Гидравлическая система синхронизации гидроцилиндров Советский патент 1981 года по МПК F15B11/22 

1

Изобретение относится к гидравлическим приводам в машиностроении и может, быть использовано в гидравлических,устройствах станков и машин.

Известна гидравлическая система синхронизации гидроцилиндров, имеющих напорные полости и полости противодавления, содержащая золотник-синхронизатор в -виде установленного в корпусе плунжера с двумя поясками, своими окнами подсоединенный к одной из полостей каждого гидроцилиндра и к напорнсй

и сливной гидролиниям, связанный С

гидроцилиндрами механически, например с помощью дифференциально-реечной передачи, и гидрораспределитель l.

Однако при различных нагрузках на синхронизируемые гидроцилиндры золотник-синхронизатор потока жидкости смещает из нейтрального положения для поддержания одинаковых скоростей перемещения цилиндров. Это смешение зопот ника и является ошибкой синхронизапнв по положению, которая с увеличением

разности нагрузок возрастает. Она мо-; жет быть несколько уменьшена увеличением скоростей перемещения гидрсадилиндров или (что одно и то же) уменьшением начального перепада давления (начального открытия) в шелях золо-рника-синхрсиизатора, но при этом значительно уменьшается КПД системы, а это не всегда возможно,

Цель изобретения - увеличение точносtoти синхронизации и бьютродействия гидросистемы.

Указанная цель достигается тем, что гидравлическая система снабжена двумя дополнительными гидрораспредели15телямн, а золотник-синхронизатор выполнен с четырьмя Дополнительными окнами, плунжер снабжен дополнительным пояском, при этом четыре дросселирующие щели, образованные окнами корпуса

