ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ Советский патент 1971 года по МПК F15C3/14 

Настоящий гидравлический усилитель мощности применяется в схемах дроссельного гидравлического привода.

Известен гидравлический усилитель мощности, содержащий корпус, каскад управления, построенный по мостовой схеме на базе дросселей типа сопло-заслонка, два датчикарасходомера, распределительный золотник. В параллельные рабочие линии гидроцилиндра включено по одному датчику-расходомеру, каждый из которых представляет собой сдвоенный пружинный клапан, состоящий из обратного клапана и клапана (датчика) расхода. Обратный клапан пропускает рабочую жидкость, поступающую к гидроцилиндру, и не пропускает на слив, а клапан расхода пропускает жидкость на слив и не пропускает к гидроцилиндру.

В известном гидроусилителе датчики имеют зазоры, по которым происходят утечки рабочей жидкости, тем более, что к полостям датчиков подводится рабочее давление (высокое по сравнению с давлением слива); плунжеры клапанов датчиков имеют поверхности трения, по которым возможпо их заклинивание, что снижает надежность всего устройства. Из-за наличия сухого трения плунжеров и облитерационных явлений понижается чувствительность датчиков и увеличивается гистерезис; клапанам датчиков присуща конструктивная

и технологическая сложность и высокая трудоемкость изготовления.

Кроме того, датчики-расходомеры имеют погрешность, которая увеличивается с увеличением расхода.

Настоящий гидравлический усилитель мощности отличается тем, что, с целью улучшения динамических характеристик, улучшения расходной характеристики, расширения функциональных возможностей, два входных дросселя каскада управления выполнены переменными типа сопло-заслонка с мембранным элементом в качестве заслонки, а мембранный элемент выполнен из двух мембран разного диаметра,

соединенных штангами.

Кроме того, усилитель отличается тем, что, с целью линеаризации характеристики и увеличения проводимости входного дросселя кольцевые буртики золотника образуют с ответной конической поверхностью корпуса переменные расходомерные дроссели.

На чертеже приведена конструктивная схема гидравлического усилителя мощности, где: 1-управляющая заслонка; 2, 3 - сопла;

4, 5 - входные сопла; 6, 7-мембраны малого диаметра; 8, 9 - мембраны большого диаметра; jO, 11 - штанги; Г2-распределительный золотник; 13, 14 - переменные расходомерные дроссели; 15, 16 - подмембранная по22 - мембранные элементы; 23, 24 - кольцевые буртики; 25, 26 - конические поверхности; 27 - дифференциальный дроссель типа соплозаслонка; 28, 29 - входные дроссели; 30 - корпус. При подаче на вход гидравлического усилителя управляющего сигнала управляющая заслонка / переместится, например, влево. При этом давление в междроссельной камере 19 возрастет, а в междроссельной камере 20 упадет. В соответствии с этим мембрана 6 малого диаметра переместится влево, увеличив давление в меладроссельной камере 19 и расход к распределительному золотнику 12, а мембрана 7 малого диаметра переместится также влево, уменьшив давление в междроссельной камере 20 и расход к золотнику. В этом проявляется действие положительной обратной связи.

Под действием разности давлений, возникщей в междроссельных камерах 19 и 20, распределительный золотник 12 начнет двигаться вправо.

Рабочая жидкость от гидропривода через мел дроссельную камеру 17 и далее через переменный расходомерный дроссель 13 поступает на слив. При этом в междроссельной камере /7 и в связанной с ней подмембранной полости 15 появится давление, зависящее от расхода через переменный расходомерный дроссель 13. Под действием разности сил, обусловленных давлениями в подмембрапной полости 15 и междроссельной камере 19 мембранный элемент 21 начнет перемещаться вправо, уменьшая проходное сечение переменного расходомерного дросселя и в соответствии с этим давление в междроссельной камере 19. Одновременно с увеличением давления в междроссельной камере 17 начнет уменьшаться давление в междроссельной камере 18 и под действием сил, обусловленных давлениями в подмембранной полости 16 и междроссельной камере 20 мембранный элемент 22 переместится также вправо, увеличив давление в междроссельной камере 20. Перемещение мембранных элементов 27 и 22 и распределительного золотника 12 прекратится, когда наступит равновесие сил, действующих на эти элементы. При этом распределительный золотник 12 займет положение, при котором расход через него будет пропорционален управляющему сигналу. Таким образом, мембранные элементы 21 и 22 являются сумматорами и суммируют давление местной положительной обратной связи и внешней отрицательной обратной связи.

В предлагаемом гидравлическом усилителе мощности применен каскад управления, выполненный по мостовой схеме с четырьмя переменными дросселями, причем входные дроссели 28, 29 управляются мембранными элементами 21, 22, на которых суммируются давления местной положительной и внешней отрицательной обратных связей.

Предмет изобретения

1.Гидравлический усилитель мощности, выполненный по мостовой схеме с дифференциальным дросселем типа сопло-заслонка и двумя дросселями в плечах моста и с распределительным золотником в диагонали моста, отличающийся тем, что, с целью улучшения

динамических характеристик, улучшения расходной характеристики и расширения функциональных возможностей, два входных дросселя выполнены переменными типа сопло-заслонка с мембранным элементом в качестве

заслонки, а мембранный элемент выполнен из двух мембран разного диаметра, соединенных штангами.

2.Гидравлический усилитель мощности по п. 1, отличающийся тем, что, с целью линеаризации характеристики и увеличения проводимости входного дросселя, кольцевые буртики золотника образуют с ответной конической поверхностью корпуса переменные расходомерные дроссели.

R SSSSiSaJ .

Ю В

; J J 27 1 in i : / Г :J r;: j2525 4

Sff 12 20

.л..гм -ji:-.,;

-v:-,-:ia:n i. ...Л;

2S

18