Линейный гидроусилитель Советский патент 1992 года по МПК F15B9/03 

(Л

С

Использование: в качестве регулирующего устр-ва в гидравлических нажимных механизмах прокатных станов, Сущность изобретения: на поршне гидроцилиндра закреплена гайка винтовой передачи, винт к- рой связан предохранительной пальцевой муфтой с золотником дроссельного гидрораспределителя, противоположный конец к- рого кинематически связан с валом шагового двигателя. Гидроцилиндр снабжен закрепленным штоком, в к-ром размещена гайка. Предохранительная муфта выполнена в виде соосно соединенных между собой сильфона и полой втулки с вилкообразными выступами, в к-рых выполнены продольные пазы для размещения пальцев, закрепленных радиально на золотнике. Втулка свободно установлена на конце винта и соединена с ним сильфоном. 2 ил.

Изобретение относится к гидроавтоматике и может быть использовано в качестве регулирующего устройства в гидравлических нажимных механизмах прокатных станов.

Известен линейный гидроусилитель, содержащий задающий шаговый электродвигатель, соединенный муфтой с ходовым винтом несамотормозящейся винтовой передачи, расположенным внутри штока гидроцилиндра, гайку, расположенную внутри упругой втулки, которая с определенным натягом установлена в отверстии штока, дроссельный гидрораспределитель, поджатый пружиной к буртику на винте. При повороте ротора шагового электродвигателя ходовой винт ввертывается или вывертывается из гайки, при этом происходит смещение связанного с винтом золотника из нейтрального положения. В соответствующую полость гидроцилиндра направляется поток масла под давлением и поршень

перемещается, возвращая золотник в исходное положение.

Недостатком известного линейного гидроусилителя является самопроизвольный проворот при аварийной ситуации ротора шагового двигателя, находящегося под напряжением, потеря позиций поршня при восстановлении работоспособности гидроусилителя после аварийной ситуации, а также расположение вала внутри золотника, что определяетего значительные габариты.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является гидроусилитель, содержащий поршневой гидроцилиндр, гайку, в которую ввернут ходовой винт несамотормозящейся винтовой передачи, свободный конец винта связан через пальцевую муфту с золотником дроссельного гидрораспределителя, противоположный конец которого связан кинематически с валом шагового двигателя.

VI XI 00

со

vj

4

При повороте шагового двигателя на некоторый угол смещается золотник. Масло из подвода направляется по каналам под торец поршня. Последний перемещается, вызывая посредством шариковых гаек вращение винта и связанного с ним золотника, так что золотник, взаимодействуя своим пазом с шипом муфты шагового двигателя, возвращается в нейтральное положение.

Известный линейный гидроусилитель имеет следующие недостатки: осевое смещение валов винта и золотника, а также вала шагового двигателя обуславливает износ золотникя, увеличение утечек гидрораспределителя, что ведет к снижению надежности и долговечности дроссельного гидрораспределителя; самопроизвольный проворот шагового двигателя, находящегося под напряжением, при аварийной ситуации; потеря позиции поршня при восстановления работоспособности гидроусилителя после аварийной ситуации.

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных качеств путем повышения долговечности и надежности за счет исключения самопроизвольного проворота шагового двигателя и потери позиции поршня при восстановлении работоспособно- сти гидроусилителя.

Цель достигается тем. что линейный гидроусилитель, содержащий гидроцилиндр с закрепленной в его поршне гайкой винтовой передачи, винт которой связан предохранительной пальцевой муфтой с золотником дроссельного гидрораспределителя, противоположный конец которого кинематически связан с валом шагового двигателя, снабжен закрепленным в поршне дополнительным штоком, в последнем размещена гайка, а предохранительная муфта выполнена в виде соосно соединенных между собой сильфона и полой втулки с вилкообразными выступами, в которых выполнены продольные пазы для размещения пальцев, закрепленных радиально на золотнике, при этом втулка свободно установлена на конце винта и соединена с ним с помощью сильфона.

На фиг.1 изображена схема линейного гидроусилителя; на фиг.2 - схема предохранительной муфты.

