Гидравлический (пневматический) привод

 

Изобретение относится к гидравлическим (пневматическим) приводам с программным управлением и может быть использовано в промышленных роботах, станках, манипуляторах. Привод содержит два тормозных распределителя (ТР) 20 и 21 с односторонним управлением и пружинным возвратом, выходы которых соединены с каналами слива 2 распределителей 8 и 9, а входы через обратные клапаны 22 с магистралью подачи 1. В каждой из 2 линий управления 23 и 24 ТР 20 и 21 установлены последовательно элементы ИЛИ 25 и 26 и И 27 и 28 так, что выходы элементов ИЛИ соединены с линиями управления ТР, причем одни их входы 29 и 30 соединены с выходами управляющего устройства 11, а другие входы 31 и 32 с выходами элементов И 33 и 34, при этом первые входы элементов И 35 и 36 соединены с каналом аварийного останова 37, а вторые входы 38 и 39 - с выходами 40 и 41 управляющего устройства 11. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„! 536089 A 2 (51)5 F 15 В 21/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

t (61) 1399533 (21) 4353385/25-29 (22) 30.12.ß7 (46) 15.01.90. Бюл, У 2 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт промышленных гидроприводов и гидроавтоматики (72) В.M.Håëühåðìàí, M.Â.×åðêàøåíêî, А.И.Кудрявцев, Б.К. Комков, В.И.Лео-. нов и Д.С.Вайсблат (53) 621.526 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1399533, кл. F 15 В 21/02, 1987. (54) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ (ПНЕВИАТИЧЕСКИЙ)

ПРИВОД (57) Изобретение относится к гидравлическим (пневматическим) приводам с программным управлением и м.б. ис,.пользовано в промышленных роботах, 2 станках, манипуляторах. Привод содержит два тормозных распределителя (ТР)

20 и 21 с односторонним управлением и пружинным возвратом, выходы которых соединены с каналами 2 слива распределителей 8 и 9, а входы через об". ратные клапаны 22 — с магистралью,1 подачи. В каждый из двух линий 23 и

24 управления TP 20 и 21 установлены последовательно элементы ИЛИ 25 и 26 и И 27 и 2Я так, что выходы элементов

ИЛИ соединены с линиями управления

ТР, причем одни их входы 29 и 30 соединены с выходами управляющего устройства 11, а другие входы 31 и 32 — с выходами 33 и 34 элементов

И, при этом первые входы 35 и 36 элементов И соединены с каналом 37 аварийного останова, а вторые входы

38 и 39 -с выходами 40 и 41 управляющего устройства 11. 1 з.п.A-лы, 1 ил.

1 536() 89

Изобретение относится к гидравлическим (пневматическим) приводам с программным упранлением и может быть использовано в промышленных роботах

5 станках и манипуляторах.

Цель изобретения — повышение надежности, расширение области применения и уменьшение габаритов привода.

Гидравлический (пневматический) привод (Лиг.1) содержит напорную 1 и сливную 2 линии, цилиндр 3, установленный в нем с образованием рабочих полостей 4 и 5 поршень 6 со штоком 7, два управляемых трехлинейных двухпозиционных распределителя 8 и 9 с пружинным возвратом, подключенные к напорной, сливной линиям, дроссели

101 в 10> и систему программного управления, включающую управляющее 20 устройство 11, датчик 12 перепада давлений в рабочих полостях и датчик 13 положения штока, при этом управляющее устройство 11 подключено к управ

1ляющим входам распределителей 14 и 25

15. Привод также снабжен подпружиненными клапанами 16„, 16,..., 16 параллельно подключенними к сливной линии каждого распределителя, их управляющие входы 17, 17,...,17 „ связаны с управляющим устройством 11, клапаны со стороны пружины снабжены управляющими входами 18 „ 18 ....,18„, аварийной остановки, а дроссели установлены в линиях входов 19„

19, ..., 19 „, клапанов, при этом

35 число дросселей на один меньше числа клапанов, а эААективные площади дросселей определяют из следующей зависимости: 40

fр fa

J + и- J

P где f u f — соответственно эААективk ные площади распределителей и клапанов;

45 и — число клапанов; — порядковый номер клапана и соединенного с его входом дросселя.

Привод также содержит два тормозных распределителя ?0 и 21 с односто50 ронним управлением и пружинным возвратом, выходы которых соединены с каналами 2 сброса давления, а входы через обратные клапаны 22 — с магистралью 1 подачи, н каждой из двух линий 23 и

24 управления тормозными распределителями 20 и 21 установлены последовательно элементы ИЛИ 25 и 26 и элементы И 27 и 28 так, что выходы элементов ИЛИ связаны линиями 23 и 24 управления тормозными распределителями, причем одни их входы 29 и 30 соединены с выходами управляющего устройства 11, а другие входы 31 и

32 — с выходами 33 и 34 элементов И, при этом первые входы 35 и 36 элементов И соединены с каналом 37 аварийного останона, а вторые входы 38 и

39 — с выходами 40 и 41 управляющего устройства 11„ соединенными с камерами управления распределителей 14 и l5, в каналах 1 питания которых установлены обратные клапаны 22.

Если поршень цилиндра имеет односторонний шток, то привод может содержать в канале 1 питания распределителя 8, выход 42 которого соединен с бесштоковой полостью 4 цилиндра, и в канале питания тормозного распределителя 21 редукционные клапаны 44, давление настройки Р которых опреде1 ляются по формуле.

Р1 (Р„+ Р (Е F )+ Р 723/ F» где Р и Р— соответственно магистральное и атмосферное давления;

F. и Р— площади поршня н штоконой и бесштоковой полостях;

P н — усилие нагрузки на штоке.

