Механизм регулирования подачи реверсивного насоса Советский патент 1993 года по МПК F15B9/02 F04C15/00 F04C29/08 

Изобретение относится к машиностроению и может найти применение в гидросистемах станков с ЧПУ (например, плоскошлифовальных, долбежных) и других машин.

Известен механизм регулирования с гидроусилителем типа сопло-заслонка, у которого роль заслонки выполняетторец иглы, нагруженной давлением со стороны сопла (см. В.К.Свешников, А.А.Усов. Станочные гидроприводы. М,: Машиностроение, 1988, с. 241, рис. 6.5). В процессе работы усилие от давления постоянно сравнивается с действующими на иглу дополнительно усилиями со стороны регулировочной пружины и катушки электромеханического преобразователя, поэтому игла работает в режиме кла- пана, обеспечивая пропорциональное изменение давления на входе в сопло в зависимости от электрического сигнала управления. Позиционирование управляемого

элемента (в данном случае золотника) возможно лишь путем изменения давления в его торцовой камере и использования силовой пружины, нагружающей золотник с противоположной стороны. Такое решение приводит к увеличению габаритных размеров устройства и не отвечает требованиям высокой надежности, поскольку изменение условий истечения жидкости через гидроусилитель (например, из-за изменения ее температуры) приводит к появлению значи-. тельной ошибки позиционирования.

Известен также механизм регулирования подачи пластинчатого насоса, в котором питание системы управления с клапаном давления (возможно пропорциональным) реализовано от основного насоса через дроссель (см. там же стр. 29, рис. 2.5.г.). Недостатком конструкции является невозможность реверсивного режима работы.

vi

00

ю

ы

оо

;СЛ

Прототипом изобретения является механизм регулирования подачи реверсивного насоса, содержащий насос управления, два гидроцилиндра различных диаметров с рабочими полостями и поршнями, контактирующими с расположенным в дренажной полости реверсивного насоса органом регулирования подачи, гидроусилитель, выполненный по полумостовой схеме, связанный с задающим двигателем и поршнем гидроцилиндра большего диаметра, причем рабочая полость гидроцилиндра меньшего диаметра соединена с напорной линией насоса управления (см. В.К.Свешников, А.А.Усов;Станочные гидроприводы. М.: Машиностроение, 1982, с. 38, рис. 10).

Поскольку в данном механизме гидроусилитель выполнен в виде двухкромочного золотника, он имеет пониженную надежность в связи с опасностью заклинивания при попадании загрязняющих частиц в радиальный зазор. Кроме того, золотниковый гидроусилитель имеет увеличенные осевые размеры.

Целью изобретения является повышение надежности и уменьшение габаритных размеров механизма регулирования подачи реверсивного насоса.

Поставленная цель достигается тем, что в. известном механизме регулирования подачи реверсивного насоса гидроусилитель выполнен в виде регулируемого сопротивления, образованного осевым каналом в поршне гидроцилиндра большего диаметра с выходом в дренажную полость, и винтовой оправкой, связанной с задающим двигателем и снабженной двусторонним ограничителем хода, причем рабочая полость гидроцилиндра большего диаметра расположена со стороны винтовой оправки и соединена с напорной линией насоса управления через постоянное гидравлическое сопротивление. Двусторонний ограничитель хода может быть выполнен в виде буртика, размещенного на винтовой оправке с образованием двух торцовых полостей и двух упоров, при этом торцовые полости соединены с дренажной полостью через осевое отверстие, выполненное в винтовой оправке. Винтовая оправка может быть связана с задающим двигателем муфтой, допускающей свободу осевого перемещения винтовой оправки. С целью установки рабочего органа в нейтральное положение при запуске насоса, каждый из поршней обоих гидроцилиндров может быть снабжен пружиной и ограничителями хода пружин. В качестве задающего двигателя может быть установлен шаговый электродвигатель.

Таким образом, предлагаемое решение соответствует критерию изобретения новизна. Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию существенные отличия.

На фиг. 1 показано конструктивное исполнение устройства; на фиг. 2 - узел регулирования подачи в увеличенном виде.

