Регулятор давления с электрическим управлением

 

Изобретение относится к пневмоавтоматике . Изобретение позволяет повысить динамические свойства регулятора . В корпусе 1 находится цилиндрический золотниковый распределитель 2 из самосмазывающегося материала с тремя поясками, образующими четыре полости: две промежуточные полостинапорную 3 и выхлопную 4 - и две торцовые полости 5 и 6. Крайние пояски распределителя 2 перекрывают окна 7 и 8 так, что получается двухщелевая уравновешенная схема. Окна 7 и 8 соединены с выходным патрубком 9, а также с правой торцовой полостью 5, в которой размещается пружина 10, нагружающая распределитель 2. Корпус 1 имеет также выходной 11 и выхлопной 12 патрубки. Левая полость 6 соединена с выходом источника задающей силы. Последний содержит два последователь- g но соединенных управляемых магнитореологических дросселя, каждьй из ко- /Л Х; .« 00 о а - . / / & S 7 го

СОЮЗ СОВЕТСКИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

„„Я0„„ (SD 4 G 05 D 16/20 (21) 400624 1/24-24 (22) 07.01.86 . (46) 15.06 ° 87. Бюл. Р 22 (72) С.И. Гончаров, Н.Д. Паршин и А.Н.Болтьппев (53) 621 . 646. 4 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 363960, кл. G 05 D 16/18, 1970.

Авторское свидетельство СССР

Р 591838, кл. G 05 D 16/10, 1976. (54) РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ С ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ УПРАВЛЕНИЕМ (57) Изобретение относится к пневмоавтоматике. Изобретение позволяет повысить динамические свойства регулятора. В корпусе 1 находится цилиндрический золотниковый распределитель

2 из самосмазывающегося материала с тремя поясками, образующими четыре полости: две промежуточные полостинапорную 3 и выхлопную 4 — и две торцовые полости 5 и 6. Крайние пояски распределителя 2 перекрывают окна 7 и 8 так, что получается двухщелевая уравновешенная схема. Окна 7 и 8 соединены с выходным патрубком 9, а также с правой торцовой полостью 5, в которой размещается пружина 10, нагружающая распределитель 2. Корпус 1 имеет также выходной 11 и выхлопной

12 патрубки. Левая полость 6 соединена с выходом источника задающей силы.

Последний содержит два последователь-, Я но соединенных управляемых магнитореологических дросселя, каждый иэ ко! 317406 торых имеет индуктор, состоящий из униполярных магнитопроводов 13 и 14 с осевыми каналами 15 и !6, переходящими в кольцевые зазоры 17 и 18, Последние находятся в радиальном магнитном поле магнитопроводов 13 и 14. Кольцевые зазоры 17 и 18 обоих дросселей соединены между собой кольцевой камерой 19 в промежуточном теле

20 из немагнитного материала. Кольцевая камера 19 соединяется с торцовой полостью 6. Магнитопроводы 13 и 14 дросселей имеют обмотки управления

21 и 22, присоединенные к системе управления ° Все каналы в магнитопроводах 13 и 14 и полость 6 заполнены магнитореологической жидкостью. 1 ил;

При возрастании тока в обмотке

22 и уменьшении тока в обмотке 21

40 задающая сила нарастает до максимума при полном запирании канала !8. При изменении знака разности токов сопро!

Изобретение относится к пневмоавтоматике и может быть применено в приводах промышленных роботов и в экспериментальной технике.

Цель изобретения — улучшение динамических характеристик регулятора.

На чертеже изображен предлагаемьй регулятор давления.

В корпусе 1 находится цилиндрический золотниковый распределитель 2 (золотник) из самосмаэывающегося материала с тремя поясками, образующими четыре полости: две промежуточные полости — напорную 3 и выхлопную 4— и две.торцовые полости 5 и 6. Крайние пояски золотника 2 перекрывают окна 7 и 8 так, что получается двухщелевая уравновешенная схема. Окна 7 и 8 соединены .с выходным патрубком

9, а также с правой торцовой полостью 5, в которой размещается пружина 10, нагружающая золотник 2. Корпус имеет также входной 11 и сбросной

12 патрубки.

Левая полость 6 соединена с выходом источника задающей силы. Последний содержит два последовательно соединенных управляемых магнитореологических дросселя, каждый из которых имеет индуктор, состоящий из униполярного магнитопривода (13 и 14) с осевым каналом (15 и 16), переходящим в кольцевой канал-(17 и 1.8). Последние находятся в радиальном магнитном поле магнитопроводов 13 и 14.

