Система управления силовым приводом Советский патент 1984 года по МПК F15B9/03 

Изобретсмгие относится к машиностроению и может быть использовано для управления силовым приводом. Известна система управления сило вым приводом, содержащая источник питания, насос с золотниковым распределителем j , . Известна также система управления силовым приводом, содержащая ис точник питания, насос с двухпозиционным электромагнитньм золотниковым распределителем и пусковым устройством р . Недостатком этих устройств является отсутствие автоматического переключения и отключения привода при достижении предельного значения нагрузки на привод, что снижает его производительность. Цель изобретения - повьпяение про изводительности путем автоматическо го переключения и отключения привода при предельном значении -нагрузки Эта цель достигается тем, что система управления силовым приводом содержащая источник питания, насос с двухпозидионным электромагнитным золотниковым распределителем и пуск вым устройством, снабжена двумя реле давления с нормально разомкнутыми контактами и органами настройки давления срабатывания и блоком отключения системы, а пусковое устрой ство выполнено в виде двух электромагнитных реле - пускового с нормально разомкнутьми контактами и блокировочного с нормально замкнуты ми контактами, причем чувствительный элемент одного реле давления св зан с поршневой полостью силового привода, а другого - с его штоковой полостью, первые контакты реле давления и первый вход блока отключения системь связаны при замкнутых контактах пускового реле с источником питания, а вторые контакты реле давления постоянно связаны с управляющими обмотками двухпозиционно го электромагнитного золотникового распределителя и с вторым и третьим входами блока отключения системы, в ход которого связан с управляющей о моткой блокировочного реле, один контакт которого при замкнутых контактах пускового реле связан с источником питания 5 а другой - с обмоткой пускового реле. Кроме того, блок отключения сис.мснт ИЛИ, триггер, темы содержк1 432 счетчик с дещифратором, ждущий генератор импульсов, включенную между источником питания и общей шиной последозательную RC-депь и реле, нормально замкнутые контакты которого подключены к обкладкам конденсатора RC-цепи, причем выход элемента i-ШИ соединен со счетным входом счетчика с дешифратором и S-входом триггера, R-входы которого соединены соответственно с выходом ждущего генератора импульсов и средней точкой RC-цепи. инверсный выход - с R-входом счетчика с дешифратором, а прямой выход, - с первым входом ждущего генератора импульсов второй вход которого соединен с первым выходом счетчика с дешифратором, при этом входы элемента ЙПИ являются входами блока отключения системы, а i-ый выход счетчика с дешифратором выходом блока отключения системы. На фиг. I изображена принципиальная схема системы управления силовым приводом: на фиг.2 - схема блока отключения системы; на фиг, 3 - эпюры напряжений в точках с1 ,5 , 6,2 на при нормальном режиме работы; на фиг. 4 - эпюры напряжений в точках а, Si,bs2 f фиг. 2 при предельной нагрузке. Система управления силовым приводом coдep:) источник питания (не показан), насос J с двухпоэиционным электромагнитным золотниковым распределителем 2 и пусковым устройством 3 и снабжена двумя реле давления 4 и 5 с нормально разомкнутыми контактами 6 и 7 и органами 8 настройки срабатывания и блоком 9 отключения системы, а пусковое устройство 3 вьпюлнено в виде двух электромагнитных реле - пускового 10 с нормально разомкнутыми контактами 2 и i 3 и блокировочного 1 с нормально замкнутыми контактами 4 и 5, причем чувствительный элемент 16 одного реле давления 5 связан с поршневой полостью 17 силового привода 18, а другого 4 - со штоковой полостью 19, первые контакты 6 реле давления 4 и 5 и первый вход 20 .