Частотно-управляемый гидропривод для гидротехнического затвора

Авторы патента:

Варшавский Михаил Юрьевич (RU)

Тарасов Виктор Васильевич (RU)

Ширков Сергей Евгеньевич (RU)

Дикарев Михаил Михайлович (RU)

Авдеев Виктор Васильевич (RU)

Самойлов Вячеслав Борисович (RU)

Веремюк Александр Евгеньевич (RU)

Коблев Игорь Ильясович (RU)

F15B9/04 - управляемые изменением подачи насоса переменной производительности

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.

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

Моментный гидропривод // 2305801

Электрогидравлическая система управления // 2272181

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.

Электрогидравлическая система управления (варианты) // 2162551

Способ автоматического управления реверсивным движением гидродвигателя // 1275124

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

Гидропривод виброплощадки // 1038234

Гидравлический привод // 1015133

Гидравлический привод возвратно-поступательного движения // 1015132

Гидропривод // 684167

Электрогидравлический следящий привод // 632832

Электрогидравлический привод // 2504695

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.

Электрогидравлическая система управления // 2641192

Изобретение относится к области машиностроительной гидравлики, а именно к системам управления перемещением различных объектов управления. Система управления содержит гидробак, регулируемый насос с регулятором давления, два или более электрогидравлических приводов, каждый из которых включает в себя пропорциональный гидрораспределитель с LS каналами, пульт управления, сумматор, исполнительный гидродвигатель и объект управления. В каждый электрогидравлический привод введены широтно-импульсный модулятор, дифференцирующее звено, датчик относительного положения, датчик положения золотника пропорционального гидрораспределителя, гидрозамок и LS клапан. Технический результат - увеличение диапазона регулирования скоростей перемещения объектов управления и повышение стабильности скоростей их перемещения. 2 ил.