Привод работает следующим образом.

В исходном положении управляющие сигналы на выходах управляющего устройства 11 отсутствуют, нсе распределители отключены и полости 4 и 5 цилиндра сообщены через обратные клапаны ?2 с магистралью 1. При этом если поршень 6 выполнен с двусторонним штоком 7 и нагрузка на штоке отсутствует, то давления рабочей среды в полостях 4 и 5 равны между собой и равны магистральному давлению Р,„.

Наличие обратных клапанов 22 повышает жесткость привода, так как препятствует перетеканию рабочей среды из цилиндра в магистраль при повышении давления в последней выше магистрального. При возникновении утечек рабочей среды из полостей цилиндра и падении вследствие этого давления в полостях ниже магистрального происходит автоматическое восстановление давления за счет выбранной схемы включения. Если поршень 6 выполнен с односторонним штоком или на поршень 6

9 6 ния которых соединены с магистралью .

1 через обратные клапаны 22. Схема управления тормозными распределителями собрана таким образом, что распределитель 20 осуществляет подачу рабочей среды в полость 5. а распределитель 21 - a полость 4. Это достигается за счет установленных в линиях 23 и 24 управления элементов ИЛИ

25 и 26 и элементов И 27 и 28, необходимых для управления аварийным остановом по сигналу, поступающему из канала 37, а также за счет сигналов, поступающих от управляющего устройства 11. Такое разделение необходимо для случая наличия нагрузки на штоке двигателя, а также для исполнения двигателя с односторонним штоком.

Сигнал от управляющего устройства 11 свободно проходит на вход одного иэ элементов ИЛИ 25 и 26 и в линию 23 либо 24 управления. Сигнал аварийного останова проходит через тот элемент И (а затем и через элемент ИЛИ), на входе 38 либо 39 которого присутствует сигнал. Так как вход 38 соединен с выходом 41, то сигнал аварийного останова включает тормозной распределитель 20 н том случае, когда переключен распределитель 9. и, аналогично, сигнал аварийного останова переключает тормозной распределитель 21 в том случае, когда переклю.». чен распределитель 8.

5 153608 действует нагрузка, то для обеспече" ния равновесного положения поршня в цилиндре двигателя 3 давление рабочей среды в бесштоковой полости 4 должно быть меньше давления в штоко5 вой полости 5.. В связи с этим в канале 1 питания распределителя 8 установлен редукционный клапан 44.

ITo заложенной в управляющее устрой- 0 ство 11 программе управления на его выходах появляются управляющие сигналы. Например, при движении поршня 6 с выдвижением штока 7 управляющие сигналы поступают в камеру 15 управления, переключая распределитель

9, а также в те из камер 17,,...,17„ управления, номера которых определены управляющим устройством 11 по программе для обеспечения заданного ZQ закона движения. При этом распределитель 8 своего положения не изменяет, а распределитель 9 переключается под действием управляющего сигнала, поступающего по линии 41 управления.

Выходной сигнал 43 сообщается с каналом 2 сброса давления, а также с входами 19, 19,...,19„, а затем и с выходными каналами включенных клапанов. Дросселирование рабочей среды, поступающей из полости 5., осуществляется, таким образом, через выбранную управляющим устройством 12 комбинацию параллельно включенных дрос с елей 1 0,...., 10 „, .

Выбор управляющей комбинации осуществляется в соответствии с управляющей программой с учетом информации, поступающей от датчиков 13 и 12.

Для удобства цифрового кодирования эффективные площади дросселей выбраны так м образом, чтобы обеспечить соотношение расходов в парал5=1 лельных ветвях 1:2:...:?, по форf) = fpf„/ (f + f„) (2 - 1), где f,,Е„ — соответственно эффективные площади распределиJ телей и клапанов;

=1,, ...и-1 - порядковые номеРа клапа-50 нов 16„16.„... „16„.

С целью расширения диапазона регулирования значений расхода рабочей среды, в частности, в область отрицательных значений, т.е. изменения направления расхода и, таким образом, увеличения тормозного усилия, в приводе установлены два тормозных распределителя 20 и 21, каналы пита25

Формула изобретения

1. Гидравлический (пневматический) привод по авт.св. Р 1399533, о т л ич а ю шийся тем что с целью поУ У

1 вышения надежности, он снабжен двумя, тормозными двухлинейными распределителями с односторонним управлением и пружинным возвратом, двумя парами элементов И и ИЛИ и обратными клапанами, каналы двухпозиционных распределителей выполнены с возможностью сообщения в исходном положении напорной линии через обратный клапан с рабочей полостью и запертого слива, выходы тормозных распределителей подключены к сливной линии, а. входы через обратные клапаны — к напорной линии, выходы элементов ИЛИ подключены непосредственно к камерам управления тормозных распределителей, причем од- ни их входы соединены с управляющим устройствам, а другие входы — с вы8

1536089 с односторонним штоком, он снабжен двумя редукционными клапанами, установленными соответственно в напорной

5 линии перед обратным клапаном, сообщающим последнюю с бесштоковой рабочей полостью, и перед обратным клапаном тормозного распределителя, элемент И которого подключен к управляющему входу распределителя, подключенного к бесштоковой рабочей полости. ходами элементов И, при этом первые входы элементов И подключены к входам аварийной остановки, а вторые. к управляющим входам распределителей.

2 ° Привод по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью расширения области применения и сокращения габаритов путем применения цилиндра

Составитель Л.Бобраков

Редактор А.Огар Техред П.Сердюкова Корректор Т.Палий

Заказ 94 Тираж 520 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская .наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101