Электрогидравлический преобразователь Советский патент 1976 года по МПК F15C3/02 

1

Рзобретение относится к области автоматического управления и может быть использовано в гидравлических системах управления.

Известные электрогидравлические преобразователи, содержащие последовательно соединенные электромеханический и механогидравлический преобразователи,недостаточно надежны l , 2 .

Наиболее близким аналогом к данному изобретению является электрогидравличес- кий преобразователь, содержащий подключеный к входному каналу электромеханический преобразователь, заслонки которого размещены между парами питающих и приемных сопел, последние из которых подключены ко входам дросселей З.

Низкая функциональная надежность такого преобразователя обусловлена воздействием на его механическую систему больших ускорений. Это связано с необходимостью воспроизведения механической системой высоко-частотного управляющего сигнала.

С целью повышения надежности работы в предложенном электрогидравлическом преобразователе установлен бистабильный струйный усилитель, первая пара управляющих каналов которого соединена с выходами дросселей, а вторая пара управляющих каналов подключена к выходным каналам, которые являются выходами электрогидравлического преобразователя.

На чертеже в качестве примера приведена принципиальная схема электрогидравлического преобразователя широтно-импульсного сиг нала.

Электрогидравлический преобразователь содержит дифференциальный дискретный электромеханический преобразователь электромагнитного типа, имеющего магнитопровод 1, катушки 2, 3, закрепленные на маг- нитоприводе, и якорь 4 с заслонками, свободно подвешенный на ост. Механогидрав- лический преобразователь типа сопло-заслонка-сопло с двумя взавмоинверснымн выходами содержит питающие сопла 5, 6, приемные сопла 7, 8 и заслонки 9, 10 якоря 4, закрепленные на якоре в входящие в зазор между питающими и приемными соплами. Выходной гидравлический мультивибратор содержит бистабильный струйный усилитель 11с одним каналом питания 12, четырьмя каналами управления 13-16 и двумя выходными каналами 17, 18.

Каналы управления 13 и 16 усилителя 11 соединены с выходами дросселей 19 и 20, входы которых подключены к приемным соплам 7, 8 преобразователя, а каналы управления 14 и 15 линиями обратной связи-с выходными каналами 17, 18. Устройство содержит также акустические индуктивности 21, 22, которые вместе с гидравлическими дросселями 19, 20 образуют акустические интегрирующие цепочки, связывающие между собой механогидравлический преобразователь и гидравлический мультивибратор.

Электрогидравлический преобразователь щиротно-импульсного сигнала работает следующим образом.

Подача на вход устройства низкочастотного дифференциального широтно-модулированного импульсного электрического сигнала приводит к возникновению механических колебаний якоря 4 электромеханического преобразователя вокруг оси подвеса. Параметры этих колебаний (р збаланс скважностей) совпадают с параметрами входного электрического сигнала. Колебания якоря 4 приводят к перемещению закрепленных на нем заслонок 9, 10 в зазорах между питающими 5, 6 и приемными соплами 7, 8 преобразователя. Это приводит к пересечению струй питания, истекающих из сопел 5, 6 и изменению давления в соплах 7, 8 по закоцу, повторяющему закон изменения входного электрического сигнала.

Возникающий в приемных соплах 7, 8 низкочастотный щиротно-модулированный импульсный сигнал давления подается на входы акустических интегрирующих цепочек

Это приводит к потере периодической составляющей щиротно-модулированного импульсного сигнала давления и восстановлению в управляющих каналах 13, 16 мультивибратора статического перепада давления, пропорционального разбалансу скваж- ностей исходного электрического сигнала. Таким образом J в управляющих каналах 13, 16 мультивибратора гфоисходит демодуляция низкочастотного гидравлического управляющего щиротно-модулированного импульсного сигнала.

Следующая ступень преобразования сигнала осуществляется гидравлическим мультивибратором следующим образом. До появления управляющего перепада в каналах 13 16 бистабильный струйный усилитель вследствие наличия каналов обратной связи, соединяющих выходные каналы 17, 18 с каналами управления 14, 15 при подаче давле-т ния питания по каналу 12 начинает работать в режиме мультивибратора. При этом в разделительные зоны между питающей струей и стенками, к которым она прилипает, по каналам обратной связи поступают равные количества жидкости. В результате в

выходных каналах 17, 18 формируются высокочастотные прямоугольные сигналы давления, имеющие одинаковые скважности.

При появлении управляющего перепада в каналах 13, 16 количества жидкости,

поступающие в разделительные зоны между струей и стенками становятся различными, что приводит к появлению разбаланса скважностей высокочастотного прямоугольного сигнала в выходных каналах 17,18.

Таким образом, предложенный преобразователь позволяет значительно увеличить надежность преобразования электрического сигнала в гидравлический за счет того, что высокочастотный гидравлический сигнал формируется гидравлическим мультивибратором, а управление параметрами колебаний мультивибратора осуществляется низкочастотным электрическим сигналом, форма которого как и в известном преобразователе воспроизводится электромеханическим и механогидравлическим преобразователями.

Технико-экономический эффект применения данного устройства заключается в

повыщении эффективности преобразования рода энергии в процесса автоматического регулирования.

Формула изобретения

Электрогидравлический преобразователь, содержащий подключенный к входному каналу электромеханический преобразователь, заслонки которого размещены между парами питающих и приемных сопел, последние из которых подключены к входам дросселей, о тличающийся тем, что, с целью повыщения надежности его в работе, в нем

установлен бистабильный струйный усилитель, первая пара управляющих каналов которого соединена с выходами дросселей, а вторая - с выходными каналами электрогидравлического преобразователя.

Источники информации, принятые во вниу ание при экспертизе:

1. Башпты А. М. Электрогидравлические сервомеханизмы с ШИМ управлением, М., 1972 г., стр 12-13,

2. Эйгенброт В. М. Преобразователи ророда энергии сигналов в системах автоматического управления, М. Энергия, 197Ог., стр 207. Сосонкин В. Л. Дискретная гидроавтоматика, М., Машиностроение, 1972,, стр. б, 2О (прототип).

в

2f

Г8