Следящий пневмо- или гидропривод вращательного движения



Следящий пневмо- или гидропривод вращательного движения
Следящий пневмо- или гидропривод вращательного движения

 


Владельцы патента RU 2473822:

Открытое акционерное общество "Тушинский машиностроительный завод" (RU)
Закрытое акционерное общество "Международный центр конверсионных технологий" (RU)

Привод предназначен для следящих пневмо- или гидросистем с высокоточным регулированием параметров вращения. Привод содержит первый и второй исполнительные механизмы возвратно-поступательного движения, выполненные в виде пневмо- или гидроцилиндров, выходные звенья которых связаны с приводным валом через устройство преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное, датчик текущего угла поворота приводного вала, формирователь первого и второго командных сигналов и контур управления первым и вторым исполнительными механизмами; при этом первый контур управления включает в себя первый блок вычитания и синусный преобразователь, второй контур управления - второй блок вычитания и косинусный преобразователь, выходы первого и второго блоков вычитания подключены к распределителям рабочей среды соответствующих исполнительных механизмов, первый и второй выходы формирователя командных сигналов подключены к первым входам первого и второго блоков вычитания, а выход датчика текущего угла приводного вала подключен ко вторым входам первого и второго блоков вычитания соответственно через синусный и косинусный преобразователи, а формирователь первого и второго командных сигналов включает в себя задатчик изменения угла поворота приводного вала по времени и синусный, и косинусный преобразователи, при этом выход задатчика изменения угла поворота приводного вала подключен к входам указанных синусного и косинусного преобразователей, выходы которых являются соответственно первым и вторым выходами формирователя командных сигналов, при этом он снабжен датчиками давления, корректирующим устройством и устройствами суммирования, при этом датчики давления соединены с каждой полостью пневмо- или гидроцилиндров и корректирующим устройством, входы которого соединены с блоками вычитания, а выходы соединены соответственно с устройствами суммирования, установленными между блоком вычитания и распределителем рабочей среды каждого пневмо- или гидроцилиндра. Следящий пневмо- или гидропривод позволяет обеспечить равномерную угловую скорость вращения вала и исключить влияние силового взаимодействия электрогидравлических агрегатов и воздействия внешней нагрузки. 2 ил.

 

Изобретение относится к области общего машиностроения и может быть использовано в следящих пневмо- или гидроприводах с высокоточным регулированием параметров вращения.

Известен следящий пневмо- или гидропривод (патент РФ 2093714, F15В 9/03, 20.10.1997), содержащий первый и второй исполнительные механизмы возвратно-поступательного движения, выходные звенья которых связаны с приводным валом через устройство поступательного движения во вращательное, датчик текущего угла поворота приводного вала, формирователь первого и второго командных сигналов и контуры управления первым и вторым исполнительными механизмами, при этом первый контур управления включает в себя первый блок вычитания и синусный преобразователь, второй контур управления - второй блок вычитания и косинусный преобразователь, выходы первого и второго блоков вычитания подключены к распределителям рабочей среды соответствующих исполнительных механизмов, первый и второй выходы формирователя командных сигналов подключены к первым входам первого и второго блоков вычитания, а выход датчика текущего угла приводного вала подключен ко вторым входам первого и второго блоков вычитания соответственно через синусный и косинусный преобразователи.

Данное изобретение не может обеспечить высокой точности поворота приводного вала на заданный угол, особенно, если угол поворота меньше 360°.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по совокупности существенных признаков является устройство по патенту РФ 2218487, F15В 9/03.

