Электрогидравлический следящий привод

 

Изобретение может быть использовано в испытательных стендах в качестве устройства для нагружения и в системах управления промышленных роботов. Цель изобретения - повышение надежности следящего привода и динамической точности воспроизведения усилия. Электрогидравлические усилители (У) 3, 13 имеют элементы (Э) 4 - 6 и 14 - 16 сопло-заслонка с электрическими входами управления, соединенные соответственно с выходами суммирующих У 7 - 8 и 17 - 19. Каждый из гидравлических распределителей (Р) 27, 28 имеет торцовые полости 28, 29 и 39, 40 и плавающие золотники 37, 48. Датчик 23 усилия и датчик 26 скорости штока 24 гидродвигателя 25 связаны соответственно с первыми входами сравнивающего и суммирующего У. Второй вход У1 подключен к задатчику, выход - к вторым входам У 7 - 9. Сопла Э 4 - 6 параллельно подключены к полостям 28, 39 Р 27, 38 и связаны через дроссели по гидролинии 49 с источником давления. Сопла Э 14 - 16 параллельно подключены к полостям 29, 40 Р 27, 39 и связаны через дроссели по гидролиниям 50, 51 с подключенными к полостям 32, 43 выходными гидролиниями 30, 31 и 41, 42 Р 27, 38. При перемещении штока 24 сигнал датчика 26 поступает на У 7 - 9, 17 - 19 и 3, 13. В результате смещения заслонок Э 4 - 6 и 14 - 16 изменяется давление в полостях Р 27, 39 и происходит перемещение золотников 37, 48 на величину, при которой обеспечивается расход рабочей жидкости, соответствующий скорости перемещения штока 24 без изменения усилия на нем. 1 ил.

Изобретение относится к гидроавтоматике и может быть использовано в испытательных стендах в качестве устройства для нагружения, а также в системах управления промышленных роботов. Целью изобретения является повышение надежности и динамической точности воспроизведения усилия. На чертеже изображена схема электрогидравлического следящего привода. Привод содержит первый сравнивающий усилитель 1, второй сравнивающий усилитель 2, первый электрогидравлический усилитель 3, например, с тремя элементами 4-6 сопло-заслонка, имеющими электрические входы управления, соединенные соответственно с выходами суммирующих усилителей 7-9 и снабженные резисторами 10-12 обратной связи по току, а также второй электрогидравлический усилитель 13 с тремя элементами 14-16 сопло-заслонка, имеющими электрические входы управления, соединенные соответственно с выходами суммирующих усилителей 17-19 и снабженные резисторами 20-22 обратной связи по току. Усилитель 1 связан первым входом с двухканальным датчиком 23 усилия штока 24 исполнительного гидродвигателя 25, вторым входом подключен к задатчику (на чертеже не изображен), а выходом - к вторым входам усилителей 7-9, первые входы которых связаны с двухканальным датчиком 26 скорости штока 24. Усилитель 2 связан первым входом с датчиком 23, вторым входом подключен к задатчику, а выходом - к вторым входам усилителей 17-19, первые входы которых связаны с датчиком 26. Шестилинейный распределитель 27 имеет первую и вторую торцовые полости 28, 29, выходные гидролинии 30, 31, подключенные к полости 32 гидродвигателя 25, напорные гидролинии 33, 34, сливные гидролинии 35, 36 и четырехкромочный плавающий золотник 37. Шестилинейный распределитель 38 имеет первую и вторую торцовые полости 39, 40, выходные гидролинии 41, 42, подключенные к полости 43 гидродвигателя 25, напорные гидролинии 44, 45, сливные гидролинии 46, 47 и четырехкромочный плавающий золотник 48. Сопла (на чертеже не обозначены) элементов 4-6 сопло-заслонка электрогидравлического усилителя 3 параллельно подключены к первым торцовым полостям 28, 39 распределителей 27, 38 и связаны через дроссели (на чертеже не обозначены) по гидролинии 49 с источником давления (не изображен). Сопла элементов 14-16 сопло-заслонка электрогидравлического усилителя 13 параллельно подключены к вторым торцовым полостям 29, 40 распределителей 27, 38 и связаны через дроссели по гидролиниям 50, 51 с подключенными к полостям 32, 43 гидродвигателя 25 выходными гидролиниями 30, 31 и 41, 42 распределителей 27, 38. Электрогидравлический следящий привод работает следующим образом. При подаче гидропитания по гидролинии 49 и отсутствии сигнала U_вх задатчика на входах усилителей 1, 2 золотники 37, 48 распределителей 27, 38 устанавливаются в нейтральное положение, при котором гидролинии 34, 45, 35 и 46 отделены золотниками 37, 48 от выходных гидролиний 31, 41. При этом в полостях 32, 43 гидродвигателя 25 устанавливается одинаковое давление, в результате чего усилие на штоке 24 гидродвигателя 25 равно нулю. При подаче на входы сравнивающих усилителей 1, 2 управляющего сигнала U_вх и отсутствии движения штока 24 гидродвигателя 25 на их выходах формируются сигналы, равные разности управляющего сигнала и сигнала датчика 23. Эти сигналы поступают на входы суммирующих усилителей 7-9 и 17-19 и суммируются с соответствующими сигналами обратной связи по току в резисторах 10-12 и 20-22. Выходные сигналы суммирующих усилителей поступают на входы элементов 4-6 и 14-16 электрогидравлических усилителей 3, 13, где преобразуются в перемещения заслонок элементов сопло-заслонка. В результате этого в полостях 28, 39 и 29, 40 распределителей 27, 38 дифференциально изменяется давление, что приводит к смещению золотников 37, 48 таким образом, что в одной полости гидродвигателя 25 давление возрастает, а в другой на столько же падает. Изменение давления в полостях 32, 43 гидродвигателя 25 приводит к изменению расходов через дроссели усилителей 3, 13 и соответственно к изменению давления в полостях 29, 40 распределителей 27, 38 таким образом, что золотники 37, 48 вновь возвращаются в нейтральное положение, возникающее при этом на штоке 24 усилие Р, определяемое перепадом давления в полостях 32, 43 гидродвигателя 25, пропорционально величине управляющего сигнала U_вх. Это усилие измеряется датчиком 23 усилия. При перемещении штока 24 гидродвигателя 25 скорость движения измеряется датчиком 26 скорости, электрический сигнал которого поступает через суммирующие усилители 7-9 и 17-19 на входы элементов 4-6 и 14-16 электрогидравлических усилителей 3, 13. В результате происходит смещение заслонок элементов сопло-заслонка, вследствие чего изменяется давление в полостях 28, 29, 39 и 40 распределителей 27, 38, что приводит к перемещению золотников 37, 48 на такую величину, при которой обеспечивается расход рабочей жидкости в гидродвигатель 25, соответствующий скорости перемещения штока 24 без изменения усилия на нем, которое остается и в этом случае пропорциональным управляющему сигналу U_вх. (56) Авторское свидетельство СССР N 1048893, кл. F 15 B 9/03, 1979.

