известен электрогидравлический усилитель, содержащий задатчик, блок питания, блок управления, пьезокерамический дискретный электромеханический преобразователь и гидроусилитель в виде элемента сопло-заслонка, заслонка которого кинематически связана с пластинами электромеханического преобразователя, подключенного к блоку управления 1. Недостатком усилителя является низкое быстродействие из-за длительности разряда пьезокерамического столбика электромеханического преобразователя. Известен также электрогидравлический усилитель, содержащий задатчик, блок питания в виде преобразователя переменного напряжения, блок управления, пьезокерамический дискретный электромеханический преобразователь и гидроусилитель в виде элемента сопло-заслонка, заслонка которого связана кинематически с пластинами электромеханического преобразователя, электроды которого подключены к блоку управления 2 Недостатком известного усилителя является низкое быстродействие из-за длительности разряда электрических емкостей блока управления и электромеханического преобразователя. Цель изобретения - повыщение быстродействия. Указанная цель достигается Тем, что в электрогидравлическом усилителе, содержащем задатчик, блок питания в виде преобразователя переменного напряжения, блок управления, пьезокермический дискретный электромеханический преобразователь и гидроусилитель в виде элемента сопло-заслонка, заслонка которого кинематически связана с пластинами электромеханического преобразователя, электроды которого подключены к блоку управления электромеханический преобразователь выполнен в виде биморфного пьезокерамического преобразователя, а блок управления - в виде связанного входсм с задатчиком инвертора и двух пар выпрямигелей, выполненных в виде тиристорных оптронов, параллельно и инверсно связанных входами между собой и попарно - с электродами электромеханического преобразователя, причем управляющие входы тиристорных оптронов одной полярности соединены между собой и с входом инвертора, а управляющие входы другой полярности - с выходом инвертора. На фиг. 1 изображена схема электрогидравлического усилителя; на фиг. 2 - временные диаграммы. На фиг. 2 обозначены напряжение Ui на выходе блока питания, сигнал Uj задатчика; импульсы УЗ на электродах биморфного пьезокерамического преобразователя, перемещение S заслонки. Усилит(У1ь содержит задатчик (не изображен), блок питания в виде преобразователя 1 переменного напряжения,блок управления в виде инвертора 2 и выпрямителей в виде тиристорных оптронов 3-6, биморфный пьезокерамический дискретный электромеханический преобразователь 7 е пластинами 8 и 9 и электродами 10 и 11,а также гидроусилитель в виде элемента 12 соплозаслонка, заслонка 13 которого кинематически связана с пластинами 8 и 9 преобразователя 7, электрод 10 которого подключен к параллельно и инверсно связанным входами и выходами оптронам 3 и 4, а электрод 11 - к параллельно и инверсно связанным входами и выходами оптронам 5 и 6, причем управляющие входы оптронов 3 и 5 одной полярности соединены между собой и с входом инвертора 2, а управляющие входы оптронов 4 и 6 другой полярности - с выходом инвертора 2. Сопла 14 и 15 элемента 12 подключены к гидросистеме 16. Электрогидравлический усилитель работает следующим образом. Преобразователь 1 напряжения генерирует высоковольтное переменное напряжение Ui высокой частоты. При поступлении положительного задающего сигнала Ut включаются тиристорные оптроны 3 и 5, и на электрод 10 преобразователя 7 поступают импульсы Uj положительной полярности, а на электрод 11 - отрицательной полярности. Сигналы на электродах 10 и 11 интегрируются емкостью пьезокерамического преобразователя 7, что приводит к изгибной деформации пластин 8 и 9 и перемещению заслонки 13 к соплу 14, в результате возникает перепад давлений в гидросистеме 16. При этом инвертор 2 обеспечивает отключение тиристорных оптронов 4 и 6, не участвующих в работе. В случае подачи отрицательного задающего сигнала Uj включаются тиристорные оптроны 4 и б, на электрод 10 поступают импульсы отрицательной полярности, а на электрод 11 - положительной. Преобразователь 7 перезаряжается и осуществляется обратная деформация пластин 8 и 9, что приводит к перемещению заслонки 13 к соплу 15 и изменению направления перепада давлений в гидросистеме 16. Выполнение пьезокерамического преобразователя биморфным, а блока управления - на базе тиристорных оптронов сокращает время разряда электромеханического преобразователя, т.е. повыщает быстродействие электрогидравлического усилителя. Использование изобретения в гидравлических приводах станков с числовым программным управлением позволит повысить их быстродействие и, тем самым, эффективность их использования.

X

/

ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ, содержащий задатчик, блок питания в виде преобразователя переменного напряжения, блок управления, пьезокерамический дискретный электромеханический преобразователь и гидроусилитель в виде элемента сопло-заслонка, заслонка которого кинематически связана с пластинами электромеханического преобразователя, электроды которого подключены к блоку управления, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, электромеханический преобразователь выполнен в виде биморфного пьезокерамического преобразователя, а блок управления - в виде связанного входом с задатчиком инвертора и двух пар выпрямителей, выполненных в виде тиристорных оптронов, параллельно и инверсно связанных входами и выходами между собой и попарно - с электродами электромеханического преобразователя, причем управляющие входы тиристорных оптронов одной полярности соединены между собой и с входом инвертора, а управляющие входы другой полярности - с выходом инвертора. (Л

ф1/г.2