Данный следящий пневмо- или гидропривод содержит первый и второй исполнительные механизмы возвратно-поступательного движения, выходные звенья которых связаны с приводным валом через устройство преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное, датчик текущего угла поворота приводного вала, формирователь первого и второго командных сигналов и контуры управления первым и вторым исполнительными механизмами, при этом первый контур управления включает в себя первый блок вычитания и синусный преобразователь, второй контур управления - второй блок вычитания и косинусный преобразователь, выходы первого и второго блоков вычитания подключены к распределителям рабочей среды соответствующих исполнительных механизмов. Кроме того, первый и второй выходы формирователя командных сигналов подключены к первым входам первого и второго блоков вычитания, а выход датчика текущего угла приводного вала подключен ко вторым входам первого и второго блоков вычитания соответственно через синусный и косинусный преобразователи. Согласно изобретению формирователь первого и второго командных сигналов включает в себя задатчик изменения угла поворота приводного вала по времени, синусный и косинусный преобразователи, при этом выход задатчика изменения угла поворота приводного вала подключен к входам указанных синусного и косинусного преобразователей, выходы которых являются соответственно первым и вторым выходами формирователя командных сигналов. Недостатком данного изобретения является неравномерность угловой скорости вращения вала исполнительного механизма при отработке управляющего сигнала вследствие силового взаимодействия электрогидравлических агрегатов и воздействия внешней нагрузки.

Целью предполагаемого изобретения является уменьшение неравномерности угловой скорости вращения вала исполнительного механизма при отработке управляющего сигнала.

Поставленная техническая задача решается тем, что следящий пневмо- или гидропривод вращательного движения содержит первый и второй исполнительные механизмы возвратно-поступательного движения, выполненные в виде пневмо- или гидроцилиндров, выходные звенья которых связаны с приводным валом через устройства преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное (кривошипно-шатунный механизм), развернутые на 90° относительно друг друга. Электронная часть содержит датчик текущего угла поворота приводного вала, формирователь первого и второго командных сигналов и контур управления первым и вторым исполнительными механизмами. При этом первый контур управления включает в себя первый блок вычитания и синусный преобразователь, второй контур управления - второй блок вычитания и косинусный преобразователь. Выходы первого и второго блоков вычитания подключены к распределителям рабочей среды соответствующих исполнительных механизмов. Первый и второй выходы формирователя командных сигналов подключены к первым входам первого и второго блоков вычитания, а выход датчика текущего угла приводного вала подключен ко вторым входам первого и второго блоков вычитания соответственно через синусный и косинусный преобразователи, а формирователь первого и второго командных сигналов включает в себя задатчик изменения угла поворота приводного вала по времени и синусный и косинусный преобразователи. При этом выход задатчика изменения угла поворота приводного вала подключен к входам указанных синусного и косинусного преобразователей, выходы которых являются соответственно первым и вторым выходами формирователя командных сигналов.

Кроме того, он снабжен датчиками давления, корректирующим устройством и устройствами суммирования, при этом датчики давления соединены с каждой полостью пневмо- или гидроцилиндров и корректирующим устройством, входы которого соединен с блоками вычитания, а выходы соединен с устройствами суммирования, установленными между блоком вычитания и распределителем рабочей среды каждого пневмо- или гидроцилиндра.

На рис.1 показана блок схема следящего пневмо- или гидропривода вращательного движения.

На рис.2 показана схема исполнительного механизма следящего пневмо- или гидропривода вращательного движения в двух проекциях.

Следящий пневмо- или гидропривод вращательного движения содержит первый исполнительный механизм 1 возвратно-поступательного движения с электрически управляемым распределителем 2 рабочей среды (жидкости) и второй исполнительный механизм 3 возвратно-поступательного движения с электрически управляемым распределителем 4 рабочей среды (жидкости). Источник рабочей среды может быть любым и на чертеже не показан. Исполнительные механизмы связаны с приводным валом 5 через устройство преобразования возвратно-поступательного движение во вращательное, выполненное в виде шатуна 6 и кривошипа 7. На приводном валу 5 установлен датчик 8 угла поворота. Привод содержит также два контура управления исполнительными механизмами. Первый контур управления включает в себя первый блок 9 вычитания и синусный преобразователь 10. Второй контур управления включает в себя второй блок 11 вычитания и косинусный преобразователь 12. Выход блока 9 вычитания подключен к распределителю 2 рабочей среды первого исполнительного механизма. Выход блока 11 вычитания подключен к распределителю 4 рабочей среды второго исполнительного механизма.

