Частотно-управляемый гидропривод для гидротехнического затвора


 


Владельцы патента RU 2435991:

Самойлов Вячеслав Борисович (RU)

Изобретение относится к гидроприводам для управления гидротехническими затворами. Частотно-управляемый гидропривод для гидротехнического затвора содержит асинхронный двигатель с подключенным к его входу частотным преобразователем. К двигателю присоединен объемный насос, а к последнему подключен напорный трубопровод с фильтром и запорной арматурой. Насос подает рабочую жидкость под поршень гидроцилиндра. К насосу подключен бак питания насоса, к которому подведен сливной трубопровод с предохранительным клапаном. Сливной трубопровод подключен к напорному трубопроводу между запорной арматурой и гидроцилиндром. Шток гидроцилиндра осуществляет перемещение гидротехнического затвора. Гидропривод дополнительно снабжен промышленным программируемым контроллером и инкрементальным и линейным абсолютным энкодерами, закрепленными на штоке гидроцилиндра. Ко входам контроллера подключены выходы энкодеров и выход сенсорного терминала. Выход контроллера подключен ко входам частотного преобразователя и промышленного терминала. Изобретение позволяет повысить точность позиционирования затвора, контроля его скорости и положения. 1 ил.

 

Изобретение относится к гидроприводам для управления гидротехническими затворами.

Известен гидропривод для гидротехнического затвора, содержащий асинхронный двигатель с частотным преобразователем, подключенный к двигателю насос и напорный трубопровод с запорной арматурой, подающий рабочую жидкость под поршень гидроцилиндра (см. патент SU 885977, кл. G05D 3/12, опубл. 30.11.1981). Недостатком известного устройства является невозможность точного позиционирования при управлении затвором.

Задачей изобретения является устранение указанного недостатка. Технический результат достигается в повышении точности позиционирования затвора, контроля его скорости и положения. Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что частотно-управляемый гидропривод для гидротехнического затвора содержит асинхронный двигатель с подключенным к его входу частотным преобразователем, подключенный к двигателю объемный насос и напорный трубопровод с фильтром и запорной арматурой, подающий рабочую жидкость под поршень гидроцилиндра, а также подключенный к насосу бак питания насоса, к которому подведен сливной трубопровод с предохранительным клапаном, подключенный к напорному трубопроводу между запорной арматурой и гидроцилиндром, причем шток гидроцилиндра осуществляет перемещение гидротехнического затвора, а с целью повышения точности позиционирования затвора и контроля его скорости и положения гидропривод снабжен инкрементальным энкодером, закрепленным на штоке гидроцилиндра, линейным абсолютным энкодером, также закрепленным на штоке гидроцилиндра, и промышленным программируемым контроллером, ко входам которого подключены выходы линейного абсолютного и инкрементального энкодеров и выход сенсорного терминала, а выход контроллера подключен ко входам частотного преобразователя и промышленного терминала.

На чертеже схематично представлено предлагаемое устройство.

Частотно-управляемый гидропривод работает от асинхронного электродвигателя 1 с подключенным к его входу частотным преобразователем 2. К двигателю 1 подключен объемный насос 3, выход которого соединен с напорным трубопроводом 4 с фильтром 5 и запорной арматурой (не показана). Насос 3 подает рабочую жидкость из бака питания 6 под поршень гидроцилиндра 7. К баку 6 подведен сливной трубопровод 8 с предохранительным клапаном 9. Трубопровод 8 подключен к напорному трубопроводу 4 между запорной арматурой и гидроцилиндром 7. Шток гидроцилиндра 7 осуществляет перемещение гидротехнического затвора 10. Гидропривод снабжен промышленным программируемым контроллером 11, а также инкрементальным энкодером 12 (датчиком скорости затвора) и линейным абсолютным энкодером 13 (датчиком положения затвора), закрепленными на штоке гидроцилиндра 7. Ко входам контроллера 11 подключены выходы энкодеров 12 и 13, а также выход сенсорного терминала 14. Выход контроллера 11 подключен ко входам частотного преобразователя 2 и промышленного терминала (не показан).

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

С терминала 14 задается команда на перемещение гидротехнического затвора 10 в то или иное положение. С учетом данных с энкодеров 12-13 контроллер 11 вырабатывает сигнал на частотный преобразователь 2. В соответствии с этим сигналом вал двигателя 1 начинает вращаться с той или иной частотой, в зависимости от которой меняется объем жидкости, перекачиваемой насосом 3, и регулируется движение поршня гидроцилиндра 7.