Гидроусилитель содержит гидроцилиндр 1 с крышкой 21 и с закрепленной в его поршне (не обозначен) на дополнительном штоке 3 гайкой 2 винтовой передачи, винт 4 которой связан предохранительной пальцевой муфтой 5 с подпружиненным золотником 6 дроссельного гидрораспределителя 7, противоположный конец которого кинематически связан муфтой 8 с валом (не обозначен) шагового двигателя, например электродвигателя 9. Муфта 5 выполнена в виде соосно соединенных между собой сильфона

13 и полой втулки 12с вилкообразными выступами 17, 18, в которых выполнены продольные пазы 19, 20 для размещения пальцев 14, 15, закрепленных радиально на ведущей полумуфте 10, выполненной на зо0 лотнике 6. Втулка 12 свободно установлена на ведомой полумуфте 11, выполненной на конце винта 4, и соединена с последним с помощью сильфона 13. На полумуфте 10 выполнен сферический выступ 16. К гидроци5 линдру 1 подключены источники давления питания Рпит и противодавления РПр.

Линейный гидроусилитель работает следующим образом.

При повороте вала шагового электро0 двигателя 9, например, по часовой стрелке, золотник 6 гидрораспределителя 7 через муфту 8 поворачивается, одновременно через муфту 5 поворачивается винт 4, который при этом вворачивается в гайку 2 винтовой

5 передачи, в результате чего золотник 6 под действием своей пружины смещается влево. Вследствие перераспределения гидравлических сопротивлений поршень гидроцилиндра смещается вправо на вели0 чину, равную осевому смещению винта 4. При повороте вала шагового электродвигателя 9 против часовой стрелки смещение влево поршня гидроцилиндра 1 осуществляется аналогичным образом.

5 В случае аварийной ситуации, например при внезапном падении давления противодавления РПр, поршень гидроцилиндра

Iсмещается влево на полный ход, при этом полумуфты 10, 11 муфты 5 расцепляются,

0 что предохраняет золотник 6 и муфту 8 от поломки. Поршень гидроцилиндра 1 под действием нагрузки смещается вправо.

При этом выступы 17, 18 упираются в крышку21 гидроцилиндра 1 и поршень, пре5 одолевая усилие противодавления, перемещается на полный ход вправо. При восстановлении работоспособности гидроусилителя поршень гидроцилиндра 1 возвращается под действием перепада

0 давления в исходное положение.

Причем в первом случае полумуфты 10,

IIавтоматически сцепляются путем попадания пальцев 14, 15 в пазы 19, 20 муфты 5 (фиг.2).

5 Наличие сильфона 13 в муфте 5 обеспечивает компенсацию смещения осей золотника 6 и винта 4, что гарантирует минимальный износ золотника 6 и повышает долговечность работы гидрораспределителя.

Такое конструктивное исполнение гидроусилителя позволяет использовать как несамотормозящуюся винтовую резьбу, так и самотормозящуюся, при гарантированном предохранении гидроусилителя от поломки и последующем восстановлении позиции поршня, что важно для нажимных механизмов прокатных станов. Применение винтовой передачи с широким диапазоном шага расширяет область применения таких гидроусилителей.

Формула изобретения, Линейный гидроусилитель, содержащий гидроцилиндр с закрепленной на его поршне гайкой винтовой передачи, винт которой связан предохранительной пальце/ Ь 3 2

&Рлр.

ф&г. i

0

5

вой муфтой с золотником дроссельного гидрораспределителя, противоположный конец которого кинематически связан с валом шагового двигателя, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности и надежности, гидроцилиндр снабжен закрепленным штоком, в последнем размещена гайка, а предохранительная муфта выполнена в виде соосно соединенны-х между собой сильфона и полой втулки с вилкообразными выступами, в которых выполнены продольные пазы для размещения пальцев, закрепленных радиально на золотнике, при этом втулка свободно установлена на конце винта и соединена с ним с помощью сильфона.

Рпилг.

,Е

Фиг. 2