Электрогидравлический усилитель-преобразователь Советский патент 1987 года по МПК F15B3/00 

Изобретение относится к средствам гидроавтоматики, в частности к электрогидравлическим усилителям мощности и может найти применение в системах дроссельного регулирования электрогидравлических следящих систем.

Целью изобретения является уменьшение потребляемой мощности.

На фиг. 1 представлена общая принципиальная схема усилителя-преобразователя; на фиг. 2 - конструктивное выполнение пакета электромеханического преобразователя; на фиг. 3 - виброконцентратор с электродами, разрез .

Электрогидравлический усилитель- преобразователь содержит корпус 1, установленный в нем с образованием торцовых камер 2 и 3, золотник 4, четыре дросселя 5-8, образующие гидравлический мост, к диагонали которого подключены торцовые камеры 2 и 3, электромеханический преобразователь, включающий размещенную с зазором 9 в корпусе I пьезокерамическую втулку 10, образующую два дросселя 7 и 8. Пьезокерамическая втулка 10 выполнена в виде двух независимых пакетов 11, Состоящих из по меньщей мере пяти виброконцентраторов 12 (фиг. 2). Каждый из виброконцентраторов 12 (фиг.З) состоит из двух металлических колец 13 и 14 и жестко установленного между ними пьезокерамического кольца 15 с электродами 16 и 17. Виброконцентраторы 12 изолированы один от другого изоляционным материалом 18, а каждый из них подключен к задатчику 19 (фиг. 2) п-фазового переменного напряжения. Каждый из дросселей 7 и 8 связан с напорной и сливной линиями 20 и 21 (фиг. 2).

Электрогидравлический усилитель- преобразователь работает следующим образом.

Подачей переменного напряжения на собственной частоте радиальных колебаний на электроды 16 и 17 виброкон- центраторов 12 обеспечивается излучение этих колебаний на резонансной частоте непосредственно в жидкость, протекающую через дросселирующий зазор 9, что вызывает повьшение гидравлического сопротивления дросселей 7 и 8 за счет повышения турбуленции течения жидкости в зазор 9. Вследствие повышения амплитуды колебаний Виброконцентраторов I2 за счет использования резонансной частоты радиальных колебаний также увеличивается турбуленция течения жидкости в зазор 9, что также повьш1ает гидравлическое сопротивление дросселей 7 и 8. Использованием нескольких, например пяти,.виброконцентраторов 12 в каждом из пакетов 11 обеспечивается

Q эффект бегущей по общей внутренней поверхности втулки 10 волны против течения жидкости, что в результате выдавливания жидкости из зазора 9 также влияет на повыщение гидравли5 ческого сопротивления дросселей .7 и 8. Использованием задатчика 19 п-фазового переменного напряжения при подаче высокочастотных электрических сигналов, сдвинутых по фазе относи0 тельно друг друга, на электроды 16 и 17 виброконцентраторов 12 посредством акустически изоляционного материала 18 обеспечивается независимость колебаний каждого из виброкон5 центраторов 12 в радиальном направлении. Таким образом повьщ1ение гидравлического сопротивления в дросселях 7 и 8 осуществляется одновременно при помощи колебаний виброконцентрато0 ров 12 непосредственно в жидкость в радиальном направлении на резонансной частоте и при помощи эффекта бегущей волны против течения жидкости.

При включении, например, пьезокеg рамических виброконцетраторов 12 дросселя 7 образуется бегущая волна против течения жидкости из напорной линии 20 в сливную линию 21. Гидравлическое сопротивление дросселя 7

0 увеличивается, что приводит к увеличению давления в торцовой камере 2. При этом давление в торцовой камере 3 остается неизменным, так как гидравлическое сопротивление дросселей

5 ,6 и 8 осталось постоянным из-за отсутствия в нем дросселирующей бегущей волны. Под действием перепада давлений в камерах 2 и 3 золотник 4 перемещается вправо (по чертежу).

Q Аналогично работает усилитель- преобразователь при включении пьезо- керамических виброконцентраторов 12 дросселя 8 с бегущей волной против течения жидкости из напорной линии

g 20 в сливную линию 21. Однако золотник 4 перемещается влево (по чертежу) .

Кроме того, усилитель-преобразователь может работать одновременно

с подключением виброконцентраторов 12 обоих дросселей 7 и 8, что позволяет одновременно формировать бегущую волну против и по течению рабоче жидкости в зазоре 9 дросселей 7 и 8.

При незначительной потребляемой мощности достигалось эффективное дросселирование жидкости в зазорах регулируемых дросселей.

Формула изобретения

Электрогидравлический усилитель- преобразователь, содержащий корпус, установленный в нем с образованием торцовых камер золотник, четыре дрос слея, образующие гидравлический мост

И

ш.

f

к диагонали которого подключены торцовые камеры, электромеханический преобразователь, электрически соединенный с задатчиком и выполненный в виде размещенной с зазором в корпусе пьезокерамической втулки, образ ющей с корпусом два из четырех дросселя, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потребляемой мощности, пьезокерамическая втулка выполнена в виде двух независимых пакетов, состоящих из по меньшей мере пяти виброконцентраторов, изолированных один от другого акустически изоляционным материалом, при этом каждый из виброконцентраторов подключен к задатчику.

/ ГЬ

о

Риг.1

Редактор Л. Гратилло

Составитель В. Коваль Техред М.Дидык

Заказ 4624/35 Тираж 639Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-34, Раушская наб., д. 4/5

, .%,. «.«....«-.

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

PU2.3

Корректор А. Тяско

Изобретение м,б. использовано в системах дроссельного регулирования следящих систем. Цель изобретения - уменьшение потребляемой мощности. Для этого электромеханический преобразователь выполнен в виде пьезокерами- ческой втулки 10, установленной в корпусе с зазором 9 и образующей , дроссели. Втулка 10 выполнена в виде двух независимых пакетов 11, состоящих по меньшей мере из пяти виброконцентраторов ( ВК ) 12, ВК подключены к задатчику 19 и изолированы один от другого акустически изоляционным материалом, что обеспечивает независимость колебаний ВК в радиальном направлении. Использованием нескольких ВК в каждом из пакетов обеспечивается эффект бегущей по общей внутренней поверхности втулки 10 волны против течения жидкости, что в результате выдавливания жидкости из зазора 9 влияет на повышение гидросопротивления дросселей. Турбулентность течения жидкости в зазоре 9 также увеличивается за счет использования резонансной частоты радиальных колебаний ВК. 3 ил. (Л СА 4; 00 ю 4