Гидравлический источник питания Советский патент 1985 года по МПК F15B9/03 

Изобретение относится к гидроавтоматике и может быть использовано в гидросистемах манипуляторов подводных аппаратов. Цель изобретения - упрощение конструкции. На чертеже изображена схема гидравлического источника питания. Гидравлический источник питания содержит регулируемый насос 1, двухкаскадный гидроусилитель 2 и последовательно соединенные задатчик 3, сравнивающее устройство 4, усилитель 5 с изменяемым коэффициентом усиления, нелинейный блок 6 с кусочно-линейной характеристикой, коэффициент усиления которого зависит от знака входного сигнала, электронный усилитель 7 мощности и электромеханический преобразователь 8, соединенный с первым каскадом 9 гидроусилителя 2, следящий золотник 10 второго каскада которого соединен своей гидролинией 11 питания с гидролинией 12 питания каскада 9, а выходной гидролинией 13 - с гидроцилиндром 14 привода механизма 15 управления насоса 1, в напорной гидролинии 16 которого установлен датчик 17 давления, подключенный к отрицательному входу сравнивающего устройства 4. При этом управляющий вход усилителя 5 соединен с задатчиком 3, а гидролинии 12 и 11 соединены с гидролинией 16. Порщень 18 гидроцилиндра 14 подпружинен пружиной 19. Гидравлический источник питания работает следующим образом. При неработающем насосе 1 его механизм 15 управления под действием пружины 19 находится в крайнем положении, соответствующем максимальной производительности насоса. При включении насоса 1 и подаче входного напряжения UBX на вход сравнивающего устройства 4 от задатчика 3 рабочая жидкость подается в гидролинию 16, от которой питается двухкаскадный гидроусилитель 2 и где установлен датчик 17 давления. Увеличение давления в гидролинии 16 вызывает соответственный рост напряжения на выходе датчика 17 давления (напряжения- обратной связи Uoc). Это напряжение поступает на вход сравнивающего устройства 4, где сравнивается с входным напряжением. Сигнал на выходе сравнивающего устройства 4 представляет алгебраическую разность UBX и Uoc. Этот сигнал, проходя через усилитель 5, нелинейный блок 6 и электронный усилитель мощности 7 на электромеханический преобразователь 8, вызывает такое перемещение золотника 10, что его выходная гидролиния 13 сообщается с гидролинией 16 насоса 1. При этом в гидроцилиндре 14 происходит увеличение давления. Порщень 18 гидроцилиндра 14, преодолевая усилие пружины 19, перемещается и соответственно механизм 15 насоса 1 занимает новое положение. В результате этого уменьшаются производительность насоса 1 и величина давления в гидролинии 16. При достижении равенства входного напряжения и напряжения, поступающего с датчика 17 давления, давление насоса 1 соответствует задающему сигналу. Если от задатчика 3 поступает команда на изменение давления или текущая величина давления меняется вследствие изменения потребляемого гидросистемой расхода рабочей жидкости, нарущается баланс сигналов UBX, Uoe и на выходе сравнивающего устройства 4 появляется сигнал, который отрабатывается гидроцилиндром 14. Подача насоса 1 изменяется, вызывая изменение давления в гидролинии 16 до тех пор, пока оно не достигнет требуемого значения. Для обеспечения большего диапазона регулирования давления жесткость пружины 19 выбирается относительно небольшой, при этом величина среднего давления гидроцилиндра 14 значительно ниже максимально допустимого давления насоса 1. В этом случае золотник 10 имеет несимметричную расходную характеристику, что проявляется в разных скоростях перемещения порщня 18 при различных полярностях управляющего сигнала. Наличие нелинейного блока 6 с кусочно-линейной характеристикой компенсирует несимметричность гидроусилителя 2 и обеспечивает одинаковые скорости нарастания и уменьшения производительности насоса 1. Усилитель 5 с изменяемым коэффициентом усиления позволяет исключить зависимость характеристик двухкаскадного гидроусилителя 2 от величины давления в гидролинии 16 насоса-1, к которой подключены первый каскад 9 гидроусилителя 2 и золотник 10. Это влияние проявляется в основном в изменении коэффициента усиления гидравлического усилителя 2. Учитывая, что сигнал UBX является аналогом требуемой величины давления насоса 1, то, используя его для управления коэффициентом усиления усилителя 5, можно обеспечить постоянство общей добротности системы управления насоса. Так, при уменьшении UBX величина давления на выходе насоса 1 тоже уменьшается, одновременно уменьшается коэффициент усиления гидроусилителя -2, но сигнал Uex, воздействуя на усилитель 5, увеличивает коэффициент усиления последнего, в результате чего динамические характеристики всей системы будут неизменными. Таким образом, обеспечивается регулирование выходной координаты источника питания при высокой стабильности его характеристик без использования вспомогательного гидравлического источника пос34

тоянного давления для питания гидроусили-без использования корректирующих усттеля. Кроме того, подключение гидравли-ройств.

ческой части привода управления к выход-Использование изобретения в гидросисной магистрали основного насоса позволяеттемах манипуляторов подводных аппараобеспечить необходимую устойчивость ра-тов упростит их конструкцию и, тем самым,

боты гидравлического источника питания повысит эффективность их использования.

1201561

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ, содержащий регулируемый насос, двухкаскадный гидроусилитель и последовательно соединенные задатчик, сравнивающее устройство, усилитель и электромеханический преобразователь, соединенный с первым каскадом двухкаскадного гидроусилителя, следящий золотник второго каскада которого соединен своей гидролинией питания с гидролинией питания первого каскада, а выходной гидролинией- с гидроцилиндром цривода механизма управления насоса, в напорной гидролинии которого установлен датчик давления, подключенный к отрицательному входу сравнивающего устройства, отличающийся тем, что с целью упрощения конструкции, он снабжен нелинейным блоком с кусочно-линейной характеристикой, коэффициент усиления которого зависит от знака входного сигнала, а усилитель выполнен с изменяемым коэффициентом усиления, при этом усилитель и нелинейный блок последовательно установлены между сравнивающим S устройством и электромеханическим преобразователем, управляющий вход усилителя соединен с задатчиком, а гидролинии питания гидроусилителя соединены с напорной гидролинией насоса. to сд о: