Цифровой электрогидравлический привод Советский патент 1981 года по МПК F15B9/03 

(54) ЦИФРОВОЙ ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРИВОД

1

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в контурных и позиционных системах программного управления.

Известен цифровой электрогидравлический привод, содержащий блок программы, генератор импульсов, блок управления, логические элементы И, электрогидравлический регулятор расхода, включающий распределительный золотник, и датчик обратной связи по положению исполнительного гидродвигателя 1.

Недостатком известного привода является чувствительность его к изменению давления в напорной гидролинии, а также то, что скорость рабочего органа определяется нагрузкой и частотой подачи управляющих сигналов на шаговый электродвигатель и носит неравномерный характер, что ограничивает применение привода при синхронизации, при работе нескольких приводов с различной нагрузкой от интерполяторй и в задании строго определенной скорости на всем участке движения рабочего органа привода.

Цель изобретения - расщирение функ-. циональных возможностей привода.

Поставленная цель достигается тему что привод дополнительно содержит датчик обратной связи по положению распределительного золотника, блок сравнения и ограничитель числа импульсов, причем выход датчика обратной связи по положению распределительного золотника подключен к первому входу блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а третий - с выходом ограничителя числа импульсов, а выход блока сравнения через логические элементы И соединен с блоком управления.

На чертеже изображена структурная схема управления и полуконструктивная схема цифрового электрогидравлического привода.

Привод содержит -электрогидравлический регулятор расхода, включающий щаговый электродвигатель 1, посредством микрометрического винта 2 связанный с гайкой-заслонкой 3, корпус 4, распределительный золотник 5 с торцовыми управляющими камерами 6 и 7, сопла 8 и 9, которые гидролиниями 10 и 11 связаны с последними, и напорную и сливную магистрали 12 и 13, исполнительный гидродвигатель 14 с рабочими полостями 1о и 16, выходное звено 17 которог) жестко связано с датчиком 18 обратной связи по положению. Электронная часть управления приводом включает блок 19 программы, реверсивный счетчик 20, формирователь 21 кода, генератор 22 импульсов, ограничитель 23 числа импульсов, анализатор 24 кодов, блок 25 сравнения, логические элементы И 26 и блок 27 управления. Кроме того, устройство включает датчик 28 обратной связи по положению распределительного золотника 5, выход которогосвязан с одним из входов блока 25 сравнения, второй вход которого соединен с выходом 22 генератора импульсов, а третий - с выходом ограничителя 23 числа импульсов.

Цифровой электрогидравлический привод работает следующим образом.

С блока 19 программы на реверсивный счетчик 20 поступают управляющие импульсы с максимальной частотой, число которых определяет положение выходного звена 17, при этом одновременно с блока 19 программы на анализатор 24 кодов поступает число импульсов, определяющих величину перемещения распределительного золотника 5, что и задает скорость перемещения выходного звена 17. С реверсивного счетчика 20 код положения поступает на формирователь 21 кода и анализатор 24 кодов. Формирователь 21 кода формирует код управления на ограничитель 23 числа импульсов в соответствии с кодом положения и выбранным законом управления. Число импульсов, проХОДЯЦ1ИХ через ограничитель 23 числа импульсов, соответствует данному коду управления и определяет величину перемещения гайки-заслонкк 3. Генератор 22 импульсов с максимально допустимой частотой приемистости шагового электродвигателя 1 формирует управляющие импульсы, поступающие на блок 27 управления через ограничитель 23 числа импульсов и логические элементы И 26.

Ограничитель 23 числа импульсов не пропустит импульсы с генератора 22 имнхльсов до тех пор, пока не поступит разрс пающий сигнал с блока 19 программы. Поступающие импульсы с блока 27 управления на шаговый электродвигатель 1 вызывают поворот микрометрического винта 2 и геремеше: :1е гайки-заслонки 3 на определенное расстояние, заданное числом импульсов, прошедщих через ограничитель 23 числа импульсов. Перемещение гайки-заслонки 3 приводит к перемещению распределительного золотника 5 вследствие изменения, перепада давления в торцовых управляющих камерах 6 и 7 на величину, которая контролируется датчиком 28 обратной связи по положению, сигнал с которого поступает на блок 25 сравнения. Блок 25 сравнения сравнивает сигналы, поступающие с датчика 28 обратной связи по положению с импульса.ми, прошедшими через ограничитель 23 числа импульсов, т. е. с заданным положением распределительного золотника 5 и фактическим его положением. При несоответствии этих сигналов блок 25 сравнения пропустит импульсы с генератора 22 импульсов через логические элементы И 26 на блок 27 управления и произведет коррекцию-до совпадения этих сигналов. Смещение распределительного золотника 5 из нейтрального положения вызывает возникновение перепада давления в рабочих полостях 15 и 16, что приводит к движению выходного звена 17 относительно корпуса 4. Перемещение выходного звена 17 контролируется

датчиком 18 обратной связи по положению исполнительного гидродвигателя 14, с которого на реверсивный счетчик 20 поступают импульсы обратной связи, которые списывают код, поступивщий с блока 19 программы. Движение выходного звена 17 происходит

с постоянной заданной скоростью, так как распределительный золотник 5 смещен на строго определенное расстояние, заданное блоком 19 программы, и до тех пор, пока число импульсов при стирании на реверсивном счетчике 20 не сравняется с числом

импульсов, заданных с блока 19 программы на анализатор 24 кодов, прощедщих через ограничитель 23 числа импульсо в и отработанных шаговым электродвигателем 1. При сравнении числа импульсов анализатор 24 кодов подает команду на запускающий вход ограничителя 23 числа импульсов и на соответствующий элемент И 26, что вызывает прохождение реверсивных управляющих импульсов с генератора 22 импульсов через ограничитель 23 числа импульсов

на блок 27 управления. Реверс шагового электродвигателя 1 вызовет возврат гайкизаслонки 3 и, как следствие этого, возврат дросселирующего золотника 5 в нейтральное положение.

Использование в схеме управления дополнительных блоков сравнения, ограничителя числа импульсов и датчика обратной связи по положению распределительного золотника расщиряет диапазон рабочих скоростей, повыщает быстродействие, улучшает статические и динамические показатели

в целом, тем самым расщиряет область применения цифрового электрогидравлического привода.

Формула изобретения

Цифровой электрогидравлический привод, содержащий блок программы, генератор импульсов, блок управления, логические

элементы И, электрогидравлический регулятор расхода, включающий распределительный золотник, датчик обратной связи по положению исполнительного гидродвигателя, отличающийся тем, что, с целью расилирения функциональных возможностей,

привод дополнительно срдержит датчик обратной связи по положению распределительного золотника, блок сравнения и ограничитель числа импульсов, причем выход

датчика обратной связи по положению распределительного золотника подключен к первому входу блока сравнения, второй вход последнего соединен с выходом генератора импульсов, а третий - с выходом ограничит ля числа импульсов, а выход блока сравy///// Z ///////////2 // /7/////

нения через логические элементы И соединен

с блоком управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1 Авторское свидетельство СССР

№ 517005, кл. F 15 В 21/02, 1974.