Следящий гидропривод для затворов гидротехнических сооружений

 

1. СЛЕДЯЩИЙ ГИДРОПРИВОД :ДЛЯ ЗАТЮРОВ ГВДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ, содержащий входной узел с двумя,переменными дросселями сопло-заслонка , включенными по дифференциальной схеме, причем заслонки переменных дросселей соединены между собой и с датчиком входного сигнала перемещения, а сопла, выполненные в корпусе, подключены к каналу питания, и выходной силовой узел, связанный с исполнительным органом , отличающийся тем, что, с целью расширения области применения, во входном узле установлены две камеры, расположенные под соплами и соединенные с отводными каналами, а выходной силовой узел вьшолнен в виде поворотного рычага с опорой в середине, на концах которого установлены сосуды с отверстиями в днищах, причем над сосудами расположены выходные отверстия отводных каналов. 2.Гидропривод по п. 1, отличающийся тем, что в выходной силовой узел введен противовес, жестко закрепленный на рычаге под опорой, а корпус входного узла кинематически связан, с рычагом выходного силового узла. 3.Гидропривод по пп. 1 и 2, отличающийся . тем, мто в него введены узел фиксации положения исполнительного органа затвора и узел управления, причем узел фиксации вьшолнен в виде поворотного рычага с опорой в середине, на одном плече которого закреплен груз, а на другом - сосуд с отверстием в днище , и жестко соединенного с рычагом стопорного элемента, рабочая прижимная плоскость которого расположена против исполнительного органа ( затвора, а узел управления выполнен в виде двух сосудов с отверстиями в днищах, подвешенных на тросе, расположенном на роликах, в средней части троса закреплена заслонка, размещенная между питающим каналом и приемным каналом, выход которого расположен над сосудом узла фиксации, а над сосудами узла управления расположены выходы дополнительных отводных каналов, сообщенных с сосудами входного узла.

„,ЯЦ„„1 124261

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

315п С 05 D 7/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ а

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ V ОТКРЫТИЙ (21) 3615856/24-24 (22) 17.05.83 (46) 15.11.84. Бюл. 11 - 42 (72) Л,А. Залманзон, Г.Г. Молчанов, И.M. Бурдо, А.Ф. Савостьянов, M.Á. Куликов и М,С. Яковлев (71) Всесоюзный Государственный ордена Трудового Красного Знамени головной проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт по переброске и распределению вод северных и сибирских рек им. Е.Е. Алексеевского и Ордена Ленина институт проблем управления (53) 621-525(088.8) (56) 1. Башта Т.М. Гидравлические приводы летательных аппаратов, M.

"Машиностроение", 1967, с. 318рис; 253.

2. Там же, с. 324, рис. 260 (прототип). . (54) (57) 1. СЛЕДЯЦИЙ ГИДРОПРИВОД

:ДЛЯ ЗАТВОРОВ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ . СООРУЖЕНИЙ, содержащий входной узел с двумя, переменными дросселями "сопло-заслонка", включенными по дифференциальной схеме, причем заслонки переменных дросселей соединены между собой и с датчиком входного сигнала перемещения, а сопла, выполненные в корпусе, подключены к каналу питания, и выходной силовой узел, связанньп с исполнительным органом, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения, во входном узле установлены две камеры, расположенные под соплами и соединенные с отводными каналами, а выходной силовой узел выполнен в виде поворотного рычага с опорой в середине, на концах кото,рого установлены сосуды с отверстиями в днищах, причем над сосудами расположены выходные отверстия отводных каналов.

2. Гидропривод по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что в выходной силовой узел введен противовес, жестко закрепленный на рычаге под опорой, а корпус входного узла кинематически связан. с рычагом выходного силового узла.

3. Гидропрквод по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю шийся . тем,- что в него введены узел фиксации положения исполнительного органа затвора и узел управления, причем узел фиксации выполнен в виде поворотного рычага с опорой в середине, на одном а плече которого закреплен груз а на

t другом — сосуд с отверстием в днище, и жестко соединенного с рычагом стопорного элемента, рабочая Ю прижимная плоскость которого располо- 4Ь жена против исполнительного органа (Ьф затвора, а узел управления выполнен фф в виде двух сосудов с отверстиями ив в днищах, подвешенных на тросе, расположенном на роликах, в средней части троса закреплена заслонка, размещенная между питающим каналом и приемным каналом, выход которого расположен над сосудом узла фиксации, а над сосудами узла управления расположены выходы дополнительных отводных каналов, сообщенных с сосудами входного узла.

1 11242

Изобретение относится к гидроавтоматике.

Известен гидравлический следящий привод, содержащий распределитель со струйной трубкой, соединенный с каналом управления, и силовой гидроцилиндр 1 J.

Этот привод может использоваться только при высоком давлении рабочей среды. 10

Наиболее близким по технической сущности к предла."аемому является следящий гидропривод, содержащий входной узел с двумя переменными дросселями "сопло-заслонка", вклю- 15 ченными по дифференциальной схеме, заслонки дросселей соединены между собой и с датчиком входного сигнала перемещения, а сопла, выполненные в корпусе, подключены к каналу пита- 20 ния, и выходной силовой узел (2 ).

Данный привод неработоспособен при низконапорной.подаче жидкости, например при подаче ее с напором, не превышающим несколько сантимет- 25 ров водяного столба. Невозможно применение приводов этого типа для управления движением жидкостей в мелиоративных водораспределительных системах. ЗО

Цель изобретения — расширение области применения гидропривода.

Указанная цель достигается тем, что в следящем гидроприводе для затворов гидротехнических сооружений, содержащем входной узел с двумя переменными дросселями "сопло-заслонка", включенными по дифференциальной схеме, причем заслонки переменных дросселей соединены между собой и с датчиком входного сигнала перемещения, а сопла,,выполненные в корпусе, подключены к каналу питания, и выходной силовой узел, связанный с исполнительным органом, во входном

45 узле установлены две камеры, расположенные под соплами и соединенные с отводными каналами, а выходной силовой узел выполнен в виде поворотного рычаг" . с опорой в середине, на концах которого установлены сосуды с отверстиями в днищах, причем иад сосудами расположены выходные отверстия отводных каналов.

Причем в выходной силовой узел введен противовес, жестко закрепленный на рычаге под опорой» а корпус входного узла кинематически связан с рычагом выходного силово-— го узла.

Кроме того, в него введены узел фиксации положения исполнительного органа затвора и узел управления, причем узел фиксации выполнен в виде поворотного рычага с опорой в середине, на одном плече которого закреплен груз, а на другом— сосуд с отверстием в днище, и жестко соединенного с рычагом стопорного элемента, рабочая прижимная плоскость которого расположена против исполнительного органа затвора, а узел управления выполнен в виде двух сосудов с отверстиями в днищах, подвешенных на тросе, расположенной на роликах, в средней части троса закреплена заслонка, размещенная между питающим каналом и приемным каналом, выход которого расположен над сосудом узла фиксации, а над сосудами узла управления расположены выходы дополнительных отводных каналов, сообщенных с сосудами входного узла.

На фиг. 1 представлена схема гидропривода; на фиг. 2 — схема гидропривода с противовесом на рычаге выходного узла; на фиг. 3 вариант выполнения исполнительного органа в виде сегментного затвора, на фиг. 4 — схема гидропривода с узлом фиксации; на фиг, 5 — вариант выполнения гидропривода с демпферами.

Следящий гидропривод (см. фиг. 1) содержит входной узел 1 и выходной силовой узел 2.

Входной узел 1 состоит из двух переменных дросселей " сопло-заслонка", включенных по дифференциальной схеме, при которой уменьшение сопротивления одного дросселя увеличивает сопротивление другого дросселя. Сопла 3 и 4, выполненные в корпусе 5, подключены к каналу питания 6. Заслонки 7, 8 соединены между собой и с датчиком 9 входного сигнала перемещения. Под соплами 3, 4 установлены камеры 10, в виде сосудов, соединенные с отводными каналами 12 и 13.

Выходной силовой узел 2 выполнен в виде поворотного рычага 14 с опорой . 15 в середине, на концах которого установлены сосуды 1б, 17 с отверстиями 18, 19, в днищах. Над сосудами

3 1124

16. 17 расположены выходные отверстия отводных каналов 12, 13. Рычаг „

14 связан с исполнительным органом

20 затвора тросом 21. На фиг. 2 представлена схема гидропривода, который снабжен противовесом 22, жестко закрепленным на рычаге 14 под опорой 15. При этом корпус 5 связан с рычагом 14 посредством оси 23, размещенной в прорези 24. 10

На тросе 21 может быть закреплен противовес 25 (показан пунктиром), масса которого составляет часть массы исполнительного органа 20.

Канал питания 6 (фиг. 1 и 2) соединен с руслом, в котором движется жидкость, расходом которой управляют, это не обязательно, питание может быть и независимым.

На фиг. 3 показана возможность 2О соединения троса 21 с исполнительным органом, выполненным в виде сегмента 26, который может быть снабжен противовесом 27.

Привод (фиг. 4) содержит узел 28 25 фиксации положения исполйительного органа 20 и узел управления 29.

Узел фиксации 28 выполнен в виде поворотного рычага 30 с опорой в середине, на одном плече которого зак- Зо реппен груз 31, а на другом — сосуд

32 с отверстием 33 в днище. Рычаг

30 жестко соединен с рычагом 34 стопорного элемента, рабочая прижимная .плоскость 35 которого распо3S ложена против исполнительного органа 20.

Узел управления 29 выполнен в виде двух сосудов 36 и.37 с отверстиями 38, 39 в днищах, подвешенных на тросе 40, расположенном на роликах.

В средней части троса 40 закреплена заслонка 41, размещенная между питающим 42 и приемным 43 каналами.

Выход канала 43 расположен над сосу- 4 дом 32, а над сосудами 36, 37 расположены выходы дополнительных отводных каналов 44, 45, сообщенных с сосудами 10, 11.

При обычных условиях работы сле- SO дяшйй гидропривод обеспечивает плавное изменение положения исполнительного устройства. Однако при повышенном трении в затворе для обеспечения более плавного его перемеще- у ния в процессе перестановки может быть целесообразной установка демп,фера, который может быть гидравли261 4 ческим или воздушным. Демпфер (фиг. S), выполнен в виде двух камер 46 и 47 с дросселями 48, 49, в мембранах 50, 51. Может использоваться и один, соединенный с рычагом усилителя двухкамерный демпфер.

При использовании сегментного исполнительного органа привод может быть выполнен с угловыми перемещениями элементов входного и выходного узлов.

1идропривод работает следующим образом. Рычаг 14 (фиг. 1) может находиться в одном из крайних положений. Предположим, что открыто сопло 3 и закрыто сопло 4. Для работы устройства не требуется, чтобы полностью прекращался проток жидкости через одно из сопл. Это связано с тем, что при заполнении одного из сосудов 16 или 17 допустим такой проток жидкости через второй сосуд, прн котором не происходит его заполнения, В этом случае сосуд вода проходит через сосуд 10 в сосуд 16 и заполняет его, под действием веса заполненного сосуда 16 левый конец рычага 14 опускается и поднимает исполнительный орган 20.

При изменении сигнала от датчика 9 открывается сопло 4 и закрывается сопло 3. B этом случае заполняется сосуд 17, левый конец рычага поднимается и закрывает затвор .с исполнительным органом 20. Таким образом, гидропривод, изображенный на фиг. 2, является двухпозиционным.

В предлагаемом следящем гидроприводе (фиг. 2), может производиться установка привода как в крайние, так и в любые из промежуточных положений.

Он имеет следующий принцип действия

При первоначальном, исходном каж-. дый раз, положении датчика 9 привод находится в состоянии равновесия.

При последующем изменении датчиком

9 положения заслонок 7, 8 изменяют-. ся количества жидкости, поступающей в сосуды 10 и 11 и, соответственно, в сосуды 16 и 17. При этом поворачивается рычаг 14 и перемещаются связанные с ним исполнительный орган 20 и корпус 5 ° Перемещение корпуса 5 приводит к тому, что смеща»

S 1 ются сопла 3, 4 и устанавливается проходное сеЧение дросселей, при котором устройство приходит к ново му положению равновесия. Это оказывается возможным благодаря наличию в сосудах 16 и 17 отверстий 18, 19 в днищах, через которые жидкость вытекает из сосудов наружу наряду с ее притоком к сосудам по каналам 12, 13.

Для рассмотренных схем привода чаше всего не. возникает необходимост ти в дополнительной стабилизации равновесных положений исполнительного устройства. Однако в некоторых случаях она необходима, чтобы исполнительное устройство удерживалось в установленном положении и при отключении питания по каналу 6.

Стабилизация положения исполнительного органа 20 осуществляется в приводе, схема которого представле124261 на на фиг. 4. Он работает аналогично приводу, показанному на фиг. 2.

Однако исполнительное устройство может приводиться здесь в движение только при наличии сигнала рассогласования, формируемого при изменении состояния датчика 9. В отсутствие же такого сигнала исполнительный орган 20 неподвижен благодаря тому, 1О что через стопорный элемент на него. действует сила, создаваемая гру=. зом 31.

В состоянии равновесия расход, жидкости в сосуды 36, 37 одинаков, >S и заслонка 41 перекрывает канал 43.

Вода в сосуд 32 не поступает, и плоскость 35 прижимается к органу 20.

В переходном режиме жидкость из канала 42 подается в сосуд 32, рыщ чаг 30 поворачивается так, что плоскость 35 отходит от исполнительного органа 20, что обеспечивает возможность его перемещения.

1! 124261

Фиг.2

1124261

777;

1124261

Составитель Н. Ланин

Техред Ж.Кастелевич Корректор О. Тигор

Редактор А. Долинич филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 8278/36 Тираж 841 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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