Формирователь командных сигналов включает в себя задатчик 13 изменения угла поворота приводного вала 5 по времени и подключен к входам синусного 14 и косинусного 15 нелинейных преобразователей, выходы которых являются первым и вторым выходами формирователя командных сигналов. Выходы синусного 14 и косинусного 15 преобразователей подключены соответственно к первых входам блоков 9 и 11 вычитания. Выход датчика 8 угла поворота приводного вала 5 подключен ко вторым входам блоков 9 и 11 вычитания соответственно через синусный 10 и косинусный 12 преобразователи.

Рабочие органы исполнительных механизмов выполнены в виде шатунов 6, соединенных с кривошипами 7, установленными на выходном валу 5 и развернутыми на 90° относительно друг друга. Пневмо- или гидроцилиндры 16 и 17 исполнительных механизмов 1 и 3 снабжены датчиками давления 18, 19, 20, 21, соединенными с каждой полостью этих пневмо- или гидроцилиндров 16 и 17. При этом датчики давления 18, 19, 20, 21 соединены с корректирующим устройством 22, входы которого соединены с блоками вычитания, а выходы соединены с устройствами суммирования 23 и 24, установленными между блоками вычитания 9 и 11 и распределителем рабочей среды 2 и 4 каждого гидроцилиндра 16 и 17.

Устройство работает следующим образом. При отработке приводом заданного угла поворота задатчик 13 изменения угла поворота приводного вала 5 по времени отрабатывает сигнал как временную функцию заданного угла поворота приводного вала 5. Фактический угол поворота приводного вал 5 замеряется датчиком 8 угла поворота. Задающий сигнал с задатчика 13 поступает на синусный 14 и косинусный 15 преобразователи, на выходе которых формируются первый и второй командные сигналы, пропорциональные синусу и косинусу заданного угла поворота приводного вала 5 и поступающие на первые входы блоков 9 и 11 вычитания. Сигнал с датчика 8 угла поворота, соответствующий фактическому значению угла поворота приводного вала 5, поступает на синусный 10 и косинусный 12 преобразователи, на выходе которых формируются сигналы обратной связи, пропорциональные синусу и косинусу фактического значении угла поворота приводного вала 5. С выходов преобразователей 10 и 12 указанные сигналы поступают на вторые входы блоков 9 и 11 вычитания, где формируются управляющие сигналы, равные разнице между командным сигналам и сигналом обратной связи. Управляющие сигналы поступают на распределители 2 и 4 исполнительных механизмов 1 и 3 возвратно-поступательного движения. В зависимости от знака рассогласования управляющего сигнала происходит либо ускорение, либо замедление перемещения выходных звеньев исполнительных механизмов и соответственно ускорение или замедление поворота приводного вала 5. Для уменьшения неравномерности угловой скорости вращения приводного вала 5 при отработке управляющего сигнала вследствие силового взаимодействия электрогидравлических агрегатов и воздействия внешней нагрузки, сигналы с датчиков давления 18, 19, 20, 21 поступают на корректирующее устройство 22, подключенное к выходам блоков 9 и 11 вычитания. В корректирующем устройстве 22 сигналы с датчиков 18, 19, 20, 21 сравниваются с заданными сигналами, поступившими из блоков вычитания 9 и 11. Через устройства суммирования 23 и 24 откорректированный командный сигнал поступает на распределители рабочей среды 2 и 4 каждого гидроцилиндра 16 и 17.

Таким образом, предлагаемый следящий пневмо- или гидропривод позволяет обеспечить равномерную угловую скорость вращения вала и исключить влияние силового взаимодействия электрогидравлических агрегатов и воздействия внешней нагрузки.