Использование объемного насоса обеспечивает большую информативность передачи управляющего сигнала. Использование специального сливного бака 6, а не замкнутой гидросистемы, как в прототипе, позволяет уменьшить статическую нагрузку на трубопроводы, что уменьшает вероятность утечки. Предохранительный клапан 9 обеспечивает слив жидкости из гидроцилиндра 7 и сглаживает перегрузки при повышении давления в устройстве выше критического значения. Фильтр 5 исключает вероятность заклинивания запорной арматуры, задерживая посторонние частицы, которые могут попасть в систему через бак 6. Электронная система, состоящая из элементов 11-14, позволяет осуществить внешнее управление гидроприводом, при этом повышая точность позиционирования затвора и контролируя его скорость и положение.

Таким образом, предложенное устройство в целом позволяет обеспечить надежное управление гидротехническим затвором.

Частотно-управляемый гидропривод для гидротехнического затвора, содержащий асинхронный двигатель с подключенным к его входу частотным преобразователем, подключенный к двигателю объемный насос и напорный трубопровод с фильтром и запорной арматурой, подающий рабочую жидкость под поршень гидроцилиндра, а также подключенный к насосу бак питания насоса, к которому подведен сливной трубопровод с предохранительным клапаном, подключенный к напорному трубопроводу между запорной арматурой и гидроцилиндром, причем шток гидроцилиндра осуществляет перемещение гидротехнического затвора, а с целью повышения точности позиционирования затвора и контроля его скорости и положения, гидропривод снабжен инкрементальным энкодером, закрепленным на штоке гидроцилиндра, линейным абсолютным энкодером, также закрепленным на штоке гидроцилиндра, и промышленным программируемым контроллером, ко входам которого подключены выходы линейного абсолютного и инкрементального энкодеров и выход сенсорного терминала, а выход контроллера подключен ко входам частотного преобразователя и промышленного терминала.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в системах управления рабочими органами различных машин, например летательных аппаратов, в условиях ограниченной потребляемой мощности.

Изобретение относится к электрогидравлическим системам управления скоростью перемещения инерционной нагрузки, соединенной с выходом исполнительного гидродвигателя, по задаваемому алгоритму перемещения, например, к электрогидравлическим системам подъема и опускания.

Изобретение относится к области гидроавтоматики и может быть использовано при создании промышленных роботов и манипуляторов , а также специализированных насосных агрегатов.

Электрогидравлический привод содержит питающую установку 1 с аксиально-поршневым насосом 2 и параллельно подключенные к ней гидролиниями 3, 4 нагнетания и слива, рулевые приводы 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 дискретного углового перемещения. Каждый из рулевых приводов 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 содержит электрогидравлический усилитель и поворотный гидродвигатель. Привод снабжен подключенным к всасыванию установки 1 и к гидролинии слива 4 приводов 5-12 пусковым подпорным устройством, выполненным в виде емкости с воздушными и жидкостной камерами 13, 14, 15, отделенными друг от друга ступенчатым поршнем, который выполнен с двумя ступенями 16, 17, соединенными штоком 25, и обращен ступенью 16 большего диаметра в сторону замкнутой воздушной камеры 13, сообщенной через предохранительный клапан 24 с линией 4 слива, а ступенью 17 меньшего диаметра - в сторону жидкостной камеры 15, подключенной к гидролинии 35 всасывания установки 1, а воздушная камера 14 между ступенями 16, 17 поршня соединена с окружающей средой. Питающая установка 1 снабжена компенсационно-поддавливающим устройством, выполненным в виде сильфона 18, закрепленного на корпусе 19 насоса 2 с образованием полости 20, соединенной с объемом корпуса 19. Сильфон 18 закреплен к корпусу 19 и к полому поршню 21, установленному с возможностью перемещения по участку поверхности корпуса 19. Клапан 24 ограничения давления выполнен с возможностью сброса рабочей среды в камеру 13. Пояски 22, 23 поршня 21 выполнены с внутренними кольцевыми уплотнениями 27, 28 и установлены с возможностью перемещения по участку поверхности корпуса 19, выполненному ступенчатым. При этом повышена надежность и расширены функциональные возможности для использования привода при пониженном давлении окружающей среды за счет исключения кавитационного режима насоса без использования дополнительных источников энергии, предотвращается загрязнение окружающей среды рабочей жидкостью, упрощена конструкция и снижены трудоемкость контроля готовности к выполнению работы в процессе хранения. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх