Электрогидравлический усилитель Советский патент 1986 года по МПК F15B3/00 

И шОретенне огиосится к г идроав- гом.пике. и может быть использовано в гидр.шлических приводах станков, м ннпуляторон и испытлтслр.ных стендов .

ЦелпзК) H3o6pereHHfi является повьш1е- иие быстролействия.

1а фиг. 1 изображена конструктивная схема предлагаемого электрогид- ранлнческог о усид теля; на фиг. 2 - разрез Л-Л на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез В-Б на фиг.

Электрогладравлический усилитель содержит последовательно соединенные э1тектромеханический преобраз ватель 1 и золотник 2, образующий с отверстиями 3 и 4 задающие дроссели 3 и 6 гид11оупра1зляемьц1 дросселирующий рас- пред.елитель (не показан с золотником 7, р,1зме1ценным в гильзе 8, в ко- т(5рой ныполнены окна 9-11 для соединения с источником рабочей жидкости, cjniHOM и исполнительным гидродвигателем (не показаны) соответственно, а также гидроуправляемый подпружиненный трех. 1ипей(1ый трехпозиционный распре- делител) 12, соединенный линией 13 с источником рабочей жидкости, причем .линии 14 и 15 управления распределителя 12 nonaptto соединены с линиями 16 и 17 управления золотника 7 и подключены с одной стороны к дросселям 5 и 6,а с другой - к входным дросселям 18 и 19, выполненным в виде радиальных отверстий в гильзе 8 и связанным через дроссель 20 постоянного сечения с источником рабочей жидкости.

При этом в гильзе 8 выполнены дополнительные окна 21 и 22, соединенные с линиями 23 и 24 распределителя 12, а зсхлотник 7 снабжен вспомогательными поясками 25, 26 и 27 и 28, пояски 25

1Ь взаимодействуют с окнами

21 и 22 с образованием дросселей 29 и 30 пол(1жительной обратной связи, а пояски 27 и 28 - с отверстиями дросселей 18 и 19, которые соединены с дросселями 29 и 30 и с линиями 16 и I7 через дополнительно выполненные в золотнике 7 каналы 31 и 32 соответственно .

Дроссели 18, 19 и 29, 30 выполнены нормально открытыми, причем площади проходного сечеЧия дросселей 29 | 30 выпол}{ены большими, чем у дросселей 18 и 19, а распределитель 12 выполнен с положительным перекрыти

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ем .пинии 13.Дроссели 5 и 6 образуют с др11сселями 18 и 19 гидравлический

.

Злек грогл1Л15анлический усилитель 1аботает следующим образом.

При подаче электрического сигнала уг1равле)П1я на вход электромеханического преобразователя 1 золотник 2 смещается, t aпpимep влево, в результате чего проводимость дросселя 5 уменьикзется , а дросселя 6 увеличивается. При этом давление в линии 14 увеличивается, а в линии 15 уменьшается .

Под действием создавшегося перепада давления распределитель 12 и золотник 7 начинают перемещаться вправо. При небольшом смещении распределителя 12 линия 23 соединяется с окном 9 через линию 13 распределителя 12. Рабочая жидкость подается через дроссель 29 в линии 14 и 15 золотника 7 и распределителя 12, В результате этого скорость перемещения как золотника 7, так и распределителя 12 возрастает, т.е. теперь скорость их перемещения определяется не только расходом рабочей жидкости в диагонали гидравлического моста усилителя, определяемого характеристикой самого моста, но и расходом жидкости, подводимой из окна 9, причем по мере движения распределителя 12 открытие линии 13 увеличивается, и поток рабочей жидкости из линии 13 и окна 9 золотника 7 и распределителя 12 увеличивается, что приводит к еще большему возрастанию их скорости. Там самым обеспечивается положительная обратная связь распределителя 12, проявляющаяся в том, что после небольшого первоначального смещения, задаваемого сигналом управления, скорость его перемещения возрастает, причем становится тем больше, чем больше его смещение от среднего положения. При этом для переключения распределителя I2 достаточно задать ему управляющим воздействием смещение на небольшую величину, равную положительному перекрытию линии 13.

Распределитель 12 конструктивно выполняется небольшого диаметра, величина его перемещения до упора небольшая, при подводе в его линию управления значительного количества жидкости он за короткий промежуток времени перемещается до упора, пол31

ностью открывая линию 13. В результате весь поток рабочей жидкости из линии 23 направляется в линию 16 золотника 7, и последний с максимальной скоростью, определяемой количест вом рабочей жидкости, поступающей через дроссель 29, перемещается в крайнее правое положение.

При подходе золотника 7 к крайнему правому положению перекрывается дроссель 29, прекращая ТРМ самым поступление дополнительного количества рабочей жидкости, и скорость золотника 7 уменьшается. При этом золотник 2 по-прежнему находится в ле- вом по чертежу положении, то в линиях 16 и 17 сохраняется перепад давления, золотник 7 продолжает перемещаться вправо, а распределитель 12 находится в крайнем правом поло- жении.

В следующий момент вспомогательный поясок 25 золотника 7 начинает перекрывать дроссель 18, уменьшая поступление рабочей жидкости в ли- нию 16, что приводит к уменьшению давления в ней и в линии 14.

При определенном положении золотник 7 давления в линиях 16 и 17. выравнивается, вследствие чего золот- ник 7 останавливается, а распределитель 12 возвращается в среднее положение .

Вследствие того, что осевая дли- на дросселей Z9 и 30 значительно меньше длины хода золотника 7, дополнительный поток рабочей жидкости от распределителя 12 подводится в линии управления золотника 7 практически на протяжении всего хода золотника..

39. 4

При подаче сигнала управления противоположного знака золотник 2 перемещается вправо, в результате чего проводимость дросселя 5 увеличивается,а дросселя 6 уменьшается, и в линиях 16 и 17 создается перепад давления противоположного направления. В этот момент золотник 7 находится в положении, когда дроссель 18 частично закрыт, и расход рабочей жидкости, поступающей в линию 16, уменьшен. Поэтому давление в линии 16 меньше номинального, и перед давления в линиях 16 и 17 увеличивается что увеличивает силу разгона золотника 7 и распределителя 12. Это приводит к сокращению времени разгона Iуказанных элементов и, следовательно, к дополнительному повьшению быстродействия злектрогидравлического усилителя в целом.

Таким образом, при подаче на вход электрогидравлического усилителя сигнала управления его золотник за короткий промежуток времени перемещается в одно из крайних положений соответственно знаку входного сигнала, что позволяет управлять потоком рабочей жидкости большой мощности, обеспечивая переключение с большой частотой. Это позволяет использовать его в устройствах формирования периодической нагрузки в мощных стендах для испытания на усталость различных изделий.

Использование предлагаемого изобретения в гидравлических приводах станков, манипуляторов и испытательных стендов позволит повысить их быстродействие и увеличить эффективность использования.

31

/«

.

/I -ц

1

/5

/ /1

J7 Л Jo 5

1

a

Cpat.Z

puf.3

Составитель С. Рождественский Редактор Ю. Середа Техред О.Гортвай КорректорJ.Пилипенко

ЗакаГ4390/29 Тираж 610Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Растискан наб., д. 4/5

Производ

ствённо-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4