Система управления силовым приводом

 

1 .СИСТЕМА УПРАВЖНИЯ СИЛОВЬИ ПРИВОДОМ, содержащая источник питания , насос с двухпозиционным электромагнитным золотниковым распределителем и пусковым устройством, о тличающаяся тем, что, с целью повышения быстродействия системы , в ней установлены два реле давления с нормально разомкнутыми контактами и органами настройки давления срабатывания и блок отключения системы, а пусковое устройство выполнено в виде двух электромагнитHbix реле - пускового с нормально разомкнутыми контактами и блокировочного с нормально замкнутыми контактами , причем чувствительный злемент одного реле давления связан с поршневой полостью силового привода, а другого - с его штоковой полостью, первые контакты реле давления и первый вход блока отключения системы связаны при замкнутых контактах пускового реле с источником питания, а вторые контакты реле давления постоянно связанм с управляющими обмотками двухпозиционного электромагнитного золотникового распределителя и с вторым и третьим входами блока отключения системы, выход которого связан с управляющей обмоткой блокировочного реле, один контакт которого при замкнутых контактах пускового феле связан с источником питания , а другой - с обмоткой пускового реле. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что блок отклюС чения системы содержит элемент ИЛИ, триггер, счетчик с дешифратором, жду (Л щий генератор импульсов, включенную между источником питания и общей шиной последовательную RC-цепь и реле, Нормально замкнутые контакты которого подключены к обкладкам конденсатора RC-цепи, причем выход элемента llnH соединен со счетным входом счетчика с дешифратором и S-входом тригэо 3i гера, R-входы которого соединены соответственно с выходом ждущего генею ратора импульсов и средней точкой RC-цепи, инверсный выход - с R-BXOдом счетчика с дешифратором, а пря мой выход - с первым входом ждущего генератора импульсов, второй вход которого соединен с первым выходом счетчика с дешифратором, при этом входы элемента являются входами блока отключения системы, а L-Й выход счетчика с дешифратором - выходом блока отключения системы.

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН ()9) (И) 3(51) Р 15 В 9/Оф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ--"

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ (21) .3391180/18-24 (22) 30.11.81 (46) 15.04.84.Бюл. Р 14 (72) А,A.Äåêàëü÷óê, В.М,Щербаков, А.А.Лотто и А.Г.Комусиди (71) Красноярский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института по монтажным и специальным строительиьм работам (53) 621-327(088.8) (56) 1. Гамынин Н.С. Гидравлический привод систем управления. М., нМашиностроение", 19?2, с.26, рис.1.3.

2. Каталог фирмы "Ingersoll Rand"

США, 1977 (прототип). (54) (57) 1.СИСтКМА ЬПРАВЛКНИЯ СЫОВЫМ

ПРИВОДОМ, содержащая источник питания, насос с двухпозиционным электромагнитным золотниковым распределителем и пусковым устройством, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, целью повышения быстродействия системы, в ней установлены два реле давления с нормально разомкнутыми контактами и органами настройки давления срабатывания и блок отключения системы, а пусковое устройство выполнено в виде двух электромагнитных реле — пускового с нормально разомкнутыми контактами и блокировочного с нормально замкнутыми контактами, причем чувствительный элемент одного реле давления связан с поршневой полостью силового привода, а другого — с его штокгвой полостью, первые контакты реле давления и первый вход блока отключения системы связаны при замкнутых контактах пускового реле с источником питания, а вторые контакты реле давления постоянно связаны с управля)сщими обмотками двухпозиционного электромагнитного золотникового распределителя и с вторым и третьим входами блока отключения системы, выход которого связан с управляющей обмоткой блокировочного реле, один контакт которого при замкнутых контактах пускового реле связан с источником питания, а другой — с обмоткой пускового реле.

