Сервоцилиндр для управления машин Советский патент 1983 года по МПК F15B3/00 

(54) СЕРВОЦИЛИНДР ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ МАШИН

Изобретение относится к сервоцилйндрам, используемым в машиностроительной гидравлике, в частности, к сервоцилйндрам для управления гидростатическими преобразователями. Наиболее близким к предлагаемому является сервоцилиндр для управления машин, содержащий цилиндрический корпус с двумя крышками, пружину и цилиндр с днищ i, подвижно установленные внутри корпуса рабочие полости, расположенные по обе стороны от днища цилиндра, каналы, выполненные в обеих крышках для подвода управляющей среды в рабочие полости, и упоры ограничения хода цилиндра с днищем 1 . Недостаками этого серводилиндра являются относительно большие его габариты (в силу последовательного размещения пружины и цилиндра с днищем) и ограниченные возможности применения, что не позволяет его использовать, например, при передаче механического усилия одновременно с перемещением подвижного органа сервоцилиндра под . действием давления жидкости. Цель изобретения - уменьшение габаритов и расширение возможностей применения устройства. Эта цель достигается тем, что обе крышки с внутренней стороны снабжены соосно расположенными цилиндрическими направляющими, цилиндр с днищем и корпус снабжены упорами для пружины, при этом цилиндр выполнен с рычагом, выходяшим за пределы корпуса, и установлен на цилиндрических направляющих крышек, днище его размещено преимущественно в средней части цилиндра, рабочие полости заключены между днищем И торцами цилиндрических направляющих, а пружина установлена между цилиндром и корпусом для обеспечения перемещения цилиндра в одну или обе стороны вдоль направляющих со сжатием пружины. С целью герметизации рабочих полостей, каждая цилиндрическая направляющая снабжена кольцевой уплотнительной манжетой. Кроме того, упор ограничения хода цилиндра с днищем выполнен регулируемым и установлен в каждой крышке. При этом каждый регулируемый упор выполнен в виде плунжера, последний установлен так, что со стороны наружного торт ца крышки образует камеру, которая снабжена дополнительным каналом подвода к ней управляющей среды.

Каждый плунжер выполнен двухступенчатым и образует со стороны наружного торца крышки дополнительную камеру, которая снабжена вторым дополнительным каналом подвода управляющей среды.

На фиг. 1 показан сервоцилиндр с регулируемыми упорами; на фиг. 2 - сервоцилиндр с упорами в виде плунжеров; на фиг. 3 - сервоцилиндр с двухступенчатыми плунжерами; на фиг. 4 - сервоцилиндр в одном из вариантов его применения в гидросхеме.

Сервоцилиндр (см. фиг. 2) содержит цилиндрический корпус 1 с двумя крышками 2 и 3, пружину 4 и цилиндр 5 с днищем 6, подвижно установленные внутри корпуса 1. Сервоцилиндр содержит также рабочие полости 7 и 8, которые расположены по обе стороны от днища 6. В обеих крышках 2 и 3 выполнены каналы 9 и 10 для подвода управляющей среды в рабочие полости 7 и 8. Сервоцилиндр имеет также регулируемые упоры 11 и 12 (см. фиг. 1) для ограничения хода цилиндра 5. С внутренней стороны крышки 2 и 3 снабжены соосно расположенными цилиндрическими направляющими 13 и 14. Цилиндр 5 и корпус 1 снабжены упорами 15-20 для пружины 4. Цилиндр 5 выполнен с рычагом 21, выходящим за пределы корпуса I, и установлен на цилиндрических направляющих

13и 14 крышек 2 и 3. Днище 6 размещается преимущественно в средней части цилиндра 5. Рабочие полости 7 и 8 заключены между днищем 6 и торцами (на фиг. не обозначены) цилиндрических направляющих 13 и 14. Для обеспечения перемещения цилиндра 5 в одну или обе стороны вдоль направляющих 13 и 14 со сжатием пружины 4, последняя установлена между цилиндром 5 и корпусом 1. Для герметизации рабочих полостей 7 и 8 каждая цилиндрическая направляющая 13 и

14снабжена кольцевой уплотнительной манжетой 22 и 23 соответственно. В одном из вариантов сервоцилиндра (см. фиг. 2), регулируемые упоры 24 и 25 выполнены в виде плунжеров. Каждый из этих плунжеров установлен с образованием со стороны наружного торца крыщки 2 и 3 камеры 26 и собтветственно 27. Последние снабжены дополнительным каналом 28 и 29 соответственно. В другом варианте исполнения сервоцилиндра (см. фиг. 3) плунжеры 30 и 31 выполнены двухступенчатыми с образованием со стороны наружного торца крышек 2 и 3 дополнительных камер 32 и 33 соответственно. Последние снабжены вторыми дополнительными каналами 34 и 35 для подвода управляющей среды. При подключении сервоцилиндра к гидросхеме (см. фнг. 4) в одном из вариантов его исполнения (см. фиг. 2) он может быть использован, например, для управления регулируемым гидрогенератором 36, соединенным приводным валом 37 с контрольным гидрогенератором 38, измеряющим расход

жидкости. Контрольный гидрогенератор 38 соединен с всасывающей магистралью 39, которая, в свою очередь, соединена с отводной магистралью 40 регулируемого гидрогенератора 36. За контрольным гидрогенератором 38 расположена выходная магист раль 41, соединенная с дросселем 42. За последним имеется магистраль 43 сброса, соединенная с отводной магистралью 40. Дроссель 42 помещен между магистралями 44 и 45 системы управления. Обе эти

