Шаговый гидродвигатель Советский патент 1977 года по МПК F15B11/12 F15B9/03 

1

Изобретение относится к области станкостроения и автоматизации производственных процессов.

Известен шаговый гидродвигатель, выиолненный на базе объемного гидродвигателя и снабженный ириставкой, содержащей шаговый распределитель с новоротным золотником, в котором выполнены продольные пазы и две кольцевые коллекторные канавки, сообил,ениые каналами в приставке с рабочими камерами гидродвигателя, и с распределительной втулкой, в которой вынолнены распределительные окна, сообш,енные с коммутирующим устройством 1.

Данный гидродвигатель имеет узкий диапазон скоростей и невысокую точность, определяемую размерами шага.

Целью изобретения является расширение диапазона скоростей, повышение точности, а также унроид,ение устройства уиравления и уменьшение габаритов.

Указанная цель достигается тем, что распределительная втулка предлагаемого шагового распределителя выполнена новоротной и механически соединена с ведомым звеном гидродвигателя, а его поворотный золотник соединен механически с двухтактным гидравлическим серводвигателем, размещенным в расточках корпуса приставки и управляемым импульсами давления жидкости, поступающими но двум зправляющим гидролиниям. Коммутирующее устройство гидродвигателя размещено в расточках корпуса приставки и выполнено в виде раснределителя, содержащего

втулку с расиределительными окнами, сообщеииымн четырьмя каналами в кориусе приставки с соответствующими окнами во втулке шагового распределителя, и новоротный золотник с нродольными назами и с коллекторными

канавками, сообщенными с подводящей и отводящей гидролиниями, механически связанный со вторым двухтактным гидродвигателем, размещеииым в расточках корпуса приставки и унравляемым имнульсами давления жидкости, иостунающими по двум другим управляющим гндролиния.м. Каждый из двухтактных гидравлических серводвигателей выполнен в виде храпового колеса и двух поршней с собачками, размещенных в цилиндровых расточках корпуса приставки и сиабженных возвратными пружинами.

На фиг. 1 иредставлена конструктнвная схема гндродвигателя; на фиг. 2 - его принцициальная схема.

К объемному гидродвигателю 1 кренится ириставка, содержащая шаговый раснределитель, который состоит из раснределительной втулки 2 с распределительными окнами 3, 4, 5, 6 и иоворотного золотннка 7 с нродольными

