Гидравлический источник питания

 

Изобретение м.б. использовано в электрогидравлических системах подъемно-транспортных машин, станков и робототехнических комплексов. Цель изобретения - обеспечение возможности перенастройки предельного уровня давления при поддержании источником заданной мощности. Введение в источник питания, содержащий насос 1, блок 18 сравнения, электрогидравлический усилитель 3, датчик 8 давления, блок 9 измерения текущей подачи насоса 1 и блок 12 вычисления мощности блоков 13 и 16 сравнения гидрозамков 5 и 6, двухпозиционного клапана 7, управляющего гидрозамками 5 и 6, блоков 14 и 17 с нелинейными характеристиками, установка в линии 23 питания дросселя 4, связь выходных линий 27 и 28 электрогидравлического усилителя 3 через гидрозамки 5 и 6 с линией 22 нагнетания и сливом 31, а также выполнение блока 9 измерения текущей подачи в виде датчика 10 давления блока 11 коррекции обеспечивает функционирование источника питания в режиме заданной мощности, поддержание предельного уровня давления в линии 22 нагнетания насоса 1 и его дистанционную перенастройку. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„ 1 474326 А1 (SO 4 F 04 В 49/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,,„

М А BTOPCKOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4189327/25-29 (22) 03.02.87 (46) 23.04.89, Бюл. Р 15 (71) Научно-исследовательский институт проблем машиностроения при МВТУ им.Н.Э.Баумана (72) В.В.Вельтищев, В.А.Челышев, В.М.Мирный и Л.Г.Агейков (53) 62-82 (088.8) (56) Юрай Иринг. Проектирование гидравлических и пневматических систем.—

Л.: Машиностроение, 1983, с.185, рис.2.44. (54) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ (57) Изобретение м.б. использовано в электрогидравлических системах подъемно-транспортных машин, станков и робототехнических комплексов, Цель изобретения — обеспечение возможности перенастройки предельного уровня давления при поддержании источником заданной мощности. Введение в источник питания, содержащий насос 1, блок

18 сравнения, электрогидравлический усилитель 3, датчик 8 давления, блок

9 измерения текущей подачи насоса 1 и блок 12 вычисления мощности блоков

13 и 16 сравнения гидрозамков 5 и 6, двухпозиционного клапана 7, управляющего гидрозамками 5 и 6, блоков 14 и 17 с нелинейными характеристиками, установка в линии 23 питания дросселя 4, связь выходных линий 27 и 28 электрогидравлического усилителя 3 через гидрозамки 5 и 6 с линией 22 нагнетания и сливом 31, а также выполнение блока 9 измерения текущей подачи в виде датчика 10 давления блока 11 коррекции обеспечивает функционирование источника питания в режиме заданной мощности, поддержание предельного уровня давления в линии

22 нагнетания насоса 1 и его дистанционную перенастройку. 1 з.п. A-лы, 1 ил.

1474326

10

30

Изобретение относится к машиностроительной гидравлике и может быть использовано в электрогидравлических

"системах подъемно-транспортных машин и робототехнических комплексов.

Цель изобретения — обеспечение возможности перенастройки предельного уровня давления при и;,цдержании источником заданной мощности, На чертеже представлена принципиальная схема гидравлического источника питания.

Гидравлический источник питания содержит регулируемый насос 1, гидроцилиндр 2, электрогидравлический усилитель 3, дроссель 4, гидрозамки

5 и 6, двухпозиционный электрогидравлический клапан 7, датчик 8 давления, блок 9 измерения текущей по-. дачи, включающий датчик 10 давления и блок 11 коррекции, блок 12 вычисления мощности, дополнительный блок

13 сравнения, блок 14 с однополярной характеристикой, сумматор 15, блок

16 сравнения, нелинейный блок 17 со смещенной однополярной характеристикой, блок 18 сравнения, задатчик 19 мощности, задатчик 20 предельного уровня давления, Гидроцилиндр 2 содержит возвратную пружину 21. Линия