Кольцевые каналы 17 и 18 обоих дросселей соединены между собой кольцевым каналом 19 в промежуточном теле

20 из немагнитного материала. Кольцевой канал 19 соединяется с торцовой полостью 6.. Магнитопроводы 13 и 14 дросселей имеют обмотки 21 и 22 управления, присоединенные к системе управления ° Все каналы в магнитопро- водах 13 и 14 и полость 6 заполнены

5 магнитореологической жидкостью.

Для работы регулятора необходимо обеспечить протекание через магнитореологическое устройство ферромагнит1О ной жидкдсти с постоянным давлением.

Это может быть выполнено с помощью пневмогидравлического устройства, содержащего емкости 23 и 24, соединенные с осевыми каналами 15 и 16 магнитореологического устрОйства и с пневмоклапаном 25.

Регуля гор работает следующим образом.

В исходном состоянии пружина 10 сдвигает золотник 2 влево, соединяя выходную магистраль 9 через окно 8 с выхлопной полостью 4. При подаче постоянного давления через клапан

25, например, в емкость 23 ферромаг нитная жидкость протекает в емкость

24 через магнитореологическое устройство по каналам 15 17,18,19,16. Гидравлическое сопротивление каналов 17 и 18 зависит от токов, протекающих

30 по обмоткам 21 и 22 управления. Таким образом, давление в канале 19, соединенном с торцовой полостью 6, и, следовательно, задающая сила, действующая на левый торец золотни35 ка 2 являются функцией разности токов в обмотках управления.

Формула и з обретения

Составитель Н.Гондаксазова

Техред Л.Олийнык Корректор Л.Пилипенко

Редактор Т.Парфенова

Заказ 2422/42

Тираж 863 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 131 тивление канала 18 убывает, а сопротивление канала 17 возрастает. При полном запирании канала 17 задающая сила обращается в нуль.

При повышении давления в торцовой камере 6 золотник 2 смещается вправо, открывая окно 7 и соединяя выходной патрубок 9 и полость 5 с напорной полостью 3. Давление на выходе растет пока сила от выходного давления, действующая на правый торец золотника 2, не уравновесит задающую силу, действующую на левый торец.

При команде на снижение давления ток в обмотке 21 возрастает, а в обмотке 22 уменьшается, изменив соответственно сопротивление каналов

17 и 18. Давление в камере 6 уменьшается, золотник 2 сдвигается влево и занимает новое положение, соответствующее новому заданному значению выходного давления.

При полном вытеснении магнитореологической жидкости из емкости 23 в емкость 24 пневмоклапан 25 переключается, изменяя направление движения жидкости, при этом обмотки управления меняются местами. Для исключения толчка выходного давления в момент переключения канапы 17 и 18 на короткое время закрываются электрическим сигналом, фиксируя давление в полости 6.

Регулятор предназначен, в основном, для использования в пневматическом следящем приводе манипуляторов с контурным управлением. В этом случае переключение направления движения ферромагнитной жидкости можно связать с окончанием рабочего цикла манипулятора. В случае применения нескольких регуляторов в одной системе (так, для следящего привода манипулятора необходимо 6-8 таких регулято7406 4 ров} устройство для циркуляции ферромагнитной жидкости может быть общим, Регулятор имеет высокое быстродействие, определяемое, в основном, постоянной времени электромагнитных процессов в магнитопроводах. Регулятор имеет линейную характеристику выходного давления от величины тока управления, что облегчает построение системы управления. Наличие жидкости в одной из полостей регулятора определяет хорошие демпфирующие свойства системы, что обеспечивает быстрое затухание переходных процессов и по15 вышает качество регулирования.

Золотниковый распределитель регулятора статически уравновешен и требует незначительных перестановочных усилий. Это позволяет построить регу20 лятор большой пропускной способности с хорошими динамическими свойствами.

Регулятор давления с электричес25 ким управлением, содержащий корпус с входным, выходным и сбросным патрубками, в котором расположен золотниковый распределитель, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью

30 улучшения динамических характеристик регулятора, одна из торцовых камер золотникового распределителя соединена с выходным патрубком, вторая торцовая камера соединена с полостью, 35 расположенной между двумя последовательно соединенными магнитореологическими дросселями, выполненными в виде каналов в индукторах, имеющих обмотки управления, причем каналы

40 дросселей, полость и сообщающаяся с ней вторая торцовая камера заполнены магнитореологической жидкостью, а дроссели соединены с узлом циркуляции магнитореологической жидкости.