Гидросистема Советский патент 1992 года по МПК F15B15/04 

Изобретение относится к объемным гидродвигателям, предназначенным для преобразования гидравлической энергии в механическую работу выходного звена.

Цель изобретения - пэвышение надежности путем приведении силового гидроцилиндра в состоят е пространственной устойчивости.

На чертеже представл эна принципиальная схема гидросистемы.

Гидросистема состоит из силового и вспомогательных гидроцилиндров 1-3, подключенных через распределитель 4 к источникам питания наносами 5 и 6 и сливной гидролинии 7. Поршневая и штоковая полости вспомогательных гидроцилиндров 2 и 3

соединены с выходами электрогидравлических преобразователей 8 и 9, соединенных через усилители 10 и 11 с чувствительными элементами 12 и 13 угловой несоосности. Кроме этого, поршневая и штоковая полости вспомогательных гидроцилиндров 2 и 3 дополнительно соединены с выходами дросселирующих распределителей 14 и 15, соединенных через нормально замкнутые электромагнитные муфты 16 и 17с чувствительными элементами 18 и 19 осевого положения штоков гидроцилиндров 2 и 3.

Напорные магистрали распределителей 14 и 15 соединены между собой, с гидроаккумулятором 20, через обратный клапан 21 с сигнализатором 22 давления, с напорными

vj

Сл)

ся о ю а

магистралями электрогидравлических преобразователей 8 и 9 и через распределитель 4, выполненный с дополнительным управлением от электромагнитов 23 и 24, с насосом

5постоянного давления. Сливные магистрали распределителей 14 и 15 и электрогидравлических преобразователей 8 и 9 соединены со сливной гидролинией 7. Электромагнитные муфты 16 и 17 питаются от источника 25 электроэнергии через нормально разомкнутые контакты 26, которые соединены с электромагнитом 27, подключенным к сигнализатору 22 давления 0, к которому дополнительно подсоединены электромагниты 23 и 24 управления распределителем 4. К источнику 25 электроэнергии электропроводкой 28 дополнительно подключены усилители 10 и 11 и сигнализатор 22 давления. Силовой гидроцилиндр 1 гидролиниями 29 соединен с насосом 6 и сливной гидролинией 7.

Гидросистема работает следующим образом.

Во включенном состоянии гидросистемы при промежуточном (нейтральном) положении распределителя 4 рабочая жидкость от насоса 5 постоянного давления подобранного по мощности с учетом реализации максимально необходимого поддерживающего усилия, по гидролиниям 29 поступает на входы гидроаккумулятора 20, заряжая его, электрогидравлических преобразователей 8 и 9, управляемых через усилители 10 и 11 чувствительными элементами 12 и 13 угловой несоосности штока и корпуса гидроцилиндра 1, величина которой, как известно, жестко связана с его прогибами, действующими на него нагрузками и требуемым для их компенсации поддерживающим усилием. Первоначально элементы 12 и 13 выставлены на полную соосность элементов гидроцилиндоа 1. При изменении их положения в произвольной плоскости сигнала с элементов 12 и 13 поступают на усилители 10 и 11, где формируются и усиливаются, затем на электрогидравлические преобразователи 8 и 9, заставляя последние направлять рабочую жидкость на вспомогательные гидроцилиндры 2 и 3 в ту или иную их полость, в зависимости от появившейся угловой несоосности. Гидроцилиндры 2 и 3 работают до полного совмещения осей элементов гидроцилиндра 1.

При включении гидроцилиндра 1, которое осуществляется одновременно электромагнитами 23 и 24, жидкость, питающая его, направляется по гидролиниям 29 от насоса

6и от гидроцилиндра 1 к сливной гидролинии 7. Вспомогательные гидроцилиндры 2 и

3 работают аналогично предыдущему режиму, т.е. питаются от насоса 5 через распределитель 4, электрогидравлические преобразователи 8 и 9, управляемые через,

усилители 10 и 11 элементами 12 и 13, следящими за соблюдением гидроцилиндром 1 соосности штока и корпуса. В этом режиме также осуществляется зарядка гидроаккумулятора 20. При работе гидроцилиндра 1

0 возможно его рабочее пространственное перемещение относительно опор корпусов гидроцилиндров 2 и 3. Штоки их, шарнирно соединенные с корпусом гидроцилиндра 1, следуют за ним, поддерживая в любой точке

5 перемещений. При этом элементы 18 и 19 осевого положения штоков гидроцилиндров 2 и 3 свободно следуют за ними, поворачивая разомкнутые в этом случае соединенные с ними полумуфты электромагнитных муфт

0 16 и 17.

