Гидравлический усилитель Советский патент 1980 года по МПК F15B3/00 

(54) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ

1

Изобретение относится к автоматическому управлению машинами и может быть применено в системах программного управления различным технологическим оборудованием, в частности металлорежущими станками, роботами-манипуляторами и т. д.

Известен гидравлический усилитель, содержащий гидрораспределитель типа «струйная трубка , дросселирующий золотник, подпружиненные подвижные сопла, жестко связанные с плунжерами, гидродроссели, гидроемкость, напорную и сливную магистрали 1,

Недостатком известного устройства является то, что быстродействие его зависит от расхода рабочей жидкости и давления в гидроемкости, которое значительно выше, чем в торцовых камерах дросселирующего золотника. Кроме того, для надежного прижатия сопла к торцу золотника необхино устанавливать пружину больщой жесткости, что создает дополнительную нагрузку на золотник, уменьшает быстродействие и ухудшает динамические характеристики гидравлического усилителя.

Цель изобретения - увеличение быстродействия и повышение коэффициента усиления мощности.

Поставленная цель достигается тем, что усилитель дополнительно содержит толкатели, снабженные заслонками, взаимодействующими с соплами и жестко связанными с торцами золотника, а в каждом плун- жере выполнена осевая проточка, соединенная с гидроемкостью и через гидродроссель со сливной магистралью, и сопла и заслонки толкателей расположены в проточках. На чертеже представлена схема устройства.

10 Гидравлический усилите ть содержит гидрораспределитель, включающий струйную трубку 1 и приемные сопла 2 и 3,. соответственно подключенные к торцовым камерам 4 и 5 дросселирующего золотника 6 каналами 7 и 8. С торцами золотника 6 жест5 ко связаны толкатели 9 и 10, снабженные заслонками 11 и 12 и пружинами 13 и 14, упирающимися одним своим концом в подвижные сопла 15 и 16, жестко связанные с плунжерами 17 и 1В, имеющими осевые

2Q проточки 19 и 20. Плунжеры 17 и 18 образуют с корпусом 21 усилителя замкнутые камеры 22 и 23, соединенные гидродросселями 24 и 25 с торцовыми камерами 4 и 5. Нагнетательные полости 26 и 27 сопел 15

и 16 соединены с торцовыми камерами 4 и 5, а о.се(зые проточки 19 и 20. являющиеся. слив№Ь1МИ полос тями сопел 15 и 16, соединены через гидродроссели 28 и 29 со сливной магистралью 30, а также с соответствующими гидроемкостями 31 и 32, в каждой из которых установлены поршень 33, пружина 34 и регулировочный винт 35. Кроме того, усилитель включает нагнетательную магистраль 36.

Гидравлический усилитель работает следующим образом.

В исходном положении при отсутствии управляющего сигнала сопла 15 и 16 прижаты к заслонкам 11 и 12, пружинами 13 и 14. Поршень 33 каждой гидроемкости 31 и 32 находится в крайнем верхнем по чертежу положении.

При отклонении струйной трубки 1, например, вправо давление рабочей жидкости в приемном сопле 3, канале 8 и торцовой камере 5 увеличивается, а в приемном сопле 2, канале 7 и торцовой камере 4 уменьшается. Под действием создавшегося перепада давления дросселирующий золотник 6 начинает перемещаться вправо (по чертежу). Вместе с золотником 6 перемещается и толкатель 9 с заслонкой 11. Под действием пружины 13 сопло 5 также перемещается вправо, но, так как замкнутая камера 22 соединена с торцовой камерой 4 через гидрораспределитель 24, сопло 15 при своем движении отстает от заслонки 11 и .между ними образуется зазор.

Таким образом, нагнетательная полость 26 сопла 15 соединится со сливной магистралью 30 и объем рабочай жидкости из торцовой камеры 4 вытеснится в гидроемкость 31, перемещая поршень 33 вниз до упора в регулировочный винт 35. При этом пружина 34 сжимается. Слив определенного объема рабочей жидкости из торцовой камеры 4 в гидроемкость 31 приводит к уменьшению давления рабочей жидкости в камере 4 и, следовательно, к увеличению перепада давления между торцовыми камерами 4 и 5, что вызывает ускоренное перемещение дросселирующего золотника 6 до согласованного положения. На заключительном участке после заполнения гидроемкости J: золотник 6 отслеживает положение струйной трубки 1. а сопло 15 закрывается заслонкой 11. Поршень 33 гидроемкости 31 под действием пружины 34 перемещается вверх (по чертежу), вытесняя рабочую жидкость через гидродроссель 28 в сливную магистраль 30. Время опорожнения гидрое.мкости 31 регулируется гидродросселем 28, который одновременно создает сопротивление на пути движения жидкости от торцовой камеры 4 к сливной магистрали 30. При движении золотника 6 вправо сопло 16 остается все время закрытым заслонкой 12 и, следовательно, торцовая камера 5 не

соединена со сливной магистралью 30 и гидроемкостью 32. При отклонении струйной трубки влево усилитель работает аналогичным образом, только в это.м случае открывается сопло 16.

В зависимости от объема гидроемкости 31 или 32, который может изменяться регулировочным винтом 35, возможно обеспечить переключение золотника 6 как с перерегулированием, так и без перерегулирования. Переключение золотника 6 с перерегулированием обеспечивает форсированный разгон гидропривода при включении усилителя и торможение противовключением при отключении усилителя.

Использование гидравлического усилите тя предлагаемой конструкции у.меньшает расход рабочей жидкости, так как нет дополнительного подвода энергии к гидроемкости.

Кроме того, усилитель работает по принципу сброса настраиваемого объема жидкост;и через гидроемкость в сливную магистраль. При этом заслонки прижимаются к

соплам пружинами меньшей жесткости, чем у известного усилителя, что уменьшает нагрузку на золотник, увеличивает быстродействие и улучшает динамические характеристики гидроусилителя. Наличие двух гидроемкостей исключает возможность соединения торцовых камер распределительного золотника через гидроемкость.

Применение предлагаемого гидравлического усилителя в быстродействующих дискретных системах авто.матического управления металлорежущими станками, технологическим оборудованием, промышленными работами, позиционерами и другими машинами позволяет повысить их рабочие скорости и производительность. Кроме того, подобная конструкция гидравлического усилителя является более экономичной и может быть изготовлена на базе серийных гидроусилителей данного типа с небольшими конструктивными изменениями.

Формула изобретения

Гидравлический усилитель, содержащий гидрораспределитель типа «струйная грубка, дросселирующий золотник, подпружиненные подвижные сопла, жестко связанные с плунжерами, гидродроссели, гидроемкость, напорную и сливную магистрали, отличающийся тем, что, с целью увеличения быстродействия и повышения коэффициента усиления мощности, усилитель дополнительно содержит толкатели, снабженные заслонками, взаимодействующими с соплами., и жестко связанными с торцами

5

золотника, а в каждом плунжере выполнена осевая проточка, соединенная с гидроемкостью и через гидродроссель со сливной магистралью, и сопла и заслонки толкателей расположены в проточках.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

-н