Пневмогидравлический распределительС элЕКТРОМАгНиТНыМ упРАВлЕНиЕМ Советский патент 1981 года по МПК F01L5/02 F15B3/00 

Изобретение отьюсится к гидроавтоматике и может быть использовано для управления исполнительными органами различных машин. Известен пневмогидравлическйй рас пределитель с электромагнитным управлением, содержащий корпус с перемещающимся в нем валиком, соединенным с якорем управляющей электромагнит.ной системы и с распределительным плунжером с перепускными отверстиями для попеременного соединения внешних каналов корпуса с источником питания,исполнительным механизмом и сливом 1. Недостатками известного распределителя является низкая точность и ограниченность функциональных возможностей. .. Цель изобретения - повьииение надежности и расширение функциональных возможностей. Указанная цель достигается тем, что распределитель выполнен с двумя камерами, образованными в корпусе двумя ступенчатыми кольцевыми приливами,, взаимодействующими с торцами плунжера, который соединен с валиком с возможностью осевого перемещения и снабжей ползуном для взаимодействия с криволинейной направляющей, дойол нительно выполненной в корпусе, при этом валик установлен в корпусе с возможностью поворота и снабжен осевым каналом, соединенным с источником питания, двумя кольцевыми заслонками с отверстиями и криволинейны перепускными пазами, каждый из которы; расположен под углом к криволинейной н апр авл яющей. На фиг. 1 изображен iпневмогидравлическйй распределитель в исходном крайнем положении, на фиг. 2 - то же, в промежуточном положении; на фиг. 3 то же, в конечном крайнем положении; на фиг. 4 - траектория перемещения плунжера относительно валика, сорт- ветствующая полному циклу работы; на фиг. 5 - взаимное расположение перепускных отверстий плунжера и перепускных пазов валика в исходном положении пневмогидравлического распределителя; на, фиг. 6 - то же, после поворота валика на угол фиг. 7 то же, после осевого перемещения плунжера по траектории бв;на фиг.8 то же, после поворота валика н Srohc-a. фиг. 9 - то же, после обратного осевого перемещения плунжера по траектории га; на фиг. 10 - взаимодействие перепускных отверстий плунжера с перепускными пазами валика в режиме вынужденных колебаний; на фиг. 11 - возможные соотношения между положением перепускных отверстий плунжера и скважностью управляющего сигнала. Пневмогидравлический распределитель (фиг.- 1)содержит корпус 1с перемещающимся в нем валиком 2, соединенным с якорем 3 управляющей электромагнитной системы 4 и с распределительным плунжером 5 с пере.пускными отверстиями 6 и 7 для соединения внешних каналов 8-12 корпуса 1 с источником питания , исполнительным механизмом и сливом (непоказано) .. Распределитель выполнен с двумя ступенчатыми кольцевыми приливами 13 и 14, образующими две камеры 15 и 16, плунжер 5 снабжен ползуном 17 для взаимодействия с криволинейной направляющей 18, при этом валик 2 снабжен осевым каналом 19, соединенным с источником питания, кольцевыми заслонками 20 и 21 с отверстиями 22 и 23, и перепускными пазами 2 и 25, каждый из которых расположен под углом к криволинейной направляю щей 18, обеспечивающим последователь ное изменение пропускной площади вз модействующего с ним перепускного отверстия плунжера 5. Приливы корпу са 13 и 14 снабжены уплотнениями 26 .и 27. Пневмогидравлический распределитель работает следующим образом. В позиции, изображенной на фиг.1 плунжер 5 прижат к уплотнению 26 за счет разности усилий давления на его .торцах. . Пусть в результате срабатывания электромагнитной системы 4, якорь 3 и распределительный валик 2 поворачи ваются на угол из положения а в положение б (фиг. 4), при этом канал 8 и окно 22 разобщаются, а камера 1 изолируется от канала 19 и сообщает ся с ат мосферой через окно 23 и канал 9. При этом плунжер 6 перемещае ся согласно траектории бв (фиг. 4) за счет давления в камере 15, котора связана с каналом 19 перепускным отверстием 6 и пеоепуск|1ым пазом 24 . движении плунжера по траекторий бв фигурный паз 24 распределител ного валика 2 выполненный под углом (фиг. 11) к криволинейной направляю. щей 18, постоянно взаимодействует с .