Прецизионный комплектный цифровой линейный гидропривод



Прецизионный комплектный цифровой линейный гидропривод
Прецизионный комплектный цифровой линейный гидропривод

 


Владельцы патента RU 2498118:

Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) (RU)

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.

 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к программируемым гидроприводам механообрабатывающего оборудования с ЧПУ (числовым программным управлением).

Прецизионный комплектный цифровой линейный гидропривод предназначен для программного управления перемещением рабочих органов гидрофицированного механообрабатывающего оборудования с ЧПУ.

Известны гидроприводы с линейными позиционными датчиками обратной связи, расположенными внутри гидроцилиндра в полом штоке (мод. СКМ фирмы Atos или IAC-R фирмы Bosch Rexroth).

Недостатками известных гидроприводов являются конструктивная сложность, необходимость использования исключительно датчиков, допускающих работу в среде минерального масла (потенциометрических, индукционных, магнитострикционных или магнитоакустических), затрудненность доступа к датчикам с целью их технического обслуживания, ремонта или замены. Кроме того, размещение датчика и соединительного кабеля в задней крышке цилиндра практически исключает возможность его закрепления с использованием задней проушины или существенно увеличивает габаритные размеры в специальных исполнениях. Имеется также опасность засорения магнитных элементов датчика металлическими частицами, имеющимися в масле.

Наиболее близкими к предложенному решению являются гидроприводы на базе гидроцилиндров типа CDM1 фирмы Bosch Rexroth (www.re 17002 CDM1.pdf), которые оснащаются измерительной системой CIAMS (Ceramax Integrated Absolute Measuring System), встроенной в переднюю крышку. Основу системы составляет магниторезистивный датчик, взаимодействующий со штоком, на котором под слоем керамического покрытия нанесены волнообразные риски синусоидальной формы. Недостатками этого решения являются ограниченная скорость перемещения (до 1,5 м/с), высокая трудоемкость изготовления специального штока и имеющаяся опасность отслаивания керамического покрытия.

Задачей изобретения является обеспечение сквозного цифрового преобразования управляющих сигналов, упрощение конструкции и повышение надежности работы гидропривода.

Технический результат: получение сквозного цифрового преобразования управляющих сигналов, упрощение конструкции и повышение надежности работы гидропривода.

Поставленная задача решается и технический результат достигается тем, что прецизионный комплектный цифровой линейный гидропривод содержит одноштоковый силовой гидроцилиндр с позиционным датчиком обратной связи, гидрораспределитель с пропорциональным электромагнитом или задающим шаговым электродвигателем, при этом новым является то, что 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.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного технического решения, позволил установить, что не обнаружены аналоги, характеризующиеся признаками и связями между ними, идентичными или эквивалентными всем существенным признакам заявленного технического решения, а выбранный из выявленных аналогов прототип (как наиболее близкий по совокупности признаков аналог) позволил выявить совокупность существенных отличительных признаков в заявленном объекте изобретения, изложенных в формуле.

Следовательно, заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности «новизна» по действующему законодательству.

Для проверки соответствия заявленного технического решения требованию условия патентоспособности «изобретательский уровень» заявитель провел дополнительный поиск известных из уровня техники сходных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного технического решения, результаты которого показывают, что заявленное техническое решение не следует (для специалиста) явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники не выявлено влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного технического решения преобразований на достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Изобретение иллюстрируется графическими материалами.

На фиг.1 показан прецизионный комплектный цифровой линейный гидропривод.

На фиг.2 показан разрез по А-А.

Прецизионный комплектный цифровой линейный гидропривод содержит одноштоковый силовой гидроцилиндр 1 в комплекте с гидрораспределителем 2 на базе пропорционального электромагнита или задающего шагового электродвигателя (возможна опция с блокировочным 3 и/или компенсирующим 4 устройствами) и позиционный датчик обратной связи 5. Последний работает на принципе фотоэлектрического преобразования (с цифровым выходным сигналом), кинематически связан со штоком 6 гидроцилиндра 1 через фрикционный ролик 7 с магнитным бандажом 8 и установлен соосно с роликом 7 в эксцентричной втулке 9, обеспечивающей возможность регулирования натяга в сопряжении ролика 7 со штоком 6. Ролик 7 установлен во втулке 9 на подшипниках 10 и связан с датчиком 5 через поводковую муфту 11; наружные утечки масла из передней крышки гидроцилиндра 1 исключаются манжетами 12 и 13, не нагруженными давлением, благодаря отводу имеющихся утечек в дренажную линию. Поскольку общая ось датчика 5 и ролика 7 расположена эксцентрично относительно центрирующей поверхности 14 втулки 9, путем поворота последней обеспечивается возможность регулирования натяга в сопряжении ролика 7 со штоком 6, а фиксация установленного углового положения втулки 9 обеспечивается винтами 15 через прижимное кольцо 16. Пробуксовка ролика 7 относительно штока 6 надежно исключается за счет натяга и магнитного взаимодействия.