22 нагнетания насоса 1 связана с линией 23 питания электрогидравлического усилителя 3. Датчик 8 давления и блок 9 измерения текущей подачи выходами 24 и 25 подключены через блок 12 вычисления мощности к инвертирующему входу 26 блока 18 сравнения. Выходные линии 27 и 28 электрогидравлического усилителя 3 через гидрозамки 5 и 6 подключены к гидроцилиндру 2 и линии 23 питания, сообщенной с линией 22 нагнетания. Гидравлические входы 29 и 30 двухпозиционного клапана 7 подключены к линии 23 питания и сливу 31, а выходы

32 и 33 — к управляющим полостям 34 и 35 гидрозамков 5 и 6.

Дополнительный блок 13 сравнения инвертирующим входом 36 связан с выходом 24 датчика 8 давления, а выходом 37 через нелинейный блок 14 с однополярной характеристикой — с входом 38 сумматора 15 и инвертирующим входом 39 второго блока 16 сравнения, неинвертирующий вход 40 которого соединен через нелинейный блок 17 со смещенной однополярной характеристикой с выходом 41 блока

18 сравнения, а выход 42 — с входом

43 двухпозиционного электрогидравлического клапана 7. Дроссель 4 установлен в линии 23 питания.

Выход 41 блока 18 сравнения связан с входом 44 сумматора 15, выход

45 которого связан с входом 46 электрогидравлического усилителя 3, Неинвертирующие входы 47 и 48 блоков

13 и 18 сравнения связаны с задатчиками 19 и 20.

Гидравлический источник питания работает следующим образом, Перед запуском гидравлического источника питания на неинвертирующие входы 47 и 48 блоков 13 и 18 сравнения подаются напряжения, определяющие соответственно величину требуемой мощности и предельный уровень давления в линии 22 нагнетания.

После запуска, который происходит при максимальной подаче насоса 1 в линии 22 нагнетания, возникает определенное давление рабочей жидкости.

Если его уровень меньше заданного, то на выходе 37 блока 13 сравнения появляется положительный сигнал, а на входе 38 сумматора 15 (после нелинейного блока 14 с однополярной характеристикой) нулевой сигнал. В этом случае клапан 7 переключен в нижнюю (по чертежу) позицию, при которой линия 22 нагнетания насоса

1 сообщается с управляющей полостью

34 гидрозамка 5, тем самым открывая его. Управляющая полость 35 при этом сообщается со сливом 31, в результате гидрозамок 6 закрыт. Насос 1 начинает работать в режиме переменной подачи, обеспечивая постоянство выходной мощности источника питания при любом уровне давления в линии 22 нагнетания, а контур управления содержит блок. 18 сравнения, сумматор

15, электрогидравлический усилитель

3, гидроцилиндр 2, Сигнал обратной .связи формируется следующим образом.

Датчик 10 измеряет давление в гидроцилиндре 2 и по величине давления в нем можно судить о величине подачи насоса 1, Блок 11 коррекции имеет характеристики, совпадающие с динамическими характеристиками регулирующего органа (не показан) насоса

1, передаточная функция которого в большинстве случаев описывается колебательным звеном. Реализуя такую пе1474326 редаточную функцию для блока 11 коррекции можно получить достаточно точное соответствие выходного сигнала с блока 11 коррекции динамическим изме5 нением подачи насоса 1. Связь между величиной подачи насоса 1 и уровнем давления в гидроцилиндре 2 имеет обратнопропорциональный характер, Сигнал с блока 11 коррекции поступает на блок 12 вычисления мощности, в котором формируется сигнал обратной связи, определяющий текущую мощность источника питания.

Если в процессе работы источника питания в линии 22 нагнетания давление возрастает выше предельного уровня, то результирующий сигнал с нелинейного блока 14 с однополярной характеристикой, проходя через дополнительный блок 16 сравнения, переключает двухпозиционный клапан 7.

