Гидравлическое исполнительное устройство

 

Изобретение м.б. использовано в устрвах с большой инерционной нагрузкой. Целью изобретения является повышение точности позиционирования. В управляющей полости 34 трехлинейного золотника 32 уста4 новлена пружина 36, а полость 34 сообщена с управляющей полостью 15 четырехлинейного золотника 31. Полость 15 связана через измерительный дроссель 29 с насосом 1 и второй управляющей полостью 33 золотника 32. При отклонении скорости гидродвигателя 3 появляется сигнал,обеспечивающий соответствующее перемещение плунжера 38 и приведение системы в установившееся состояние. При этом переключается золотник 32, включается мультипликатор 10 и скорость исполнительного органа 35 форсированно восстанавливается. Величина по роговой скорости плунжера 38 регулируется дросселем 29 и затяжкой пружины 36. 1 ил. /1 Ф to со О5 ел

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1296750

А1

m4 F 15 В 11/02

»

«5

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,//

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3963220/25-06 (22) 10.10.85 (46) 15.03.87. Бюл. № 10 (72) А. Ф. Герасимов, Л. П. Константинов, В. В. Борданов и В. А. Яковлев (53) 621.225.2-82 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1134810, кл. F 15 В 11/02, 1980. (54) ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ ИСПОЛНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение м.б. использовано в устрвах с большой инерционной нагрузкой.

Целью изобретения является повышение точности позиционирования. В управляющей полости 34 трехлинейного золотника 32 установлена пружина 36, а полость 34 сообщена с управляющей полостью 15 четырехлинейного золотника 31. Полость 15 связана через измерительный дроссель 29 с насосом

1 и второй управляющей полостью 33 золотника 32. При отклонении скорости гидродвигателя 3 появляется сигнал, обеспечивающий соответствующее перемещение плунжера 38 и приведение системы в установившееся состояние. При этом переключается золотник 32, включается мультипликатор 10 и скорость исполнительного органа 35 форсированно восстанавливается. Величина по роговой скорости плунжера 38 регулируется дросселем 29 и затяжкой пружины 36. ил.

1296750

25

35

50 зом.

1

Изобретение относится к гидравлическим исполнительным устройствам (ГИУ) и может использоваться в различных областях промышленности и народного хозяйства там, где требуется управление большой инерционной нагрузкой при использовании насоса ограниченной мощности, обеспечение инвариантности к внешней нагрузке, высокие динамические показатели, высокий КПД.

Цель изобретения — повышение точности позиционирования привода в разомкнутом состоянии, упрощение его конструктивной схемы.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит насос 1, сливной бак 2, гидродвигатель 3 с рабочими полостями 4 и 5, связанными с насосом 1 и сливным баком 2 напорной сливной гидролиниями 6 и 7 через реверсивный гидрораспределитель 8, обратный клапан 9, установленный в напорной гидролинии 6, мультипликатор 10 с рабочей полостью 11, подключенной к напорной гидролинии 6 между обратным клапаном 9 и реверсивным гидрораспределителем 8 и приводной полостью 12, распределительный гидроагрегат 13 с торцовыми управляющими полостями 14 и 15, через который полость 12 связана с насосом 1 и сливным баком 2, командный гидрораспределитель 16, подключенный к сливному баку 2 и торцовой управляющей полости 14. Управляющая полость 14 и полость 12 выполнены в виде гидроцилиндров 1" и 18 с поршнями 19 и 20 соответственно и постоянно соединены со сливным баком 2 штоковыми полостями 21 и 22. Две гидролинии 23 и 24 подключены к насосу 1, гидролинии 25 и 26 связаны со сливным баком 2, а две гидролинии 27 и 28 соединены с реверсивным гидрораспределителем 8. Привод снабжен дросселем 29.

Гидролиния 26 соединена с гидролинией 30.

Гидроагрегат 13 выполнен в виде двух самостоятельных золотников 31 и 32 с полос- 40 тями 14, 15 и ЗЗ 34 гидроуправления.

Гидродвигатель 3 содержит исполнительный орган 35. В полости управления золотника 32 расположена пружина 36. Рабочим органом мультипликатора 10 являетс плунжер

37, а рабочими органами золотников 31 и 32 — плунжеры 38 и 39 соответственно. Гидравлическое устройство снабжено гидроаккумулятором 40 и предохранительным клапаном 41.

Устройство работает следующим обраПри поступлении от гидрораспределителя

16 сигнала, например, в виде импульса, давление Рр напора насоса 1, подведенное к торцовой управляющей полости 15 золотника 31, обеспечивает перемещение его совместно с поршнем 19 из исходного положения вправо. При этом рабочие полос2 ти 4 и 5 подсоединяются к напорной и сливной гидролиниям 6 и 7, входные и выходные гидролинии 26, 27 и 28 золотника 31 — к насосу 1 и к сливному баку 2. Происходит разгон исполнительного органа 35. Причем с момента подачи команды управления и попадания поршня 19 на упор исходного состояния давление в поршневой полости 14 будет постоянным и определяется давлением (Pp — AP) и соотношением торцовых площадей полостей 14 и 15 управления. Величина AP выбирается из расчета преодоления сил трения и сжатия пружины 36 золотника 32.

