Электрогидравлический усилитель мощности

 

Изобретение относится к гидроавтоматике и может быть использовано в злектрогидравлических системах управления. Целью изобретения является повышение стабильности характеристик усилители при изменениях температуры и давления В гидролиниях. При подаче тока управления заслонки 5. 8 поворачиваются на угол.пропорциональный значению тока. Это приводит к изменению сопротивлений элементов сопло-заслонка и тем самым к нарушению гидравлического равновесия моста. В торцевых полостях 13. 14 появляется расход рабочей жидкости, пропорциональный смещению заслонок 5. 8. Золотник 12 перемещается, поворачивая элемент 9 обратной связи, который возвращает заслонки 5,8 в исходное положение. Дроссель 32 обеспечивает подпор в камере 1 с целью исключения переходных режимов в зазорах между соплами 3. 4 и заслонкой 5. Редукци- 'онный клапан 22 обеспечивает стабильность коэффициентов крутизны расходной и перепадной характеристик гидравлического моста, поскольку управление этим клапаном по давлению в камере 1 позволяет стабилизировать перепад давления между камерами 1. 2 в рабочем диапазоне температур и давлений. 1 з.п. ф-лы. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (н)s F 15 В 9/00, 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 4 . ЬЭ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4823582/29 (22) 07.05.90 (46) 15;02.92. Бюл. hL 6 (71) Московский автомобильно-дорожный институт и Центральный научно-исследовательский институт автоматики и гидравлики (72) Ю.И.Чупраков, В.И.Болдырев, И.С:,Леладзе, В.M.Äâîðåöêèé и В;Е.Никонов (53) 62-521 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hL 1002683, кл. F 15 В 3/00, 1981. (54) ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УСИДИТЕЛЬ МОЩНОСТИ (57) Изобретение относится к гидроавтоматике и может быть использовано в электрогидравлических системах управления.

Целью изобретения является повышение стабильности характеристик усилителя при изменениях температуры и давления в гидролиниях. При подаче тока управления заслонки 5, 8 поворачиваются на yron, Изобретение относится к устройствам гидроавтоматики и может быть использовано для управления гидравлическими клапанами, насосами регулируемой производительности, гидромоторами и дросселями от маломощных электрических сигналов. Оне может также использоваться и в электропневмати« ческих системах управления.

Известен электрогидравлический усилитель мощности, содержащий гидрораСгтределитель с двумя встречными соплами и . заслонкой, связанной с якорем электроме.ханического преобразователя и упругим. элементом обратной связи, распредели, )50 1712678 А1 пропорциональный значению тока. Это приводит к изменению сопротивлений элементов сопло-заслонка и тем самым к нарушению гидравлического равновесия моста. В торцевых полостях 13, 14 появляется расход рабочей жидкости, пропорциональный смещению заслонок 5, 8. Золотник

12 перемещается, поворачивая элемент 9 обратной связи, который возвращает заслонки 5, 8 в исходное положение. Дроссель

32 обеспечивает подпор в камере 1 с целью исключения переходных режимов в зазорах между соплами 3, 4 и заслонкой 5. Редукци"онный клапан 22 обеспечивает. стабильность коэффициентов крутизны расходной и перепадной характеристик гидравлическо.го моста, поскольку управление этим клапаном по давлению в камере 1 позволяет стабилизировать перепад давления между камерами 1, 2 в рабочем диапазоне температур и давлений. 1 з.п. ф- лы, 1 ил, тельный золотник, выполненный из двух частей, между одними торцевыми поверхностями которых размещен упругий элемент обратной связи, а другие торцевые поверхности подключены к соплам.

Недостатком этого усилителя является нестабильность положения золотника в установившемся режиме при изменении температуры рабочей жидкости.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является электрогидравлический усилитель мощности, содержащий связанные между собой гидролиниями четырехщелевой гидрораспреде3

1712678 литель первого каскада типа сопло-заслонка и дроссельный гидрораспределитель второго каскада, каждая заслонка гидрораспределителя первого каскада размещена в рабочей камере между двумя соосно расположенными соплами, одна из заслонок связана с одним концом элемента обратной связи, другой конец которого размещен в проточке бурта золотника гид10 рораспределителя второго каскада, связанной гидролинией с рабочей камерой, каждая торцевая камера золотника подключена соответственно к паре сопл по мостовой схеме.

