Шаговый электрогидравлический привод Советский патент 1977 года по МПК F15B9/03 G05B11/14 

(54) ШАГОВЫЙ ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРИВОД

лостями гндроцилиндра и торцовыми камерами трехпозиционного гидроклапана, а в гильзе многопозиционного гидрораспределцтеля выполнено три пары окон. Первая пара окон соединена с другими каналами управления струйных триггеров, вторая пара окон смещена относительно первой и подключена к напорной магистрали, причем полости гидроцилиндра соединены с первой парой окон трехпозиционного гидроклапана и третьей парой окон гильзы многопозиционного гидрораспределителя, связанных со сливной магистралью через вторую пару окон трехпозиционного гидроклапана.

Кроме того, привод содержит два дросселя, соединенных с напорной магистралью и каналами управления струйных триггеров, подключенными к первой паре окон гильзы многопозиционного гидрораспределителя, а на поверхности связанного с поршнем плунжера многопозиционного гидрораспределителя выполнены две кольцевые проточки шириной, равной шагу привода.

Схема предложенного шагового электрогидравлического привода показана на чертеже.

Шаговый электрогидравлический привод включает в себя электрогидравлический преобразователь (ЭГП) /, подключенный к входному каналу привода U для преобразования электрических импульсов управления цифровой вычислительной машины (ЦВМ) в гидравлические импульсы;

два струйных триггера 2, 3, выполняющих силов-ые функции по управлению гидроцилиндром и логические функции по обработке импульсов управления;

гидроцилиндр двухстороннего действия 4 с многопозиционным распределителем, состоящий из гильзы 5 с окнами и поршня б с проточками и осуществляющий си.товые функции и функции многопозиционного гидрораспределителя;

трехпозиционный гидроклапан 7 для переключения режимов работы шагового привсд-а;

два гидравлических дросселя 8, служащих для создания подпора по каналам управления триггеров для установки их в исходное состояние в момент подачи гидравлического питания.

Каналы управления 9, 10 триггепов 2, 3 соедниены с выходами электрогидразлического преобразователя /, а каналы упразленггя //, 12 - с первой парой окон 13, 14 в гильзе 5 и дросселями 8. Выходы 15, 16 струйных триггеров соединены с полостями 17, 18 гпдооцилиндра, а выходы 19, 20 - с торцовыми камерами трехпозиционного гидроклапана 7. Центральные окна 21, 22 в гильзе 5 ссобн1:аются с окна:-1 23 и 24 гидрп.-лапяна 7, полости У7, 18 гидроиилиндра - с Т1ег)вой парой окон 25, 26 гидроклапана 7 и с третьей парой окон 27, 28 в гильзе 5 гидрорасиределителя. Вторая пара окон 29, 30 многопозиционного гидрораспределителя смещены относительно

первой пары окон 13, 14 и подключены к напорной магистрали Р,.,, соединенной также с дросселями 5.

Поршень 6 гндроцилнндра и многопози5 ционного распределителя имеет по всей длине проточки 31, причем сумма длин проточки 31 и бурта 32 равна величине одного шага. По коица.м поршень имеет две кольцевые проточки 33 и 34, длина которых равна вели 0 чине одного шага привода. Окна 27, 2S подключены к сливной магистрали Р,,.,.

В исходном состоянии (при отсутствии импульсов управления на входе преобразователя }) триггеры 2 и 3 подключены к выхо15 дам 15 и 16, плунжер 35 гидроклапана находится в нейтральном положении, а поршен 6 занимает одно из синхронных лоложений. При этом бурты поршня перекрывают окна ЛЗ, 14 и 21, 22 гильзы 5 гидроцилиндра. Ра0 бочая среда из триггеров 2, 3 поступает в полости 17, 18 гидроцилиндра.

При отсутствии нагрузки на штоке поршня в полостях 17, -18 гидроцилиндра устанав.ливаются равные давления Р и Р 2 При воздействии внешнего усилия в направлении У поршень смещается на некоторую величину ДУ, при этом полость 18 гидроцилиндра через открывающееся окно 21 соединяется со сливной магистралью РСЛ , а по0 лость 17 остается изолированной от нее. В результате давление Р в полости 18 уменьшается, а давление Р в полости 17, вследствие уменьшения утечек через окно 22 на слив, увеличивается и возникает сила (Рг-PI) А„ 5 (А„ - площадь поршня), противодействующая внешнему усилию. Таким образом поршень удерживается около синхронных положений при воздействии внешних ст1л.

При подаче электрического импульса уп0 разлечия на вход электрогидравлического преобразователя /, в зависимости от полярности его, поршень привода перемещается на один шаг в положительном или отрицательном направлении.

5 Предположим, что при подаче положтгте;1ьного электрического импульса управления электроу идрявлический треобразозатель / фор}.11-:;)-ст короткий гидравлический импульс, 1ост пгио:11ий па вход 9 триггера 2. В 0 :-)том случае Tijiniep 2 подключается к выходу 19 к запо.Шпяет его состояние; полость 17 гидрои.мличдра .осаиляется со слиННой --г;Г тстралтзю РГЛ через з)1ходно( канал /5 тр;-гера 2; рабочая среда с вы.хода 19 трлтгс -.-; 2 поступает i; ториовую полость гидроклапяна, и его плунжер 35 перемешается в иапрлплении X, благодаря чему центра.пьное окно 21 гильзы 1-идроцилиндра отсекается от сллг.ной магистрали ,, а полость 17 гидроци л;и:;::;п через окно 23 кланлпа соединяется со слитной машстралыо .

