Гидропривод гидротехнического затвора

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1236208 А1 (5ц 4 Г 15 В ll/12, Е 02 В 7 36

3р.„

II Ф:

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСНОМЪ/ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3782072/25-06 (22) 10.08.84 (46) 07.06.86. Бюл. № 21 (71) Винницкий политехнический институт (72) И. А. Немировский, H. И. Иванов, P Б. Лобанов, Л. А. Галкин и А. Н. Пересунько (53) 62-521(088.8) (56) Онохов П. П. Механическое оборудование шлюзов и судоподъемников. М.:

Транспорт, 1973, с. 128, рис. 40.

Лобанов Р. Б. Опыт эксплуатации гидропривода подъемно-опускных ворот шлюзов.

Сб. «Передовой опыт и новая техника>,, М.:

Транспорт, 1976, вып. 3(27), с. 50, рис. 1. (54) (57) ГИДРОПРИВОД ГИДРОТЕХНИЧЕСКО10 ЗАТВОРА, содержащий систем) управления с программным блоком и сельсином-приемником и двухконтурную гидросистему, каждый из контуров которой вклк чает гидроцилиндр, шток которого соединен с затвором, а полости подключены через управляемый обратный клапан и дросселирующий командный золотник с электроприводом к насоcíîé станции, а также двухпозиционный золотник с электрогидравлическим управлением и сельсин-датчик, связанHbiH i HH cKoH iie1ieti eH со штоком гидроцилиндра, а электрической цепью — с сельсином-приемником, подключенным к электроприводу одного из командных золотников, отличпющай ся тем, что, с целью повышения точности синхронизации рдроцилиндров, он снабжен датчиком пути затвора и регулируемым потенциометром, подвижный элемент которого соединен с сельсиномприемником, а выход — с электроприводом одного из командных золотников, при этом каждый из контуров гидросистемы снабжен электрической муфтой, а также цилиндрическим и червячным редукторами, причем каждая насосная станция соединена со штоковой полостью гидроцилиндра через управляемый обратный клапан, а с поршневой полостью — через последовательно соединенные двухпозиционный и командный золотники, и".которых пос.л:едний соединен со свои vi электроприводом через червяк червячного редуктора, колесо которого связано электромагнитной муфтой с соединенными мсжду собой се IhcHHQM — датчиком и одной из шестерен цилиндрического редуктора, другая пк стерня которого соединена механической пс;",сдачей со штоком гидроцилиндра, а датчик пути связан с программным блоком.

>236208

Изобретение относится к области гидроавтоматики и может быть использовано в подьемных механизмах судоходных шлюзов.

Целью изобретения является повышение точности синхронизации гидроцилиндров.

На чертеже изображена схема гидропривода гидротехнического затвора.

Гидропривод содержит систему управления с программным блоком 1, пультом 2 и сельсином-приемнико>> 3, а также двухконтурную гидросистему, контуры которой включают гидроцилиндры 4 и 5 со штоками 6 и 7 соответственно, шарнирно соединенными с затвором 8. и насосные станции

9 и 10. Станция 9 соединена со штоковой полостью 1! гидроцилиндра 4 через управляемый обратный клапан 12, а с поршневой полостью 13 — — через последовательно соединенные двухпозиционный золотник 14 с электрогидравлическим управлением и дросселирующий командный золотник 15. Для управления клапаном 12 и золотником 14 служат распределители 16 и 17 с электромагнитным управлением. Золотник 15 соединен со своим электроприводом, выполненным в виде регулируемого электродвигателя !8 через червяк (не обозначен) червячного редуктора 19, колесо которого (не обозначено) связано электромагнитной муфтой

20 с соединенными между собой сельсиномдатчиком 21 и одной из шестерен (не изображена) цилиндрического редуктора 22, другая шестерня которого (не изображена) соединена механической тросовой передачей

23 со штоком 6.

Станция 10 соединена со штоковой полостью 24 гидроцилиндра 5 через управляемый обратный клапан 25, а с поршневой полостью 26 — через последовательно соединенные двухпозиционный золотник 27 с электрогидравлическим управлением и дросселирующий командный золотник 28. Для управления клапаном 25 и золотником 27 служат распределители 29 и 30 с электромагнитным управлением. Золотник 28 соединен со своим электроприводом, выполненным в виде регулируемого электродвигателя 3! через червяк (»e изображен) червячного редуктора 32, колесо которого (не изображен) связано электромап>итной муфтой 33 с соединенными между соб>ой сельсином-датчиком 34 и одной из шестерен (не изображена) цилиндрического редуктора 35, другая шестерня которого (не изображена) соединена механческой тросовой передачей 36 со штоком 7.

