Гидравлический шаговый привод Советский патент 1992 года по МПК F15B11/12 F15B3/00 

Изобретение относится к прокатному производству, а именно к устройствам гидроавтоматики, работающим при высоких давлениях или жидкостях, отличных от минерального масла.

Известны гидравлические исполнительные механизмы, содержащие гидроцилиндр, у которых сброс жидкости из гидроцилиндра осуществляется через дросселирующий золотник, что приводит к нагреву жидкости, и при повышении давления к интенсивному износу дросселирующих устройств.

Опыт построения гидроприводов, использующих подобное решение, показывает, что данное решение может быть применено на давление не выше 32 МПа из-за ограничений, накладываемых кавитацией рабочей жидкости, интенсивным износом дросселирующих кромок

гидрораспределителя и низкой устойчивостью процесса слива.

При повышенных давлениях (порядка 40-100 МПа) наиболее целесообразным является дозированный объемный сброс жидкости из камер -высокого давления. Однако механизм отбора жидкости, используемый в этом приводе в виде плунжерного насос э с клапанным распределителем, отличается громоздкостью, сложностью, высокой стоимостью, и, что самое главное, чрезмерно низким быстродействием, в силу чего этот механизм не может быть применен в современных позиционных приводах, например, в ГНУ прокатных станов.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является гидравлический привод, содержащий исполнительный гидроцилиндр с дифференциальным поршнем,

XJ 00

«д

4 О

о

мультипликатор, с двумя полостями высокого давления и двумя полостями низкого давления, разделенными ступенчатым поршнем, и двухкаскадный золотниковый гидрораспределитель между исполнительным гидроцилиндром и мультипликатором. Недостатком данного привода является то, что он из-за наличия золотникового распределителя на входе в гидроцилиндр может быть использован только на минеральных маслах и аналогичных им жидкостях при средних давлениях. Точность привода снижена, т.к. при высоких давлениях утечки в распределителе через зазоры в золотнике будут влиять на величину перемещения поршня гидроцилиндра.

Целью изобретения является повышение точности позиционирования поршня гидроцилиндра при отборе жидкости из его рабочей полости или любой другой емкости под давлением, в том числе при повышенных давлениях и на любых рабочих жидкостях.

Поставленная цель достигается созданием гидравлического шагового привода, содержащего исполнительный гидродвигатель и подключенное к нему.и к сливу через обратные клапаны дозирующее устройство, имеющее ступенчатый поршень, и, по меньшей мере, по одной приводной и рабочей полости, причему согласно изобретению, каждый обратный клапан, подключенный входом к рабочей полости дозирующего устройства, соединен выходом со сливом и снабжен запирающим устройством с камерой управления, подключенной ко входу одного из обратных клапанов, подключенных к рабочей полости дозирующего устройства выходом, а к гидродвигателю входом.

Такое конструктивное решение позволяет повысить точность позйцйОВи о вания поршня гидроцилиндра при отборе жидкости из его рабочей полости.

На чертеже изображен гидравлический шаговый привод.

Гидравлический шаговы й привод содержит исполнительный гидродвигатель 1 (гидроцилиндр), гидравлическое дозирующее устройство 2, выполненное по схеме поршневого мультипликатора, два обратных клапана (всасывающих) 3, А между гидродвигателем 1 и дозирующим устройством 2, два обратных (сливных) клапана 5, б между дозирующим устройство 2 и сливом, гидрораспределитель 7.

Ступенчатый поршень 8 дозирующего устройства 2 образует две приводные полости 9, 10 и две рабочие полости 11, 12 высокого давления. Сливные клапаны 5, 6 снабжены запирающими устройствами 13,

14 в виде поршня 15, воздействующего через толкатель 16 на затвор 17 клапана 5 (или 6).

Гидравлический шаговый привод работает следующим образом.

В исходном положении ступенчатый поршень 8 дозирующего устройства 2 неподвижен, т.к. гидрораспределитель 7 находится в нейтральном положении, камеры 11,

0 12 одновременно находятся под давлением жидкости из полости 18 гидродвигателя 1, камеры 9, 10 (в данном исполнении гидрораспределителя) одновременно находятся под давлением Р.

5 Таким образом, поршень 8 статически уравновешен.

Пои необходимости опустить поршень гидродвигателя 1, например, в полость 10 от источника давления Р подается жидкость

0 под давлением, поршень 8 начинает смещаться влево (по схеме) и- поршень 8 вытесняет жидкость из полости 11 через сливной клапан 14 на слив 19, при этом клапан 13 закрыт. В полость 12 через обратный клапан

5 4 поступает-жидкость из полости 18 гидродвигателя 1.

Величина смещения поршня гидродвигателя 1 определяется величиной перемещения поршня 8 и соотношением

0 диаметров поршней гидродвигателя 1 и дозирующего устройства 2. После того как поршень 8 выполнит полный ход, что определяется датчиком положения (на схеме не показано).,давление управления подается в

5 полость управления 9, поршень 8 реверсируется - начинает движение вправо и жидкость из гидродвигателя начинает поступать в полость 12. В любом положении поршня 8 плунжеры 19 и 20 статически урав0 повешены, т.к. находятся под одним и тем же давлением из гидродвигателя 1, а это при малости перепадов давления на обратных клапанах при их срабатывании определяет малую мощность управления, высокое быс5 тродействие дозирующего устройства, высокую точность позиционирования поршня гидродвигателя 1.

Таким образом, использование заявляемого технического решения позволяет по0 высить точность позиционирования поршня гидродвигателя при отборе жидкости из его рабочей полости или из емкости под давлением.,

Нетрудно видеть, что при соединении

5 слива 19 с камерой 18 гидр о двигателя 1, входа обратных клапанов 3,4 с баком, дозирующее устройство может быть использовано как обычный мультипликатор для дозированной подачи жидкости в гидродвигатель.

Формула изобретения Гидравлический шаговый привод, содержащий исполнительный гидродвигатель и подключенное к нему и к сливу через обратные клапаны дозирующее устройство, имеющее ступенчатый поршень и по меньшей мере по одной приводной и рабочей полости, отличающийся тем,, что, с целью повышения точности за счет дозированного отбора жидкости из гидродвигателя, каждый обратный клапан, подключенный входом к рабочей полости дозирующего устройства, соединен выходом со сливом и снабжен запирающим устройством с камерой управления, подключенной к входу одного из обратных клапанов, подключенных к рабочей полости дозирующего устройства выходом, а к гидродвигателю - входом.

Использование: в гидроавтоматике. Сущность изобретения: к исполнительному гидродвигателю и сливу подключено через обратные клапаны дозирующее устр-во. Ус- тро-во имеет ступенчатый поршень и по меньшей мере по одной приводной и рабочей полости, Каждый обратный клапан, подключенный входом к рабочей полости устр-ва, соединен выходом со сливом и снабжен запирающим устройством с камерой управления. Камера подключена к входу одного из обратных клапанов, подключенных к рабочей полости дозирующего устройства выходом, к гидродвигателю - входом. 1 ил.

Редактор А.Вер

Техред М.Моргентал

Заказ 4264ТиражПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„ 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

У

Корректор П.Гереши