блока У отключения системы связаны при замкнутых контактах 12 и 13 пускового реле 10 с источником питания (не показан), а вторые 7 постоянно связаны с управляющими обмотками 21 двухлозипионного злектромагнитногс золотникового распределителя 2 и вторым 22 и третьим 23 входами блока 9 отключения оистемы, выход 24 которого связан с управляющей обмоткой 25 блокировочного реле 11, один контакт 14 которого при замкнутых контактах 12 и 53 пускового реле 10 связан с источником питания, а второй 15 с обмоткой 26 пускового реле 10. Насос 1 приводится от электродви гателя 27, силовой привод 18 содержит поршень 28 со штоком 29, связанным с нагрузочным устройством 30 Источник питания связан с системой линией 31, с которой соединен транс форматор 32. Пусковое реле 10 содержит пусковую кнопку 33. Загрузочное устройство 30 создает нагрузку только при движении што 29 (например, гаечный ключ, снабженный механизмом односторонней передачи вращения). Распределитель 2 содержит золотник 34, соединен с насосом 1 магистралями нагнетания 35 и слива 36 Блок отключения системы 9 содержит элемент ИЛИ 37, триггер 38, счетчик с дешифратором 39, ждущий генератор импульсов 40, включенную между источником питания 41 и общей шиной 42 последовательную RC-цепь 43 и.реле 44, нормально замкнутые контакты 45 и 46 которого подключены к обкладкам конденсатора 47 RC-ц пи 43, причем выход 48 элемента . ИЛИ 37 соединен со счетным входом 49 счетчика с дешифратором 39 и S-входом 50 триггера 38, R-входы 51 которого соединены соответственно с выходом 52 ждущего генератора 40 и средней точкой 53 RC-цепи 43, инверсный выход 54 - с R-входом 55 счетчика с дешифратором 39, а прямой выход 56 - с первым входом 57 ждущего генератора 40, второй вход 58 которого соединен с первым выходом 59 счетчика с дешифратором, при этом входы 60 и 61 являются входами 22 и 23 блока 9 отключения системы, а i-ый выход 62 счетчика с дешифратором - выходом 24 блока отключения системы 9. Система работает следующим образом. Орган 8 реле давления 5 устанавливают в положение, соответствующее предельной нагрузке, а орган 8 реле давления 4 - в положение, соответст вующее усилию на штоке 29,несколько большему, чем требуется дпя возврат штока 29 в исходное (втянутое положение, после чего нажимают на пусковую кнопку 33, При нажатии на пусков то кнопку 33 замыкаются нормально разомкнутые контакты 12 и 13 реле 10. При этом напряжение от источника питания подастся на электродвигатель 27, вследствие чего приводится в действие насос 1, и на вход трансформатора 32. С выхода трансформатора 32 напряжение подается на контакты 6 реле давления 4 и 5, на вход 20 блока 9, а также через нормально замкнутые контакты 14 и 15 блокировочного реле 11 на обмотку пускового реле 10, вследствие чего происходит его блокировка, Рабочее тело от насоса 1 под давлением подается на вход двухпозиционного золотникового распределителя 2 и в зависимости от занимаемой золотником 34 позиции поступает или в поршневую полость 17 силового привода 18, или в штоковую полость 19. Предположим, что в момент подачи напряжения, на электродвигатель 27 золотник 34 сообщает поршневую полость 17 с магистралью 35, а штоковую полость 19 - с магистралью 36. При этом под воздействием давления рабочего тела поршень 28 со штоком 29 выполняет прямой ход, преодолевая нагрузку от нагрузочного устройства 30. Так как нагрузка меньше предельно допустимой (выставленной органом -8 реле давления 5), то давление рабочей жидкости в полости 17 недостаточно, чтобы деформировать чувствительный элемент 16 до состояния, обеспечивающего замыкание контактов 6 и 7 реле давления 5. А так как полость 19 сообщена с магистралью слива 36, то контакты 6 и 7 реле давления 4 также разомкнуты. Поэтому на обмотки 21 электромагнитного золотникового распределителя 2 и на входы 22 и 23 блока отключения системы 9 напряжение не подается . В конце прямого хода поршня 28 (когда поршень достигает упора в крьш1ку цилиндра) давление в полости 17 увеличивается. При этом увеличивается деформация чувствительно1 о элемента 16 реле давления 5, вследствие чего замыкаются его контакты 6 и 7 и подается электрический сигнал на нижнюю обмотку 21 электромагнитного золотникового распределителя 2 и на вход 22 блока 9 отключения , системы. этом золотник 34 перемещается и