Электрогидравлический усилитель мощности Советский патент 1992 года по МПК F15B9/00 F15B3/00 

Изобретение относится к устройствам гидроавтоматики и может быть использовано для управления гидравлическими клапанами, насосами регулируемой производительности, гидромоторами и дросселями от мало мощных электрических сигналов. Оно может также использоваться и в злектропневмати ческих системах управления.

Известен электрогидравлический усилитель мощности, содержащий гидрорабпределитель с двумя встречными соплами и заслонкой, связанной с якорем электромеханического преобразователя и упругим, элементом обратной связи, распределительный золотник, выполненный из двух частей, между одними торцевыми поверхностями которых размещён упругий элемент обратной связи, а другие торцевые поверхности подключены к соплам.

Недостатком этого усилителя является нестабильность положения золотника в установившемся режиме при изменении температуры рабочей жидкости.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является электрогидравлический усилитель мощности, содержащий связанные между собой гидролиниями четырехщелевой гидрораспределитель первого каскада типа сопло-заслонка и дроссельный гидрораспределитель второго каскада, каждая заслонка гидрораспределителя первого каскада, размещена в рабочей камере между двумя соосно расположенными соплами, одна из заслонок связана с одним концом элемента обратной связи, другой конец которого размещен в проточке бурта золотника гидрораспределителя второго каскада, связанной гидролинией с рабочей камерой, каждая торцевая камера золотника подключена соответственно к паре сопл по мостовой Ъхеме.

Недостатком этого усилителя является нестабильность характеристик при изменении давления в напорной и сливной гидролиниях из-за малой величины добротности по скорости коэффициента усиления следящего контура гидравлического каскада усиления, .

Цель изобретения - стабилизация характеристик усилителя при изменении давления в напорной и сливной гидролиниях, а тшокё стабилизация .положения золотника в установившемся режиме при изменении температуры рабочей жидкости.

Для этого вГидролиний между рабочими камерами установлен редукционный клапан, управляющая магистраль которого соединена с рабочей камерой сопл, имеющих заслонку, связанную с элементом обратной связи, вход клапана подсоединен к самоочищающемуся фильтру, а выход - к второй рабочей камере сопл, причем проточка дЛя размещения другого конца элемента обратной связи выполнена на крайнем бурте золотника и сообщена вместе с рабочими окнами крайних буртов через постоянный гидродроссель с гидролинией слива.

Изобретение поясняется чертежом.

Электрогидравлический усилитель мощности содержит четырехщелевой гидр авлйческий мост первого каскада типа соryio-заслонка, состоящий из помещенных в сливную и напорную рабочие камеры 1 и 2 соответственно и встречно установленных сопл 3 и 4, разделенных поворотной заслонкой 5 и встречно установленных сопл 6 и 7 с Поворотной заслонкой 8. Заслонка 5 связана с элементом 9 обратной связи, шарнирный конец элемента 9 размещен в проточке 10 крайнего пояска 11 распределительного золотника 12 второго каскада. Торцевые полости 13 и 14 крайних поясков 11 и 15 золотника 12 подключены посредством гидролиний 16,17,18 и 19 к соплам 3,4, 6 и 7. Проточка 10 соединена со сливной рабочей камерой 1 каналом 20 в корпусе 21.

Между камерами 1,2 установлен управляемый редукционный клапан 22, вход управления которого соединен гидролинией 23 с рабочей камерой 1, рабочий вход клапана 22 соединён с напорной гидролинией 24 через самоочищающийся фильтр 25 и с рабочим окном 26 золотника 12, перекрываемым центральным пояском 27, а выход гидролиний 28 соединен с рабочей камерой 2. Проточка Ю сообщена с рабочими окнами 29 и 30 крайних поясков 11 и 15 и со сливной гидролинией 31 через дроссель 32 постоянного сечения. Заслонки 5 и 8 связайы с электромеханическим пре образователем 33, обмотки управления которого (не изображены) подключены к задатчику (не изображен).

Электрогидравлический усилитель работает следующим образом. При отсутствии тока управления в обмотках управления электромеханического преобразователя 33 все подвижные элементы электрогидравли чекого распределителя находятся в нейтральном положении. В этом случае зазоры (щели) между соплами 6 и 7 и заслонкой 8, а также между соплами 3 и 4 и заслонкой 5 равны. Соответственно попарно равны и гидравлические сопротивления этих зазоров. Гидравлический мост, образованный этими сопротивлениями, находится в равновесии. В торцевых полостях 14 и 13 золотника 12 второго каскада, связанных гидролиниями 16,17, 18 и 19 с соплами 3,4, 6 и 7, устанавливается одинаковое давление. Поэтому золотник 12 неподвижен и находится в нейтральном положении.

