Электрогидравлический пульсатор Советский патент 1987 года по МПК G06D1/02 F15B21/12 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к системам автоматического управления гидравлическими механизмами, и может быть иснользовано в элементах гидравлических цепей.

Целью изобретения является увеличение коэффициента усиления по мощности и упрощение конструкции.

На фиг. 1 представлена схема электрогидравлического пульсатора; на фиг. 2 - электрогидравлический ключ с элементом трибоэлектризации жидкости.

Электрогидравлический пульсатор содержит (фиг. 1) гидрораспределитель 1, включающий золотник 2, установленный в корпусе 3 с образованием двух торцовых полостей 4 и 5, сообщенных с низконапорным насосом б и сливной магистралью 7 или 8, и средней полости 9, сообщенной с высоконапорным насосом 10 и нагрузкой И, два дросселя 12 и 13 и два электрогидравлических ключа 14 и 15, каждый из которых имеет по два электрода 16 и 17, 18 и 19. Каждый ключ 14 или 15 имеет (фиг. 2) размещенный в корпусе 20 с электропроводными крышками 21 и 22 и диэлектрическими стенками 23-26, причем стенки 23 и 24 снабжены каналами входа 27 и выхода 28, элемент 29 трибоэлектризации жидкости. При этом электрод 16 подключен к крышкам 21 и 22, а электрод 17 размещен в корпусе 20 с образованием проточной камеры 30, а элемент 29 трибоэлектризации жидкости установлен на электроде 17. Причем электрогидравлические ключи 14 и 15 установлены в сливных магистралях 7 и 8, а торцовые полости 4 и 5 гидрораспределителя 1 сообщены с низконапорным насосом 6 через дроссели 12 и 13.

Кроме того, элемент 29 трибоэлектризации может быть выполнен в виде электропроводной проволоки, намотанной на электрод 17.

Насосы 6 и 10 сообщены своими входами с емкостью 31, а нагрузка - своим выходом с емкостью 32 для хранения рабочей жидкости.

Устройство работает следующим образом.

Рабочий поток жидкости подается в электрогидравлический ключ 14 по каналу 27 входа. Далее поток жидкости попадает в проточную камеру 30, которая образована крыщ- ками 21, электродом 17 и поверхностями диэлектрических боковых стенок 23-26. При протекании рабочей жидкости через проточную камеру 30 даже при отсутствии внещнего управляющего напряжения t/y происходит процесс электризации жидкости, что обусловлено взаимодействием механической энергии потока рабочей жидкости с нитями элемента 29 трибоэлектризации жидкости, способного легко отдавать в жидкость однополярный заряд при обтекании элемента 29 рабочей жидкости в проточ0

5

0

5

0

0

5

0

5

ной камере 30, а в результате этого происходит вырывание заряда жидкостью из элемента 29, нейтральная диэлектрическая жидкость приобретает потенциал одного знака и становится заряженной.

При приложении управляющего напряжения LJy между электродами 16 и 17 возникает электрическое поле, причем образованные за счет электрокинетических сил ионы отталкиваются от электрода 17 и притягиваются к электроду 16, так как знак потенциала электрода 17 выбирается такой же, как и знак заряда, образующегося при трибоэлектризации в жидкости. Создаются условия для направленного движения ионов жидкости от элемента 29 трибоэлектризации к электроду 16. Этот направленный поток ионов совершает при своем движении работу, увлекая за собой нейтральные молекулы рабочей жидкости. В результате чего возникает поперечный поток рабочей жидкости в проточной камере 30 от электрода 17 к электроду 16, который, взаимодействуя с основным продольным потоком, приводит к увеличению гидравлического сопротивления и к изменению выходной гидравлической мощности. Высокий коэффициент усиления по мощности электрогидравлического ключа 14 обуславливается плоскопараллельной конструкцией электродов 16 и 17, которые выполнены в виде металлического параллелепипеда и плоских пластин, в результате чего обеспечивается равномерность управляющего поля. Кроме этого, появляется возможность при плоскопараллельной системе электродов 16 и 17 повышать величину управляющего напряжения до допробойных значений для увеличения выходной управляющей гидравлической мощности во всем рабочем объеме проточной камеры.