Механизм регулирования подачи реверсивного насоса содержит насос управления

5 1, два гидроцилиндра - большего диаметра 2 и меньшего диаметра 3 с рабочими полостями соответственно 4 и 5 и поршнями 6 и 7, контактирующими с расположенным в дренажной полости 8 органом регулирова0 ния подачи 9, гидроусилитель 10, выполненный по полумостовой схеме, связанный с задающим двигателем 11 и поршнем 6 гидроцилиндра большего диаметра, причем рабочая полость 5 гидроцилиндра меньшего

5 диаметра 3 соединена с напорной линией 12 насоса управления 1. Гидроусилитель 10 выполнен в виде регулируемого сопротивления, образованного осевым каналом 13 в поршне 6 гидроцилиндра большего диамет0 ра 2 с выходом в дренажную полость 8, и винтовой оправкой 14, связанной с задающим двигателем 11 и снабженной двусторонним ограничителем хода 15. Рабочая полость 4 гидроцилиндра большего диамет5 ра 2 расположена со стороны винтовой оправки 14 и соединена с напорной линией 12 насоса управления 1 через постоянное гидравлическое сопротивление 16. Двусторонний ограничитель хода 15 выполнен в виде

0 буртика 17, размещенного на винтовой оправке. 14 с образованием двух торцовых полостей 18 и 19 и двух упоров 20 и 21, при этом торцовые полости 18 и 19 соединены с дренажной полостью 8 через осевое отвер5 стие 22, выполненное в винтовой оправке 14. Винтовая оправка 14 соединена с задающим шаговым двигателем 11 муфтой 23, допускающей свободу осевого перемещения винтовой оправки 14. С целью установ0 ки органа регулирования подачи 9 в нейтральное положение при запуске насоса, каждый из поршней 6 и 7 обоих гидроцилиндров снабжен пружинами соответственно 24 и 25 и ограничителями хода

5 26 и 27 пружин. На чертеже дополнительно обозначены: А и Б -линии связи с гидродвигателем.

Работает механизм регулирования подачи реверсивного насоса следующим образом.

В зависимости от положения органа регулирования подачи 9 насос подает масло из линии А в линию Б или наоборот, причем направление подачи определяется направлением смещения органа регулирования подачи 9 от нейтрального положения, а ее величина - величиной эксцентриситета (более подробно работу насоса см. В.К. Свешников, А.А. Усов. Станочные гидроприводы. М.: Машиностроение, 1988, с. 26).

Положение органа регулирования подачи 9 относительно нейтрального положения определяется взаимодействием поршней 6 и 7 и пружин 26 и 27, которые устанавливают орган регулирования подачи 9 в среднее положение при выключении насоса. Управление положением орана регулирования подачи 9 реализуется путем перемещения винтовой оправки 14 при ее вращении шаговым электродвигателем 11 через муфту 23. Так при смещении винтовой оправки 14, например вправо, увеличивается зазор между оправкой 14 и осевым каналом 13, в результате чего давление в рабочей полости 4 уменьшается и усилие, создаваемое давлением в рабочей полости 5 и пружиной 25, сдвигает орган регулирования подачи 9 вместе с поршнем 6 вправо до тех пор, пока зазор не уменьшится до исходной величины, соответствующей равновесию сил на органе регулирования подачи 9. При смещении винтовой оправки 14 влево, давление в полости 4 растет и орган регулирования подачи 9 смещается влево. Учитывая соотношение рабочих площадей

поршней 7 и 8, равное 1:2, можно сделать вывод о том, что при неподвижном оргаж регулирования подачи 9 давление в рабочв полости 4 примерно равно половине давле ния в напорной линии 12 насоса управлени:

1 (усилия пружин 24 и 25 сравнительно не велики). Винтовая оправка 14 разгружена о действия осевых сил давления на ее рабе чий торец, что позволяет обеспечить доста точно высокое быстродействие механизма

а применение цифрового принципа управ ления и гидроусилителя, малочувствительного к засорению - существенное повышение надежности,

Поскольку регулируемое и постоянно гидравлическое сопротивление гидроусили теля 10 имеют геометрию, близкую к диа рагме, точность регулирования практическ не зависит от температуры рабочей жидкс

сти,

В гидросистеме с реверсивным насосом практически отсутствуют дроссельные потери мощности. Это обеспечивает повышение КПД гидропривода и уменьшает тепловыделение, что особенно важно для прецизионного оборудования.

Сущность изобретения: поршни двух гидроцилиндров различных диаметров с рабочими полостями контактируют с расположенным в дренажной полости реверсивного насоса органом регулирования подачи. Гидроусилитель выполнен по полумостовой схеме и связан с задающим двигателем и поршнем гидроцилиндра большего диаметра. Рабочая полость гидроцилиндра меньшего диаметра соединена с напорной линией насоса управления. Гидроусилитель выполнен в виде регулируемого сопротивления, образованного осевым каналом, расположенным в поршне гидроцилиндра большего диаметра с выходом в дренажную полость. Винтовая оправка связана с задающим двигателем и снабжена двусторонним ограничителем хода. Рабочая полость гидроцилиндра большего диаметра расположена со стороны винтовой оправки и соединена с напорной линией насоба управления через постоянное гидравлическое сопротивление. 4 з.п. ф-лы, 2 ил. СО С

Формула изобретения

0 5 0 5

ложена со стороны винтовой оправки и соединена с напорной линией насоса управления через постоянное гидравлическое сопротивление.

22 78 13 2 Bud