Недостатком этого усилителя является нестабильность характеристик при изменении давления в напорной и сливной гидролиниях из-as малой величины добротности по скорости коэффициента усиления следя20 щего контура гидравлического каскада усиления.

Цель изобретения — стабилизация характеристик усилителя при изменении давления в напорной и сливной гидролиниях, а также стабилизация, положения золотника в установившемся режиме при изменении температуры рабочей жидкости.

Для этого в гидролинии между рабочими камерами установлен редукционный

30 клапан, управляющая магистраль которого соединена с рабочей камерой сопл, имеющих заслонку, связанную с элементом.обратной связи, вход клапана подсоединен к самоочищающемуся фильтру, а выход — к

35 второй рабочей камере сопл, причем проточка для размещения другого конца элемента обратной связи выполнена на крайнем бурте золотника и сообщена вместе с рабочими окнами крайних буртов че40 рез постоя нный гидродроссель с гидролинией слива.

Изобретение поясняется чертежом.

Электрогидравлический усилитель мощности содержит четырехщелевой гидпло-заслонка, состоящий из помещенных в аливную и напорную рабочие камеры 1 и 2 соответственно и встречно установленных сопл 3 и 4, разделенных поворотной заслонкой 5 и встречно установленных сопл 6 и 7 с поворотной заслонкой 8. Заслонка 5 связана.с элементом 9 обратной связи, шарнирный конец:элемента 9 размещен в проточке

10 крайнего пояска 11 распределительного золотника 12 второго каскада. Торцевые полости 13 и 14 крайних поясков 11 и 15 золотника 12 подключены посредством гидролиний 16, 17, 18 и 19 к соплам 3; 4, 6 и

7. Проточка 10 соединена со сливной рабочей камерой 1 каналом 20 в корпусе 21, 50

55 рэвлический мост первого каскада типа со- 45

Между рабочими камерами 1, 2 установлен управляемый редукционный клапан 22, вход управления которого соединен гидролинией 23 с рабочей камерой 1, рабочий вход клапана 22 соединен с напорной гидролинией 24 через самоочищающийся фильтр 25 и с рабочим окном 26 золотнике

12, перекрываемым центральным пояском

27, а выход гидролиний 28 соединен с рабочей камерой 2. Проточка 10 сообщена с рабочими окнами 29 и 30 крайних поясков 11 и 15 и со сливной гидролинией 31 через дроссель 32 постоянного сечения. Заслонки

5 и 8 связайы с электромеханическим преобразователем 33, обмотки управления которого (не изображены) подключены к задатчику (не изображен).

Электрогидравлический усилитель работает следующим образом. При отсутствии тока управления в обмотках управления электромеханического преобразователя 33 все подвижные элементы электрогидравличекого распределителя находятся в нейтральном положении. В этом случае зазоры (щели) между соплами 6 и 7 и заслонкой 8, а также между соплами 3 и 4 и заслонкой 5 равны. Соответственно попарно равны и гидравлические сопротивления этих зазоров. Гидравлический мост, образованный этими сопротивлениями, находится в равновесии. В торцевых полостях 14 и 13 золотника 12 второго каскада, связанных гидролиниями 16, 17, 18 и 19 с соплами 3, 4, 6 и 7, устанавливается одинаковое давление. Поэтому золотник 12 неподвижен и находится в нейтральном положении.

При появлении тока управления в обмотках злектромеханического преобразователя 33, преодолевая жесткость соответствующих пружин и действия электромагнитных сил, заслонки 5 и 8, жестко связанные между собой, поворачиваются на угол, пропорциональный току управления.

Смещение заслонок 5, 8 из нейтрального положения приводит к изменению зазоров между соответствующими поверхностями заслонок5и 8иторцев сопл 3,4,6 и 7. Это приводит к изменению гидравлического сопротивления регулируемых гидродросселей сопло-заслонка, что в свою очередь приводит к нарушению гидравлического равновесия моста, образованного этими сопротивлениями. Поэтому в исполнительных гидролйниях и соответственно между торцевыми полостями 13 и 14 золотника 12 второго каскада появится расход рабочей жидкости, пропорциональный смещению заслонок 5, 8 из нейтрального положения, т.е. тока управления в обмотках управления катушек электромеханического преобра-f712678 зователя ЗЗ. Золотник 12 начинает перемещаться. При этом золотник 12 увлекает эа собой нижний конец элемента 9 обратной связи, реализуемый посредством (выаол° ненного в виде) пружины обратной связи, 5 один конец которой в связан с заслонкой 5, установленной в рабочей камере 1, а другой — размещен в проточке 10 пояска 11 золот-. ника 12.

