Гидропривод Советский патент 1986 года по МПК F15B11/05 

Изобретение относится к промышленной гидроавтоматике и может быть использовано в устройствах с несколькими исполнительными гидродвигателями, работающими в независимых скоростных режимах.

Цель изобретения - упрощение конструкции.

На чертеже 1 зображена схема гидропривода.

Гидропривод содержит насос 1 переменного рабочего объема с регулятором 2 производительности. К напорной гидролинии 3 насоса 1 параллельно подключены исполнительные гидродвигатели 4-6, на входе которых установлены регулируемые дроссели 7-9 и напорные золотники 10-12 соответственно. Пружинные полости 13-15 управления золотников 10-12 сообщены с выходами дросселей 7-9 гидролиниями 16-18 соответственно. Беспружинные полости 19- 21 управления золотников 10-12 сообщены соответственно с полостями 14, 15 и 13. При этом полость 13 сообщена также и с регулятором 2 производительности. Плунжеры 22-24 золотников 10-12 поджаты пружинами 25-27, расположенными в полостях 13-15.

Рабочие окна 28-30 золотников 10-12 сообщены с насосом 1 гидролиниями 31-33 соответственно. Золотник 34 регулятора 2 поджат пружиной 35.

Гидропривод работает следующим образом.

При включении насоса 1 рабочая жидкость через регулируемые дроссели 7-9, рабочие окна 28-30 поступает к гидродвигателям 4-6, которые находятся под воздействием нагрузок Тз, Тг и Т: соответственно, причем . Одновременно рабочая жидкость поступает к регулятору 2 производительности, который находится в положении, поддерживающем максимальную производительность насоса 1, давление Рн в напорной гидролинии 3 возрастает, при этом давления в гидролиниях 31-33 соот- . ветственно равны Рз Р2 PI Рн. При возрастании давления Рн до величины, достаточной для преодоления менЬщей из нагрузок Та,, гидродвигатель 4 приходит в движение, давление РЗ з У,меньщается, при этом плунжер 22 золотника 10 начинает двигаться, уменьщая открытие рабочего окна 28 и поднимая давление Рз,, до значения Рн. При дальнейщем повыщении давления Рн приходит в движение гидродвигатель 5, преодолевающий среднюю по величине нагрузку Т2, давление РЗ снижается, при этом плунжер 23 золотника 11 также уменьщает открытие рабочего окна 29, поднимая давление РЗ до величины Рно. Последним приходит в движение гидродвигатель 6, преодолевающий наибольщую по величине нагрузку T|. При этом давление РЗ уменьшается и действует одновременно на плунжеры 23 и 24, а поскольку плунжер 23 находится в одном из своих промежуточных положений, то он

ремещается, таким образом регулируя рабочее окно 29, что давление Рз, сравнивающееся на торцах плунжера 23 с давлением Рз меньще величины давления Рз1 на величину

Г

--J-, где С2 - жесткость пружины 26; Нпр2 - сжатие пружины 26; f - площадь торца плунжера 23. Давление Рз действует на торец плунжера 22, который перемещается, изменяя открытие рабочего окна 28 таким образом, что давление Рз,, которое сравнивается с давлением РЗ на плунжере 22, становится меньще давления Рз на величину

СзНпрз f

где Сз - жесткость пружины 25; Нпрз - сжатие пружины 25; f - площадь плунжера 22.

В свою очередь,давление РЗ действует на торец плунжера 24, но поскольку плунжер 24 находится также под воздействием давления Рз и пружины 27, то плунжер 24 будет находиться в крайнем правом положении, так как между давлениями существует соотношение

С2Нпр2СзНпрз

Рз, Рз,-

f

f

РЗ. и РЗ

(1)

т. е. давление Рз заведомо больше давления Ра. Находясь в крайнем правом положении, плунжер 24 определяет максимальное открытие рабочего окна 30, а следовательно, давление Рз1 равно давлению PI, необходимому для приведения в движение гидродвигателя 6, преодолевающего наибольщую из нагрузок Ть Площади f торцов плунжеров 22- 24 выбираются одинаковыми, жесткости Ci, €2 и Сз пружин 25-27, а также сжатия пружин Hnpi, Нпр2 и Нпрз конструктивно обеспечиваются небольшими, обеспечивающими лишь превышение сил CiHnp, С2Нпр2, СзНпрз над силами трения плунжеров 22-24. При указанных соотношениях давления Рз, и Рз отличаются от давления Рз1 на незначительную величину. Давление РЗ, воздействуя на регулятор 2 насоса 1, изменяет его производительность таким образом, что на регулируемом дросселе 7 поддерживается перепад давления ЛРр/з, определяемый сжатием пружины 35. Давление в напорной гидролинии 3