2. Система по п.1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что блок отключения системы содержит элемент ИЛИ, триггер, счетчик с дешифратором, ждущий генератор импульсов, включенную между источником питания и общей шиной последовательную RC-цепь и реле, нормально замкнутые контакты которого подключены к обкладкам конденсатора КС-цепи, причем выход элемента

))ЛИ соединен со счетным входом счетчика с дешифратором и S-входом триггера, R-входы которого соединены соответственно с выходом ждущего генератора импульсов н средней точкой

RC-цепи, инверсный выход — с R-входом счетчика с дешифратором, а прямой выход — с первым входом ждущего генератора импульсов, второй вход которого соединен с первым выходом счетчика с дешифратором, при этом входы элемента KIH являются входами блока отключения системы, à i — и выход счетчика с дешифратором — выходом блока отключен » системы, 1086243

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для управления силовым приводом, Известна система управления силовым приводом, содержащая источник питания, насос с золотниковым распределителем (1) .

Известна также система управления силовым приводом, содержащая источник питания, насос с двухпози- 10 ционным электромагнитным золотниковым распределителем и пусковым устройством (2) .

Недостатком этих устройств является отсутс.твие автоматического 15 переключения и отключения привода при достижении предельного значения нагрузки на привод, что снижает его производительность.

Цель изобретения — повышение производительности путем автоматическо" го переключения и отключения привода при предельном значении .нагрузки.

Эта цель достигается тем, что система управления силовым приводок содержащая источник питания, насос с двухпозиционным электромагнитным золотниковым распределителем и пусковым устройством, снабжена двумя ðåле давления с нормально разомкнуты—

ЗО ми контактами и органами настройки давления срабатывания и блоком отключения системы, а пусковое устройство выполнено в виде двух электромагнитных реле — пускового с норЪ мально разомкнутыми контактами и блокировочного с нормально замкнутыми контактами, причем чувствительный элемент одна -o реле давления свя.зан с поршневой полостью силового привода, а другого — с его штоковои

40 полостью, первые контакты реле давления и первый вход блока отключения системь: связаны при замкнутых контактах пускоього реле с источником питания, а вторые контакты peëe давления постоянно связаны с управляющими обмотками двухпозиционного электромагнитного залотникового распредепителя и с вторым и третьим входами блока отключения системы, вы-5О ход которого связан с управляющей об"моткой блокировочного реле, один контакт которого при замкнутых контактах пускового реле связан с источником питания,, а другой — с об- у моткой пускового реле.

Кроме того, блок отключения системы содержит элемент !ПИ, триггер, счетчик с дешифратором, ждущий генератор импульсов, включенную между источником питания и общей шиной последовательную КС-цепь и реле, нормально замкнутые контакты которого подключены к обкладкам конденсатopa RC-цепи, причем выход элемента ИЛИ соединен со счетным входом счетчика с дешифратором и S-входом триггера, R-входы которо;о соединены соответственно с вьп-;одам ждущего генератора импульсов и средней точкой ЕС-цепи. инверснь. и выход — с

R-входом счетчика с дешифратором, а прямой выход — с первым входом ждущего генератора импульсов второй вход которого соединен с первым выходом счетчика с дешифратором, при этом входа;- элемента ИЛИ являются входами блока отключения системы, а т-ый выход счетчика с дешифратором— выходом блока отключения системы.

На фиг, 1 изображена принципиальная схема системы управления силовым приводом: на фиг.2 — схема блока от— ключения системы; на фиг. 3 — эпюры напряжений в точках g,3,8,) на фиг.2 при нормальном режиме работы; на фиг. ; — эпюры напряжений в точках,$, 5,2 на фиг.2 при предельной нагрузке.

