Электрогидравлический усилитель- преобразователь Советский патент 1980 года по МПК F15B9/08 

1

Изобретение относится к машиностроению, а именно к электрогидравлическим приводам, и может быть использовано, например, в металлорежущих станках, в сборочных н других автоматах с программным управлением.

Известен электрогндравлический усилитель-преобразователь, содержащий электромеханический преобразователь, двухкаскадный гидроусилитель н дросселирующие отверстия обратной связи, соединенные со сливной t-идролинней .

В известном усилителе-преобразователе давление обратной связи формируется на дросселирующих отверстиях постоянного сечения, которое пропорционально квадрату расхода. В результате такой зависимости в зоне малых расходов формируются трехугольные импульсы расхода с большой амплитудой и пропорциональной амплитуде продолжительностью, что увеличивает минимальный возможный расход и уменьшает диапазон регулирования расхода н скорости выходного звена гидропривода. Большое перемещение за время одного импульса приводит к необходимости понижать точность следящих систем, в которых применяется подобный усилитель-преобразователь.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей усилителяпреобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что 5 усилитель-преобразователь дополнительно снабжен управляемыми по расходу игольчатыми золотниками, с каждой торцевой стороны которых выполнены упоры, и установленными в дросселирующие отверстия,

10 причем со стороны сливной гидролинии золотники поджаты пружинами.

Па чертеже представлена принципиальная схема усилитель-преобразователя с обратной связью по расходу.

15 Электрогидравлический усилитель-преобразователь содержит электромеханический преобразователь 1, включающий в себя электромагниты 2 и 3, двухкаскадный гидроусилитель, вьгаолненный в виде двухще20 левого золотника 4, четырехщелевого золотника 5, управляющих полостей 6 и 7, постоянных гндродросселей 8 и 9 и гидролиний 10 и 11. Двухщелевой золотник 4 поджат несимметричными пружинами 12 и 13,

25 причем последняя воздействует на него через ограничитель 14, а четырехщелевой золотник 5 поджат несимметричными пружинами 15 и 16 с ограничителем 17. Гидролинии 18 и 19 соединяют полости 20 и 21 с

coOTBCtcTByioutKMii дросселирующими отверстиями 22 и 23 обратной связи, в которых, соответственно, установлены игольчатые золотники 24 и 25. С каждой торцевой стороны игольчатых золотников 24 и 25 выиолнены уноры 26 и 27, обеспечивающие минимальное открытие дросселируюш;их отверстий 22 и 23, уноры 28 и 29, обеспечивающие максимальное открытие последних.

Со стороны сливной гидролинии 30 золотники 24 и 25 поджаты нрулшной 31 и 32. Кроме того, устройство содержит нанорную гидролинию 33, гидролинии 34 и 35, связанные с исполнительным механизмом.

Электрогидравлический усилитель-нреобразователь работает следующим образом.

При разности токов в обмотках электромагнитов 2 и 3, достаточной для перемещения двухщелевого золотника 4, последний займет одно из крайних положений. При движении в сторону пружины 12 пружина 13 будет удерживаться ограничителем 14. При движении двухщелевого золотника в сторону пружины 13 пружина 12 свою длину увеличит. Пружины 12 и 13 подбираются так, чтобы результирующее усилие, развиваемое ими в крайних положениях двухщелевого золотника 4, были приблизительно одинаковыми и, кроме того, позволяли бы получить для электромеханического преобразователя 1 максимальный коэффициент возврата. В зависимости от направления смещения двухщелевого золотника 4 уменьщится давление в одной из гидролиний 10 или 11 и управляющих полостях 6 или 7, а четырехщелевой золотник 5 начнет движение со скоростью, онределяемой расходом через гидродросселн 8, 9 и сечением его торца. Если при этом сжимается пружина 15, пружина 16 удерживается ограничителем 17. Если сжимается пружина 16, увеличивается по длине пружина 15. Результирующее возвращающее усилие пружин 15, 16 при перемещениях в обе стороны должны быть приблизительно одинаковыми и равняться половине результирующего усилия от разности давлений, действующих на четырехщелевой -золотннк 5 при любом из крайних положений двухщелевого золотника 4. Соблюдение этих условий приведет к непрерывному движению золотника 5, увеличению дросселирующих щелей, соединяющих нанорную гидролинию 33 и гидролинии 18 или 19 с гидролиниями 34 и 35. Дросселирующие отверстия 22 и 23 при отсутствии расхода или при небольщих расходах имеют минимальное сечение и обеспечивают наибольщий коэффициент, связывающий расход с давлеттаем обратной связи. Игольчатые золотники 24 и 25 при этом прижаты с помощью пружин 31 и 32 к упорам 26 и 27. Пружины 31 и 32 выбираются так, чтобы при известных расходах игольчатые золотники 24 н 25 начинали сжимать пружины 31, 32 и при

