Электрогидравлический усилитель Советский патент 1991 года по МПК F15B3/00 

23

V14

Изобретение относится к гидроавтоматике и может быть использовано в системах автоматического управления регулируемых гидромашин. Цель изобретения - повышение быстродействия. При нейтральном положении заслонки 2 и неподвижном поршне 25 расходы питания элементов 16 и 17 равны нулю. После отклонения заслонки 2, например, вправо безразмерное давление Р Р-Рс элемента 8 возраРП - PC стает, а элемента 7 - уменьшается, где Рп - давление питания; Рс - давление слива. Величина пропускаемого каждым вихревым элементом расхода питания определяется формулой Qn / ЛэУ4-(Рп -рс) . где/Ai - коэффициент пропускной способности; f3 - площадь выхода из вихревого элемента; р- плотность рабочей жидкости. В результате в полость 21 гидродвигателя 22 поступает через канал 19 инверсный расход питания элемента 17, а из полости 20 вытекает на слив расход питания элемента 16. При этом создается перепад давления, перемещающий поршень 25 до тех пор, пока усилие от пружин 26 и 27 не уравновешивает перепад давления на поршне 25. 3 ил. ч И

26 20 25 // П Я I1

фиг.1

Изобретение отностися к гидроавтоматике и может быть использовано в системах автоматического управления регулируемых гидромашин.

Целью изобретения является повыше- ние быстродействия.

На фиг.1 изображена схема электрогидравлического усилителя; на фиг.2 - график зависимости пропускной способности вихревого элемента первого каскада от сигнала управления; на фиг.З - график зависимости пропускной способности вихревого элемента второго каскада от сигнала управления.

Электрогидравлический усилитель содержит электромеханический преобразова- тель 1, соединенный с заслонкой 2 элемента сопло-заслонка, сопла 3, 4 которого соединены с каналами 5, б слива вихревых элементов 7, 8 первого каскада гидроусилителя, каналы 9, 10 управления которых соединены с гидролинией 11 подвода рабочей жидкости, а каналы 12.13 питания - с каналами 14, 15 управления дополнительных вихревых элементов 6, 17 второго каскада гидроусилителя, каналы 18, 19 питания последних подключены к полостям 20, 21 исполнительного гидродвигателя 22. а каналы 23, 24 слива - к гидролинии отвода рабочей жидкости (не обозначена). Поршень 25 гидродвигателя 22 подпружи- нем пружинами 26, 27.

Электрогидравлический усилитель работает следующим образом.

При нейтральном положении заслонки 2 оба вихревых элемента 7,8 первого каска- да работают в инверсном режиме, пропускания по каналам 12, 13 питания сдинакопые расходы, определяемые точкой а на графике коэффициентов (фиг.2). По оси абсцисс графика фиг.2 отложено без- размерное давление Р управления элементов первого каскада Р-Рс

Р

. Величина пропускаемого

Рп-Рс

каждым вихревым элементом расхода пита- ния определяется формулой:

Qn /Unf3l Tpn PC ) :

где //л коэффициент пропускной способности элемента;

f3 - площадь выхода из вихревого элемента;

Рп - давление питания;

Рс - давление слива; / - n/.отность рабочей жидкости.

Инверсные расходы вихревых элементов 7, 8 первого каскада поступают в каналы 14, 15 управления вихревых элементов 16,

5

10

15 0 5 0

5 0

5

0

17 второго каскада. При нейтральном положении заслонки 2 и неподвижном поршне 25 расходы питания вихревых элементов 16, 17 второго каскада равны нулю, а их режим работы определяется точкой в на фиг.З, где по оси абсцисс отложено безразмерное давление Ру управления элементов 16, 17 второго каскада.

При отклонении заслонки 2, например, вправо равновесие нарушается При этом для элемента 8 первого каскада Р возрастает, для элемента 7 - уменьшается. Режим работы вихревого элемента 8 первого каскада определяется теперь точкой 2 на фиг.2, режим работы элемента 7 - точкой 1. Соответственно режим работы вихревого элемента 17 второго каскада определяется точкой 2 на фиг.З, режим работы элемента 16 - точкой 1. Это значит, что в полость 21 поступает через канал 19 питания инверсный расход элемента 17, а из полости 20 вытекает слив расход питания элемента 16, При этом создается перепад давления питания элементов 16, 17 РП2 -Рп1, перемещающий поршень 25 влево до тех пор, пока усилие от пружин 26, 27 не уравновесит перепад давления на поршне 25. Тогда последний останавливается и расходы питания элементов 16, 17 второго каскада становятся равными нулю. Соответственно точки 1 и 2 на фиг.З возращаются в исходное положение в, как показано пунктирными стрелками. Теперь, хотя режим работы каждого элемента 16,17 второго каскада характеризуется одной и той же точкой в, т.е. одинаковым отношением Ру, но сами давления Рп и Ру различны для элементов 16, 17, чем и обеспечивается усилие на неподвижном поршне 25. При этом режим работы вихревых элементов 7, 8 первого каскада по-прежнему определяется точками 1 и 2.

Расчеты показывают, что в схеме с четырьмя вихревыми элементами достигается более высокое быстродействие, чем в схеме с двумя вихревыми элементами, так как время переходного процесса уменьшается в полтора - два раза.

Формула изобретения

Электрогидравлический усилитель, содержащий электромеханический преобразователь, соединенный с заслонкой элемент сопло-заслонка, сопла которого связаны с вихревыми элементами первого каскада гидроусилителя, а каналы питания последних с входами управления второго каскада гидроусилителя, связанного с полостями исполнительного гидродвигателя, а также гидрошлчии подвода и отвода рабочей жидкости, отличающийся тем, что

с целью повышения быстродействия, второй каскад гидроусилителя выполнен в виде двух дополнительных вихревых элементов, при этом каналы питания последних подключены к полостям исполнительного гидродвигателя, каналы слива - к гидролинии

Фиг I

аи-t

отвода рабочей жидкости, а каналы управления - к каналам питания вихревых элементов первого каскада, каналы управления которых соединены с гидролинией подвода рабочей жидкости, а каналы слива - с соплами элемента сопло-заслонка.

S-t

Pl- t