Электрогидравлический усилитель Советский патент 1989 года по МПК F15B13/44 

18

3 iTTI

0.а.;

со

..11

Изобретение относится к гидроавтоматике и может быть использовано в гидросистемах летательных аппаратов и промышленных роботов.

Цель изобретения - повышение КПД и быстродействия.

На фиг. 1 изображена схема электрогидравлического усилителя; на фиг. 2 - характеристика вихревого элемента.

Усилитель содержит источник 1 питания, распределитель 2 с подпружиненным пружинами 3, 4, золотником 5 и полостями 6, 7 управления, элемент сопло - заслонка, встречно установленные и разделенные заслонкой 8 сопла 9, 10 которого размещены в камере 11, а также балансные дроссели, выполненные в виде вихревых элементов 12, 13. Камера 11 соединена с источником I питания, а сопла 9, 10. подключены к управляющим каналам 14, 15 элементов 12, 13, каналы 16, 17 питания которых соединены с полостями 6, 7, а выходные каналы 18, 19 - со сливом.

Электрогидравлический усилитель работает следующим образом.

При нейтральном положении заслонки 8 поток рабочей жидкости от источника 1 питания поступает в камеру И и симметрично делится между соплами 9, 10. Перепад давления в полостях 6, 7 равен нулю и золотник 5 неподвижен, расходы питания элементов 12, 13 равны нулю, что соответствует точке «а на фиг. 2.

При отклонении заслонки 8, например, вправо, как показано пунктиром на фиг. 1, равновесие нарушается. Сопло 9 открывается шире, давление в канале 14 возрастает, также увеличивается, но в меньшей степени, давление Р„, действующее со стороны полости 6 на торец золотника 5. Золотник 5 смещается вправо (по чертежу) со скоростью, определяемой расходом управления Qy. Для вихревого элемента 12 этот режим работы является инверсным и характеризуется точкой «ai на фиг. 2.

Одновременно прикрывается сопло 10 и давление Р,,2 в канале 15 падает, вихревой элемент 13 отпирается, давление Р„2 в полости 7 соответственно уменьшается. В канале 17 питания возникает расход Q,,. Режим работы вихревого элемента 13 определяется точкой «а2 на фиг. 2.

0

5

0

Так возникает перепад давления P,,i-Р„2 в полостях 6, 7 на торцах золотника 5, который определяет новое положение золотника 5 в соответствии с усилием пружин 3, 4, выполняющих функции внутренней обратной связи.

По мере перемещения золотника 5 расход Q,, уменьшается и становится равным нулю при неподвижном золотнике 5. Режим работы обоих вихревых элементов 12, 13 снова характеризуется одной и той же точкой «а на фиг. 2, но сопровождается различными давлениями Р„ и Р„-2 и заслонка 8 находится в отклоненном положении.

Расход Qy, возникающий в момент отклонения заслонки 8 от нейтрального положения, характеризует быстродействие управляющего каскада (чем он больше, тем выше быстродействие).

При диаметре сопел 9, 10, равном 0,5 мм, максимальном отклонении заслонки 8, равном ±0,1 мм, и диаметре выходного канала 18 (19) вихревого элемента, равном 1 мм, управляющий расход Q, в каскаде с вихревыми элементами 13, 14 при больших отклонениях заслонки 8 превышает в 1,5-2 раза расход Q, схемы с постоянными балансными дросселями.

При этом внешние утечки рабочей среды и, следовательно, энергии минимальны, так как определяются самым малым из расходов каждого вихревого элемента - расходом в канале управления.

Формула изобретения

35

Электрогидравлический усилитель, содержащий источник питания, распределитель с подпружиненным золотником и полостями управления, элемент сопло-заслонка, встречно установленные и разделенные заслонкой сопла которого размещены в камере и подключены к балансным дросселям, выполненным в виде вихревых элементов, связанных с золотником, отличающийся тем, что, с целью повыщения быстродействия и КПД, камера элемента сопло-заслонка соединена с источником питания, а сопла подключены к управляющим каналам вих- д5 ревьгх элементов, каналы питания которых соединены с полостями управления распределителя, а выходные каналы - со сливом.

40

Изобретение может быть использовано в гидросистемах летательных аппаратов. Цель изобретения - повышение КПД и быстродействия усилителя. Сопла 9,10 элемента сопло-заслонка размещены в камере 11 и подключены к балансирным дросселям, выполненным в виде вихревых элементов (Э) 12,13, связанных с золотником 5 распределителя 2. Камера 11 сообщена с источником 1 питания, а сопла 9,10 подключены к управляющим каналам (К) 14,15 Э 12,13. К 16,17 питания Э 12,13 соединены с полостями 6,7 управления золотника 5, а выходные К 18,19 - со сливом. При нарушении равновесия золотник 5 смещается со скоростью, определяемой расходом Q_Y управления в К питания соответствующего Э. В полостях 6, 7 возникает перепад давления, определяющий новое положение золотника 5 в соответствии с усилием пружин 3,4, выполняющих функции внутренней обратной связи. Расход Q_Y характеризует быстродействие управляющего каскада. При этом внешние утечки рабочей среды минимальны, так как определяются самым малым из расходов каждого Э - расходом в К управления. 2 ил.

фиг. 2