Рабочая среда с выходя 16 триггера поступает в полость 18 гидроцилиндра, что приводит к перемещению поршня в нанравле ИИ У. При смещении поршня на величину, больiiiViO полопи1 ы шага (длины бурта 32), окно 3 цепи импульсной обратной связи через проточку на поверхности поршня и окно 29 сообщается с каналом питания, и на вход // триггера 2 поступает гидравлический импульс, переключающий триггер 2 в исходное состояние. Триггер 2 лереключается На выход 15. соединенный с полостью /7 гидроцилиндра и запоминает это состояние; торцовая камера гидроклапана 7 через выход 19 триггера 2 соединяется со сливной магистралью , плунжер 35 под действием пружины 36 возвращается в нейтральное положение, благодаря чему окно 21 гильзы гидроцилиндра . соединяется с Р,,,, а полость У7 гидроцилиндра отсекается от «ее. К моменту переключения триггера 2 и гидроклапана 7 порщень 6 проходит расстояние, большее половины шага, следовательно, окно 21 гильзы отсечено от РСЛ буртом поршня, а окно 22 через проточку на поверхности поршня соединено с Рабочая среда с выхода 16 триггера 3 поступает в полость /8 гидроцилиндра и перемещает поршень в синхронное положение, а с выхода 15 триггера 2 рабочая среда через закрывающееся окно 22 идет в . Поршень с уменьшающейся скоростью подходит к синхронному положению и удерживается в нем. К моменту прихода поршня к синхронному положению окна 13 и М цепей импульсной обратной связи отсекаются от напорной магистрали Р„, с этого момента привод готов к отработке нового шага. Длительность гидравлических импульсов, формируемых преобразователем /, должна быть достаточной для устойчивого переключения триггеров, но меньшей времени отработки приводом части шага до включения цепи импульсной обратной связи, т. е. входные гидравлические импульсы не должны во времени накладываться на импульсы по цепи дискретной обратной связи, а тем более перекрывать их, в противном случае возможны сбои ii работе привода (привод может на один импульс управления отрабатывать несколько шагов). Уширенные проточки 33 и 34 предназначены для переключения триггеров висходное положение при перемеп1.ении поршня до упора в случае подачи излишнего ь:оличества импульсов управления одного знака. Предложенный шаговый электрогидравлический приЕюд выполиен по двухкаскадной схеме, первым каскадом которой является злект;1огидрачлический преобразователь, а BTOpoii нострос:; ii i f ; Зг /пческих струйных триггерах. Благодаря такой схеме управлемпе пп 1водом осуществляется маломощным и быстродействующим электрогидравлически.м преобразователем, например, преобразователем с подвижным дефлектором и неподвижными соплами питания выходными каналами, что позволяет создать привод с высокой частотой приемистости - до 150- 250 Гц. Отсутствие подвижных трущихся деталей в .ааломощной управляющей части привода де;:гет его более надежным по сравнению с известными приводами. Шаговый электрогидравлический привод предназначен для использования в качестве исполнительного привода небольшой мощности или в качестве преобразователя «цифрааналог для управления мощными следящими гидромеханическими приводами. Формула изобретения 1.Шаговый электрогидравлнческий привод, содержащий электрогидравлический преобразователь, входы которого подключены к входному каналу привода, а выходы - к одним из каналов управления струйных триггеров, подключенных к напорной и сливной магистралям, трехпозиционный гидроклапан, гидроцилиндр двухстороннего действия и многопозиционный гидрораспределитель, нг поверхности поршня которого выполнены nipOTOiHiKH с шаговым интервалом, отличающийся тем, что, с целью увеличения частоты |Привмистости и повышения надежности П|ри;вош,а, выходы CTipyAiHbix T.pHireipoiB соединены с 1ПОЛОСТЯ1М1И ГИД1рО(Ц.НЛИ|НДра и ТО|рЦОвьЕми камера-ми трехпоаиционного гидраклапана, а в .гильзе млогаповищнанлого гидрораспределителя выполнено три пары окон, первая из которых соединена с другими каналами управления струйных триггеров, вторая пара окон смещена относительно первой и подключена к напорной магистрали, причем полости гидроцилиндра соединены с первой парой окон трехпозиционного гидроклапана и третьей парой окон гильзы многопозиционного гидрораспределителя, . связанных со сливной магистралью через вторую пару окон трехпозиционного гидроклапана. 2.Шаговый привод по п. 1, отличаюШ. и и с я , что он содержит два дросселя, соединенных с напорной магистралью и каналами управления струйных триггеров, подключенными к пе)вой паре окон гильзы многопозиционного гидрораспределителя. 3.Шаговый привод по п. I, отличающийся тем, что на поверхности связанного с поршнем плунжера многопозициопного гидрораспределителя выполнены две кольцевые проточки шириной, равной шагу привода. Источники информации, принятые ъо втп манне при экспертизе изобретения. 1.Патент ГДР кл. 42г 11/26, № 79164. 2.Патент Франции кл. F 15 В 11/00 N° 2052306 (прототип). 28