занимает позицию, при которой полость 7 сообщается с магистралью слива 36, а полость 19 с магистралью нагнетания 35. В результате сообщения полости 17 с магистралью слива 36 давление Б ней уменьшается и, как следствие, умень шается деформация чувствительного элемента 6 реле давления 5, вследствие чего происходит размыкание его контактов 6 и 7, и прекращается подача сигнала на нижнюю, обмотку 21 золотникового распределителя 2 и на вход 22 блока 9 . в результате того, что полость 19 сообщилась с магистралью 35, поршень 28 со щтоком 29 выполняют обратный ход (втягивание) без нагрузки, В конце обратного хода поршня 28 (когда поришнь 28 достигнет противоположного упора давление в полости 19 увеличивается. При этом замыкаются контакты 6 и 7 реле давления 4 и подается сигнал на обмотку 21 золотникового распределителя 2 и на вход 23 блока 9. Золотник 34 при этом перемещается и занимает позицию при которой порщНевая полость 17 со общается с магистралью 35, а штоковая полость 19 сообщается с магистралью слива 36J поэтому контакты 6 и 7 реле давления 4 размыкаются и прекращается подача сигнал на верхнюю обмотку 21 золотникового распределителя 2 и на вход 23 блока 9, а поршень 28 выполняет прямой ход, преодолевая нагрузку. Таким образом, система обеспечивает автоматический привод устройства 30 до тех пор, пока нагрузка не достигнет предельно допустимой (выстав ленной на реле давления 5). Причем в связи с тем, что на входы 22 и 23 блока 9 отключения системы 9 сигналы поступают с низкой частотой че редования, выход 24 блока 9 заперт (на выходе 24 сигнал отсутствует. При достютении предельно допусти мой нагрузки независимо от того, в каком положении находится поршень 28, давление рабочего тела в поршне вой полости 17 достигает величины, при которой деформация чувствительного элемента 16 реле давления 5 обеспечивает замыкание его контактов 6 и 7. При этом подается сигнал на нижнюю обмотку 2 золотникового распределителя 2 и на вход 22 блока отключения системы 9. Золотник 34 при этом занимает позицию, при которой поршневая полость 17 сообщается с магистралью слива 36, а штоковая полость 19 - с магистралью 35. В результате этого поршень ,28 вьшолняет обратный ход. Когда поршень 28 при обратном ходе достигае-; крайнего положения (упора), давление в штоковой полости 19 возрастает до величины, обеспечивающей замыкание контактов 6 и 7 реле давления 4. При этом подается сигнал на вход 23 блока 9 отключения системы и на верхнюю обмотку 2 золотникового распределителя 2. Поэтому золотник 34 занимает позицию, при которой поршневая полость 17 сообщается с магистралью 35, а штоковая полость 9 - с магистралью слива 36, вследствие.чего контакты 6 и 7 реле давления 4 размыкаются и гшекращается подача сигнала на вход 23 блока 9. Однако в связи с тем, что нагрузка предельно допустима, давление в поршневой полости 17 сразу же достигает величины, при которой контакты 6 и 7 реле давления 5, при этом подается сигнал на вход 22 блока 9. Таким образом, при предельно допустимой нагрузке частота чередования сигналов на входы 22 и 23 блока отключения системы 9 увеличиваемся (фиг.4). При этом выход 24 блока 9 открывается. Сигнал с выхода 24 блока 9 подается на обмотку 25 блокировочного реле 1К Контакты 14 и 15 бло7 кировочного реле 11 при этом размыкаются, вследствие чего прекращается подача напряжения на обмотку 26 пусково го реле 10 и происходит размыкание контактов 12 и 13 реле 10. Электрическая схема системы обесточивается, что свидетельствует о том, что нагрузка предельно допустима. Блок 9 отключения системы работает, следующим образом. При разомкнутых контактах 12 и 13 пускового реле 10 замкнутыми контактами 45 и 46 обесточенного реле 44, конденсатор 47 разряжен, а тригг гер 38 засблокирован по первому R-входу 51 в нулевом состоянии. В свою очередь, сигналы логической 1 и логического О на инверсном 54 и прямом 56 выходах триггера 38 блокируют собственно счетчик с дешифратором 39 по R-гвходу 55 в нулевом состоянии и ждущий генератор 40, обеспечивая на их выходах исходные сигналы логической 1.