Система управления силовым приводом содержит источник питания (не показан), насос 1 с двухпозипионным электромагнитным золотниковым распределителем 2 и пусковым устройством 3 и снабжена двумя реле давления 4 и 5 с нормально разомкнутыми контактами 6 и 7 и орг" íàìè 8 настройки срабатывания и блоком 9 отключения системы, а пусковое устройство

3 выполнено в ниде двух электромагнитных реле — пускового 10 с нормально разомкнутыми контактами 12 и

13 и блокировочного 1,= :с нормально замкнутыми контактами 14 и 15, причем чувствительный элемент 16 одного реле давления 5 связан с поршневой полостью 17 силового привода 18, а другого > — со штоксвой полостью 19, первые контакты 6 реле давления ч и

5 и первый вхоц 20 бпока 9 отключения системы связаны при замкнутых контактах 1" и 1" пускового реле 10 с источником питания jíe показан), а вторые 7 постоянно связаны = управляющими обмотxaми 21 двухлозипионного электромагнитного золотниково-о распредели;-еля 2 и вторым 22 и ковую кнопку 33 °

4 и 5, на вход 20 блока 9, а также через нормально замкнутые контакты

11 14 и 15 блокировочного реле 11 на обмотку пускового реле 10, вследствие чего происходит его блокировка, Рабочее тело от насоса 1 под давлением подается на вход двухпоэи2!! ционного золотникового распределителя 2 и в зависимости от занимаемой золотником 34 позиции поступает или в поршневую полость 17 силового при вода 18, или в штоковую полость 19.

25 Предположим, что в момент подачи напряжения на электродвигатель 27 золотник 34 сообщает поршневую полость 17 с магистралью 35, а штоковую полость 19 — с магистралью 36.

При этом под воздействием давления рабочего тела поршень 28 со штоком

29 выполняет прямой ход, преодолевая нагрузку от нагрузочного устройства 30.

Так как нагрузка меньше предель35 но допустимой выставленной органом 8 реле давления 5), то давление рабочей жидкости в полости 17 недостаточно, чтобы деформировать чувствительный элемент 16 до состояния, 40 обеспечивающего замыкание контактов

Ф б и 7 реле давления 5. А так как полость 19 сообщена с магистралью слива 36, то контакты б и 7 реле давления 4 также разомкнуты. Поэ45 тому на обмотки 21 электромагнитного золотникового распределителя

2 и на входы 22 и 23 блока отключения системы 9 напряжение не подается.

В конце прямого хода поршня 28 ( когда поршень достигает упора в крьппку цилиндра) давление в полости

17 увеличивается. При этом увеличивается деформация чувствительного элемента !6 реле давления 5, вследствие чего замыкаются его контакты б и 7 и подается электрический сигнал на нижнюю обмотку 21 электромаг"

3 10862 третьим 23 входами блока 9 .отключения системы, выход 24 которого связан с управляющей обмоткой 25 блокировочного реле 11, один контакт

14 которого при замкнутых контактах

12 и 13 пускового реле 10 связан с источником питания, а второй 15— с обмоткой 26 пускового реле 10.

Насос 1 приводится от электродвигателя 27, силовой привод 18 содер- 1О жит поршень 28 со штоком 29, связанным с нагрузочным устройством 30.

Источник питания связан с системой линией 31, с которой соединен трансформатор 32, Пусковое реле 10 содержит пусковую кнопку 33.

Загрузочное устройство 30 соэда-! ет нагрузку только при движении штока

29 (например, гаечный ключ, снабженный механизмом односторонней передачи вращения).

Распределитель 2 содержит золотник 34, соединен с насосом 1 магистралями нагнетания 35 и слива 36, Блок отключения системы 9 содержит элемент ИЛИ 37, триггер 38, счетчик с дешифратором 39, ждущий генератор импульсов 40, включенную между источником питания 41 и общей шиной 42 последовательную RC-цепь

43 и реле 44, нормально замкнутые контакты 45 и 46 которого подключены к обкладкам конденсатора 47 RC-цепи 43, причем выход 48 элемента

ИЛИ 37 соединен со счетным входом

49 счетчика с дешифратором 39 и

S-входом 50 триггера 38, R-входы 51 которого соединены соответственно с выходом 52 ждущего генератора 40 и средней точкой 53 RC-цепи 43, инверсный выход 54 — с R-входом 55 счетчика с дешифратором 39, а прямой выход 56 — с первым входом 57 ждущего генератора 40, второй вход

58 которого соединен с первым выходом 59 счетчика с дешифратором, при этом входы 60 и 61 являются входами

22 и 23 блока 9 отключения системы, а i-ый выход 62 счетчика с дешифратором — выходом 24 блока отключения системы 9.