При появлении тока управления в обмотках электромеханического преобразователя 33, преодолевая жесткость Соответствующих пружин и действия электромагнитных сил, заслонки 5 и 8, жестко связанные между собой, поворачиваются на yгoлv пропорциональный току управления. Смещение заслонок 5, 8 из нейтрального положения приводит к изменению зазоров между соответствующими поверхностями заслонок 5 и 8 и торцев сопл 3, 4, 6 и 7. Это приводит к изменению гидравлического сопротивления регулируемых гидродросселей соплр-заслонка, что в свою очередь приводит к нарушению гидравлического равновесия моста, образованного этими сопротивлениями. Поэтому в исполнительных гидролиниях и соответственно между торцевыми полостями 13 и 14 золотника 12 второго каскада появится расход рабочей жидкости, пропорциональный смещению заслонок 5, 8 из нейтрального положения, т.е. тока управления в обмотках управления катушек эдектромеханического преобразователя 33. Золотник 12 начинает гтеремещаться. При этом золотник 12 увлекает за собой нижний конец элемента 9 обратной связи, реализуемый посредством (выполненного в виде) пружины обратной связи, один конец которой в связан с заслонкой 5, установленной в рабочей камере 1, а другой - размещен в проточке 10 пояЬка 11 золотника 12.

Как только сопротивление в каждой паре сопл 3,4,6 и 7 снова станет одинаковым, благодаря тому, что заслон ки 5 и 8 заняли нейтральное положение, золотник 12 останавливается в положении, соответствующем подведенному току управления,

Питание четырехщелевого гидрораспределителя сопло-заслонка осуществляется через самоочищающийся фильтр 25. Поток жидкости, идущий из напорной гидролинии к центральному пояску 27 золотника IS эЛизодичеСки срывает с поверхности фильтра 25 постепенно осаждающиеся механические частицы загрязнений.

Дроссель 32, установленный в сливной гидролинии 31, служит для обеспечения давления подпора в рабочей камере 1 с целью исключения переходных режимов в зазоре между соплами 3 и 4 и заслонкой 5, существование которых более вероятно при отсутствии этого подпора.

Квадратичная зависимость между расходом И перепадом давления на дросселе 32, изменение в процессе работы давления д напорной п сливной гидролиниях 24, 31 направлены на изменение кoэффициeнtoв крутизны расходной и перепадной характеристик четырехщелевого моста, т.е, гид{)ораспределителя сопло-заслонка, а также к дрейфу нуля электрогидравлического , усилителя в целом. .

Для стабилизации этих параметров служит редукционный клапан 22, входуправлвния которого соединяется с рабочей полостью 1. Таким образом, обеспечивается постоянный перепад давления между pd6iffчими камерами 2 и 1 четырехщелевого гидравлического моста.

Причем, величина этого перепада не зависит от изменения давления в сливной « напорной гидролиниях 31, 24, а также не зависит от изменения температуры рабочей жидкости. Тем самым обеспечивается стабильность характеристик электрогидраелического усилителя.

Таким образом, установка редукционного клапана 22, соединенного с рабочими камерами 1, 2 сопл и самоочищающимся фильтром 25, а также выполнение проточки

10для размещения шарнирного конца элемента 9 обратной связи на крайнем пояске

11золотника и сообщение ее вместе с рабочими окнами 29, 30 крайних поясков 11, 15 золотника 12с гидролинией 31 слива позволяет стабилизировать характеристики усилителя при изменении давления в напорной и слИйной гидролиниях 24, 31 а также стабилизировать положение золотника 12 в установивщемся режиме при изменении температуры рабочей жидкости.

Формула изобретения

1.Электрогидравлический усилитель мощности, содержащий напорную и сливную гидролинии и подключенный к ним, четырехщелевой гидравлический мост, образованный двумя парами встречно установленных в напорной и сливной рабочих камерах con/I, разделенных заслонками, по меньшей мере одна из которых соединена с электромеханическим преобразователем, а также включенный в диа| гональ гидравлического моста распределительный, золотник, один из поясков которого соединен элементом обратной связи с заслонкой, размещенной в сливной камере, а каждая торцевая полость - с двумя соплами, одно из которых размещено в напорной, а другое в сливной камерах, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности характеристик усилителя при изменениях температуры и давления в гидролиниях, он снабжен устройством стабилизации перепада давления между рабочими камерами в виде управляемого редукционного клапана и дросселя постоянного сечения, причем напорная камера соединена с напорной гидролинией через редукционный клапан, а сливная камера непосредственно подключена к входу управления редукционного клапана и соединена со сливной гидролинией через дроссель постоянного сечения.

2.Усилитель поп. 1, отл ича ю щийся тем, чтр элемент обратной связи шарнирно соединен с одним из крайних поясков золотника.

13

32 12 27 26 Э1 3D

Изобретение относится к гидроавтоматике и может быть использовано в злектро- гидравлических системах управления. Целью изобретения является повышение стабильности характеристик усилители при изменениях температуры и давления В гидролиниях. При подаче тока управления заслонки 5. 8 поворачиваются на угол.пропорциональный значению тока. Это приводит к изменению сопротивлений элементов сопло-заслонка и тем самым к нарушению гидравлического равновесия моста. В торцевых полостях 13. 14 появляется расход рабочей жидкости, пропорциональный смещению заслонок 5. 8. Золотник 12 перемещается, поворачивая элемент 9 обратной связи, который возвращает заслонки 5,8 в исходное положение. Дроссель 32 обеспечивает подпор в камере 1 с целью исключения переходных режимов в зазорах между соплами 3. 4 и заслонкой 5. Редукци- 'онный клапан 22 обеспечивает стабильность коэффициентов крутизны расходной и перепадной характеристик гидравлического моста, поскольку управление этим клапаном по давлению в камере 1 позволяет стабилизировать перепад давления между камерами 1. 2 в рабочем диапазоне температур и давлений. 1 з.п. ф-лы. 1 ил.