Гидравлический усилитель мощности Советский патент 1988 года по МПК F15B3/00 

Изобретение относится к средствам .гИдроавтоматики, в частности к усили- тЁлям-преобразователям мощности, и мржет быть использовано в гидравлических следящих приводах.

Цель изобретения - уменьшение га- бйритов, повышение крутизны характе- при работе с уменьшенным фазо14238172

штифта 14 больше диаметра d штифта 15 (фиг. 4) ..

Кроме того, в корпусе 1 выполнены дополнительные рабочие окна 17, соответственно сообщенные для каждой из пар распределительных элементов с сГсновными рабочими окнами 2 и 4, при этом ширина Ь, основных рабочих окон

BfeiM запаздыванием на инерционную наг- д 2 и 4 больше ширины Ь дополнительных рабочих окон 17 (фиг. 3).

На фиг. 6-9 золотник 5 выполнен плоским, а основные и дополнительные распределительные элементы 12 и 13

.

На фиг. 1 представлен пример испо- т ьзования усилителя мощности в гидравлическом следящем приводе; на

Изобретение м.б. использовано в гидравлических следящих приводах. Цель изобретения - уменьшение габаритов и повьшение крутизнь х-к при работе с уменьшенным фазовым запазды ванием на инерционную нагрузку. В корпусе 1 выполнены рабочие окна (РО) 2, 3, 4 и дополнительные окна (ДО). В золотнике перпендикулярно его оси 11 закреплены две пары распределительных элементов (РЭ) 12, 13, оси к- рых расположены к одной плоскости перпендикулярно друг другу. ДО сообщены для каждой из пар РЭ с РО 2, 4, при этом ширина РО 2, 4 больше шири-о ны ДО. РО 2, 3, 4, ДО и РЭ 12, 13 выполнены симметрично оси 11 золотника. РЭ.м.б. выполнены в виде штифтов или в виде втулок, при этом каждая из втулок РЭ 13 снабжена в центральной ее части поперечным отверстием. Каждая пара РЭ образует с РО и ДО дросселирующие щели 21, 22, 23, 24. 4 з.п. ф-лы, 13 ил. с « /ff риг.1

20

25

30

фиг. 2 - конструктивная схема усили 5 вьтолнены в виде втулок 18 и 19, ди- теля мощности с цилиндрическим золотником и штифтами; на фиг. 3 - сечение -А на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение li-B на фиг.2; на фиг.5 - вид В на (|иг. 2; на фиг. 6 - конструктивная с|хема усилителя мощности с плоским : олотником и втулками; на фиг. 7 - сечение Г-Г на фиг.6; на фиг.8 - се- ение на фиг.6; на фиг.9 - вид Е а фиг. 6; на фиг. 10 - конструктив- схема усилителя мощности с цилин- ;| рическим золотником с одной д опол- .|1ительной втулкой; на фиг. 11 - се- )ение Ж-Ж на фиг. 10; на фиг. 12 - фечение 3-3 на фиг. 10; на фиг. 13 - речение И-И на фиг.10.

1

Гидравлический усилитель мощности содержит корпус 1 с рабочими окна- йи 2, 3 и 4 и установленным в нем с возможностью поступательного переме- йения золотником 5. Гидравлический усилитель мощности (фиг. 1) подклю- iieH исполнительными гидролиниями 6 J1 7 к гидроцилиндру 8 и охвачен отрицательной обратной связью 9 по положению его штока 10. В золотнике 5 закреплены перпендикулярно его оси 1 1 основные и дополнительные распределительные элементы 12 и 13.

Конструктивная схема усилителя мощности с цилиндрическим- золотником 5 более детально показана на фиг.2-5. Золотник 5 имеет две пары основных и дополнительных распределительных эле-CQ ментов 12 и 13, вьшолненных в-виде штифтов 14 и 15, запрессованных с интервалом по оси 11, определяемым геометрическими размерами окон 2-4. Зо35

40

аметры dj и d2 которых (фиг. 8) связаны соотношением ,j. В центральной части дополнительных втулок 19 вьтолнены поперечные отверстия 20. Соотношение ширины Ь( опиовного рабочего окна 2 или 4 и ширины bj дополнительного рабочего окна 17 соответст вует зависимости Ь( Ь (фиг. 7).

На фиг. 10 - 13 представлен вари- ант усилителя мощности с цилиндрическим золотником 5 с одной парой основных и дополнительных распределительных элементов 12 и 13, вьтолненных в виде втулок 18 и 19.

Каждая из пар основных и дополнительных распределительных элементов 12 и 13 образует с основными и дополнительными рабочими окнами 2-4 и 17 дросселирующие щели 21 - 24.

Для всех представленных вариантов конструктивного выполнения усилителя мощности основные и дополнительные рабочие окна 2 - 4 и 17 и распределительные элементы 12 и 13. выполнены симметрично относительно оси 11 золотника 5.