пазами 8 и 9, соединенными каналами 10 и И с рабочими камерами объемного гидродвигателя. Коммутирующее устройство состоит из расиределительной втулки 12 с распределительиыиыми окнами 13, 14, 15 и 16, соедииеииыми каиалами 17, 18, 19 и 20 с соответствуюии1ми расиределительными окиами шагового распределителя, и поворотного золотиика 21 с продольными пазами 22, соедииенными через коллекторную канавку с отводящей гидролииией 23 и баком 24. Продольный паз 25 золотника 21 соединен через коллекторную канавку, гидролинию 26 и фильтр 27 с насосом 28, защищаемым от нерегрузки предохранительным клапаном 29. Устройство привода поворотных золотников шагового распределителя и коммутирующего устройства состоит из двух храповых колес 30 и 31 и четырех поршней 32, 33, 34 и 35, к которым подводятся управляющие гидролинии 36, 37, 38 и 39. Поршни коммутирующего устройства подпружинены возвратными пружинами 40, 41, 42 и 43 и снабжены собачками 44, 45, 46, 47. Предлагаемый щаговый гидродвигатель может работать с двумя различными шагами: мелким и крупным. Отработка мелкого щага происходит следующим образом. При подаче управляющего импульса давления жидкости по управляющей гидролинии 36 поршень 32 двигателя перемещается влево, иовернув храповое колесо 3D и жестко связанный с ним поворотный золотник 7 шагового распределителя на оиределенный угол. Рабочая жидкость поступает от насоса 28 через фильтр 27 по гидролинии 26 и далее через коллекторную канавку и продольный паз 25 поворотного золотника 21 коммутирующего устройства, распределительные окна 15 распределительной втулки 12, по каналу 19, через распределительные окна 4 распределительной втулки 2 шагового распределителя и зазор, образованный кромками втулки 2 и поворотного золотника 7, по продольным пазам 9 и каналу 11 в рабочую камеру объемного гидродвнгателя 1. Другая рабочая камера объемного гидродвигателя соединяется с баком 24 каналом 10 через коллекторную канавку и продольные пазы 8 поворотного золотника 7, зазор между кромками поворотного золотника 7 и распределительной втулки 2 шагового распределителя, распределительные окна 6 распределительной втулки 2, канал 17, распределительные окна 13 расиределительной втулки 12, продольные пазы 22 и коллекторные канавки поворотного золотника 21 коммутирующего устройства и отводящую гидролинию 23. Ведомое звено гидродвигателя 1 и жестко связанная с ним распределительная втулка 2 щагового распределителя поворачиваются до тех пор, пока втулка 2 не перекроет зазоры, по которым жидкость подводилась к объемному гидродвигателю и отводилась от него. Для осуществления следующего шага необходимо управляющую гидролинию 36 соединить со сливом, тогда возвратная пружина 40 поршня 32 возвратит его в исходное положение. Затем сиова подается и.мнульс управляющего давления по управляюн 1,ей гидролинии 36 и цикл повторяется. Реверсирование объемного шагового гидродвигателя на этом режиме осуществляется подачей управляюп1,его импульса давления по управляюп1,ей гндролинии 37; при этом поршень 33 серводвигателя поворачивает храповое колесо 30 и поворотный золотник 7 шагового распределителя на тот же угол, что и при прямом ходе, но с обратным знаком. В этом случае с подводян ей гидролинией 26 соединяются каналы 10 и другая рабочая полость объемного гидродвигателя 1 через коллекторную канавку и продольные пазы 25 поворотного золотника 21 коммутирующего устройства, распределительные окна 15 распределительной втулки 12, канал 19, распределительные окна 4 распределительной втулки 2 шагового распределителя, зазор между кромками распределительной втулки 2 и поворотного золотника 7, продольные пазы 8 и коллекторные канавки поворотного золотника 7. Канал 11 соединяется с отводящей гидролинией 23 через коллекторную канавку и продольные пазы 9 поворотного золотника 7 шагового распределителя, зазор между кромками поворотного золотника 7 и раснределительной втулки 2, распределительные окна 6 распределительной втулки 2, канал 17, распределительные окна 13 расиределительной втулки 12 коммутирующего устройства, продольные пазы 22 и коллекторную канавку поворотного золотника 21. Ведомое звено объемного гидродвигателя 1 и жестко связанная с ним раснределительная втулка 2 шагового распределителя поворачиваются, иока не перекроются распределительные окна 6 и 4 распределительной втулки 2 поворотным золотником 7. Для отработки следующего шага управляющего гндролинию 37 соединяют со сливом, возвратная пружина 41 серводвигателя возвращает поршень 33 в исходное положение, затем снова подает импульс з-нравляющего давления по управляющей гидролинии 37, поршень серводвигателя 33 поворачивает храповое колесо 30 и поворотный золотник 7 шагового распределителя, и цикл повторяется. Отработка крупного щага происходит следующим образом. Управляющий импульс давления жидкости подается по гидролинии 38 и иоршень 34 серводвигателя поворачивает храповое колесо 31 и жестко соединенный с ним поворотный золотник 21, так, что продольные пазы 22 поворотного золотника 21 оказываются напротив распределительных окон 16 распределительной втулки 12, а продольные пазы 25 - напротив распределительных окон 14 распределительной втулки 12 коммутирующего устройства. Жидкость под давлением по подводящей гидролинии 26 от насоса 28 через коллекторную канавку и продольные пазы 25 поворотпого золотника 21 коммутирующего устройства, распределительные окна 14, канал 18, распределительные окна 3 распределительной втулки 2 шагового распределителя, продольные пазы 8 и коллекторные канавки поворотного золотника 7 и канал 10 подается в рабочую полость, объемного гидродвигателя. Канал 11 и соответствующая рабочая полость гидродвигателя соединяются с отводящей гидролиний 23 и баком 24 через коллекторные канавки и продольные пазы 9 поворотного золотника 7, распределительные окна 5 распределительной втулки 2 шагового распределителя, канал 20, распределительные окна 16 распределительной втулки 12 коммутирующего устройства, продольные пазы 22 и коллекторную канавку поворотного золотника 21. Ведомое звено объемного гидродвигателя 1 и распределительная втулка 2 шагового распределителя двигаются до тех пор, пока распоеделительные окна 3 и 5 распределительной втулки 2 шагового распоеделителя не будут перекрыты золотником 7. Для отработки следующего шага поршнем 34 поворачивают храповое колесо 31 и соответственно поворотный золотник 21. Тогда продольные пазы 25 поворотного золотника 21 оказываются напротив распределительных окон 13 распределительной втулки 12. В этом случае подводящая гидролиния 26 через пподольные пазы 25 поворотного золотника 21. распределительные окна 13 распределительной ВТУЛКИ 12 коммутирующего устройства, канал 17, распределительные окна 6 распределительной втулки 2, продольные пазы 8 и коллекторные канавки поворотного золотника 7 соединяется опять с каналом 10 и соответствуюнтей рабочей полостью гидродвигателя 1. Другая рабочая полость гидродвигателя и канал 11 соединяются с отводящей гидролинией 23 через коллекторную канавку и продольные пазы 9 поворотного золотника 7, распределительные окна 4 распределительной втулки 2, канал 19, распределительные окна 15 распределительной втулки 12 коммутирующего устройства, продольные пазы 22 и коллекторную канавку поворотного золотника 21.