Следящий пневмо- или гидропривод вращательного движения, содержащий первый и второй исполнительные механизмы возвратно-поступательного движения, выполненные в виде пневмо- или гидроцилиндров, выходные звенья которых связаны с приводным валом через устройство преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное, датчик текущего угла поворота приводного вала, формирователь первого и второго командных сигналов и контур управления первым и вторым исполнительными механизмами, при этом первый контур управления включает в себя первый блок вычитания и синусный преобразователь, второй контур управления - второй блок вычитания и косинусный преобразователь, выходы первого и второго блоков вычитания подключены к распределителям рабочей среды соответствующих исполнительных механизмов, первый и второй выходы формирователя командных сигналов подключены к первым входам первого и второго блоков вычитания, а выход датчика текущего угла приводного вала подключен ко вторым входам первого и второго блоков вычитания соответственно через синусный и косинусный преобразователи, а формирователь первого и второго командных сигналов включает в себя задатчик изменения угла поворота приводного вала по времени и синусный и косинусный преобразователи, при этом выход задатчика изменения угла поворота приводного вала подключен к входам указанных синусного и косинусного преобразователей, выходы которых являются соответственно первым и вторым выходами формирователя командных сигналов, отличающийся тем, что он снабжен датчиками давления, корректирующим устройством и устройствами суммирования, при этом датчики давления соединены с каждой полостью пневмо- или гидроцилиндров и корректирующим устройством, входы которого соединены с блоками вычитания, а выходы соединены соответственно с устройствами суммирования, установленными между блоком вычитания и распределителем рабочей среды каждого пневмо- или гидроцилиндра.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области общего машиностроения и может быть использовано в следящих пневмо- или гидроприводах различного назначения. .

Изобретение относится к области гидроавтоматики и гидропривода и может быть использовано, например, в системах управления объектов с высокими динамическими свойствами при воздействии на них электромагнитных помех, повышенной радиации и работе во взрывоопасных помещениях.

Изобретение относится к области регулирования и управления двигателями внутреннего сгорания, в частности, содержащие средства управления с электрическим приводом.

Изобретение относится к области автоматизации управления арматурой трубопроводов и касается устройства для осуществления перестановки и следящего движения запорного органа запорной и регулирующей арматуры газо- и нефтепродуктопроводов.

Изобретение относится к области гидроавтоматики, в частности к системам управления различных, преимущественно, летательных, аппаратов. .

Изобретение относится к области гидравлики и может быть использовано в качестве исполнительного механизма продавливающего щита в шахтных работах. .

Изобретение относится к технике автоматического управления полетом летательных аппаратов и может быть использовано для улучшения функциональных характеристик привода и для быстрой адаптации систем управления при изменении свойств объектов управления.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть применено в приводах автоматических систем управления, робототехнике, высокоточных и силовых гидравлических механизмах.

Изобретение относится к дроссельным электрогидроприводам (ЭГП), предназначенным для управления исполнительными органами различных объектов, например рулями летательных аппаратов

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в станкостроении

Изобретение относится к дроссельным электрогидроприводам (ЭГП), предназначенным для управления исполнительными органами различных объектов, например рулями летательных аппаратов

Изобретение относится к дроссельным электрогидроприводам (ЭГП), предназначенным для управления исполнительными органами различных объектов, например рулями летательных аппаратов

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к электрогидравлическим автоматическим системам, широко применяемым в различных отраслях техники, где используются быстродействующие электрогидравлические усилители

Изобретение относится к комплектующим пневмоприводов мембранного или поворотного типа систем автоматического регулирования или дистанционного управления технологическими процессами в химической промышленности, нефтехимических, нефтегазоперерабатывающих, нефтегазодобывающих и других производствах

