Гидравлический усилитель мощности струйного типа

Авторы патента:

F15B3/00 - Усилители, мультипликаторы или пневмогидротрансформаторы, например устройства для выравнивания давления; передача давления среды от одной системы к другой без соприкосновения сред

Владельцы патента RU 2517001:

Открытое акционерное общество "Государственный ракетный центр имени академика В.П. Макеева" (RU)

Изобретение относится к гидравлическому приводу и может быть использовано в системах гидроавтоматики, а в ракетной технике в качестве гидрораспределительного устройства - в рулевых машинах. Гидравлический усилитель мощности струйного типа содержит корпус, сопло, установленное в корпусе, струйную трубку, закрепленную на валу двигателя соосно с соплом и возможностью возвратно-вращательного перемещения относительно оси двигателя, плату с двумя приемными каналами. Струйная трубка установлена на двух опорах в корпусе соосно с соплом, между соплом и платой с двумя приемными отверстиями, выходной вал от струйной трубки выведен на внешнюю сторону корпуса, на котором установлен зубчатый сектор с рычагом, при этом рычаг с двух сторон опирается на подпружиненные упоры, закрепленные на внешней стороне корпуса, а двигатель закреплен на корпусе и разрезная шестерня, установленная на валу двигателя, входит в зацепление с зубчатым сектором. Изобретение направлено на увеличение гидравлической мощности распределяемого потока, рабочей жидкости с помощью гидравлического усилителя мощности струйного типа, а также улучшение его выходных характеристик за счет более точной настройки. 3 ил.

Изобретение относится к гидравлическому приводу и может быть использовано в системах гидроавтоматики, а в ракетной технике - в качестве гидрораспределительного устройства в рулевых машинах.

Известен гидравлический усилитель мощности струйного типа, у которого сопло совершает возвратно-вращательное движение относительно оси поворотного двигателя (см. Чупраков Ю.И. Гидропривод и средства гидроавтоматики. Москва, Машиностроение, 1979 г., с.46, рис.23а). Недостатком конструкции такого усилителя мощности струйного типа является возникновение вибрации струйной трубки при некоторых сочетаниях конструктивных параметров усилителя и давления питания, приводящие к неустойчивым режимам работы усилителя и всей гидросистемы в целом. Возникновение вибрации струйной трубки обусловлено увеличением сил гидродинамического воздействия потока на внутренние стенки трубки при сужении потока в конфузорном участке сопла. В то же время на возникновение вибрации оказывает влияние тот факт, что струйная трубка в таком исполнении имеет увеличенный диаметр канала в его входной части по отношению к диаметру выходного отверстия сопла. Это влечет за собой увеличение площади наружной поверхности, на которую воздействуют вытекающие из приемных каналов возвратные струи жидкости. Следует отметить, что вибрация струйной трубки, вызванная гидродинамическим воздействием потока, зависит также от длины струйной трубки, диаметра отверстия сопла, жесткости характеристик и момента инерции подвижных частей управляющего струйной трубкой устройства, наличия демпфирующих факторов. При определенных условиях вибрация струйной трубки переходит в автоколебания, что может привести к выходу всей системы из строя.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению является принятый в качестве прототипа гидравлический усилитель мощности струйного типа, содержащий смонтированные в корпусе сопло с конфузорным выходным участком, струйную трубку с каналом постоянного сечения, с возможностью возвратно- поступательного перемещения на валу приводного двигателя (см. патент России.№2145681 от 10.01.1999). Недостатком указанного гидроусилителя мощности струйного типа является возникновение вибрации струйной трубки при распределении потоков жидкости с большими расходами и при высоких давлениях на входе в струйную трубку. Одной из причин возникновения вибрации струйной трубки обусловлено его консольным креплением на валу двигателя. Усиление вала двигателя приводит к увеличению габаритов и соответственно массы гидравлического усилителя. Следующей причиной вибрации струйной трубки является использование плоской пружины для возврата струйной трубки в среднее положение, так как плоская пружина имеет значительный упругий гистерезис и после отклонения от среднего положения не возвращает струйную трубку в исходное положение.

Задачей настоящего изобретения является увеличение гидравлической мощности распределяемого потока, рабочей жидкости с помощью гидравлического усилителя мощности струйного типа, а также улучшение его выходных характеристик за счет более точной настройки.

