Электрогидравлический усилитель Советский патент 1984 года по МПК F15B3/00 

Изобретение относится к гидроавтоматике, а именно к устройствам, преобразующим входной электрический сигнал в выходное давление рабочей среды, и может быть использовано в режиме дискретного управления гндрав.тческими исполнительными механизмами, преимущественно в летательных ;irinapaf ах.

Известен электрогидравлический усилитель, содержаишй распределительный элемент, включенный в гидравлический мост, переменные дроссели которого гидравлически через заслонку соединены с электромеханическим преобразователем; а сама заслонка механически соединена через тонкую уплотняющую трубочку с корпусом 1.

Недостатком указанного устройства яв- ляется наличие нескольких TO4fib x узлов, которые усложняют конструкцию.

Известен электрогидравлический усилитель, содержащий .корпус, плоский распре- делительный элемент, ).;|оженный в корпусе с возможностькч ограниченного пере.мещения и взаимодействия с сопряженными с ним поверхностями корнуса, электромеханический преобразователь, состоящий из пьезокерамических элементов с электродами, консольно закрепленных на корнусе и свободным концом жестко связанных с распределительным элементом, и блок управлепия, подключенный к электродам 2.

МедосФатком электрогидравлического усилителя указанной конструкции является наличие подпружиненного узла плоского распределительного элемента, что снижает точность работы электрогидравлического усилителя. Расположение пьезокерамических элементов таким образом, что они воспринимают всю активную нагрузку от пружины, снижают точность работы усилителя.

Цель изобретения - повьпнение точноси упрощение, конструкции,

ти казан па я цель достигается тем, что в л rpoi 11лр 1нличсском усилителе, содерщем .корпус, .пл() распределительный элемент расположенный в корпусе с возможностью ограниченного перемещения и взаимодействия с сопряженными с ним поверхностями корнуса. электромеханический иреобразователь, состоящий из пьезокерамических элементов с электродами, консольно закрепленных на корпусе и свободным концом жестко связанных с распределительным элементом, и блок управления, подключенный к электродам, распределительный элемент снабжен разгрузочными кар.манами, расположенными на противоположных поверхностях сопряжения, а пьезокерамические элементы выполнены в виде прямоугольной пластины, на больщих сторонах которой вдоль продольной оси пласTHHi.i paci .)жепы в два ряда электроды.

подключенные к блоку управления группами из четырех элементов, расположенных Б одной плоскости поперечного сечения пластины, причем в каждой группе электроды соединены .между собой попарно крестообразно так, чтокаждый электрод одного ряда соединен с электродом- другого ряда, расположенного на противоположной стороне пластины, а поверхности распределительного элемента, взаимодействующие с корпусом, расположены в плоскостях, параллельных плоскостя.м расположения электродов.

На фиг. 1 и 2 изображен электрогидравлический усилитель в двух проекциях; на фиг. 3. 4 и 5 - разрез А--А, Б-Б и В-В на фиг. 2; на- фиг. 6 - схе.ма соединения электродов, разрез Г--Г на фиг. 2.

Электрогидравлический усилитель

содер 1 ит корпус 1, электромеханический преобразователь, состоящий из пьезоке ,ч м и ческих элементов, выполненных в виде

