Электрогидравлическая система Советский патент 1991 года по МПК F15B9/03 F15B13/43 

Изобретение относится к гидроавтоматике и может быть использовано в конструкциях строительных и дорожных машин

Цель изобретения - упрощение конструкции, сокращение габаритов и массы повышение точности и устойчивости.

На фиг 1 изображена электрогидравлическая система с подвижным элементом второго каскада в виде распределительного золотника, на фиг 2 элекгрогидравличе- ская система с подвижным элементом второго каскада в виде исполнительного плунжера

Электрогидравлическая система содержит корпус 1, подвижный элемент второго каскада в виде распределительного золотника 2, крышки 3 и 4 в которых размещены

управляющие золотники 5 и 6 первого каскада, расположенные соосно с золотником 2 и имеющие каждый по одному центральному рабочему пояску (7 и 8) и по два уплот- нительных пояска (9, 10 и 11 12), пропорциональные электромагни ы 13 и 14, якори 15 и 16 которых взаимодействуют с управляющими золотниками 5 и 6 а их внутренние полости 17 и 18 соединены каналами 19 и 20 со сливными каналами 21 и 22 В камерах 23 и 24 управления золотника 2 расположены центрирующие пружины 25 и 26, тарели 27 и 28 и пружины 29 и 30 обратной связи, опертые на золотники 5 и 6 и через тарели 27 и 28 на золотник 2.

В крышках 3 и 4 выполнены проточки 31-36. Проточки 31 и 32 соединены с напорО

Јь

ел о ел

00

ными каналами 37 и 38, проточки 33 и 34 - со сливными каналами 21 и 22, а проточки 35 и 36 через рабочие отводы 39 и 40 сообщены с камерами 23 и 24. Уплотняющие пояски 9 и 10 управляющих золотников 5 и

6изолируют внутренние полости 17 и 18 электромагнитов 13 и 14 от напорных каналов 37 и 38, а уплотняющие пояски 11 и 12 изолируют камеры 23 и 24 от сливных каналов 21 и 22.

Золотники 5 и 6 отжаты пружинами 29 и 30 в крайние положения, а рабочие пояски

7и 8 изолируют рабочие отводы 39 и 40 от напорных каналов 37 и 38, камеры 23 и 24 соединены через рабочие отводы 39 и 40 со сливными каналами 21 и 22, а золотник 2 центрируется пружинами 25 и 26 в среднее положение. На фиг.2 подвижный элемент второго каскада выполнен в виде исполнительного плунжера 41. Электромагниты 13 и 14 образуют электромеханический преобразователь (не обозначен). Подпружиненные торцы 42 и 43 золотников 5 и 6 размещены в камерах 23 и 24. На фиг.2 плунжер 41 связан с устройством регулирования насоса (не показан).

Электрогидравлическая система работает следующим образом.

При подаче управляющего тока в электромагнит 13 якорь 15 с усилием, пропорциональным управляющему току, воздействует на управляющий золотник 5 и, сжимая пружину 29 обратной связи, смещает его вправо на величину, пропорциональную току. Рабочий поясок 7 изолирует проточку 33 от проточки 35, а камера 24 через рабочий отвод 39 и проточки 35 и 31 соединяется с напорным каналом 37. Давление в рабочей камере 24 повышается, а золотник 2 смещается влево, сжимая центрирующую пружину 25, и через пружину 29 обратной связи сдвигает управляющий золотник 5 влево до тех пор, пока он не установится вблизи среднего положения, перекрывая рабочим пояском 7 проточку 35. При этом камера 24 изолируется от напорного канала 37 и сливного канала 21 и в ней поддерживается давление, необходимое для преодоления усилия сжатия пружины 25. Движение золотника 2 прекращается, и его смещение пропорционально управляющему току.

Под управляющим током подразумевается его превышение над током начала зоны пропорционального регулирования, величина которого определяется усилием сжатия пружины 29 или 30 обратной связи, когда управляющие золотники 5 или 6 нахо дятся в среднем положении, а золотник 2 находится в начале зоны регулирования, переместившись на величину зоны нечувствительности.

При уменьшении тока в электромагните 13 сила воздействия якоря 15 на управляющий золотник 5 уменьшается и золотник 5 под действием пружины 29 смещается вле- .во, сообщая камеру 24 со сливным каналом 21 через рабочий отвод 39 и проточки 35 и 33. Давление в рабочей камере 24 уменьша0 ется, и золотник 2 под воздействием центрирующей пружины 25 смещается к среднему положению. При этом уменьшается сила воздействия пружины 29 обратной связи на управляющий золотник 5 и он воз5 вращается в среднее положение, изолируя камеру 24 от напорного 37 и сливного 21 каналов и поддерживая в ней давление, необходимое для преодоления усилия сжатия пружины 25. Движение золотника 2 прекра0 щается, и смещение его пропорционально управляющему току.