Указанная задача решается тем, что гидравлический усилитель мощности струйного типа содержит корпус, сопло, установленное в корпусе, струйную трубку, закрепленную на валу двигателя соосно с соплом и возможностью возвратно-вращательного перемещения относительно оси двигателя, плату с двумя приемными каналами, причем струйная трубка установлена на двух опорах в корпусе соосно с соплом, между соплом и платой с двумя приемными отверстиями, выходной вал от струйной трубки выведен на внешнюю сторону корпуса, на котором установлен зубчатый сектор с рычагом, при этом рычаг с двух сторон опирается на подпружиненные упоры, закрепленные на внешней стороне корпуса, а двигатель закреплен на корпусе и разрезная шестерня, установленная на валу двигателя, входит в зацепление с зубчатым сектором.

Сущность изобретения поясняется графическими материалами, где:

- на фиг.1 представлен общий вид гидравлического усилителя;

- на фиг.2 показан разрез А-А на фиг.1;

- на фиг.3 показан вид Б на фиг.2.

Гидравлический усилитель мощности струйного типа (Фиг.1, Фиг.2, Фиг.3) содержит корпус 1, в котором в штуцере «ВХОД» установлены фильтр 2, сопло 3, струйная трубка 4, на подшипниках 5, 6. На валу 7 струйной трубки установлен зубчатый сектор 8 с рычагом 9, на внешней стороне корпуса 1. С внешней стороны на корпусе 1 (см. Фиг.3) закреплены подпружиненные упоры 10, 11 в обоймах 12, 13 с пружинами 14, 15, регулировочными гайками 16 и 17. На корпусе 1 также закреплен двигатель 18, на валу которого установлена разрезная шестерня 19, которая находится в зацеплении с зубчатым сектором 8. Внутри в корпусе 1, соосно со струйной трубкой 4 установлена приемная плата 20, которая распределяет рабочую жидкость по каналам «В» и «Г», а каналы соединены со штуцерами «Д» и «Е» на крышке 21. На корпусе 1 установлен штуцер 22 «СЛИВ» с противоположной стороны от двигателя 18.

Гидравлический усилитель мощности струйного типа работает следующим образом. В исходном положении струйная трубка 4 находится в среднем положении, при этом отверстие струйной трубки находится посередине отверстий на приемной плате 20, а рычаг 9 опирается на упоры 10 и 11, которые удерживают в среднем положении струйную трубку 4 и вал двигателя 18. При подаче гидравлической жидкости под давлением через штуцер «ВХОД», жидкость ускоряется в сопле 3, протекает через струйную трубку 4 и попадает в каналы приемной платы 20, а далее через штуцера «Д» и «Е» - к потребителю. При среднем положении струйной трубки 4 давления в каналах приемной платы одинаковые и рабочая жидкость через штуцер 22 «СЛИВ» уходит в бак насосной станции. (На рисунках насосная станция и потребитель не показны). При подаче команды на двигатель 18 (рассмотрим вариант) вал двигателя 18 с шестерней 19 поворачивается на определенный угол по часовой стрелке и поворачивает зубчатый сектор 8 против часовой стрелки и одновременно струйную трубку 4, а рычаг 9 давит на пружину 14. Рабочая жидкость протекает под давлением в канал «Ж» и через штуцер «Е» по трубопроводу в полость потребителя - гидроцилиндра. Гидроцилиндр отрабатывает команду. Рабочая жидкость из противоположной полости гидроцилиндра вытесняется по трубопроводу через штуцер «Д» в канал «И» и через канал в приемной плате 20 и штуцер 22 по трубопроводу в бак насосной станции. При снятии команды с двигателя 18 пружина 14 возвращает рычаг 9, струйную трубку 4 и вал двигателя 18 в среднее положение.

Данный гидравлический усилитель позволяет распределять рабочую жидкость при высоких давлениях и значительно больших расходах по сравнению с прототипом и имеется возможность ручного переключения с помощью рычага 9.

Гидравлический усилитель мощности струйного типа, содержащий корпус, сопло, установленное в корпусе, струйную трубку, закрепленную на валу двигателя соосно с соплом и возможностью возвратно-вращательного перемещения относительно оси двигателя, плату с двумя приемными каналами, отличающийся тем, что струйная трубка установлена на двух опорах в корпусе соосно с соплом, между соплом и платой с двумя приемными отверстиями, выходной вал от струйной трубки выведен на внешнюю сторону корпуса, на котором установлен зубчатый сектор с рычагом, при этом рычаг с двух сторон опирается на подпружиненные упоры, закрепленные на внешней стороне корпуса, а двигатель закреплен на корпусе и разрезная шестерня, установленная на валу двигателя, входит в зацепление с зубчатым сектором.

