Гидравлический усилитель Советский патент 1981 года по МПК F15B3/00 

(54) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ

I

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

Известен гидравлический усилитель, содержащий гидрораспределитель типа «струйная трубка, корпус, расположенный в нем плунжер, имеющий приемные окна и образующий с корпусом торцовые камеры, и стержень обратной связи по положению распределительного золотника 1.

Недостатком конструкции известного усилителя является то, что быстродействие его зависит от расхода рабочей жидкости в первом каскаде усиления, причем увеличение быстродействия за счет увеличения расхода рабочей жидкости ведет к снижению КПД и ухудшению динамических характеристик привода. Применение такого усилителя в быстродействующих системах гидроавтоматики может оказаться нерациональным.

Цель изобретения - повышение быстродействия усилителя.

Поставленная цель достигается тем, что усилитель дополнительно содержит установленные в корпусе толкатели, один конец каждого из которых снабжен неподвижным упором, а другой - введен в торцовую камеру, а плунжер подпружинен относительно корпуса, торцовые камеры через гидродроссель сообщены между собой, а корпус с помощью стержня обратной связи жестко соединен с золотником.

На чертеже представлена конструктивная схема устройства.

10

Гидравлический усилитель содержит гидрораспределитель, включающий струйную трубку 1, приемные сопла 2 и 3, выходы которых подключены к соответствующим торцовым полостям 4 и 5 распределительного золотника 6 гидролиниями 7 и 8. Приемные сопла 2 и 3 выполнены в плунжере 9, расположенном в корпусе 10 с образованием торцовых камер 11 и 12, сообщенных между собой через гидродроссель 13, расположенный в гидролинии 14, и в кото20рых установлены пружины 15 и 16 для взаимодействия с плунжером 9. Кроме того, в корпусе 10 установлены толкатели 17 и

18, один конец каждого из которых снабжен неподвижным упором 19, а др.угой - введен в соответствующие торцовые камеры 11 и 12, а распределительный золотник 6 посредством стержня 20 обратной связи жестко связан с корпусом 10.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии управляющего сигнала плунжер 9 находится в уравновешенном состоянии и приемные сопла 2 и 3 расположены строго по оси струйной трубки 1. Давления в торцовых полостях 4 и 5 распределительного золотника 6 равны и он находится в среднем положении.

При отклонении струйной трубки 1, например, вправо по чертежу, давление рабочей жидкости в приемном сопле 3, гидролинии 8 и торцовой полости 5 увеличивается, а в приемном сопле 2, гидролинии 7 и торцовой полости 4 уменьшается. Под действием образующегося перепада давлеПИЯ рабочей жидкости в торцовых полостях 4 и 5, распределительный золотник 6 также перемещается вправо, а через стержень 20 обратной связи движение его передается корпусу 10. При этом толкатели 17 и 18 остаются неподвижными, а давление рабочей жидкости в торцовой камере 12 увеличивается и плунжер 9 перемещается влево, сжимая пружину 15. Величина смещения плунжера 9 от нейтрального положения зависит от перемещения объема рабочей жидкости в торцовой камере 12, проводимости гидродросселя 13 и жесткости пружины 15.

Смещение приемных сопел 2 и 3 относительно распределительного золотника 6 приводит к увеличению рассогласования и уменьщению в переходных процессах коэф фициента обратной связи, охватывающей гидравлический усилитель и увеличению его быстродействия. При отклонении струйной трубки 1 влево, гидроусилитель работает аналогичным образом.

Наличие подпружиненного плунжера 9, толкателей 17 и 18 и торцовых камер 11 и 12, соединенных гидродросселем 13, создает эффект введения в систему управления «запаздывающей обратной связи. Известно, что введение «запаздывающей обратной связи эквивалентно применению управляющего воздействия по первой производной от величины рассогласования и является эффективным средством улучщения динамики системы.

Наличие плунжера с приемными соплами, подвижного относительно золотника, а также толкателей, взаимодействующих через общую жидкость с плунжером, и гидродросселя, соединяющего торцовые камеры плунжера, позволяет увеличить быстродействие гидравлического усилителя и повышает эффективность обратной связи.

Предлагаемая конструкция усилителя позволяет использовать его для управления быстродействующими распределительными золотниками.

Применение подобного гидравлического усилителя в быстродействующих системах автоматического управления металлорежущими станками промыщленными роботами, манипуляторами и другими мащинами позволит повысить их рабочие скорости и производительность.

Формула изобретения

Гидравлический усилитель, содержащий гидрораспределитель типа «струйная трубка, корпус, расположенный в нем плунжер, имеющий приемные окна и образующий с корпусом торцовые камеры, и стержень обратной связи по положению распределительного золотника, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, усилитель дополнительно содержит установленные в корпусе толкатели, один конец каждого из которых снабжен неподвижным упором, а другой - введен в торцовую камеру, и плунжер подпружинен относительно корпуса, торцовые камеры через гидродроссель сообщены между собой, а корпус с помощью стержня обратной связи жестко соединен с золотником.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

Ю /5 //

18

/7 J9