Датчик 37 пути затвора 8 соединен, например, с сельсином-датчиком 21. Сельсинприемник 3 выполнен с контактными кольцами (не изображены), включенными по дифференциальной схеме, и связан электрическими цепями (не изображены) с сельсинами-датчиками 21 и 34, а валом — с подвижным элементом (не изображены) регулируемого потенциометра 38, выход которого с

3. >

50 . >5 соединен < электродвигателями 18 и 31, которые roñäèíåíû с червяками редукторов

19 и 32 >ерез зубчатые передачи 39 и 40 соответственно. Полости 13 и 26 соединены с баком 41. Насосные станции 9 и 10 имеют приводные электродвигатели (не изображены).,Г ля управления распределителями 16, 17, 29 и 30 служат электромагниты (не изображены. Распределители 16 и 29 соединены с полостями 11 и 24 и с управляющими полостями (не изображены) клапанов 12 и

Гидропривод гидротехнического затвора работает следующим образом.

Для »одъема затвора 8 в заданном положении по сигналу с пульта 2 подается питание на электродвигатели насосных станций 9 и 10, электромагниты распределителей 17 и 30 и электромагнитые муфты 20 и 33. Рабочая жидкость от насосных станций 9 и 10 поступает через золотники !4 и 27 и открытые командные золотники 15 и

28 в поршневые полости 13 и 26, а из них— в бак 41.

С выдержкой времени 2- — 3 с подается питание на регулируемые электродвигатели 18 и 3! от программного блока 1. Двигатели

18 и 31 приводят во вращение посредством механических передач 39 и 40 червяки редукторов 19 и 32 с частотой, пропорциональной заданной скорости затвора 8. Червяки редукторов 19 и 32, «вворачиваясь» в зубья неподвижных колес, сдвига>отся в продольном направлении и прикрывают командные золотники 15 и 28. Слив рабочей жидкости через золотники 15 и 28 уменьшается и жидкость через клапаны 12 и 25 поступает в штоковые»олости 11 и 24, приводя в движение затвор 8. Колеса редусоров 19 и 32 начнут вращаться»осредством редукторов 22 и 35, связ-нных со штоками 6 и 7. Если скорость затвора 8 соответствует скорости вращения электродвигателей 18 и 3 1, командные золотники 15 и 28 находятся в определенном положении, при этом в редукторах 19 и 32 происходит обкатка зубьев колес и червяков. При изменении скорости затвора 8 по отношению к заданной червяки редукторов 19 и 32 перемещаются вдоль продольных осей, изменяя положение командных золотников 15 и 28. Если скорость затвора 8 станет меньше заданной, скорости вра>цения колес редукторов !9 и 32 также уменьшатся и червяки переместятся на прикрытие золотников 15 и 28. Гсли скорость затвора

8 увеличится по отношению к заданной, соответственно увеличится число оборотов и колес:.ервячных редукторов 19 и 32, которые переместят червяки на открытие золотников

15 и 28. Скорость затвора 8 понизится.

При прохождении затвором 8 определенного отрезка пути (в зависимости от запрограммированного) программный блок 1 по сигналу датчика 37 пути изменит выходной сигнал напряжения. изменив тем самь м частоту вращения электродвигателей

1236208

18 и 31, что вызовет изменение скорости движения затвора 8.

При достижении затвором 8 конечного положения «Закрыто» одновременно снимается напряжение с электродвигателей станций 9 и 10, электромагнитов распределителей 17 и 30, электромагнитных муфт 20 и 33 и электродвигателей 18 и 31. Клапаны 12 и 25 под действием давления рабочей жидкости в штоковых полостях 11 и 24 закрываются командные золотники 15 и 28 открываются, смещая червяки в продольном направлении, так как колеса редукторов 9 и 32 отключаются муфтами 20 и

33 и 35.

Золотники 14 и 27 закрываются. Схема приходит в исходное положение. Затвор 8 удерживается в конечном положении на масляных подушках в штоковых полостях 11 и 24 гидроцилин"„poB 4 и 5.

Для опускания затвора 8 подается питание на электромагниты распределителей

12, 16, 25 I*. 2299, . э лt!еeк тTрpоoд вnиHIга3тTеe л и H 1!8 8и 31 и электромагнитные муфты 20 и 33.