Гидромультипликатор предназначен для подачи рабочей жидкости под высоким давлением как в технологических установках, так и в приводах рабочих органов. Гидромультипликатор включает корпус, золотник дифференциального типа, управляющий перемещением поршня привода насоса повышенного давления, бустерные плунжеры, закрепленные на обоих торцах поршня, направляющие аппараты, управляющие перемещением золотника, при этом бустерные плунжеры, являющиеся деталями насоса, выполняют функцию нагнетателя рабочей жидкости в качающем узле, а также функцию распределительного золотника направляющего аппарата, обеспечивающего перемещение управляющего дифференциального золотника в автоматическом режиме, плунжеры выполнены одинаковыми по диаметру, а нагнетательные каналы, соединенные с общим выходом к потребителю, имеют общую демфирующую полость.

Электромеханический усилитель давления // 2508478

Усилитель предназначен для повышения давления воздуха или газа в магистрали, имеющей на входе стандартное давление менее 10 бар. Усилитель содержит корпус 1, закрепленный на монтажной плите 2, комплект из нескольких силовых камер 3, присоединенных по периметру к корпусу 1 и состоящих из цилиндров 4 и поршней 5 с роликами 6, установленными с возможностью вращения на противоположных концах поршней 5, создающих высокое давление, впускных 7 и выпускных 8 клапанов, кулачка в виде подшипника-эксцентрика 9, расположенного в одной плоскости с силовыми камерами 3, на который опираются ролики 6.

Способ создания высоких и сверхвысоких давлений и устройство для его осуществления // 2502894

Изобретение относится к области создания высоких и сверхвысоких статических давлений в больших объемах и может быть использовано для испытания различных узлов и агрегатов перспективных авиационных гидросистем высокого давления, а также для исследования свойств новых конструкционных материалов и создания устойчивых кристаллических структур.

Сервоклапан со струйным управлением // 2482341

Устройство для приведения в действие машин для обработки металлов давлением (варианты), способ приведения в действие машин для обработки металлов давлением и система управления устройством для приведения в действие машин для обработки металлов давлением // 2472977

Изобретение относится к устройству для гидравлического приведения в действие обрабатывающих машин, подобных машинам (72-77) для обработки металлов давлением, к способу и системе управления устройством для приведения в действие указанных машин для обработки металлов давлением.

Двухступенчатые подводные исполнительные механизмы // 2471959

Мультипликаторная насосная установка сверхвысокого давления // 2458260

Изобретение относится к насосам, а именно к плунжерным гидравлическим мультипликаторным насосным установкам сверхвысокого давления, которые используются в качестве силового агрегата высокопроизводительных гидрорезных комплексов, применяемых при резке, раскрое и изготовлении деталей различной конфигурации, в том числе со сложными, объемными поверхностями, а также для очистки и доводки поверхностей изделий, карьерной разработки и добычи полезных ископаемых.

Автоколебательный гидравлический привод // 2455536

Изобретение относится к области объемных гидравлических приводов, а именно к автоколебательным гидравлическим приводам поступательного движения, - и может быть использовано в вибрационных машинах и механизмах всевозможного назначения для преобразования энергии постоянного потока рабочей жидкости в энергию механических колебаний, в частности, в качестве привода гидромультипликаторов давления двойного действия, привода диафрагменных (мембранных) насосов для добычи битума (высоковязких нефтей) из глубоких скважин и т.п.

Мультипликатор давления // 2450173

Изобретение относится к области гидравлического оборудования, а именно к мультипликаторам давления, и может быть использовано в любом гидрофицированном оборудовании для передачи энергии рабочей жидкости с преобразованием ее давления, в частности, в гидроприводах прессов (ковочных, штамповочных и др.) и испытательного оборудования (например, машин для гидравлических испытаний труб).

Способ изготовления гидроусилителя // 2446320

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для сборки устройств управления высокой точности, работающих в условиях повышенных вибрационных нагрузок, преимущественно для авиационной и ракетной техники.

Гидроусилитель руля червячного типа // 2518765

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Гидроусилитель руля червячного типа содержит цилиндр усилителя, распределитель, перепускной клапан, предохранительный клапан. В конструкции усилителя применяется червячное зацепление, где червяк с гайкой и шариковым наполнением, связан зубьями с червячным колесом и винтовым соединением с валом-винтом, имеющим шариковое наполнение. На концах вала-винта размещены поршни, опирающиеся на возвратные пружины. Достигается уменьшение усилий на рулевом колесе при не работающем двигателе. 1 ил.