Ведомое звено гидродвигателя 1 двигается до тех пор, пока не перекроются распределительные окна 4 и 6 распределительной втулки 2 щагового распределителя. Аналогичным образом производится отработка последующих шагов.

Реверсирование щагового гидродвигагеля на этом режиме осуществляется подачей лправляющего импульса давления по управляющей гидролинии 39. Поршень 35 серводвигателя поворачивает храповое колесо 31 и поворотный золотник 21 коммутирующего устройства так, чтобы продольные пазы 22 поворотного золотника 21 оказались напротив распределительных окон 14 распределительной ВТУЛКИ 12, а продольные пазы 25 - напротив распределительных окон 16. При этом подводящая гидролиния 26 соединяется через коллекторную канавку и продольные пазы 25 поворотного золотника 21, распределительные окна 16 распределительной втулки 12, канал 20, распределительные окна 5 распределительной втулки 2, продольные пазы 9 и коллекторную канавку поворотного золотника 7 шагового распределителя с каналом 11 и соответствующей рабочей полостью объемного гидродвигателя 1. Канал 10 и соответствующая рабочая полость гидродвигателя через коллекторную канавку и продольные пазы 8 поворотного золотника 7, распределительные окна 3 распределительной втулки 2 щагового распределителя, канал 18, распределительные окна 14 распределительной втулки 12J продольные пазы 22 и коллекторную канавку поворотного золотника 21 соединяется с отводящей гидролинией 23. Выходное звено гидродвигателя 1 и распределительная втулка 2 шагового распределителя двигаются, пока не перекроются распределительные окна 5 к 3 распределительной

втулки 2 шагового распределителя. Последующий шаг осуществляется формированием нового уиравляюп1его импульса давления в управляющей гидролинии 39. Благодаря такой конструкции щаговый гидродвигатель имеет два режима работы с двумя величинами значительно отличающихся друг от друга шагов, что позволяет на крупном шаге производить грубую, а на мелком щаге - точную ориентацию щагового гидродвигателя.

Формула изобретения

1.Шаговый гидродвигатель, выполненный на базе объемного гидродвигателя и снабженный приставкой, содержащей шаговый распределитель с поворотным золотником, в котором выполнены продольные пазы к две кольцевые коллекторные канавки, сообщенные каналами

в приставке с рабочими камерами гидродвигателя, и с распределительной втулкой, в которой выполнены распределительные окна, сооби1енные с коммутируюип1М устройством, о тличающийся тем, что, с целью расширения диапазона скоростей, повышения точности, а также упрощения устройства управления и уменьшения их габаритов, распределителытая втулка щагового распределителя выполнена поворотной и механически соединена

с ведомым звеном гидродвигателя, а его поворотный золотник соединен механически с двухтактным гидравлическим серводвигателем,размешенным в расточках корпуса приставки и управляемым импульсами давления жидкости,

постлпаюпи1ми по двум тгравляющим гидролиниям.

2.Гидродвигатель по п. 1, отличающийс я тем, что коммутирующее устройство размеИ1,ено в расточках корпуса приставки и выполнено в виде распределителя, содержащего втУлку с распределительными окнами, сообщенными четырьмя каналами в корпусе приставки с соответствующими окнами во втулке

щагового распределителя, и поворотный золотник с продольными пазами и с коллекторными канавками, сообщенными с подводящей и отводящей гидролиниями, механически связанный со вторым двухтактным гидродвигателем, размещенным в расточках корпуса приставки и управляемым импульсами давления жидкости, поступающими по двум другим управляющим гидролиниям.

3. Гидродвигатель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что каждый из двухтактных гидравлических серводвигателей выполнен в виде храпового колеса и двух поршней с собачками, размепденных в цилиндровых расточках корпуса приставки и снабжеппых возвратными пружинами.

Источпики информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР jYs 353075, кл, F 15В 9/08, 1970,

11

гз

36