Электрогидравлический привод

 

1. ЭЛЕКТРОГИЦРАВЛИЧЕСКИЙ ПРИВОД, содержащий корпус с разделителем , пьезокерамический генератор волновой деформации, выполненный в виде пакета из пьезоэлементов, отличающийся тем, что, с целью увеличения развиваемого усилия и уменьшения габаритов, разделитель размещен в корпусе с образованием рабочих полостей постоянного суммарного объема, пакет установлен между корпусом и разделителем и выполнен с наружной поверхностью, эквивалентной профилю внутренней поверхности корпуса, и по меньшей мере с двумя нормально подключенными к питанию пьезоэлементами. 2.Привод поп. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что разделитель выполнен в виде поршня с двусторонним штоком, а пьезоэлементы - в виде колец, установленных вдоль оси поршня . 3.Привод по пп. 1 и 2, отли л чающийся тем, что разделитель выполнен в виде лопасти, а пьезоэлементы - в виде пластин, установленных на лопасти.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕ(НИХ

РЕСПУБЛИН .

3 др F 15 В 11/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ((" ::.: —::, .".:

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТБУ (21) 3589868/25-06 (22) 11.05.83 (46) 30.09.84. Бюл. ¹ 36 (72) А.Ф.Луговской, A.Â.Óçóíîâ, и А.Ф.Домрачев (71) Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистическойреволюции (53) 621-523.3(088.8) (56) 1. Патент ClllA ¹ 3902084, кл. 310-8.1, опублик, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР № 989137, кл. F 04 В 43/12, 1981. (54) (57) 1. ЭЛКктРОГИДРАВЛИЧВСКИй

ПРИВОД, содержащий корпус с разделителем, пьезокерамический генератор волновой деформации, выполненный в вице пакета из пьезоэлементов, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения развиваемого уси..SU„„3 116232 A лия и уменьшения габаритов, разделитель размещен в корпусе с образованием рабочих полостей постоянного суммарного объема, пакет установлен между корпусом и разделителем и выполнен с наружной поверхностью, эквивалентной профилю внутренней поверхности корпуса, и по меньшей мере с двумя нормально подключенными к питанию пьезоэлементами .

2. Привод по п. 1, отличаюшийся тем, что разделитель выполнен в виде поршня с двусторонним штоком, а пьезоэлементы — в виде колец, установленных вдоль оси поршня.

3. Приводпопп. 1и 2, отлич а ю шийся тем, что разделитель выполнен в виде лопасти, а пьезоэлементы — в виде пластин, установленных на лопасти. нен в виде лопасти, а пьезоэлементы— в виде пластин, установленных на лопасти.

На фиг. 1 представлена схема электрогидравлического привода с разделителем в виде поршня, на фиг. 2 то же, но с разделителем в виде лопасти.

Электрогидравлический привод (фиг. 1, 2) содержит корпус 1, пьезо— керамический генератор волновой деформации, включающий пьезоэлементы, выполненные в виде пьезокерамических колец 2-6 (фиг, 1) или в виде пьезокерамических пластин 7-12 (фиг. 2), собранные в пакет 13 установленный на разделителе, выполненном в виде поршня 14 с двусторонним штоком 15 (фиг. 1), или в пакет 16, установлен.ный на разделителе, выполненном в виде лопасти 17. Поршень 14 установлен в корпусе 1 с образованием рабочих полостей 18 и 19 постоянного суммарного объема, а кольца 2 и 3 нормально подключены к питанию и разобщают полости 18 и 19 в исходном положении. Лопасть 17 установлена в корпусе 1 с образованием рабочих полостей 20 и 2 1 также постоянного суммарного объема, а пластины 7 и 8 нормально подключены к питанию и разобщают полости 20 и 21 в исходном положении.

Привод работает следующим образом.

В исходном положении пьезокерамические кольца 2, 3 (фиг. 1) и пласти— ны 7, 8 (фиг. 2) запитаны, а рабочие полости 18, .19 и 20, 21 разобщены, что исключает перемещение поршня 14 с двусторонним штоком 15 и лопасти

17.

При подводе питания к пьезокерамическому кольцу 4 и снятии напряжения с кольца 2 (фиг. 1) кольцо 4 растягивается в радиальном направлении до внутреннего размера корпуса 1, а кольцо 2 сжимается в радиальном направлении на такую же величину, равную амплитуде деформации колец 2-6.

При этом поршень 14 перемещается вправо по чертежу. Далее напряжение подается к пьезокерамическому кольцу

4 и снимается с кольца 4. При рассмотренной деформации пьезокерамических колец 2 — 6 плотность осевого сжатия пакета 13 не меняется, что гарантирует отсутствие перетечек жидкости между рабочими полостями 18 и 19.

Дальнейшее переключение пьезокерами1 1116232 ъ

Изобретение относится к машиностроению, в частности к средствам гидроавтоматики, и может быть использовано в гидравлических системах автоматических линий и манипуляторов.

Известен привод, содержащий генератор механических деформаций, образованный тремя последовательно соединенными между собой пьезоэлементами, установленными внутри корпуса, который жестко связан со средним пьезоэлементом, и цилиндрический стержень установленный внутри корпуса с натягом относительно крайних пьезоэлемен 13 ° .15

Недостатком известного привода является невысокое развиваемое усилие.

Известен также электрогидравлический привод, содержащий корпус с разделителем, пьезокерамический генератор волновой деформации, выполненный в виде пакета из пьезоэлементов С23.

Недостатки указанного привода его большие габариты из-за расположения пьезокерамического генератора вне корпуса гидродвигателя, а также малые усилия, развиваемые приводом, что вызвано наличием непосредственной связи всасывающей и нагнетающей полостей, образованных в корпусе

30 разделителем. При этом наличие в генераторе деформаций упругого неперекрываемого корпуса приводит к невозможности создания таким пьезокерамическим генератором значительных давлений. 35

Целью изобретения является увеличение развиваемого усилия и уменьшение габаритов привода.

Поставленная цель достигается тем, что в электрогидравлическом приводе, 4О содержащем корпус с разделителем, пьезокерамический генератор волновой деформации, выполненный в виде пакета из пьезоэлементов, разделитель размещен в корпусе с образованием рабочих полостей постоянного суммарного объема, пакет установлен между корпусом и разделителем и выполнен с наружной поверхностью, эквивалентной профилю внутренней поверхности корпуса, и по меньшей мере с двумя нормально подключенными к питанию пьезоэлементами.

Разделитель может быть выполнен в виде поршня с двусторонним штоком 55 а пьезоэлементы — в виде колец, установленных вдоль оси поршня. Кроме того, разделитель может быть-выпол3 1116 ческих колец 4-6 происходит аналогично. При этом поршень 14 с двусторонним штоком 15 совершает шаговое движение. Когда запитаны крайние кольца 5 и 6, возможно перемещение поршня 14 в противоположную сторону путем подачи напряжения к кольцу 4 и снятия напряжения с кольца 6 или дальнейшее перемещение поршня 14 вправо путем подачи напряжения к кольцам 2, 1р

3 и снятия напряжения с колец 5, 6, и затем цикл повторяется.

Аналогично осуществляется создание волны деформации в пакете 16, собранном из пьезокерамических пластин

7-,12, которая преобразуется во вращательное движение выходного органа (не показан).

Реверс движения поршня 14 (фиг.1) и лопасти 17 (фиг . 2) осуществляется путем изменения последовательности возбуждения пьезоэлементов, а скорость их перемещения задается частотой переключения пьезокерамических колец 2-6 и пластин 7-12. Дискретность позиционирования привода определяется объемом жидкости, вытесняемым одним пьезоэлементом. Повышение дискретности и скорости перемещения поршня 14 и лопасти 17 может быть

232 4 достигнуто путем подачи напряжения к,, большему числу пьезоэлементов в ис— ходном положении привода.

Благодаря размещению пьезокерамического генератора внутри разделителя удается уменьшить габариты привода и отказаться от присоединительных трубопроводов. Установка нескольких пьезоэлементов генератора волновой деформации в корпусе 1 без зазора и нормальное подключение двух или более пьезоэлементов обес-, печивает надежное разобщение рабочих полостей 18, 19 и 20, 21, что поз воляет разделителю оставаться в строго фиксированном положении при отсутствии управляющих команд и обеспечивает возможность создания в ра бочих полостях 18, 19 и 20, 21 значительных перепадов давлений, т.е. позволяет значительно увеличить развиваемее приводом усилие.

Технико-экономическая эффективность предложенного привода заключается в расширении функциональных возможностей путем создания дискретных перемещений с большим усилием при минимальных габаритах, что значительно расширит область его применения.

1116232

Составитель В,Коваль

Редактор М.Бандура Техред Ж.Кастелевич

Корректор О.Тигор

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

Заказ 6902/29 Тираж 666 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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