Газодинамическое исполнительное устройство // 2520227

Устройство предназначено для систем управления и угловой стабилизации летательных аппаратов. Устройство содержит электромагнит с катушками управления и поворотным двуплечим якорем, газораспределительное устройство, выполненное в виде корпуса с входным и выходными каналами и размещенными в нем поршнем с уплотнительными кольцами, клапаном, входными и выходными дросселями, кроме этого, в корпусе выполнена цилиндрическая проточка, расположенная между уплотнительными кольцами и сообщающаяся с входным каналом, а также с входными дросселями. Технический результат - повышение динамической точности устройства. 1 ил.

Гидравлический привод для преобразователя давления // 2531675

Изобретение относится к гидравлическому приводу (1) с регулированием количества и/или давления для преобразователя давления устройства высокого давления, состоящему по существу из двигательного привода с насосом для рабочей среды (10), а также блока управления. В качестве гидравлического привода (1) применяется по существу насос (11) постоянной подачи, соответственно, насос (11), который за каждый оборот подает постоянный объем, с приводом от серводвигателя (12), при этом серводвигатель (12) выполнен с возможностью электрического управления (15), регулирования и/или переключения с помощью расположенных на стороне низкого давления средств (13) и/или с помощью расположенных на стороне высокого давления средств (14). Технический результат - улучшение работы устройства высокого давления. 3 з.п.ф-лы, 1 ил.

Гидравлический привод высокого давления // 2536020

Изобретение относится к гидравлическим устройствам для приведения в действие обрабатывающих машин, в частности при обработке металлов давлением. Гидравлический привод содержит по меньшей мере два попеременно приводимых в действие генератора давления, каждый из которых состоит из приводного масляного и ведомого эмульсионного цилиндров с общим плунжером. Масляная гидросистема выполнена с насосами высокого давления регулируемой производительности и гидрораспределителями управления генераторами давления. Эмульсионная гидросистема содержит наполнительный бак, обратные клапаны и напорный трубопровод, питающий гидросистему обрабатывающей машины. Масляная гидросистема снабжена аккумулятором с подпитывающим насосом и предохранительным клапаном, настроенными на давление, соответствующее 85…95% давления в напорном трубопроводе. В масляной гидросистеме предусмотрен трехпозиционный гидрораспределитель, попеременно соединяющий аккумулятор с приводными цилиндрами генераторов давления перед началом нагнетания эмульсии в напорный трубопровод. В результате обеспечивается поддержание заданной скорости рабочих органов обрабатывающей машины и устраняются ее колебания при переключении генераторов давления, что положительно влияет на качество получаемых изделий. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Гидравлический пресс высокого давления // 2536563

Изобретение относится к прессовому оборудованию, используемому для объемной штамповки металлов и прессования порошкообразных материалов. Гидравлический пресс содержит станину, рабочий гидроцилиндр, прессовый инструмент, мультипликаторную установку в виде мультипликаторов, гидроцилиндры подъема, две гидравлические и две гидрораспределительные системы. Одна гидравлическая система предназначена для рабочего гидроцилиндра, а вторая - для гидроцилиндров подъема. Мультипликаторы расположены с обеспечением гидравлического соединения камеры высокого давления предыдущего мультипликатора с камерой низкого давления последующего за ним мультипликатора. Камера высокого давления последнего мультипликатора соединена непосредственно с камерой рабочего цилиндра пресса через обратный гидравлический клапан. Между камерой высокого давления каждого предыдущего мультипликатора и камерой низкого давления последующего за ним мультипликатора установлены управляемые гидравлические клапаны. В результате обеспечивается повышение усилия прессования. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ преобразования давления и устройство для его осуществления // 2552641

Изобретение относится к способу преобразования давления в системе, взаимодействующей с рабочей средой под давлением, для оптимизации скоростей перемещения и/или усилий. В способе с помощью одного или нескольких преобразователей давления преобразуют давление одного или нескольких приводных устройств для его изменения относительно системного давления. Изобретение относится к устройству для осуществления этого способа, которое включает конструкции клапанов и другие компоненты, а также один или несколько преобразователей давления. В способе согласно настоящему изобретению один или несколько преобразователей давления включаются и выключаются, когда давление поднимается выше или опускается ниже заданного предельного значения, управляющего клапанами, на участке перемещения одного или нескольких приводных устройств, который требует преобразования скорости перемещения или усилия. В устройстве один или несколько преобразователей давления выполнены с возможностью включения и выключения, когда давление поднимается выше или опускается ниже заданного предельного значения, управляющего клапанами, на участке перемещения приводного устройства, который требует повышения скорости перемещения или усилия. Технический результат - повышение КПД устройства. 4 н. и 6 з.п. ф-лы, 7 ил.