Система работает следующим ооразом.

Орган 8 реле давления 5 устанавливают в положение, соответствующее предельной нагрузке, а орган 8 реле давления 4 — в положение, соответствующее усилию на штоке 29,несколько большему, чем требуется для возврата

43 4 штока 29 в исходное (втянутое) положение, после чего нажимают на пусПри нажатии на пусковую кнопку 33 замыкаются нормально разомкнутые контакты 12 и 13 реле 10. При этом напряжение от источника питания подастся на электродвигатель 27, вследствие чего приводится в действие насос 1, и на вход трансформатора 32. С выхода трансформатора 32 напряжение подается на контакты 6 реле давления

1086243 нитного золотникового распределителя

2 и на вход 22 блока 9 отключения системы. При этом золотник 34 перемещается и занимает позицию, при которой полость 17 сообщается с магистралью слива 36, а полость 19 с магистралью нагнетания 35. В результате сообщения полости 17 с магистралью слива 36 давление в ней уМеньшается и, как следствие, уменьшается деформация чувствительного элемента 16 реле давления 5, вследствие чего происходит размыкание

его контактов 6 и 7, и прекращается подача сигнала на нижнюю.обмотку 21 золотникового распределителя 2 и на вход 22 блока 9 в результате того, что полость 19 сообщилась с магистралью 35, поршень 28 со штоком 29 выполняют обратный ход (втягивание) без нагрузки, В конце обратного хода поршня 28 (когда поршень 28 достигнет противоположного упора) давление в полости

19 увеличивается. При этом замыкают= ся контакты 6 и 7 реле давления 4 и подается сигнал на обмотку 21 золотникового распределителя 2 и на вход 23 блока 9. Золотник 34 при этом перемещается и занимает позицию, при которой поршневая полость 17 сообщается с магистралью 35, а штоковая полость 19 сообщается с магистралью слива 36, поэтому контакты 6 и 7 реле давления 4 размыкаются и прекращается подача сигнала на верхнюю обмотку 21 золотникового распределителя 2 и на вход 23 блока

9, а поршень 28 выпслняет прямой ход, преодолевая нагрузку. Таким образом, система обеспечивает автоматический привод устройства 30 до тех пор> пока нагрузка не достигнет предельно допустимой (выставленной на реле давления 5). Причем в связи с тем, что на входы 22 и 23 блока 9 отключения системы 9 сигналы поступают с низкой частотой чередования, выход 24 блока 9 заперт (на выходе 24 сигнал отсутствует).

При достижении предельно допустимой нагрузки независимо от того, в каком положении находится поршень

28, давление рабочего тела г, поршне. вой полости 17 достигает величины, при которой деформация чувствительного элемента 16 репе давления 5 обеспечивает замыкание его контактов 6 и 7. При гам подается сигнал

5 !

О !

55 на нижнюю обматку 21 золотникового распределителя 2 и на вход 22 блока отключения системы 9. Золотник 34 при этом занимает позицию, при которой поршневая полость 17 сообщается с лагистралью слива 36, а штоковая полость 19 — с магистралью 35. В результате этого поршень 28 выполняет обратный ход. Когда поршень 28 при обратном ходе достигает крайнего положения (упора)„ давление в штоковой полости 19 возрастает до величины, обеспечивающей замыкание контактов б и 7 реле давления 4. При этом подается сигнал на вход 23 блока 9 отключения системы и на верхнюю обмотку 21 золотникового распределителя

2. Поэтому золотник 34 занимает позицию, при когорой поршневая полость

l7 сообщается с магистралью 35, а штаковая полость 19 — с магистралью слива 36, вследствие .чего контакты

6 и 7 реле,цавления 4 размыкаются и прекращается подача сигнала на вход

23 блока 9. Однако в связи с тем, что нагрузка предельно допустима, давление в поршневой 9олости 1? сразу же достигает величины, при которой замыкаются контакты 6 и 7 реле давления 5, при этом подается сигнал на вход 22 блока 9.