Поскольку разность ЛЯ между заданным расходом Qp и расходом Qq, вытесняемым из сливной полости 5ЛЯ=Яо — Я,)0 (до момента t=ti достижения исполнительным органом 35 заданной скорости), золотник 31 совместно с поршнем 19 движется вправо.

При этом расход Q дополняется до заданного (Qp) расходом, вытесняемым из поршневой полости 14, обеспечивая увеличение площади каналов золотника 31. Перепад давления на дросселе 29 максимальный в первыи момент подачи командного сигнала, когда ЛЯ=тах и соответственно максимальна скорость перемещения плунжера 38 золотника 31. Образованный перепад давления АР, подведенный в управляющие полости 33 и

34 золотника 32, обуславливает изменение его позиции и подсоединение полости 12 к насосу 1. Плунжер 37, перемещаясь, обеспечивает в своей рабочей полости 11 и нагнетающей полости 4 повышенное давление. Разгон исполнительного органа 35 происходит, таким образом, при максимальной разгоняющей силе.

При подходе исполнительного органа 35 к заданной скорости расход Q увеличивается до Q Qp, обуславливая останов плунжера 38 золотника 31 и поршня 19 и соответственно обнуление их скоростей. При этом AP=O. Пружина 36 обеспечивает при этом установку плунжера 39 золотника 32 в исходное состояние и подсоединение полости 12 к сливному баку 2. Давление в нагнетающей полости 4 начинает падать.

В этот момент повышенный расход жидкости (на величину, определенную скоростью перемещения плунжера 37 и поперечным сечением его рабочей полости 11) обеспечивает насос 1 совместно с гидроаккумулятором 40.

Максимально разгоняющая сила и максимальная площадь проходных каналов золотника 31 обеспечивает при t)ti некоторое перерегулирование скорости исполнительного органа 35. При этом AQ становится меньше 0 и плунжер 38 золотника 31 вместе с поршнем 19 начинает движение в обратном направлении, обуславливая уменьшение площадей проходных каналов золот1296750

Формула изобретения

3 ника 31 и торможение исполнительного органа 35. Создаваемый при этом AP на дросселе 29 обуславливает направление силы, действующей на золотник 32, совпадающее с направлением силы действия пружины 36.

При установившемся состоянии Q,=® плунжер 38 золотника 31 занимает положение, соответствующее равенству всех сил, действующих на исполнительный орган 35.

Стабилизация скорости исполнительного . органа 35, т. е. обеспечение инвариантности ИГ к внешним нагрузкам, происходит аналогичным образом. При отклонении скорости исполнительного органа 35 в ту или иную сторону, в том числе и по причине 15 изменения внешней нагрузки, появляется сигнал AQ, который обеспечивает соответствующее перемещение плунжера 38 (с поршнем 19) и приведение системы в установившееся состояние. При этом значительное

20 уменьшение скорости относительно заданнои и появление соответствующей скорости плунжера 38 приводит к переключению золотника 32, включению мультипликатора 10 и форсированному восстановлению скорости исполнительного органа 35.

Величина пороговой скорости плунжера

38 регулируется площадью проходного сечения дросселя 29 и затяжной пружины 36.

Гидравлическое исполнительное устройство, содержащее насос, сливной бак, исполнительный гидродвигатель, рабочие полости которого сообщены с напорной и сливной гидролиниями через реверсивный распределитель, обратный клапан, установленный в напорной гидролинии, измерительный дроссель, командный двухлинейный распределитель, распределительный гидроагрегат, выполненный в виде трехлинейного и четырехлинейного золотников с торцовыми управляющими полостями, и мультипликатор давления, насосная полость которого подключена к напорной гидролинии между обратным клапаном и реверсивным распределителем, а приводная полость через трехлинейный золотник сообщена со сливным баком и насосом, при этом четырехлинейный золотник установлен в гидролинии связи рабочих полостей гидродвигателя с насосом и командным двухлинейным распределителем, отличающееся тем, что, с целью повышения точности позиционирования, трехлинейный золотник снабжен пружиной, установленной в управляющей полости, которая сообщена с управляющей полостью четырехлинейного золотника, связанной через измерительный дроссель с насосом и второй управляющей полостью трехлинейного золотника.

Составитель А. Волков

Редактор А. Гулько Техред И. Верес Корректор А. Тяско

Заказ 591 37 Тираж 640 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4