магистрали подключены к распределителю 46. На выходе из последнего имеются магистрали 47 и 48, подключенные соответственно к каналам 10 и 9 сервоцилиндра. Рычаг 21 сервоцилиндра с помощью рычажного механизма 49 соединен с сервоклапаном 50, который, в свою очередь, соединен с цилиндром 51, обеспечивающим регулирование поступления жидкости в гидрогенератор 36. Канал 28 сервоцилиндра подсоединен с помощью магистрали 52 обратJ ной связи к рабочей цепи 53, а канал 29 с помощью магистрали 54 обратной связи - ко второй рабочей цепи 55. Привод гидрогенераторов 36 и 38 осуществляется двигателем 56 через передачу 57.

Сервоцилиндр для управления машин

0 работает следующим образом.

При функционировании машины двигатель 56 через передачу 57 и приводной вал 37 приводит в движение регулируемый гидрогенератор 36 и контрольный гидрогенератор 38 (см. фиг. 4). Расход жидкости

5 из последнего поступает в выходную магистраль 41 и через дроссель 42 и магистраль 43 Сброса направляется в отводную магистраль 40. В случ,ае среднего положения распределителя 46 давление за дросселем 42 передается по магистралям 47 и 48 к каналам 10 и 9 сервоцилиндра. Поскольку в рабочих полостях 7 и 8 сервоцилиндра (см. фиг. 2) в этом случае действует одно и то же давление цилиндр 5 остается в среднем положении, и, следователь5 но, дополнительного усилия на рычаге 21 не появляется и отсутствует, таким, образом, его воздействие на сервоклапан 50. Благодаря этому не возникает условий для изменения положения цилиндра 51 , следовательно, для изменения расхода через

0 регулируемый гидрогенератор 36. Уравновешенному положению цилиндра 5 способствует положение регулируемых упоров 24 и 25, находящихся под воздействием давлений, передающихся в камеры 26 и 27 по магистралям 52 и 54 обратной связи. Нарушение уравновещенного положения цилиндра 5 может произойти при изменении положения распределителя 46. В случае перемещения распределителя 46 в положение, при котором большее давление передается, например, в рабочую полость 8, цилиндр 5 перемещается в сторону рабочей полости 7 до тех пор, пока с помощью поджатой пружины 4 не обеспечивается новое уравновешенное положение этого цилиндра. При новом положении цилиндра 5, а, следовательно, и рычага 21, происхддит перемещение сервоклапана 50 в положение, при котором осуществляется подача давления в цилиндр 51 и, следовательно, перемещение органа, изменяющего расход жидкости через регулируемый гидрогенератор 36. В случае необходимости уменьшения расхода жидкости распределитель 46 перемегцается в другое крайнее положение. Цилиндр 5 и вместе с ним рычаг 21 перемещаются при этом в обратную сторону. Перемещение рычага 21 вызывает смещение сервоклапана 50, при котором изменяется направление движения подвижного органа в цилиндре 51 и, следовательно, органа, уменьшающего расход жидкости через гидрогенератор 36. Величина отклонения цилиндра 5 от началь-. ного уравновешенного .остояния тем больщем, чем на больший перепад давления будет настроен дроссель 42. Предлагаемый сервоцилиндр имеет относительно небольшие габариты и обеспечивает более универсальное его применение. Формула изобретения 1. Сервоцилиндр для управления машин, содержащий цилиндрический корпус с двумя крышками, пружину и цилиндр с днищем, подвижно установленные внутри корпуса, рабочие полости, расположенные по обе стороны отднища цилиндра, каналы, выполненные в обеих крышках для подвода управляющей среды в рабочие полости, и упоры ограничения хода цилиндра с днищем, отличающийся тем, что, с целью уменьщени.я габаритов и расширения возможностей применения, обе крышки с внутренней стороны снабжены соосно расположенными цилиндрическими направляющими, цилиндр с днищем и корпус снабжены упорами для пружины, при этом цилиндр выполнен с рычагом, выходящим за пределы корпуса, и установлен на цилиндрических направляющих , днище его размещено преимущественно в средней части цилиндра, рабочие полости заключены между днищем и торцами цилиндрических направляющих, а пружина установлена между цилиндром и корпусом для обеспечения перемещения цилиндра .в одну или обе стороны вдоль направляющих со сжатием пружины. 2.Сервоцилиндр по п. 1, отличающийся тем, что, с целью герметизации рабочих полостей, каждая цилиндрическая направляющая снабжена кольцевой уплотнительной манжетой. 3.Сервоцилиндр по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что упор ограничения: хода цилиндра с днищем выполнен регулируемым и установлен в каждой крышке. 4.Сервоцилиндр по пп. 1-3, отличающийся тем, что каждый регулируемый упор выполнен в виде плунжера, последний установлен так, что со стороны наружного торца крышки образует камеру, которая снабжена дополнительным каналом подвода к ней управляющей среды. 5 Сервоцилиндр по пп,1 и 4, отличающийся тем, что каждый плунжер выполнен двухступенчатым и образует со стороны наружного торца крышки дополнительную камеру, которая снабжена вторым дoпoлJ нительным каналом подвода управляющей среды. Источники, информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 324348, кл. F 15 В 3/00. 1971. i /J 2 22 7 /у 4 /J Ф1/г. 2 / г /8

44