Таким образом, при предельно допустимой нагрузке частота чередования сигналов на входы 22 и 23 блока отключения системы 9 увеличивается (фиг.4). При этом выход 24 блока 9 открывается. Сигнал с выхода 24 блока 9 подается на обмотку 25 блокировочного реле 11. Контакты 14 и 5 блокировочного реле 11 при этом размыкаются, вследствие чего прекращается подача напряжения на обмотку 26 пусково» го реле 10 и происходит размыкание контактов l2 и 13 реле 10, Электрическая схема системы обестачивается, чта свидетельствует о том, что нагрузка предельно допу-стима.

Блок 9 отключения системы работает следующим образом.

При разомкнутых контактах 12 и

13 пускового реле 10 замкнутыми контактами 45 и 46 обесточенного реле

44, конденсатор 47 разряжен, а триг1. гер 38 засблокирован по первому

Б.-входу 51 в нулевом состоянии. В свою очередь, сигналы логической "1" и логического "0" н» инверсном 54 и прямом 56 выходах три.-гер, 38 блокируют собственно сче-чик с дешифрато10862

7 ром 39 по R-.âõîäó 55 в нулевом состоянии и ждущий генератор 40, обеспечивая на их выходах исходные сигналы логической "1".

При замыкании контактов 12 и 13 реле 10 контакты 45 и 46 размыкаются и конденсатор 47 начинает заряжаться до напряжения источника питания. При достижении напряжения на конденсато ре 47 уровня логической "1" триггер 10

38 разблокируется по первому R-входу 51, Подготовленный этим к работе .триггер 38 и вся схема остаются в исходном нулевом состоянии до прихода первого рабочего импульса по любому из входов 60 или 61. .Поступая на S-вход 50 триггера 38 первый рабочий импульс фиг.3g,g) переводит его в единичное состояние.

При этом сигналом логического "0" с инверсного выхода триггера 38 разблокируется по R-входу 55 счетчик .с дешифратором 39, а сигналом логической "1" с прямого выход 56 триггера 38 запускается ждущий генератор 40. Через время задержки t (Ò на выходе ждущего генератора 40 появляется сигнал (фиг.3 b), возвращающий триггер 38 в исходное состояние, обеспечивающее блокировку счетчика с дешифратором 39 и ждущего генератора 40 в нулевом состоянии(фиг.38,2)

Далее при появлении второго (фиг.3,t2) и всех последующих рабо43 чих импульсов работа блока 9 отключения системы повторяется, но поскольку счетчик с дешифратором 39 остаются в нулевом состоянии, то предельный сигнал на его выходе 62 отсутствует.

При возникновении предельной нагрузки (фиг.4) частота следования входных сигналов (фиг.4а) увеличивается, а момент их появления может находиться в любом месте (на оси времени) между двумя соседними рабочими импульсами. Разблокированный последним рабочим импульсом (фиг.4,t } счетчик с дешифратором 39 осуществляют подсчет предельных импульсов l 2,3,...(фиг.4a), При этом на соответствующих по номеру выходах счетчика с дешифратором 39 появляются импульсы, первый иэ которых (фиг.4Ъ) повторно запускает ждущий генератор 40, à i-ый является предельным и обеспечивает срабатывание реле ll и 10, обесточивание электрической схемы системы и замыкание контактов 46 и 45 реле 44. На фиг.4 в качестве i-ro предельного сигнала взят 3-ий ° импульс(фиг.4d).

Применение в системе управления двух реле давления и блока отключения системы повышает производительность устройства.

1086243

1086243

Составитель В.Муханов

Редактор М.Циткина ТехредM.Тенер Корректор Г,Огар

Заказ 2220/37 Тираж 667 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4