: рямоугольной пластины 2. Пластина 2

копсольно установлена в корпусе 1, а вторым концо.м связана с распррделнтелььым ълементо.м 3. На пластине 2 по ее TO.niuiiit и с обеих сторон нанесены электроды 4. Пло1-кость электродов 4 паралле.ИзНа я.чоскости .золотника 3. Электроды 4 рас юложе1 ы на больщих сторонах пластин) 2 вд(1Л ее :;р дольной оси в два ряда и подключены rjv,iiна.ми из четырех электродов .,. 6, 7 п s к блоку управления 9. Каждая группя расположена в одной плоскости иоиерРЧ О1о сечения пластины 2. В каждой группе элеь:троды 4 соединены между собой пг-парк.., и Крестообразно: электрод 5 соединен сэлектродом 8, а электрод 6 с элекгродом 7. причем электроды б и 7 подключены ч о аному выходу блока 9 управления, а электроды 5 и 8 - к другому. Распределительный элемент 3 имеет разгрузочные кар.маны 10 (фиг. 1 и 5), которые расположены на противоположных поверхностях сопряжения против отверстия подвода жидкости 11. Поверхности распределительного эле.угента 3, взаи.модействующие с корпусом 1, расположены в плоскостях, параллельных плоскостям расположения электродов 4. Разгрузочные карманы 10 гидравлически соединены через отверстия подвода жидкости 11, отдельные нерегулируемые дроссели 12 с источником напора (не показан). В распределительном элементе 3 жестко установлен штифт (фиг. 1 и 3) напротив проводимых отверстий 14 и 15. В каждой стороне золотника 3 выполнено по одной какавке 16 и 17 для направления потока жидкости по одному из двух направлений. Канавки 16 и 17 одним концом подходят к ц;тифту со сторонь перпендикулярной ocii х, а другой конец их находится напротив соответствующих отверстий 18 и 19 в корпхсе

(фиг. 3 и 4). Золотник 3 в корпусе 1 установлен с зазором по коор;и1нате.

Электрогидравлический усилитель работает следующим образом.

При подаче жидкости с напором в разгрузочные карманы 10 распределительный элемент 3 всплывает и, не соприкасаясь с корпусом, 1, удерживается в середине зазора. При этом штифт 13 находится напротив отверстий 14 и 15 и закрывает проход жидкости.

При подаче электрического потенциала одной полярности от блока управления 9 на одну группу электродов 4 пьезокерамическая пластина 2, например, между электродами 5 и 7 удлиняется и одновременно .меж ду электродами 6 и 8 укорачивается, распределительный элемент 3 поворачивается в плоскости X у на определенный yro.i. Ве-тичина поворота, а одновремгмпю и пере.мешение распределительного -/.к-меита 3 зависит от ньезомодуля, величины 1к)д;1кло.мого напряжения и месторасположения группы электродов отноеительно начала координат.

Изгиб пьезокерамической пластинки 2 приводит к перемещению распределительного элемента 3 от среднего положения, напри.мер, в правую сторону, вследствие чего открывается проход 16 в отверстие 18. Магистраль 15 в это время закрывается плотнее, т.е. утечки ввиду бааьшего перекрытня уменьшаются.

При подаче электрического потенциала противоположной полярности на те же самые электроды (5, 7 и б, 8) пьезокерамическая пластина 2 между электродами 5 и 7

укорачивается, а между электродами 6 и 8 1 шняется, одновременно поворачивается распределительный элемент 3 в противопо.южную сторону. При этом закрывается магистраль 14 и открывается магистраль 15, жидкость из которой поступает, через канавку 17 в отверстие 19.

ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ, содержащий корпус, плоский распределительный элемент, расположенный в корпусе с возможностью ограниченного перемещения и взаимодействия с сопряженными с ним поверхностями корпуса, электромеханический преобразователь, состоящий из пьезокерамических элементов с электродами, консольно закрепленных на корпусе и свободным концом жестко связанных с распределительным элементом, и блок управления, подключенный к электродам, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности и упрощения конструкции, распределительный элемент снабжен разгрузочными карманами, расположенными на противоположных поверхностях сопряжения, а пьезокерамические элементы выполнены в виде прямоугольной пластины, на больших сторонах которой вдоль продольной оси пластины расположены в два ряда электроды, подключенные к блоку управления группами из четырех элементов, расположенных в одной плоскости поперечного сечения пластины, причем в каждой группе электроды соединены между собой попарно крестообразно так, что каждый электрод (Л одного ряда соединен с электродом другого ряда, расположенного на противоположной стороне пластины, а поверхности распределительного элемента, взаимодействующие с корпусом, расположены в плоскостях, параллельных плоскостям расположения электродов.

А-А

16

13

/7

.J

1/2 л

щ:

Фиг.5

Фи-г.б