Гидроусилитель Советский патент 1991 года по МПК F15B3/00 F01L5/06 

Изобретение относится к гидроавтоматике и может быть использовано в конструкциях электрогидравлических приводов,

Целью изобретения является повышение чувствительности, точности и надежности.

На фиг.1 изображена конструктивная схема гидроусилителя; на фиг.2 - график изменения проходного сечения дросселя для формирования перепада давления в торцовых полостях, необходимого для полной компенсации гидродинамической силы, воздействующей на золотник.

Гидроусилитель содержит четырехкро- мочный золотник 1, размещенный в гильзе 2, имеющей центральную расточку 3, соединенную каналом 4 с источником давления (на фиг. не показан) и с центральной межпо- ясковой полостью 5 золотника 1, распределительные окна 6 и 7 для взаимодействия с рабочими поясками 8 и 9 золотника 1, подключенные к исполнительному механизму

(на фиг. не показан) каналами 10 и 11, и две крайние соединенные со сливом расточки 12 и 13 для взаимодействия с профилированными по наружной поверхности крайними поясками 14 и 15, образующими с поясками 8 и 9 боковые межпоясковые полости 16 и 17, а с гильзой 2 - торцовые полости 18 и 19.

Пояски 14 и 15 выполнены с отверстиями 20, 21 и 22, 23 соответственно для постоянного соединения полостей 16 и 17 с полостями 18 и 19, а профилированная наружная поверхность каждого крайнего пояска 14 и 15 выполнена в виде соединенных с полостями 18 и 19 прямоугольных пазов 24, 25 и 26, 27 соответственно, длина которых меньше ширины поясков 14 и 15, размещенных с положительным перекрытием расточек 12 и 13 со стороны полостей 16 и 17 и с отрицательным перекрытием пазов 24, 25 и 26, 27. Для привода золотника 1

О

NJ ю о о ел

предназначены пребраэователь 28 и толкатели 29 и 30.

Величина отрицательного перекрытия С пазов 24, 25 и 26, 27 определяется из соотношения

с.1.

где a, b -коэффициенты уравнения прямой 31 (см.фиг.2), апроксимирующей кривую 32 изменения проходного сечения переменного дросселя (образуемого пазами 24-27 с расточками 12 и 13), для формирования перепада давления в полостях 18 и 19 для полной компенсации гидродинамической силы, воздействующей на золотник 1, от величины х смещения последнего.

Ширина В пазов 24-27 определяется из соотношения

При протекании рабочей жидкости через пазы 26 м 27 на них, как на дросселе, с кромками расточек 12 и 13 образуется перепад давления A PI, вызывающий действие на золот ник 1 силы R, компенсирующей гидродинамическую силу FR,

R APi Азол,

где Азол - площадь торца золотника,м; При полной компенсации

.

Расход через переменный дроссель, образованный пазами 26, 27(24,25)

20

Q A

У2ДР|

Изобретение относится к гидроавтоматике и может быть использовано в конструкциях электрогидравли еских приводов. Целью изобретения является повышение чувствительности, точности и надежности. При подаче сигнала на преобразователь 28 толкатель 29 сдвигает золотник 1. Источник давления через канал 4, расточку 3, полость 5 и окно 6 соединяется с каналом 10. Канал 11 через распределительное окно 7, полость 17, отверстия 22 и 23 в пояске 15, полость 19, пазы 26 и 27 золотника 1 и расточку 13 соединится со сливом. На золотник 1 воздействует гидродинамическая сила, направ ленная на закрытие окна 6. При протекании рабочей жидкости через пазы 26 и 27 на них, как на дросселе с кромками расточек 12 и 13, образуется перепад давления, воздействующий на золотник 1 в направлении компенсации гидродинамической силы, 2 ил,

В -, п

п - количество пазов.

Толкатель 30 размещен в отверстии (на фиг.1 не показано) золотника 1. соединенном с полостью 5. Длина окон 6 и 7 не меньше удвоенного хода золотника 1.

Гидроусилитель работает следующим образом.

При подаче сигнала на преобразователь 28 толкатель 29 сдвигает золотник 1, например, по стрелке А. Источник давления через канал 4, расточку 3, центральную меж- поясковую полость 5, распределительное окно 6 соединяется с каналом 10 гидроусилителя. Канал 11 через распределительное окно 7, межпоясковую полость 17, отверстия 22 м 23 в пояске 15, торцовую полость 19, пазы 26,27 золотник 1, расточку 13 будет соединен со сливом. При протекании через золотник 1 гидроусилителя рабочей жидкости расходом Q м3/с на этот золотник действует гидродинамическая сила FR. Осевая составляющая гидродинамической силы направлена в сторону закрывания распределительного окна 6 (7) и может быть вычислена по формуле

FR 0,465 %-р.

MO

где Q - расход через полости золотника 1,

АО площадь дросселируемой щели переменного дросселя м2;

р- удельная плотность рабочей жидкости, кг/м .

где 4 - коэффициент расхода;

А - площадь переменного дросселя, м2. Тогда площадь этого дросселя, необходимая для полной компенсации гидродина- мической силы FR,

Q Y/P А Р

зол

2 FR

График изменения площади переменного дросселя, необходимой для полной компенсации гидродинамической силы от смещения золотника 1 от нейтрального положения х - кривая 32 (см.фиг.2), Аппроксимируется эта кривая линейной зависимостью

А ах +Ь,

т.е. уравнение прямой 31, параллельной касательной к кривой 32 в средней точке рассматриваемого участка, так, чтобы в зонах перекомпенсации и недокомпенсации получались примерно одинаковые значения

нескомпенсированных сил от гидродинамической силы при максимально открытом золотнике 1. Аналогично гидроусилитель работает при смещении золотника 1 в направлении, противоположном стрелке А.

Формула изобретения

Гидроусилитель, содержащий четырех- рамочный золотник, размещенный в гильзе, имеющей центральную расточку, соединенную с источником давления и с

центральной межпоясковой полостью золотника, распределительные окна для взаимодействия с рабочими поясками золотника, подключенные к исполнительному механизму, и две крайние соединенные

со сливом расточки для взаимодействия с профилированными по наружной поверхности крайними поясками, образующими с рабочими поясками боковые межпоясковые полости, а с гильзой - торцовые полости, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, точности и надежности, крайние пояски выполнены с отверстиями для постоянного соединения боковых межпоясковых полостей с торцо20 8 5 3 5 7 V

УЖ/Х/7м/У/ул//////У/

Ю

30

г 25 С

0

выми полостями, а профилированная наружная поверхность каждого крайнего пояска выполнена в виде соединенных с торцовой полостью прямоугольных пазов, длина которых меньше ширины пояска, размещенного с положительным перекрытием крайней расточки со стороны боковой межпоясковой полости и с отрицательным перекрытием прямоугольных пазов.

А Л 23 13 15 I I / 26

Фие.1

0.4 0,8 Ц 16 Х,нн

Фиг 2