Электрогидравлический усилитель

 

ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ, содержащий задатчик, блок питания в виде преобразователя переменного напряжения, блок управления, пьезокерамический дискретный электромеханический преобразователь и гидроусилитель в виде элемента сопло-заслонка, заслонка которого кинематически связана с пластинами электромеханического преобразователя, электроды которого подключены к блоку управления , отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, электромеханический преобразователь выполнен в виде биморфного пьезокерамического преобразователя , а блок управления - в виде связанного входом с задатчиком инвертора и двух пар выпрямителей, выполненных в виде тиристорных оптронов, параллельно и инверсно связанных входами и выходами между собой и попарно - с электродами электромеханического преобразователя, причем управляющие входы тиристорных оптронов одной полярности соединены между собой и с входом инвертора, а управляющие входы другой полярности - с выходом инвертора. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(5D F 15 В 300

/ «-- »

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ элемента сопло-заслонка, заслонка которого кинематически связана с пластинами электромеханического преобразователя, электроды которого подключены к блоку управления, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, электромеханический преобразователь выполнен в виде биморфного пьезокерамического преобразователя, а блок управления — в виде связанного входом с задатчиком инвертора и двух пар выпрямителей, выполненных в виде тиристорных оптронов, параллельно и инверсно связанных входами и выходами между собой и попарно — с электродами электромеханического преобразователя, причем управляющие входы тиристорных оптронов одной полярности соединены между собой и с входом инвертора, а управляющие входы другой полярности — с выходом инвертора.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3481445/25-06 (22) 10.08.82 (46) 07.12.83. Бюл. № 45 (72) А. С. Вали с, М. А. Мал ишаускас, К. М. Рагульскис и Л. С. Шведас (71) Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (53) 62-525(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 928089, кл. F 15 В 3/00, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке №3475249/25-06,кл. F 15 В 9/03, 1982. (54) (57) ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ

УСИЛИТЕЛЬ, содержащий задатчик, блок питания в виде преобразователя переменного напряжения, блок управления, пьезокерамический дискретный электромеханический преобразователь и гидроусилитель в виде

Л0 » 1059284 А

1059284

20

Изобретение относится к гидроавтоматике и может быть использовано в гидравлических приводах станков с числовым программным управлением.

Известен электрогидравлический усилитель, содержащий задатчик, блок питания, блок управления, пьезокерамический дискретный электромеханический преобразователь и гидроусилитель в виде элемента сопло-заслонка, заслонка которого кинематически связана с пластинами электромеханического преобразователя, подключенного к блоку управления (1).

Недостатком усилителя является низкое быстродействие из-за длительности разряда пьезокерамического столбика электромеханического преобразователя.

Известен также электрогидравлический усилитель, содержащий задатчик, блок питания в виде преобразователя переменного напряжения, блок управления, пьезокерамический дискретный электромеханический преобразователь и гидроусилитель в виде элемента сопло-заслонка, заслонка которого связана кинематически с пластинами электромеханического преобразователя, электроды которого подключены к блоку управления (2)Недостатком известного усилителя является низкое быстродействие из-за длительности разряда электрических емкостей блока управления и электромеханического преобразователя.

Цель изобретения — повышение быстродействия.

Указанная цель достигается тем, что в электрогидравлическом усилителе, содержащем задатчик, блок питания в виде преобразователя переменного напряжения, блок управления,пьезокермический дискретный электромеханический преобразователь и гидроусилитель в виде элемента сопло-заслонка, заслонка которого кинематически связана с пластинами электромеханического преобразователя, электроды которого подключены к блоку управления электромеханический преобразователь выполнен в виде биморфного пьезокерамического преобразователя, а блок управления — в виде связанного входом с задатчиком инвертора и двух пар выпрямителей, выполненных в виде тиристорных оптронов, параллельно и инверсно связанных входами между собой и попарно — с электродами электромеханического преобразователя, причем управляющие входы тиристорных оптронов одной полярности соединены между собой и с входом инвертора, а управляющие входы другой полярности— с выходом иивертора.

На фиг. 1 изображена схема электрогидравлического усилителя; на фиг. 2 — временные диаграммы.

На фиг. 2 обозначены напряжение Ui на выходе, блока питания, сигнал Ug задатчика; импульсы Ug на электродах биморфного пьезокерамического преобразователя, перемещение S заслонки.

Усилитель содержит задатчик (не изображен), блок питания в виде преобразователя 1 переменного напряжения, блок управления в виде инвертора 2 и выпрямителей в виде тиристорных оптронов 3 — 6, биморфный пьезокерамический дискретный электромеханический преобразователь 7 с пластинами 8 и 9 и электродами 10 и 1l,а также гидроусилитель в виде элемента 12 соплозаслонка, заслонка 13 которого кинематически связана с пластинами 8 и 9 преобразователя 7, электрод 10 которого подключен к параллельно и инверсно связанным входами и выходами оптронам 3 и 4,а электрод

11 — к параллельно и инверсно связанным входами и выходами оптронам 5 и 6, причем управляющие входы оптронов 3 и 5 одной полярности соединены между собой и с входом инвертора 2, а управляющие входы оптренов 4 и 6 другой полярности— с выходом инвертора 2. Сопла 14 и 15 элемента 12 подключены к гидросистеме 16.

Электрогидравлический усилитель работает следующим образом.

Преобразователь 1 напряжения генерирует высоковольтное переменное напряжение Uq высокой частоты. При поступлении положительного задающего сигнала Ug включаются тиристорные оптроны 3 и 5, и на электрод 10 преобразователя 7 поступают импульсы Ug положительной полярности, а на электрод 11 — отрицательной полярности.

Сигналы на электродах 10 и 11 интегрируются емкостью пьезокерамического преобразователя 7,что приводит к изгибной деформации пластин 8 и 9 и перемещению заслонки 13 к соплу 14, в результате возникает перепад давлений в гидросистеме 16. При этом инвертор 2 обеспечивает отключение тиристорных оптронов 4 и 6, не участвующих в работе.

В случае подачи отрицательного задающего сигнала Ug включаются тиристорные оптроны 4 и 6, на электрод 10 поступают импульсы отрицательной полярности, а на электрод 11 — положительной. Преобразователь 7 перезаряжается и осуществляется обратная деформация пластин 8 и 9, что приводит к перемещению заслонки 13 к соплу 15 и изменению направления перепада давлений в гидросистеме 16.

Выполнение пьезокерамического преобразователя биморфным, а блока управления — на базе тиристорных оптронов сокращает время разряда электромеханического преобразователя, т.е. повышает быстродействие электрогидравлического усилителя.

Использование изобретения в гидравлических приводах станков с числовым программным управлением позволит повысить их быстродействие и, тем самым, эффективность их использования.

1059384

Составитель С. Рождественский

Редактор О.Юрковецкая Техред И. Верес Корректор И.Муска

Заказ 9797 39 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП <Патентэ, г. Ужгород, ул. Проектная, 4