При замыкании контактов 12 и 13 реле 10 контакты 45 и 46 размыкаются и конденсатор 47 начинает заряжаться до напряжения источника питания. При достижении напряжения на конденсато- ре 47 уровня логической 1 триггер 38 разблокируется по первому R-BXOду 51. Подготовленный этим к работе .триггер 38 и вся схема остаются в исходном нулевом состоянии до прихода первого рабочего импульса по любому из входов 60 или 61,

.Поступая на S-вход 50 триггера 38 первый рабочий импульс фиг. 3ci,i) переводит его в единичное состояние. При этом сигналом логического О с инверсного выхода триггера 38 разблокируется по R-входу 55 счетчик .с дешифратором 39, а сигналом логической 1 с прямого выход 56 триггера 38 запускается ждущий генератор 40. Через время задержки на выходе ждущего генератора 40 появляется сигнал (фиг.ЗЬ), возвращающий триггер 38 в исходное состояние, обеспечивающее блокировку счетчика с дешифратором39 и ждущего генератора 40 в нулевом сэстоянии(фиг.38,2)

Далее при появлении второго (фиг.3,t2) и всех последующих рабочих импульсов работа блока 9 отключения системы повторяется, но поскольку счетчик с дешифратором 39 остаются в нулевом состоянии, то предельный сигнал на его выходе 62 Отсутствует.

При возникновении предельной нагрузки (фиг.4) частота следования входных сигналов Гфиг.4а) увеличивается, а момент их появления может находиться в любом месте (на оси времени между двумя соседними рабочими импульсами. Разблокированный последним рабочим импульсом (фиг.4,tp) счетчик с дешифратором 39 осуществляют подсчет предельных импульсов 1,2,3,...(фиг.4а). При этом на соответств тощих по номеру выходах снетчика с дешифратором 39 появляются импульсы, первый из которых (фиг.4Ь)повторно запускает ждущий генератор 40, а i-ый является предельным и обеспечивает срабатывание реле 1 и 10, обесточивание электрической схемы системы и замыкание контактов 46 и 45 реле 44. На фиг.4 в качестве i-ro предельного сигнала взят 3-ийимпульс(фиг.4d).

Применение в системе управления двух реле давления и блока отключения системы повьш5ает производительность устройства.

te

8

1 .СИСТЕМА УПРАВЖНИЯ СИЛОВЬИ ПРИВОДОМ, содержащая источник питания, насос с двухпозиционным электромагнитным золотниковым распределителем и пусковым устройством, о тличающаяся тем, что, с целью повышения быстродействия системы, в ней установлены два реле давления с нормально разомкнутыми контактами и органами настройки давления срабатывания и блок отключения системы, а пусковое устройство выполнено в виде двух электромагнитHbix реле - пускового с нормально разомкнутыми контактами и блокировочного с нормально замкнутыми контактами, причем чувствительный злемент одного реле давления связан с поршневой полостью силового привода, а другого - с его штоковой полостью, первые контакты реле давления и первый вход блока отключения системы связаны при замкнутых контактах пускового реле с источником питания, а вторые контакты реле давления постоянно связанм с управляющими обмотками двухпозиционного электромагнитного золотникового распределителя и с вторым и третьим входами блока отключения системы, выход которого связан с управляющей обмоткой блокировочного реле, один контакт которого при замкнутых контактах пускового феле связан с источником питания, а другой - с обмоткой пускового реле. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что блок отклюС чения системы содержит элемент ИЛИ, триггер, счетчик с дешифратором, жду(Л щий генератор импульсов, включенную между источником питания и общей шиной последовательную RC-цепь и реле, Нормально замкнутые контакты которого подключены к обкладкам конденсатора RC-цепи, причем выход элемента llnH соединен со счетным входом счетчика с дешифратором и S-входом тригэо 3i гера, R-входы которого соединены соответственно с выходом ждущего генею ратора импульсов и средней точкой RC-цепи, инверсный выход - с R-BXOдом счетчика с дешифратором, а пря мой выход - с первым входом ждущего генератора импульсов, второй вход которого соединен с первым выходом счетчика с дешифратором, при этом входы элемента являются входами блока отключения системы, а L-Й выход счетчика с дешифратором - выходом блока отключения системы.