этом увеличивать сечение соответствующего дросселирующего отверстия 22 или 23. С увеличением расхода игольчатые золотники 24 или 25 достигнут своего крайнего положения у упора 28 или 29. Далее проходное сечение дросселирующих отверстий 22 или 23 остается постоянным. Такая конструкция позволяет с больщей определенностью, чем это позволяет характеристики пружин 31, 32, ограничить макснмальный расход при регулировании. Дросселирующие отверстия 22 и 23 соединяют гидролинии 18 и 19 с сливной гидролинией 30. Усилия от давления обратной связи по гидролиниям 18 и 19 передаются в полости 20, 21. Возникающие при этом усилия складываются с результирующими усилиями иружин 12 и 13 и создают суммарное усилие, которое вычитается из результирующего

тягового усилия электромагнитов 2 и 3. Указанные составляющие усилий подбираются так, чтобы при максимальной разности токов и максимальном расходе через дросселирующие отверстия 22 или 23 возвращающие силы были способны вернуть двухщелевой золотник 4 в исходное положение. Тогда при всех меньших разностях токов будут существовать соответственно меньщие расходы в гидролиниях 18 или 19,

при которых двухщелевой золотник 4 будет возвращаться в исходное положение. Произойдет перераспределение давлений в гидролиниях 10 и И. Результирующее усилие пружины 15 н 16 заставит четырехщелевой

золотник 5 двигаться к своему нейтральному положению, одновременно с этим будет уменьщаться расход в гидролиниях 34 и 35. Вместе с этим уменьшится сила, удерживающая двухщелевой золотник 4 в нейтральном положении. Так будет продолжаться до тех пор, пока под действием тягового усилия электромагнитов 2 и 3 двухщелевой золотник 4 опять сместится в крайнее положение. Это изменит направление двил ения четырехщелевого золотника 5. Таким образом, формируются трехугольные импульсы расхода. При малых разностях токов они располагаются над нулевым уровнем расхода. При больщих разностях токов

четырехщелевой золотник 5 может не доходить до своего нейтрального положения. Тогда трехугольные импульсы расхода формируются над соответствующим постоянным уровнем.

Уменьщенне расхода, необходимого для создания минимального давления обратной связи, в результате применения регулируемых в зависимости от расхода дросселирующих отверстий, уменьщит минимальную

величину трехугольного импульса расхода, расщирит диапазоны регулирования расхода, скорости выходного звена гидропривода, повысит статическую точность следящих систем с электрогидравлическим усилителем-преобразователем.

Формула изобретения

&лектрогидравлический усилитель-преобразователь, содержащий электромеханический преобразователь, двухкаскадный гидроусилитель и дросселирующие отверстия обратной связи, соединенные со сливной гидролинией, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, усилитель-преобразователь дополнительно снабжен управляемыми но

расходу игольчатыми золотнйММй, с каждой торцевой стороны которых выполнены упоры, и установленными в дросселирующие отверстия, причем со стороны сливной гидролинии золотники поджаты пружинами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР №573616, кл. F 15В 11/05, 1974.

/)(//Х//// Л Y/X//. z А I/ 1,,

J / /

У//У//А///У. 30 7 25 Zff