Двухканальный электрогидравлический усилитель мощности // 2553588

Усилитель используется в электрогидравлических следящих приводах с резервированием, применяемых в системах дистанционного управления, например, в системе управления рулевыми поверхностями высокоманевренных летательных аппаратов. Усилитель содержит электромеханический преобразователь с двумя катушками, корпус с соплами и дросселями усилителя сопло-заслонка первого каскада, дросселирующим золотником второго каскада и индукционными датчиками положения золотника, при этом каждая из катушек электромеханического преобразователя имеет две обмотки, расположенные друг над другом и соединенные попарно, два датчика положения золотника расположены соосно золотнику с разных его сторон в расточках корпусов с возможностью осевого перемещения для совмещения электрического нуля датчика с нейтральным положением золотника, причем в корпусе выполнены радиальные пазы соответственно радиальным резьбовым отверстиям в датчике, а в радиальные резьбовые отверстия установлены винты, фиксирующие датчик после регулировки. Усилитель обеспечивает сохранение технических характеристик после отказа одного электрического канала. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Электрогидравлический усилитель мощности со струйным усилителем в первом каскаде // 2594094

Усилитель предназначен для следящих электрогидравлических приводов систем управления летательных аппаратов. Усилитель содержит электромеханический преобразователь с двумя катушками управления, верхним и нижним магнитопроводами, Т-образным якорем с основанием, центральным стержнем и плоской пружиной обратной связи, корпус струйного усилителя со встроенным струйным усилителем, а также корпус золотникового распределителя с четырехкромочным дросселирующим золотником второго каскада, при этом нижний магнитопровод снабжен винтами из немагнитного материала для ограничения хода Т-образного якоря, верхний магнитопровод снабжен винтами из ферромагнитного материала для тонкой регулировки моментной характеристики электромеханического преобразователя, струйный усилитель выполнен в виде расположенной между двумя плоскими дисками расходной пластины со сквозным центральным пазом для дефлектора и тремя клиновидными отверстиям, одно из них, соединенное широкой частью через сквозной канал в нижнем диске с каналом напора, имеет на выходе в центральный паз прямоугольный стабилизирующий участок, образуя напорное сопло, два других, соединенных широкой частью через соответствующие сквозные каналы в нижнем диске и каналы в корпусе золотникового распределителя с подторцевыми полостями золотника второго каскада, расположены напротив первого отверстия, образуя узкими частями на выходе в центральный паз приемные окна, разделенные трапециевидной стенкой, размер плоской вершины которой не превышает размера напорного сопла, причем величина зазоров между стержнем и торцами центрального паза, а также размеры каждого из приемных окон превышают размеры напорного сопла. Стержень Т-образного якоря в районе расходной пластины имеет клиновидное отверстие, широкая часть которого обращена к соплу, а узкая - к приемным окнам, образуя дефлектор. Технический результат - повышение точности регулировки. 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

Электрогидравлический усилитель мощности с цифровым управлением // 2599098

Изобретение относится к области гидроавтоматики, в частности к электрогидравлическим усилителям, и может быть использовано в высокоточных системах управления рабочих органов подвижных транспортных средств и летательных аппаратов. Электромеханический преобразователь выполнен в виде шагового электродвигателя с дискретным характером движения и цифровым управлением, а механизм возврата четырехбуртового цилиндрического золотника в нейтральную позицию содержит предварительно сжатые центрирующие пружины, расположенные в торцевых полостях четырехбуртового цилиндрического золотника. Технический результат: получение цифрового управления и уменьшение влияния воздействия обратных струй в проточной части гидроусилителя за счет использования шагового электродвигателя с конечным числом устойчивых положений. 1 ил.

Способ создания высоких и сверхвысоких давлений и устройство для его осуществления // 2615895

Способ и устройство предназначены для создания высоких и сверхвысоких статических давлений в больших объемах и может быть использовано для испытания различных узлов и агрегатов. Устройство содержит корпус, рабочую камеру и каналы для циркуляции хладагента, при этом корпус выполнен симметричным в виде двух или более коаксиальных цилиндров, вставленных друг в друга с зазорами, заполненными водой и закрытыми с торцев заглушками. Каналы для циркуляции хладагента выполнены кольцевыми и симметрично установлены на корпусе с возможностью термического контакта. Технический результат - обеспечение герметичности устройства и повышение его надежности при эксплуатации. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.