отверстием 6 плунжера5 таким образом, что камера 15,, увеличиваясь сообщается с каналом 19. В то же время с момента поворота распределительного валика 2 на угол ct (фиг. 2) уменьшающаяся камед 16 все время сообщается сатмосферой , а плунжер. Переместивш1нсь rto кр волинейной траектории бв (фиг. 4) упирается в уплотнение 27 и камера 15 сообщается .с каналом 19. Ча этом полуцикл заканчивается и плунжер находится в фиксированном состоянии ввиду наличия разницы давлений в полостях 15 и 16. Для возвращения плунжера 5 в пер воначальное положение под действием управляющего сигнала электромагнитной системы 4 якорь 3,а вместе с ним и распределительный валик 2 поворачиваются в обратном направлении на угол .(Фиг. 4) из положенияв «; положение г, т. е. ot. - d, В этом положении плунжера 5 и распределительного валика 2 (фиг. 3) имеет место ранее рассмотренный алгоритм соединения полостей 15 и 16, с той разницей, что отверстия плунжера 5 и пазы распределительного валика 2 обуславливают перемещение плунжера 5 по траектории га (фиг.4). С приходом плунжера 2 в исходное положение цикл заканчивается. Необходимо отметить при этом, чтс возможен реверс плунжера 5 прежде достижения им крайнего положения, например, по траектории гв (фиг. 4). Распределитель может работать в релейном режиме как двухпозиционное устройство и в следящем режиме, при котором скорость движения плунжера зависит от скважности сигнала управления, поступающего на электромагнитную систему. Каждой определенной величине скважности соответствует определенное устойчивое промежуточное положение плунжера 5, а дискретному ряду скважностей соответствует дискретный ряд положения плунжера. Одной из составляющих входящих в функциональную зависимость величины перемещения плунжера от скважности сигнала, является угол .Эта зависимость может быть как линейной ак и нелинейной. Угол -jr определяется соотношением гЦ oi- sin j где S - площадь пропускного сегмента отверстия плунжера 5; - вход плунжера 5; ot - центральный угол сегмента, причем при. 180 скважность равна 0,5; при 360° скважность равна 1, ot О скважность равна 0. Вращательные перемещения в двухпозиционном режиме и возможность обеспечить крутильные колебания валика, имеющего меньший момент инерции по сравнению с плунжером, а также тот факт, что мощность необходимая для приведения валика во вращение меньше мощности для сообщения ему же поступательного движения, позволяет существенно повысить надежность и, следовательно, точность работы распределителя. Применение предлагаемого изобретения для управления исполнительными гидравлическими либо пневматичес кими органами различных машин позво ляет повысить точность отработки вх ного сигнала и расширить их функцио нальные возможности. Формула из.обретения Пневмогидравлический распределитель с электромагнитным управлением содержащий корпус с перемещающимся в нем валиком, соединенный с якорем управляющей электромагнитной систеNW и с распределительным плунжером перепускными отверстиями для попеременного соединения внешних каналов корпуса с источником питания, испол нительным механизмом и сливом, о т личающийся тем, что, с целью повышения надежности и расширения функциональных возможностей, распределитель выполнен с двумя камерами, образованными в корпусе двумя ступенчатыми колбцевыми приливами, взаимодействующими с торцами плунжера,который соединен с валиком с возможностью осевого перемещения и снабжен ползуном для взаимодействия с криволинейной направляющей, дополнительно выполненной в корпусе, пр.и этом валик установлен в корпусе с возможностью поворота и снабжен осевым каналом, соединеннымс источником питания, двумя кольцевыми заслонками с отверстиями, и криволинейными перепускными пазами. . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 304349, кл, F 01 L 5/02, 1967.

1i ЬЧ /7 Фиг. 6 Фме.5 Фиг. 7 1I Фиг.ОФиг. 5

К-1

ot 360

Фиг. Л