При этом гидрозамау; 5 закроется и в гидроцилиндре 2 будет зафиксировано достигнутое давление, а насос 1 25 перейдет в режим постоянной подачи.

Одновременно открывается гидрозамок

6, сообщая выходную линию 28 электрогидравлического усилителя 3 с линией

22 нагнетания. Начиная с этого мо- 30 мента времени электрогидравлической усилитель 3 выполняет функцию предохранительного гидроклапана, перепуская излишки рабочей жидкости на слив 31 из линии 22 нагнетания. При этом гидравлический источник питания . продолжает работать в режиме постоянной мощности. В режиме работы усилителя 3 на перепуск рабочей жидкости дроссель 4 не ограничивает рас- 4п ходную характеристику усилителя 3, что позволяет "погасить" на нем значительную мощность. Полный контур стабйлизации давления включает датчик 8 давления, дополнительный блок 45

13 сравнения, сумматор 15, электрогидравлический усилитель 3.

Источник питания будет функционировать в режиме стабилизации давления до тех пор, пока давление с линии 22 нагнетания не станет меньше заданной величины, После этого происходит обратное переключение на работу насоса 1 в режим переменной подачи. Такое переключение может произойти и при давлении, превышающем предельное значение. Если при закрытом гидрозамке 5 давпение рабочей жидкости в гидроцилиндре 2 будет из-за влияния объемных потерь медленно уменьшаться, что вызовет увеличение подачи насоса 1 и рост мощности источника питания, то разность между заданной мощностью (сигнал с задатчика 19) и текущей мощностью сигнал на входе 26 блока 18 сравнения поступает на вход 43 клапана 7 через блоки 17 и 16 и переключает источник питания в режим стабилизации мощности, Происходит уточнение подачи насоса 1 и после этого, если давление в линии 22 нагнетания по режиму превышает заданный уровень, обратное переключение источника на работу в режиме стабилизации давления.

Таким образом, гидравлический источник питания функционирует в режиме заданной мощности и обеспечивается дистанционная перенастройка и поддержание предельного давления на выходе насоса 1, Формула и э обретения

1. Гидравлический источник питания, содержащий регулируемый насос, привод управления насоса, выполненный в виде блока сравнения, электрогидравлического усилителя с линией питания, гидроцилиндра с возвратной пружиной, датчик давления и блок измерения текущей подачи насоса, выходами подключенные через блок вычисления мощности к инвертирующему входу блока сравнения и сливу, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью обеспечения возможности перенастройки предельного уровня давления при поддержании источником питания заданной мощности, он снабжен двумя односторонними гидрозамками, через которые выходные линии электрогидравлического усилителя подключены к гидроцилиндру и выходу насоса, двухпозиционным электрогидравлическим клапаном, гидравлическими входами подключенными к выходу насоса и сливу, а выходами — к управляющим полостям односторонних гидрозамков, сумматором, включенным между блоком сравнения и электрогидравлическим усилителем, двумя нелинейными блоками с однополярной характеристикой и смещенной однополярной характеристикой и двумя дополнительными блоками сравнения, причем один из них

Составитель А.Волков

Редактор Л.Зайцева Техред A.Кравчук Корректор М.Васильева

Заказ 1870/31 Тираж 520 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 101, 5 1 инвертирующим входом соединен с выходом датчика давления, выходом связан через нелинейный блок с однополярной характеристикой с вторым входом сумматора и инвертирующим входом второго дополнительного блока сравнения, неинвертирующий вход которого соединен через нелинейный блок со смещенной однополярной характеристикой с выходом блока сравнения, выход с входом двухпозиционного электро474326 6 гидравлического клапана, а в линии питания электрогидравлического усилителя дополнительно установлен дрос5 сель.

2. Источник питания по п.1, о т— л и ч а ю шийся тем, что,он снабжен блоком коррекции, а блок измерения текущей подачи насоса выполнен в виде последовательно соединенных датчика давления, подключенного к гидроцилиндру, и блока коррекции.