ДВИГАТЕЛЬ ОБЪЕМНОГО ВЫТЕСНЕНИЯ РУССИНА Советский патент 1995 года по МПК F15B15/06 F01B1/01 F01L9/04 

Изобретение относится к области гидропневматического привода, в частности, к двигателям объемного вытеснения.

Известен двигатель объемного вытеснения, содержащий цилиндры с поршнями, соединенными с рабочей средой и переключающими механическими органами, выполненными в виде золотников. Однако известный двигатель обладает рядом недостатков, главным из которых является большая неравномерность вращения, что приводит к преждевременному износу и низкой надежности.

Наиболее близким техническим решением является двигатель объемного вытеснения, содержащий цилиндр с поршнем, соединенный с рабочей средой, преобразователь перемещения поршня в движение исполнительного вала, золотник с переключающим органом, датчик команд, датчик положения поршня, сумматор и основной усилитель.

Недостатками указанного поршневого двигателя являются низкая долговечность, экономичность, надежность и приемистость, недостаточная равномерность вращения и сложная регулировка чисел оборотов.

Целью настоящего изобретения является увеличение долговечности, экономичности, надежности и приемистости посредством повышения равномерности вращения, а также упрощение регулировки чисел оборотов.

Для этого двигатель содержит электрическую цепь отрицательной обратной связи, включающую инвертор с дополнительным усилителем, а датчик команд выполнен в виде генератора периодических электрических колебаний с регулируемой частотой, при этом переключающий орган золотника выполнен в виде электромеханического преобразователя, а датчик положения поршня выполнен в виде линейного динамического звена, при этом выход генератора периодических электрических колебаний подключен через основной усилитель к одному из входов сумматора, второй вход которого, посредством цепи электрической отрицательной обратной связи с инвертором и дополнительным усилителем, соединен с линейным динамическим звеном, а выход сумматора через электромеханический преобразователь связан с золотником.

На чертеже изображена принципиальная схема двигателя объемного вытеснения.

Двигатель объемного вытеснения содержит цилиндр 1 с поршнем 2, соединенный через трубопровод 3 с рабочей средой 4, преобразователь 5 перемещения поршня 2 в движение исполнительного вала 6, золотник 7 с переключающим органом в виде электромеханического преобразователя 8, датчик команд в виде генератора 9 периодических электрических колебаний с регулируемой частотой, датчик положения поршня, выполненный в виде линейного динамического звена, содержащего потенциометр 10, жестко закрепленный на цилиндре 1, источник 11 постоянного тока, электрическими линиями 12 связанный с неподвижными контактами 13 и 14 потенциометра 10, подвижный контакт 15 потенциометра 10, жестко закрепленный на штоке 16, механически связанный с поршнем 2; сумматор 17, основной 18 и дополнительный 19 усилители, инвертор 20; переключатель 21, дополнительный инвертор 22, при этом выход генератора 9 периодических электрических колебаний с регулируемой частотой подключен через основной усилитель 18 к одному из входов сумматора 17, второй вход которого посредством цепи электрической отрицательной обратной связи с инвертором 20 и дополнительным усилителем 19 соединен с подвижным контактом 15 линейного динамического звена, а выход сумматора 17 через электромеханический преобразователь 8 связан с золотником 7.

Двигатель работает следующим образом.

Электрический сигнал с генератора 9 периодических электрических колебаний с регулируемой частотой подается через основной усилитель 18 и сумматор 17 на вход электромеханического преобразователя 8, где он преобразуется в механическое движение золотника 7, пропорциональное сигналу с генератора 9 периодических электрических колебаний. Такое движение золотника 7 посредством изменения перепада давления в полостях цилиндра 1 приводит к возвратно-поступательному движению поршня 2, которое с помощью штока 16 и преобразователя 5 перемещения поршня трансформируется в круговое равномерное вращение исполнительного вала 6.

При этом изменение чисел оборотов производится путем изменения частоты колебаний генератора периодических электрических колебаний 9, а синхронизация движения поршня 2 и золотника 7 осуществляется посредством электрической отрицательной обратной связи с инвеpтоpом 20 и дополнительным усилителем 19.

Кроме того, при изменении нагрузки, эта связь автоматически изменяет величину сигнала, поступающего на вход электромеханического преобразователя 8, что обеспечивает стабильное вращение в широком диапазоне изменения нагрузок.

Для остановки двигателя отключается сигнал от генератора периодических электрических колебаний 9 посредством переключателя 21.

Реверс двигателя осуществляется путем подачи сигнала с генератора 9 периодических электрических колебаний противоположной полярности посредством дополнительного инвертора 22 и переключателя 21.

Двигатель объемного вытеснения, содержащий цилиндр с поршнем, соединенный с рабочей средой, преобразователь перемещения поршня в движение исполнительного вала, золотник с переключающим органом, датчик команд, датчик положения поршня, сумматор и основной усилитель, отличающийся тем, что, с целью увеличения долговечности, экономичности, надежности и приемистости путем повышения равномерности вращения, а также упрощения регулировки чисел оборотов, он содержит электрическую цепь отрицательной обратной связи, включающую инвертор с дополнительным усилителем, а датчик команд выполнен в виде генератора периодических электрических колебаний с регулируемой частотой, при этом переключающий орган золотника выполнен в виде электромеханического преобразователя, а датчик положения поршня выполнен в виде линейного динамического звена, при этом выход генератора периодических электрических колебаний подключен через основной усилитель к одному из входов сумматора, второй вход которого посредством цепи электрической отрицательной обратной связи с инвертором и дополнительным усилителем соединен с линейным динамическим звеном, а выход сумматора через электромеханический преобразователь связан с золотником.