Электрогидравлический усилитель-преобразователь

 

ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий корпус с установленным в нем золотником с образованием торцовых камер, четыре дросселя, соединенные в гидравли /7777// У I //////// ii; -- - { 9999 ;; 9 ХХХХХ СО Х 29 ческий мост, в диагональ которого включены торцовые камеры, электромеханический преобразователь, включающий деформируемую втулку, установленную в корпусе с образованием дросселирующих каналов двух дросселей гидравлического моста, отличающийся тем, что, с целью повыщения быстродействия , электромеханический преобразователь выполнен в виде пьезокерамической втулки, расположенной с зазором между двумя диэлектрическими втулками, установленными в корпусе концентрично золотнику , при этом дросселирующие каналы образованы внешним и внутренним зазорами между втулками. -2 Фи.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1195075 А (51) a F 15 В 3/00

ВСЕСОВ- ".- ""

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ б

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3753242/25-06 (22) 12.06.84 (46) 30.11.85. Бюл. № 44 (7l) Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (72) M. А. Малишаускас, В. В. Нагинявичюс, М.-К. M. Рагульскис и P. P. Каупялис (53) 621. 525 (088.8) (563 Авторское свидетельство СССР № 929894, кл. F 15 В 3/00, 1980. (54) (573 ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЛ

УСИЛИТЕЛЬ-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий корпус с установленным в нем золотником с образованием торцовых камер, четыре дросселя, соединенные в гидравлический мост, в диагональ которого включены торцовые камеры, электромеханический преобразователь, включающий деформируемую втулку, установленную в корпусе с образованием дросселируюших каналов двух дросселей гидравлического моста, отличаюи ийся тем, что, с целью повышения быстродействия, электромеханический преобразователь выполнен в виде пьезокерамической втулки, расположеннои с зазором между двумя диэлектрическими втулками, установленными в корпусе концентрично золотнику, при этом дросселирующие каналы образованы внешним и внутренним зазорами между втулками.

1195075

Изобретение относится к машиностроению, в частности к гидравлическим средствам автоматики, и может быть использовано в качестве управляющего органа различных гидравлических систем. 5

Целью изобретения является повышение быстродействия усилителя-преобразователя.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Е на

1О фиг. 1.

Электрогидравлический усилитель-преобразователь содержит корпус 1 с установленным в нем золотником 2 с образованием торцовых камер 3 и 4. В корпусе 1 выполнены каналы 5 — 8 (фиг. 2 и 3) для подвода и отвода рабочей жидкости.

Кроме того, усилитель-преобразователь содержит электромеханический преобразователь, выполненный в виде деформируемой пьезокерамической втулки 9, расположенной между двумя диэлектрическими втулками 10 и 11. Два постоянных дросселя 12 и 13 . (фиг. 3) и два регулируемых дросселя, выполненных в виде дросселирующих каналов 14 и 15, образованных внешним и внутренним зазорами 16 и 17 между втулками

9 — 11, соединены в гидравлический мост, в диагональ которого включены торцовые камеры 3 и 4. Задатчик 18 (фиг. 3) соединен с электродами (не показаны) пьезокерамической втулки 9 проводами 19. Ка- ЗО налы 20 и 21 сообщают дросселирующие каналы 14 и 15 со сливом. Корпус 1 снабжен двумя цилиндрическими кольцами 22 и 23, двумя крышками 24 и 25 с установленными на них пружинами 26 и 2? с возможностью взаимодействия с золотником. Уплот- З нительные элементы 28 и 29 герметизируют дросселирующие каналы 14 и 15.

Электрогидравлический усилитель-преобразователь работает в двух режимах управления: релейном и широтно-импульсном. 4О

В режиме релейного управления усилитель-преобразователь работает следующим образом.

При подаче от задатчика 18 через провода 19 напряжения одной полярности на пьезокерамическую втулку 9 ее диаметр, 4 например, увеличивается и тем самым уменьшается проходное сечение дросселирующего канала 14 и увеличивается проходное сечение дросселирующего канала 15. Вследствие этого нарушается баланс гидравлического моста, и под действием перепада давлений в торцовых камерах 3 и 4 золотник 2 (фиг. 1 и 3) перемещается влево (по чертежу), преодолевая усилие пружины 26 до упора в крышку 24. При этом рабочая жидкость из канала 5 (фиг. 1 и 3) поступа- 55 ет" в:правую (по чертежу) часть канала 7.

Аналогично" работает привод при подаче от задатчика 18 напряжения другой полярности на пьезокерамическую втулку 9, однако золотник 2 перемещается вправо (по чертежу) .

В режиме широтно-импульсного управления усилитель-преобразователь работает следующим образом.

При подаче от задатчика 18 высокочастотных импульсов, промодулированных по частоте, на -пьезокерамическую втулку 9 ее диаметр в зависимости от частоты модуляционного управляющего сигнала увеличивается или уменьшается. Причем пьезокерамическая втулка 9 совершает радиальные колебания, частота которых значительно выше частоты модуляционного управляющего сигнала и соответствует несущей частоте импульсов, а амплитуда значительно меньше амплитуды модуляционного управляющего сигнала, т.е. пьезокерамическая втулка 9 не успевает отреагировать на импульсы несущей частоты, а реагирует на сигнал управления модуляционной частоты, так как несущая частота импульсов выше собственной частоты пьезокерамической втулки 9, а частота модуляционного управляющего сигнала значительно ниже собственной частоты пьезокерамической втулки 9. При увеличении диаметра пьезокерамической втулки 9, что соответствует положительному значению во времени напряжения управляющего сигнала, одновременно уменьшается внешний зазор 16 и увеличивается внутренний зазор 17, а при уменьшении диаметра пьезокерамической втулки 9, что соответствует отрицательному значению во времени напряжения управляющего сигнала, одновременно увеличивается внешний зазор 16 и уменьшается внутренний зазор 17, т.е. изменяются гидравлические сопротивления дросселирующих каналов 14 и 15.

Далее под действием перепада давления в торцовых камерах 3 и 4 золотник 2 перемещается, осуществляя коммутацию каналов5,7и8.

Установка втулок 9 — 11 концентрично золотнику 2 позволяет сократить не только габариты усилителя-преобразователя, но и длину каналов 6, тем самым повысить быстродействие устройства. Увеличение быстродействия также достигается путем изменения в дросселирующих каналах 14 и 15 не только гидравлического сопротивления, но и объемов, через которые протекает рабочая жидкость.

Незначительная масса и большая, жесткость пьезокерамической втулки 9, работающей обеими поверхностями одновременно, тоже способствуют увеличению быстродействия устройства.

Преимуществом предлагаемого устройства является то, что ввиду высокой скорос1195075

Составитель В. Коваль

Редактор Т. Парфенова Техред И. Верес Корректор Т. Колб

Заказ 7399/39 Тираж 647 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ти срабатывания пьезокерамической втулки

9 оно может работать не только. в режиме релейного управления, но и в режиме широтно-импульсного управления, что позволяет избежать явления облитерации в дросселирующих каналах 14 и 15 и повысить надежность и точность управления по заданному закону.

Ввиду малости электрической емкости пьезокерамической втулки 9, мощность управляющего сигнала не превышает 0,2 Вт при частоте управляющего сигнала 100 Гц.