Рабочая жидкость, находящаяся под давлением в штоковых полостях 11 и 24, через распределители 16 и 29 поступает в управляющие полости обратных клапанов !2 и 25, которые открываются. Золотники 14 и 27 открываются распределителями 17 и 30. Рабочая жидкость из штоковых полостей 11 и 24 под действием веса затвора 8 перетекает в поршневые полости 13 и 26, проходя через клапаны 12 и 25, золотники 14 и 27 и командные золотники 15 и 28, которые регулируют расход рабочей жидкости в соответствии с заданным пультом 2 скоростным графиком. Так как при опускании затвора

8 увеличивающийся об ьем в поршневых полостях 13 и 26 больше, чем объем рабочей жидкости, вытесняемый из штоковых полостей 11 и 24 за счет объема, занимаемого штоками 6 и 7, то для полного заполнения поршневых полостей 13 и 26 в них за счет разряжения производится подсос рабочей жидкости из бака 4.

Скорость затвора 8 задается частотой вращения червяков-редукторов 19 и 32, приводимых во вращение электродвигателями 18 и 31. Если с:орость опускания затвора 8 станет меньше заданной (например, увеличение вязкости рабочей жидкости при понижении температуры наружного воздуха, уменьшение веса затвора 8 по мере погружения его в Воду и т.д.), соответственно уменьшится частота вращения колес редукторов 19 и 32 и червяки, «выворачиваясь» из колес, переместятся в продольном направлении, приоткроют командные золотники 15 и

28, увеличив слив рабочей жидкости из штоковых полостей 11 и 24, увеличив тем самым скорость опускания затвора 8. При увеличении скорости затвора 8 по отношению к заданной колеса червячных редукторов 19 и

32 переместят вдоль продольной оси червяки, уменьшив слив рабочей жидкости через

ЗО

55 золотники 15 и 28, в результате скорость затвора 8 уменьшится. Если скорость затвора 8 соответствует заданной, в червячных редукторах 19 и 32 происходит холостая обкатка зубьев и червяки находятся в неподвижном состоянии относительно продольной оси, неподвижны и командные золотники 15 и 28. При достижении затвором

8 конечного положения снимается питание с электромагнитов распределителей 16, 17, 29 и 30, с муфт 20 и 33 и с электродвигателей 18 и 31. Распределители 16, 17, 29 и 30 при включенных электромагнитах сообщают управляющие полости клапанов 12 и

25 и золотников 14 и 27 со сливом, в результате клапаны 12 и 25 и золотники 14 и 27 закрываются. Электромагнитные муфты 20 и 33 отключают редукторы 19 и 32 от редукторов 22 и 35, при этом командные золотники 5 и 28 под действием пружин открываются, перемещая червяки редукторов 19 и 32 в крайнее положение. Схема приходит в исходное положение. Затвор 8 удерживается в заданном положении на масляных подушках в штоковых полостях 1 и 24 гидроци. индров 4 и 5

Для удержания затвора 8 в горизонтальном положении во всех технологических операциях с допустимым перекосом 50 мм служат сельсины 21 и 34, которые образуют систему измерения перекоса затвора 8. Сельсины-датчики 21 и 34, связанные с редукторами 22 и 35, контролируют положение штоков 6 и 7. В результате этого угол поворота вала сельсина-приемника 3 оказывается пропорциональным рассогласованию угловых положений сельсинов-датчиков 21 и 34 и, следовательно, разности координат положений штоков 6 и;, которая определяет перекос затвора 8. Измеренная таким образом величина перекоса затвора 8 преобразуется в сигнал управления с помощью потенциометра 38, подвижный элемент которого связан с валом сельсина-приемника 3.

При отсутствии перекоса затвора 8 вал сельсина-приемника 3 потенциометра 38 находится в нейтральном положении, в результате чего на выходе потенциометра 38 сигнал отсутствует. При появлении перекоса затвора

8 вал сельсина-приемника 3 поворачивается из нейтрального положения на соответствующий угол, смещая при этом подвижный элемент потенциометра 38. На выходе потенциометра 38 возникает сигнал, пропорциональный разности положений штоков 6 и 7.

Этот сигнал подается на вход управления электродвигателя 18, где суммируется с сигналом, поступающим от программного блока

l. В результате этого корректируется частота вра щения зле ктродви гателя 18. Соответственно изменяется скорость движения штока 6, связанного с этим электродвигателем, в результате чего и происходит выравнивание положения штоков 6 и 7 и устранение перекоса затвора 8. Чтобы обеспечить бесперекосную работу гидротехнического затвора во

1236208

Составитель С. Рождественский

Реда кто р Л. Г ра тилло Техред И. Верес Корректор A. Тяско

Заказ 3008/38 Тираж 6 l0 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 всех режимах и исключить накапливание ошибки по перекосу, достаточно корректировать скорость одного из штоков гидропривода.

Использование предлагаемого изобретении в подъемных механизмах судоходных шлюзов позволит повысить точность синхронизации гидроцилиндров при автоматическом управлении скоростью затвора и тем самым исключить возможность перекоса

5 при движении затворов увеличить пропускную способность шлюза.