Как только сопротивление в каждой па- 10 ре сопл 3, 4, 6 и 7 снова станет одинаковым, благодаря тому, что заслонки 5 и 8 заняли нейтральное положение, золотник 12 останавливается в положении, соответствующем подведенному току управления.,: 15

Питание четырехщелевого гидрораспределителя сопло-заслонка осуществляется через самоочищающийся фильтр 25. Поток жидкости, идущий из напорной гидролинии к центральному пояску 27 золотника 15 эпи- 20 зодически срывает с поверхности фильтра

25 постепенно осаждающиеся механические частицы загрязнений.

Дроссель 32, установленный в слйеной. гидролинии 31, служит для обеспечейия 25 давления подпора в рабочей камере 1.с целью исключения переходных режимов в зазоре между соплами 3 и 4 и заслонкой.5, существование которых более вероятно при

30 отсутствии этого подпора

Квадратичная зависимость между расходом и перепадом давления на дросселе

32, изменение в процессе работы давления в напорной и сливной гидролиниях 24, 31 направлены на изменение козффициейтов . 35 крутизны расходной и перепадной характеристик четырехщелевога моста, т.е. гидро; распределителя сопло-заслонка, а также к дрейфу "нуля" электрогидравлического, усилителя в целом

Для стабилизации этих параметров служит редукционный клапан 22, вход управле-. ния которого соединяется с рабочай полостью 1. Таким образом, обеспечивается постоянный перепад давления между фйбб- 45 чими камерами 2 и 1 четырехщелевого.гйдравлического моста, Причем, величина этого перепада нв эВвисит от изменения давления в сливнОМ и напорной гидролиниях 31, 24, а тающею:йа 50 зависит от изменения температуры pa@8t8N жидкости. Тем самым обеспечивается ста-. бильность характеристик электрогидравли- -. ческого усилителя.

Таким образом, установка редукционного клапана 22, соединенного с рабочими камерами 1, 2 сопл и самоочищающимся фильтром 25, а также выполнение проточки

10 для размещения шарнирного конца элемента 9 обратной связи на крайнем пояске

11 золотника и сообщение ее вместе с рабочими окнами 29, 30 крайних поясков 11, 15 золотника 12 с гидролинией 31 слива позволяет стабилизировать характеристики усилителя при изменении давления в напорной и сливной гидролиниях 24, 31 а также стабилизировать полон(ение золотника 12 в установившемся режиме при изменении температуры рабочей жидкости.

Формула изобретения

1. Электрогидравлический усилитель мощности, содержащий напорную и сливную гидролинии и подключенный к ним, четырехщелевой гидравлический мост, образованный двумя парами встречно установленных в напорной и сливной рабочих камерах сопл, разделенных заслонками, по меньшей мере одна из которых соединена с электромеханическим преобразователем, а также включенный в диагональ гидравлического моста распределительный золотник, один из поясков которого соединен элементом обратной связи с заслонкой, размещенной в сливной камере, а каждая торцевая полость — с двумя соплами, одно из кОторых размещено в напорной, а другое в сливной камерах, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности характеристик усилителя при изменениях температуры и давления в гидролиниях, он снабжен устройством стабилизации перепада давления между рабочими камерами в виде управляемого редукционного клапана и дросселя постоянного сечения, причем напорная камера соединена с напорной гидролинией через редукционный клапан, а сливная камера непосредственно подключена к входу управления редукционного клапана и соединена со сливной гидролинией через дроссель постоянного сечения.

2. Усилитель по и 1, отличающийся тем, что элемент обратной связи шарнирно соединен с одним из крайних поясков золотника.

1712678

Составитель С. Рождественский

Редактор M. Васильева Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М, Пожо

Заказ 523 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101