При возрастании тока в электромагните 13 золотник 2 движется влево, вытесняя рабочую жидкость из камеры 23 в сливной

5 канал 22 через рабочий отвод 40 и проточки 36 и 34. Давление в рабочей камере 23 за счет потерь в каналах и местных сопротивлений становится выше давления в сливном канале 22 на величину, пропорциональную

0 скорости движения золотника 2. что обуславливает возникновение на торцах управляющего золотника 5 соответствующей силы, сдвигающей его влево (в среднее положение). В результате проходная площадь

5 между проточками 35 и 31 уменьшается, что приводит к уменьшению скорости золотника 2. Это оказывает стабилизирующее влияние на динамику электрогидравлического усилителя мощности.

0При уменьшении тока в электромагните

13 золотник 2. возвращаясь в среднее положение, движется вправо, а рабочая жидкость поступает в камеру 23 из сливного канала 22 через рабочий отвод 40 и проточ5 ки 36 и 34. При этом давление в камере 23 падает ниже давления в сливном канале 22 на величину, пропорциональную скорости золотника 2,что обуславливает возникновение на торцах управляющего золотника 5

0 соответствующей силы, сдвигающей его в среднее положение. В результате проходная площадь между проточками 35 и 33 уменьшается, что приводит к уменьшению скорости золотника 2. Таким образом реа5 лизуется дополнительная обратная связь по скорости золотника 2, демпфирующая его колебаний за счет уменьшения проходной площади управляющих золотников 5 и 6.

При подаче управляющего тока в электромагнит 14 золотник 2 аналогичным образом смещается вправо на величину, пропорциональную току управления При этом все элементы электрогидравлической системы работают симметрично описанному

Принцип действия конструкции, изображенной на фиг 2, аналогичен описанному, но в данном случае плунжер 41 связан с устройством регулирования насоса В результате пропорционально току изменяется подача насоса

В предлагаемой электрогидравлической системе отсутствуют пары трения в связи между управляющими золотниками и подвижным элементом второго каскада а размещение торцов управляющих золотни ков в камерах управления обеспечивает формирование цепи дополнительной обратной связи по скорости подвижного элемента второго каскада оказывающей стабилизирующее влияние на динамику си стемы

й

Формула изобретения Электрогидравлическая система, содержащая электромеханический преобразователь с двумя пропорциональными

5 электромагнитами, два взаимодействующих с последними управляющих золотника первого каскада, подпружиненные каждый с одного из торцов пружиной обратной связи, и расположенный соосно с управляющи10 ми золотниками подвижный элемент второго каскада с центрирующими пружинами и камерами управления, подключенными к управляющим золотникам отличающаяся тем, что, с целью упрощения

15 конструкции, сокращения габаритов и массы, повышения точности и устойчивости, подпружиненные торцы управляющих золотников размещены в камерах управления, в кэждой из которых установлены концент- 20 рично центрирующая пружина и внутри последней пружина обратной связи опертая на подвижный элемент второго каскада

Изобретение м б использовано в конструкциях строительных и дорожных машин Цель изобретения - упрощение конструкции, сокращение габаритов и массы, повышение точности и устойчивости электрогидравлической системы Два пропорциональных электромагнита электромеханического преобразователя взаимодействуют с управляющими золотниками первого каскада. Золотники подпружинены с торцов пружиной обратной связи Соосно с управляющими золотниками расположен подвижный элемент второго каскада с центрирующими пружинами и камерами управления, подключенными к золотникам Подпружиненные торцы змеевиков размещены в камерах управления, в каждой из к-рых концентрично установлены центрирующая пружина и внутри последней пружина обратной связи, опертая на подвижный элемент второго каскада Размещение торцов в камерах обеспечивает формирование цепи дополнительной обратной связи по скорости элемента второго каскада, оказываю щей стабилизирующее влияние на динамику системы 2 ил 6

13 15ПЭ57 11 25323 21 39 / г w 29 „ 26X1Z Q

ШЯ„.4 Ц -А. .// . °1816

31 37/935 21 JJ 42

13 15 17 9

7 33 fl 5 Jff V W28 Ц 263012 8 5 м , ,7, V7 i I I i , i I i I I 10Ю 16

У 371935 33 2

Риг 2

Я ®М22362032 38

«« 222УХ х б Зт