В момент кратковременного или длительного отключения всей гидросистемы, включая и источник 25 электроэнергии, распределитель 4, управляемый электромагни5 тами 23 и 24, отключающими ручное управление, занимает нейтральное положение. Электрогидравлические преобразователи 8 и 9 запирают гидроцилиндры 2 и 3 в последнем положении поддержки, контак0 ты 26 размыкаются, электромагнитные муфты 16 и 17 замыкаются, запоминая это последнее поддерживающее положение гидроцилиндра 1 по расположению штоков гидроцилиндров 2 и 3 относительно их кор5 пусов. Осуществляется поддержка гидроцилиндра 1 в статическом режиме под действием на систему статических нагрузок. Давление в гидросистеме поддерживает гидроаккумулятор 20, В случае появления

0 утечек (переточек) рабочей жидкости через уплотнительные узлы гидроцилиндров 2 и 3 их штоки под действием нагрузки от гидроцилиндра 1 начинают проседать. Это не остается незамеченным для гидросистемы,

5 адаптирующейся к этим условиям и реализующей самослежение. Поворачиваясь, элементы 18 и 19 через нормально замкнутые муфты 16 и 17 приводят в движение дросселирующие распределители 14 и 15,которые,

0 открываясь, направляют рабочую жидкость от гидроаккумулятора 20 в ту или иную полость гидроцилиндров 2 и 3, тем самым возвращая их в исходное, ранее отмеченное элементами 18 и 19 положение. Вновь осу5 ществляется поддержка силового гидроцилиндра 1, но теперь уже автоматическая.

В случае аварийного выхода из строя насосов 5 и 6 системы поддержки запирается клапан 21, сигнализатор 22 давления, среагировав на падение давления в системе, отключает электромагниты 23 и 24 (ставя распределитель 4 в нейтральное положение, тем самым отключая гидроцилиндр 1 и разгружая систему), выключает электромагнит 27, размыкая контакты 26, через них замыкает полумуфты электромагнитных муфт 16 и 17, вводя тем самым гидросистему опять в режим адаптированного самослежения по принципу, описанному выше,

В случае аварийного выхода из строя гидроцилиндра 1 его поддержка осуществляется так же,как и при нейтральном распо- ложении распределителя 4. В случае аварийного выхода из строя источника 25 питания электросистемы через сигнализа- тор 22 давления отключаются электромагниты 23 и 24 (ставя распределитель 4 в нейтральное положение, тем самым отключая гидроцилиндр 1 и разгружая гидросистему), электромагнит 27, размыкающий контакты 26, и замыкающий полумуфты электромагнитных муфт 16 и 17, вводя гидросистему опять в режим адаптированного самослежения по принципу, описанному выше. В гидросистеме используется рас- пределитель 4 с дополнительным управлением от электромагнитов 23 и 24 наряду с другим, например, ручным. При этом, если они отключаются, распределитель 4 независимо от другого управления занимает толь- ко нейтральное положение, отключая силовой гидроцилиндр 1 и разгружая гидросистему от динамических нагрузок.

Применение гидросистемы позволяет повысить ее надежность (по параметрам безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости), увеличить ресурс работоспособности (за счет разгрузки силового и вспомогательных цилиндров, реагирующих на нагрузочный режим первого, зависящий от его устойчивого пространственного положения) и повысить ее функциональные возможности (пространственная устойчивость, адаптация и самослежение в режимах нормального и аварийного функционирования, работа в условиях действия статических и динамических нагрузок, быстродействие за счет передачи управляющего электросигнала вместо гидроволны, а также за счет обеспечения постоянного силового действия вспомогательных цилиндров).

Формула изобретения Гидросистема, содержащая силовой гидроцилиндр, два вспомогательных гидроцилиндра, штоки которых кинематически связаны с корпусом силового гидроцилиндра, при этом рабочие полости гидроцилиндровподключенычерезраспределитель к напорной и сливной гидролиниям, отл ичающаяся тем, что, с целью повышения надежности путем приведения силового гидроцилиндра в состояние пространственной устойчивости, два вспомогательных гидроцилиндра расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях, проходящих через ось силового гидроцилиндра, рабочие полости каждого из вспомогательных гидроцилиндров сообщены с напорной и сливной гидролиниями, электрогидравлический преобразователь, связанный через усилитель с чувствительным элементом угловой несоосности штока и корпуса силового гидроцилиндра и дросселирующий распределитель с механическим управлением, связанный через нормально замкнутую электромагнитную муфту с чувствительным элементом осевого перемещения штока вспомогательного гидроцилиндра относительно корпуса, а напорные магистрали дросселирующих распределителей сообщены между собой и с гидроаккумулятором,

/ Т

13 29

Изобретение относится к объемным гидродвигателям, предназначенным для преобразования гидравлической энергии в механическую работу выходного звена. Цель изобретения - повышение надежности путем приведения ы левого гидроцилиндра в состояние пространств энной устойчивости. Сущность изобретения: два вспомогательных гидроцилиндра расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях, проходящих через ось силового гидроцилиндра, рабочие полости каждого из вспомогательных гидроцилиндров сообщены с напорной и сливной гидролиниями, электрогидравлический преобразователь связан через усилитель с чувствительным элементом угловой несоосности штока и корпуса силового гидроцилиндра, дросселирующий распределитель с механическим управлением связан через нормально замкнутую элек- тромагнитную муфту с чувствительным элементом осевого перемещения штока вспомогательного гидроцилиндра относительно корпуса, а напорные магистрали дросселирующих распределителей сообщены между собой и гидроаккумулятором. 1 ил. (Л С