Формула изобретения

ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ СЛЕДЯЩИЙ ПРИВОД, содержащий сравнивающий усилитель, суммирующий усилитель, первый и второй электрогидравлические усилители, каждый из которых имеет элемент сопло-заслонка с электрическим входом управления, соединенным с выходом суммирующего усилителя, два гидравлических распределителя, каждый из которых имеет две торцовые полости и плавающий золотник, исполнительный гидродвигатель, а также датчик усилия и датчик скорости штока гидродвигателя, связанные соответственно с первыми входами сравнивающего и суммирующего усилителей, второй вход сравнивающего усилителя подключен к задатчику, а выход - к второму входу суммирующего усилителя, первые торцовые полости распределителей подключены к соплам элемента сопло-заслонка первого электрогидравлического усилителя, связанным через дроссели с источником давления, а вторые торцовые полости - к соплам элемента сопло-заслонка второго электрогидравлического усилителя, связанным через дроссели с подключенными к полостям гидродвигателя выходными гидролиниями распределителей отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и динамической точности воспроизведения усилия, он снабжен вторым сравнивающим усилителем, первый вход которого соединен с датчиком усилия, а второй вход - с задатчиком, распределители выполнены шестилинейными с двумя выходными, двумя напорными и двумя сливными гидролиниями, а каждый электрогидравлический усилитель выполнен по меньшей мере с двумя элементами сопло-заслонка и с числом суммирующих усилителей, равным числу элементов сопло-заслонка, на электрических входах которых дополнительно установлены резисторы обратной связи по току, при этом сопла всех элементов сопло-заслонка каждого электрогидравлического усилителя параллельно подключены к торцовым полостям распределителей, а суммирующие усилители первого и второго электрогидравлических усилителей первыми входами соединены с датчиком скорости, а вторыми входами с выходами первого и второго сравнивающих усилителей соответственно.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 14-2002

Извещение опубликовано: 20.05.2002        

---