При отсутствии входных напряжений и и Uz золотник 2 находится в нейтральном положении, в гидравлической нагрузке 11 отсутствуют импульсы давления жидкости. При этом низконапорные гидравлические контуры настраиваются таким образом, что давления в низконапорных торцовых полостях 4 и 5 гидрораспределителя одинаковы. Это достигается за счет того, что при отсутствии напряжения U и f/2 на ключах 14 и 15 выравниваются гидравлические сопротивления регулировкой гидравлических дросселей 12 и 13. Эта регулировка исключает неравенство гидравлических сопротивлений при наличии возможных разбросов начальных гидравлических сопротивлений ключей 14 и 15 при отсутствии управляющих напряжений. Напряжения Ui и и2 подаются на электроды 16-19 в инверсии: рост, например, U от нуля до максимального уровня означает снижение 1/2 от максимального уровня до нуля и наоборот. В частности, при росте Ui от нуля до максимального уровня (t/2 изменяется от максимума до нуля) происходит рост гидравлического сопротивления ключа 14 и падение гидравлического сопротивления ключа 15, т. е. происходит перераспределение гидравлических сопротивлений, растет давление в торцовой полости 4 и падает давление во второй торцовой полости 5. Создаются условия для перемещения золотника 2 вправо. Таким образом, создаются условия двойного воздействия на золотник 2 от ключей 14 и 15, когда управляемые гидравлические мощности от ключей 14 и 15 складываются и результирующая мощность прикладывается к золотнику 2. При смещении золотника 2 вправо средняя полость 9 сообщается с нагрузкой 11, в которую подается высокое давление жидкости от высоконапорного насоса 10. Это давление подводится к нагрузке 11 до тех пор, пока присутствует напряжение U и отсутствует U.

Следующая фаза работы гидравлическосоконапорного насоса 10, частота повторения импульсов определяется частотой инверсии напряжений U и U-2.

5Формула изобретения

1. Электрогидравлический пульсатор, содержащий гидрораспределитель в влде золотника, установленного в корпусе с образованием двух торцовых полостей, сооб 0 щенных с низконапорным насосом и сливной магистралью, и средней полости, сообщенной с высоконапорным насосом и нагрузкой, два дросселя и два электрогидравлических ключа с двумя электродами,

. отличающийся тем, что, с целью увеличения коэффициента усиления по мощности, каждый электрогидравлический ключ выполнен в виде размещенного в корпусе с электропроводными крыщками и диэле ктри- ческими стенками, имеющими каналы входа и

го пульсатора начинается с ростом напря- 20 выхода, элемента трибоэлектризации жидкосжения (/2 от О до максимального значения и снижением напряжения U от максимального до нуля. При этом растет гидравлическое сопротивление ключа 15 и снижается - ключа 14. В результате перерас

ти, при этом один из электродов подключен к крыщкам, второй электрод размещен в корпусе с образованием проточной камеры, а элемент трибоэлектризации жидкости

- - -. - ,-J. - ..установлен на втором электроде причем

пределения давлений золотник 2 смещается 25 каждый электрогидравлический кл юч уста- влево и появляются импульсы высокогоновлен в сливной магистрали, а торцовые

давления, которое подается в нагрузку 11.полости гидрораспределителя сообщены с

Таким образом, при подаче напряжениянизконапорным насосом через упомянутые

С/1 и t/2 в инверсии с заданной наперед дроссели.

частотой повторения в нагрузке 11 форми-2. Пульсатор по п. 1, отличающийся

руются мощные гидравлические импульсы вы- тем, что элемент трибоэлектризации жидкос- сокого давления. Практически вся мощность ти выполнен в виде электропроводной про- нагрузки 11 определяется мощностью вы-волоки, намотанной на второй проводник

соконапорного насоса 10, частота повторения импульсов определяется частотой инверсии напряжений U и U-2.

5Формула изобретения

1. Электрогидравлический пульсатор, содержащий гидрораспределитель в влде золотника, установленного в корпусе с образованием двух торцовых полостей, сооб0 щенных с низконапорным насосом и сливной магистралью, и средней полости, сообщенной с высоконапорным насосом и нагрузкой, два дросселя и два электрогидравлических ключа с двумя электродами,

отличающийся тем, что, с целью увеличения коэффициента усиления по мощности, каждый электрогидравлический ключ выполнен в виде размещенного в корпусе с электропроводными крыщками и диэле ктри- ческими стенками, имеющими каналы входа и

выхода, элемента трибоэлектризации жидкос

Изобретение относится к области гидромашиностроения, в частности к системам автоматического управления гидравлическими механизмами. Целью изобретения является увеличение коэффициента усиления по мощности и упрощение конструкции. Каждый электрогидравлический ключ, имеющий по два электрода, выполнен в виде элемента трибоэлектризации жидкости и установлен в сливной магистрали 7 или 8. При этом один из электродов подключен к крышкам, а другой размещен в корпусе с образованием проточной камеры. Торцовые полости 4 и 5 гидрораспределителя 1 сообщены с низконапорным насосом 6 через дроссели 12 и 13. При приложении управляющего напряжения к электродам за счет создания в проточной части направленного движения униполярных ионов рабочей жидкости изменяется гидравлическое сопротивление проточной части. При подаче напряжения с заданной наперед частотой повторения в нагрузке 11 формируются мощные гидравлические импульсы высокого давления. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. а (Л оо о ю tsD Oi зг Фиг.

30 23 2t V / /

Составитель В. Халецкий

Редактор Л. ГратиллоТехред И. ВересКорректор .А. Тяско

Заказ 948/47Тираж 673Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производствеино-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4