20 и поясками плунжера, соединены попарно через отдельные дополнительные ги рс аспределители с порщневыми к штоковыми полостями синхронизируемых гидроципиндров, одао окно связано с напорной гндролинией, а три других окна, включая два у торцов корпуса, со сливной гидропинией. На чертеже представлена схема предлагаемой гидравлической системы синхро низации гидроцилинщ)ов. Гидравлическая система синхронизации гидроцилиндров 1 и 2, имеющих Поршневые 3 и 4 и штоковые 5 и 6 полости, содержит золотник-синхронизатор 7 (в виде установленного.в корпусе 8 плунжера 9 с тремя поясками Ю, 11, и 12), своими окнами 13 - 2О подсоединенный к одной из полостей каждого гидроцилиндра 1 и 2 и к напорной 21 и сливной 22 гидролиниям, связанньА с гид цилиндрами 1 и 2 механически, например с помощью дифференциально-реечной передачи, вьтолненной в виде реек 23 и 24, шлицевого вала 25, винта 26 1 айки-муфты 27 и рычага 28, и гидрораспределитель 29. Гидравлическая система снабжена двумя дополнительными гидрораспре дел ителями 30 и 31. Четыре дросселирующи щели 32 - 35, образованные окнами 13-16 корпуса 8 и поясками 10 - 12 плунжера 9, соединены попарно через от дельные дополнительные гидрораспредали тели ЗО и 32 с поршневыми 3, 4 и што ков ым и 5, 6 полостями синхронизируемых гидроцилиндров 1 и 2, одно окно связано с напорной гидропинией 21, а три других окна, включая два 17 и 2О . у торцов ксрпуса 8, - со сливной гидролинией 22. Механизм обратной связи , управляющий :синхронизатором в зависимости от .относительного положения гидроцилйндро 1 и 2, выполнен в виде дифференциально реечной передачи. Для этого на цилиндрах 1 и 2 жестко закреплены рейки 23 и 24, которые при перемещении могут приводить во вращение с помощью зубчаты : колес 36 и 37 шлицевой вал 25 и винт 26. Гайка-муфта 27 через качающийся относительно неподвижной оси рычаг 28 соединена с плунжером 9 золотника-синхронизатора 7. Кроме того Гидравлическая система имеет насос 38, предсзкранительньй клапан 39 и регулято CKqjocTH 40, Предлагаемая система работает следующим образом. При движении гвдроцйпиндров 1 н 2 вверх,, по схеме жидкость от насоса 38 под давлением, настроенным переливным клапаном 39, поступает к окну 18 зопот нкка-синхронизатора 7 н далее через дросселирующие щели 34 и 35, образующие делитель потока, и гидрораспределитель 31 к поршневым полостям 3 и 4 гидроцилинщ)ов 1 и 2 Из щтоковьтх полостей 5 и 6 гидроцилиндров 1 и 2 жидкость вытесняется через гидрораспределитель 30, дросселирующие щели 32 и 33, образующие сумматор потока, гидрораспределитель 29 и регулятор скорости 40 в бак. При одинаковых нагрузках Р и Pj на синхронизируемые гидроцилиндры 1 и 2 плунжер 9 золотника-синхронизатсра 7 находится в нейтральном положении, т. е. дросселирующие щели 32, 33 и 34 , 35 имеют одинаковые открытия (проводимость), и гидроцилиндры 1 и 2 перемешаются без рассогласования (ошибка синхронизации равна нулю). При увеличении, например, нагрузки Р2 гидроцилиндр 2 отстает из-за уменьшения перепада давления в щели 35 делителя потока По сравнению с щелью 34, появляется рассогласование во вращении вала 25 и винта 26, что приводит к смещению гайки-муфты 27 вправо по схеме (при правом винте). Гaйкa- fyфтa 27 через рычаг 28 пepe feщaeт плунжер 9 вверх. Это перемещение плунжера увеличивает дросселирующую шель 35 для прохода жидкости в более нагруженный цилиндр 2 и уменьшает дросселирующую щель 34 для прохода жидкости в менее нагруженный цилиндр 1. Одновременно увеличивается дросселирующая щель 33, уменьшая нагрузку (уменьшая перепад давления в щели и , следовательно, противодавление в штоковой полости) более нагруженного цилиндра 2, и уменьшается дросселирующая щель 32, догружая менее нагруженный цилиндр 1. Перемещение плунжера происходит до тех пор, пока скорости движения гидроцилиндров не выравняются. Так как такое смещение плунжера вызывает изменение проходных сечений не двух (как при применении отдельного делителя или сумматора), а сразу четьфех Щ)осселирующих щелей, то и смещение плунжера (ошибка синхронизации) будет значительно меньше. Регулирование просиходит одновременно и на входе (щели 35 и 34 - делитель) и на выходе системы (щели 32 и 33 - сумматф), т. е. осуществляется как бы двойная синхрдаизация, в результате чего точность синхронизации значительно выше, чем для обычной системы ,с делителем или сумматором потоков жидкости. 588 Реверс направления движения гидроципиндров 1 и 2 осуществляется одновременным переключением гидрораспредели теля 29 и гидрораспределителей ЗО и 31 При этом жидкость от насоса 38 подводится к окну 19 и через щели 32 и 33, служащие теперь делителем потока, к што ковым полостям 5 и 6 цилиндров 1 и 2, а из порщневых полостей 3 и 4 жидкост вытесняется через щели 34 и 35, служашие теперь сумматором потока, гидрораспределитель 29 и регулятор скорости 4О в бак. Процесс синхронизации в этом случае аналогичен описанному выше процессу при движении рабочих органов вверх. Формула изобретения Гидравлическая система синхронизации гидроцилиндров, имеющих поршневые и штоковые полости, содержащая золотник-синхронизатор в виде установленного в корпусе плунжера с двумя поясками своими окнами подсоединенный к ошой из полостей каждого гидроцилиндра и к 5 напорнсЛ и сливнсй гидролиниям, связанный с гидроцилиндрами механически, например с помощью дифференциально-реечной передачи, и гидрсраспределитель, отличающаяся тем, что с целью увеличения точности синхрсясизации и быстродействия, гидравлическая система снабжена двумя дополнительными ГВАр (распределителями, а зопотник-свнхронизатор вьтолнен с четырьмя допопнитель ными окнами, плунжер снабжен дополнательным пояском, при этом четыре дроо селирующие щели, образованные окнами корпуса и поясками плунжера, соединены попарно через отдельные дополнительные гидрораспредалителн с поршмевымй н штоковыми полостями синхронизируемых гидроцилиндров, одно окно соединено с напорной гидролинией, а три других окна, включая два у тор(цов корпуса, - со сливной гидролинией. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Гамыкин Н.С., Каменир А. Я. и др. Гидравлический следящий привод. М., Мащиностроение, 1968, с. 297. рис. 4. 61 в.