Гидропривод предназначен для управления летательными аппаратами. Гидропривод содержит корпус 1, представляющий собой статор неполноповоротного исполнительного гидродвигателя. Корпус 1 снабжен крышкой 2 статора гидродвигателя. В расточке 3 корпуса 1 с образованием рабочих полостей 4 и 5 установлены ротор 6 гидродвигателя с валом 7 и поворотной лопастью 8, разделитель 9 рабочих полостей 4, 5. Разделитель 9 крепится к внутреннему торцу расточки 3 корпуса 1 с помощью штифтов 10. Вал 7 имеет продольные каналы 16 для подвода рабочей жидкости в полости 4, 5 от торца 17, служащего основанием гидрораспределителя. Гидрораспределитель расположен в соединенной со сливной линией 32 расточке корпуса 1 и включает торец 17 в качестве основания, крышку 18 и поворотный плоский золотник 19. Крышка 18 жестко, а плоский золотник 19 с возможностью поворота закреплены к торцу 17 вала 7 с помощью ввинченного в ротор 6 болта 20. Распорная шайба 21, установленная на пояске болта 20, служит осью поворота для золотника 19. Болт 20 имеет канал 29, соединенный с напорной линией 30. Через пакет сопряженных болтом 20 частей 17-19 гидрораспределителя проходят два сквозных отверстия 22, соосные каналам 16 и соединенные с ними. В золотнике 19 в отверстия 22 установлены втулки 23, а в крышке 18 имеют заглушки 24, закрывающие отверстия 22 со стороны, противоположной каналам 16. Втулки 23 разделяют кольцевые канавки 25 на обоих торцах золотника 19 на напорный 26 и сливной 27 секторы. Подпружиненный поршень 41 выполнен с коническим хвостовиком 42, вокруг которого в радиальных отверстиях 43 вала 7 установлены шаровые фиксаторы 44 с возможностью взаимодействия с лунками 45 в крышке 2. Технический результат - уменьшение массогабаритных показателей гидропривода в целом и издержек его производства, с одновременным повышением КПД, увеличением диапазона углов поворота вала до 240°, а также надежность автоматической фиксации вала в нулевом положении при хранении и транспортировании в составе основного изделия. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к программируемым гидроприводам механообрабатывающего оборудования с числовым программным управлением. Гидропривод содержит одноштоковый силовой гидроцилиндр с позиционным датчиком обратной связи, гидрораспределитель с пропорциональным электромагнитом или задающим шаговым электродвигателем, при этом датчик выполнен работающим на принципе фотоэлектрического преобразования, кинематически связан со штоком гидроцилиндра через фрикционный ролик с магнитным бандажом и установлен соосно с роликом в эксцентричной втулке, обеспечивающей возможность регулирования натяга в сопряжении ролика со штоком. Технический результат - получение сквозного цифрового преобразования управляющих сигналов, упрощение конструкции и повышение надежности работы гидропривода. 2 ил.

Привод предназначен для применения в системах управления летательных аппаратов. Привод содержит двухкамерный гидродвигатель тандемного типа, два блока управления, имеющих однотипную конструкцию, каждый из которых содержит корпус с каналами, соединенными с линиями нагнетания и слива одной из двух независимых гидросистем объекта, дублированный золотниковый распределитель, состоящий из основного золотника, соосно расположенного внутри дублирующего золотника, электрогидравлический усилитель мощности, рулевую машину с датчиком обратной связи, подпружиненный стопор, клапан кольцевания, электрогидравлические клапаны включения режима комбинированного управления и стопорения основного золотника, при этом основные золотники и шток рулевой машины каждого блока управления кинематически связаны между собой и с входным и выходным звеньями гидродвигателя таким образом, что позволяет осуществлять коррекцию управления по двум электрическим каналам системы автоматического управления при совместной работе обеих гидросистем и по одному электрическому каналу при отказе любой из гидросистем. Технический результат - повышение надежности управления. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Усилитель используется в электрогидравлических следящих приводах с резервированием, применяемых в системах дистанционного управления, например, в системе управления рулевыми поверхностями высокоманевренных летательных аппаратов. Усилитель содержит электромеханический преобразователь с двумя катушками, корпус с соплами и дросселями усилителя сопло-заслонка первого каскада, дросселирующим золотником второго каскада и индукционными датчиками положения золотника, при этом каждая из катушек электромеханического преобразователя имеет две обмотки, расположенные друг над другом и соединенные попарно, два датчика положения золотника расположены соосно золотнику с разных его сторон в расточках корпусов с возможностью осевого перемещения для совмещения электрического нуля датчика с нейтральным положением золотника, причем в корпусе выполнены радиальные пазы соответственно радиальным резьбовым отверстиям в датчике, а в радиальные резьбовые отверстия установлены винты, фиксирующие датчик после регулировки. Усилитель обеспечивает сохранение технических характеристик после отказа одного электрического канала. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх