Гидравлический шаговый привод Советский патент 1974 года по МПК F15B15/02 

1

Изобретение относится к системам управления машинами, а именно к гидравлическим шаговым приводам.

Известны гидравлические шаговые приводы, содержащие гидроцилиндр с подвижной и неподвижной частями, сообш,ающийся с напорной и сливной магистралями и через дискретное распределительное устройство, выполненное в виде плунжера с кольцевыми канавками,-с каналами гидрокоммутатора. Однако ,в известных гидравлических шаговых приводах не предусмотрена компенсация сбоя шагов в среднем и крайних положениях подвижной части гидроцилиндра, вследствие чего может возникнуть недопустимое рассогласование положений задаюш;его устройства и гидравлического шагового .привода, которое приводит к нарушению регулировки системы управления машиной.

Целью изобретения является обеспечение компенсации сбоя шагов в среднем и крайних положениях подвижной части гидроцилиндра.

Это достигается тем, что подвижная часть гидроцилиндра подпружинена, а плунжер размешен IBO втулке, выполненной с окнами для сообщения с гидрокоммутатором, ширина которых равна шагу привода и щирине канавок плунжера, и с пазом, соединенным с полостями гидроцилиндра и через дроссель - с напорной магистралью, причем длина паза больше расстояния между крайними окнами втулки.

На чертеже схематично изображен описываемый гидравлический шаговый привод в разрезе.

Привод содержит подвижный гидроцилиндр 1, в котором установлен неподвижный поршень 2. Гидроцилиндр посредством сухаря 3 и

шарнирно соединенной с ним тяги 4 связан с подвижной частью дискретного распределительного устройства, выполненного в виде плунжера 5. На наружной поверхности плунжера имеются кольцевые канавки «а шириной, равной шагу S привода. Канавки разделены поясками «б, ширина которых равна удвоенному шагу привода при выполнении последнего трехтактным. Плунжер 5 размещен во втулке 6, выполненной с окнами «в

шириной, равной шагу S привода, а расстояние между окнами для трехтактного привода равно 45.

Окна «в сообщаются между собой пазом «г, который выполнен на внутренней ловерхности втулки 6 и имеет длину, большую расстояния между крайними окнами втулки. Каждое из окон «в соединено посредством каналов 7, 8, 9 с гидрокоммутатором, состоящим из трех двухпозидионных гидрораспределителей с золотниками 10, 11, 12. Гидрораспределители гидрокоммутатора каналами 13, 14, 15 соединены со сливной магистралью 16.

Подвижный гидроцилиндр 1 Поднружинен с двух сторон посредством пружин 17 и 18, установленных в стаканах 19 и 20. Гидроцилиндр снабжен вилкой 21, которая связана с уцравляющим органом гидропривода машины, например, с люлькой регулируемого насоса.

Рабочие полости «д и «е гидроцилиндра 1 посредством каналов 22 и 23 и гидрораспределителя 24, задающего направление движения гидроцилиндра, могут сообщаться либо с каналом 25, связанным с пазом «г втулки 6, и напорной магистралью через канал 26 и дроссель 27, либо с каналом 28 и сливной магистралью 16. Гядрораспределители тидрокоммутатора с золотниками 10, 11, 12 и гидрораспределитель 24, задающий направление движения гидроцилиндра, переключаются электромагнитами 29-32.

В исходном положении управляющий орган привода машины удерживается в среднем положении посредством пружин 17 и 18. Плунжер 5 дискретного распределительного устройства занимает положение, показанное на чертеже, при котором его пояски «б перекрывают окна «в втулки 6, соединенные с каналами 8 и 9, а окно, соединенное с каналом 7, через одну из канавок «а плунжера 5 и паз «г втулки 6 соединено с каналом 25. При этом рабочая жидкость из напорной магистрали, проходя через дроссель 27, каналы

26и 25, паз «г, канавку «а плунжера 5, окно «в 1втулки 6, сообщенное с каналом 7, и золотник 10, попадает в сливную магистраль 16, благодаря чему давление в рабочих полостях «д и «е гидроцилиндра 1 оказывается примерно одинаковым, и гидроцилиндр остается неподвижным.

При необходимости изменения положения управляющего органа, папример, для перемещения его влево от среднего положения, электромагниты 29 и 31 включаются, и золотники 10 и 1,2 занимают положение, при котором каналы 7 и 9 будут отключены от сливной магистрали 16. Гидрораспределитель 24 при этом за-нимает положение, показанное на чертеже, а его электромагнит 32 обесточен. Электромагнит 30 выключен и золотник 11 занимает положение, при котором канал 8 будет сообщен со сливной магистралью 16.

При этом расход рабочей жидкости через дроссель 27 уменьшится, давление в каналах 25, 23 и левой полости «д гидроцилиндра 1 увеличится. Под воздействием этого давления гидроцилиндр начнет перемещаться влево. Одновременно будет перемещаться влево плунжер 5. Это будет происходить до тех пор, пока окно «в втулки 6, соединенное с каналом 8 и золотником II, не сообщится с каналом 25, в результате чего рабочая жидкость из напорной магистрали через дроссель

27пойдет в сливную магистраль, и в левой части «д гидроцилиндра установится избыточное давление, соответствующее усилию пружины 17 и другим силам, действующим на управляющий орган гидропривода. Благодаря возникающему равновесию сил гидроцилиндр остановится.

Таким образом, привод обеспечивает перемещение управляющего органа на определенное расстояние, определяемое геометрическими параметрами дискретного шагового гидрораспределителя.

Для перемещения гидроцилиндра еще на один шаг выключается электромагнит 29, а электромагнит 30 включается. Следующий шаг происходит при выключении электромагнита 31 и включении электромагнита 29. В

дальнейшем цикл повторяется.

Для перемещения гидроцилиндра к среднему положению в обратном направлении, если взаимное расположение канавок плунжера и окон втулки соответствует указанному на

чертеже, отключается электромагнит 29, а электромагнит 31 включается. Для следующего шага в том же направлении выключается электромагнит 30, а электромагнит 29 включается, затем отключается электромагнит 31,

включается электромагнит 30 и т. д.

Движение гидроцилиндра вправо от среднего положения осуществляется при включенном электромагните 32 и при соответствующем переключении электромагнитов 29, 30, 31.

Если управляющие сигналы на электромагниты поступают раньше, чем привод успевает их отрабатывать, происходит нарушение соответствия между количеством отработанных и поданных сигналов или «сбой шагов. Описанная конструкция привода обеспечивает компенсацию «сбоя шагов в крайних положениях гидроцилиндра. Это осуществляется включением всех трех электромагнитов 29, 30, 31. При этом в канале 25 и в соединенной с ним рабочей полости «д гидроцилиндра 1 устанавливается максимальное давление, обеспечивающее непрерывное движение гидроцилиндра в крайнее положение. Компенсация «сбоя шагов .в среднем положении осуществляется выключением всех трех электромагнитов 29, 30, 31. При этом канал 25 при любом положении плунжера 5 относительно втулки 6 соединен со сливной магистралью 16 и под действием пружин 17, 18 гидроцилиндр возвращается в среднее положение. Таким образом исключается нарушение регулировки системы управления машиной.

Предмет изобретения

Гидравлический шаговый привод, содержащий гидроцилиндр с подвижной и неподвижной частями, сообщающийся с напорной и сливной магистралями и через дискретное распределительное устройство, выполненное в виде плунжера с кольцевыми канавками, - с каналами гидрокоммутатора, отличающийся тем, что, с целью обеспечения компенсации сбоя шагов в среднем и крайнем положениях, подвижная часть гидроцилиндра

подпружинена, а плунжер размещен во втулке, выполненной с окнами для сообщения с гидрокоммутатором, щирина которых равна щагу привода и ширине канавок плунжера,

и с пазом, соединенным с полостями гидроцилиндра и через дроссель - с напорной магистралью, причем длина паза больще расстояния между крайними окнами втулки.