С2Нпр2 СзНпрз

Рн РЗ

f

С2Нп

г

f

Р2

СзНпрз , СрНпрр

f f IIP

+ АПр,з (2)

где Ср - жесткость пружины 35; Нпрр-сжатие пружины 35;

fp - площадь торцов золотника 34 регулятора 2 производительности, пропорционально давлению Р: на входе в наиболее нагруженный гидродвигатель 6 (поскольку Рз1 PI).

Давления РЗ и Рз незначительно отли- чаются от давления РЗ (поскольку сравниваются на торцах плунжеров 22 и 23), и перепады давлений APj Рн - Рз, на регулируемом дросселе 8 и APj Рн - Рз на регулируемом дросселе 9 близки по своим значениям к перепаду давления АРз на регулируемом дросселе 7, который поддерживается постоянным пружиной 35 регулятора 2. Изменяя открытие рабочих окон регулируемых дросселей 7-9, можно регулировать скорость движения гидродвигателей 4-6, причем скорость их движения не зависит от величины преодолеваемой нагрузки (поскольку избыток давления РЗ в гидролинии 31 дросселируется на рабочем окне 28 золотника 10, избыток давления Р2 в гидролинии 32 дросселируется на рабочем окне 29 золотника 11, а давление РЗ равно давлению PI, необходимому для движения гидродвигателя 6, преодолевающего наибольшую нагрузку Т. Изменение нагрузок Тз и Т2 в пределах, не превышающих по величине нагрузку TI вызывает изменение давлений РЗ, и РЗ, что ведет к перемещению плунжеров 22 и 23, которые изменяют открытие рабочих окон 28 и 29, компенсируя нагрузки Та и Та, восстанавливая прежнее значение давлений Рз и РЗ, а следовательно, и скорости движения гидродвигателей 4 и 5 (давление Рн при этом изменяется лишь на незначительную величину, определяемую изменением усилий пружин 25 и 26).

При изменении соотношения нагрузок, например , давление Рз увеличивается и, преодолевая усилие воздействия давления Рз и пружины 27 на плунжере 24, переводит его из крайнего правого положе- Чия в рабочее, при этом рабочее окно 30 уменьшается и давление РЗ повышается до

значения Рз, РззС|Нпр1

f

где С| - жесткость пружины 27; Нпр1 -сжатие пружины 27;

f - площадь торца плунжера 24.

Давление РЗ, воздействуя на торец плунжера 23, изменяет рабочее окно 29 таким образом, что давление Рз определяется уравнением

Р, - Р, С2Нпр2 -(4)

Давление РЗ, воздействуя на торец плунжера 22, сравнивается с давлением Рз и усилием пружины 25, но поскольку давление РЗ с учетом уравнений (3) и (4) определяется как

ПClHnpiС2Нпр2

Зв -- 3 ;г-

f

(5)

и по величине меньше РЗ, то плунжер 22 перемещается в крайнее правое положение, определяя максимальное открытие рабочего окна 28. При этом давление РЗ,, равно давлению РЗ, необходимому для движения гидродвигателя 4, преодолеваюшего в данный момент большую из нагрузок Тз (). Одновременно с этим давление РЗ, воздействуя на регулятор 2, изменяет производительность насоса Ч таким образом, что давление Рн превышает давление P3jHa величину сжатия пружины 35, которая в данном случае определяет перепад давления ЛРдрз на регулируемом дросселе 7.

Р„ РЗ + Р, +-

(6)

30

35

Таким образом, давление Рн на выходе насоса 1 равно давлению РЗ на входе наиболее нагруженного в данный момент гидродвигателя 4. Перепады давлений АРдр2 и ЛРдр на регулируемых дросселях 8 и 9 поддерживаются постоянными золотниками 11 и 12.