Технология изготовления всех вариантов -сходна и может содержать до- 45 водку неболыпогс припуска на рабочих торцах (не показаны) штифтов 14, и 15 или втулок 18 и 19 либо сборку окончательно обработанных штифтов 14 и 15 или втулок 18 и 19 при запрессовке их до контрольного упора шаблона (не показан), либо сочетания сборки до упора с доводкой небольшого припуска. Во всех случаях в корпусе 1 предварительно выполняются отверстия

лотник 5 размещен в гильзе 16, уста- (не обозначены) под золотник 5, за новленной-в корпусе 1. Штифты 14 и, 15 расположены в одной плоскости (позицией не обозначена) перпендикулярно один другому, причем диаметр d.

тем устанавливается последний и совместно вьшолняются рабочие окна 2 4 и Г/ и отверстия (не обозначены) под штифты 14 и 15 или втулки 18 и 19.

вьтолнены в виде втулок 18 и 19, ди-

аметры dj и d2 которых (фиг. 8) связаны соотношением ,j. В центральной части дополнительных втулок 19 вьтолнены поперечные отверстия 20. Соотношение ширины Ь( опиовного рабочего окна 2 или 4 и ширины bj дополнительного рабочего окна 17 соответствует зависимости Ь( Ь (фиг. 7).

На фиг. 10 - 13 представлен вари- ант усилителя мощности с цилиндрическим золотником 5 с одной парой основ- ных и дополнительных распределительных элементов 12 и 13, вьтолненных в виде втулок 18 и 19.

Каждая из пар основных и дополнительных распределительных элементов 12 и 13 образует с основными и дополнительными рабочими окнами 2-4 и 17 дросселирующие щели 21 - 24.

Для всех представленных вариантов конструктивного выполнения усилителя мощности основные и дополнительные рабочие окна 2 - 4 и 17 и распределительные элементы 12 и 13. выполнены симметрично относительно оси 11 золотника 5.

Технология изготовления всех вариантов -сходна и может содержать до- . водку неболыпогс припуска на рабочих торцах (не показаны) штифтов 14, и 15 или втулок 18 и 19 либо сборку окончательно обработанных штифтов 14 и 15 или втулок 18 и 19 при запрессовке их до контрольного упора шаблона (не показан), либо сочетания сборки до упора с доводкой небольшого припуска. Во всех случаях в корпусе 1 предварительно выполняются отверстия

(не обозначены) под золотник 5, затем устанавливается последний и совместно вьшолняются рабочие окна 2 4 и Г/ и отверстия (не обозначены) под штифты 14 и 15 или втулки 18 и 19.

21А

Усилитель мощности работает следующим образом.

В исходном положении дросселирующие щели 21 - 24 перекрыты распреде- лительными элементами 12 и 13 и шток 10 гидроцилиндра 8 (фиг. 1) неподвижен. При смещении золотника 5 рабочая жидкость из рабочего окна 3 поступает в рабочие окна 4 и 17 через дроссели- рующую щель 21 и далее в исполнительную гидролинию 7. При этом исполнительная гидролиния через рабочие окна 2 и 17 и дросселирующую щель 23 сообщается со сливом. Под действием пе- репада давления в гидроцилиндре 8 шток 10 перемещается влево (по чертежу), воздействуя через обратную связь 9 на золотник 5, выбирая рассогласование в перемещениях последнего и што- ка 10. Аналогично работает усилитель мощности при перемещении золотника 5 влево (по чертежу), однако в этом случае шток 10 гидроцилиндра 8 перемещается в противоположную сторону.

Упрощение достижения точности в части перекрытий дросселирующих щелей 21 - 24, свойственное рассматриваемым усилителям мощности, имеет относительно большее значение для при- водов с обратными связями, так как этим приводам свойственна колебательность, устранение которой зависит в том числе от простоты достижения точных перекрытий о

Однако, предлагаемое техническое решение может быть использовано и для приводов с однокаскадным усили те- лем в приводах без обратной связи, так как позволяет без увеличения раз- меров усилителя мощности использовать увеличеннЬгй расход при высокоточном исполнении золотника 5. Так, например, применение известных высокоточных цилиндрических золотни- ков 5 со штифтами 14 и 15 или втулками 18 и 19 для улучшения характеристик приводов сдерживается увеличением габаритов усилителя мощности и привода при применении золотника 5 с малым ходом на большой расход или при повьш1ении требований к крутизне расходной характеристики.

Технико-экономическая эффективность от использования предлагаемого решения заключается в упрощении

O s 0 5

о

„ -

5

5

17

обеспечения точности при повьщ1енной крутизне характеристик для работы привода с уменьшенным фазовым запаздыванием на инерционную нагрузку, в уменьшении размеров, унификации узлов при замене приводов, что расширяет область применения- усилителей мощности.

Формула изобретения

//

/ /

(риг.

виде

Г-Г

л-л

gycfff.ff

)

W-u

фие. /3

фигК

19