Работает прецизионный комплектный цифровой линейный гидропривод следующим образом: входной электрический сигнал, поступающий от системы ЧПУ механообрабатывающего оборудования в обмотки управления пропорционального электромагнита или задающего шагового электродвигателя, вызывает соответствующее перемещение золотника гидрораспределителя 2, направляющего поток масла в одну из камер силового гидроцилиндра 1 и соединяющего его противоположную камеру с линией слива. В результате поршень гидроцилиндра 1 вместе со штоком 6 начинает перемещаться в заданном направлении, поворачивая через фрикционный ролик 7 вал датчика 5 на определенный угол. После отработки заданного перемещения датчик 5 через систему ЧПУ обнуляет входной электрический сигнал, и движение останавливается. Опционально в состав комплектного гидропривода могут входить блокировочное устройство 3, запирающее камеры гидроцилиндра 1 в аварийной ситуации, или компенсирующее устройство 4, стабилизирующее перепад давлений на рабочих кромках золотника гидрораспределителя 2.

Таким образом, применение предлагаемого изобретения позволит обеспечить сквозное цифровое преобразование управляющих сигналов, а также упростить конструкцию и повысить надежность работы гидропривода.

Прецизионный комплектный цифровой линейный гидропривод, содержащий одноштоковый силовой гидроцилиндр с позиционным датчиком обратной связи, гидрораспределитель с пропорциональным электромагнитом или задающим шаговым электродвигателем, отличающийся тем, что 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.



 

Похожие патенты:

Гидропривод предназначен для управления летательными аппаратами. Гидропривод содержит корпус 1, представляющий собой статор неполноповоротного исполнительного гидродвигателя.

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.

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

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.

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.

Привод предназначен для использования в высокоточных приводах слежения, наведения. Привод содержит гидравлически замкнутые между собой аксиально-поршневой гидромотор и регулируемый аксиально-поршневой насос с наклонным диском и гидростатическими опорами, электрогидравлический механизм управления, приводной двигатель, механическую передачу, объект регулирования, вспомогательный насос, предохранительный клапан, первый и второй подпиточные клапаны, пополнительный бак, первый и второй сумматоры, первый и второй датчики угла, при этом напорная гидролиния вспомогательного насоса соединена с входами первого и второго подпиточных клапанов, выходы которых соединены с магистралями, соединяющими регулируемый насос и гидромотор, вход предохранительного клапана соединен с напорной гидролинией вспомогательного насоса и гидравлическим входом механизма управления, вход вспомогательного насоса и выход предохранительного клапана соединены с пополнительным баком, вал приводного двигателя кинематически соединен с входными валами регулируемого насоса и вспомогательного насоса, первый датчик угла кинематически соединен с выходным валом механической передачи и своим электрическим выходом соединен с вторым входом первого сумматора, первый вход которого является управляющим входом привода, второй датчик угла кинематически соединен с наклонным диском регулируемого насоса и своим электрическим выходом соединен с вторым входом второго сумматора, первый вход которого соединен с выходом первого сумматора, выход второго сумматора соединен с электрическим входом механизма управления, вал гидромотора через механическую передачу кинематически соединен с объектом регулирования, причем гидромотор выполнен с наклонным диском и гидростатическими опорами. Технический результат - уменьшение зоны нечувствительности привода. 5 ил.

Привод предназначен для использования в высокоточных приводах слежения, наведения. Привод содержит гидравлически замкнутые между собой аксиально-поршневой гидромотор и регулируемый аксиально-поршневой насос с наклонным диском и гидростатическими опорами, электрогидравлический механизм управления, приводной двигатель, механическую передачу, объект регулирования, вспомогательный насос, предохранительный клапан, первый и второй подпиточные клапаны, пополнительный бак, первый и второй сумматоры, первый и второй датчики угла, при этом напорная гидролиния вспомогательного насоса соединена с входами первого и второго подпиточных клапанов, выходы которых соединены с магистралями, соединяющими регулируемый насос и гидромотор, вход предохранительного клапана соединен с напорной гидролинией вспомогательного насоса и гидравлическим входом механизма управления, вход вспомогательного насоса и выход предохранительного клапана соединены с пополнительным баком, вал приводного двигателя кинематически соединен с входными валами регулируемого насоса и вспомогательного насоса, первый датчик угла кинематически соединен с выходным валом механической передачи и своим электрическим выходом соединен с вторым входом первого сумматора, первый вход которого является управляющим входом привода, второй датчик угла кинематически соединен с наклонным диском регулируемого насоса и своим электрическим выходом соединен с вторым входом второго сумматора, первый вход которого соединен с выходом первого сумматора, выход второго сумматора соединен с электрическим входом механизма управления, вал гидромотора через механическую передачу кинематически соединен с объектом регулирования, причем гидромотор выполнен с наклонным диском и гидростатическими опорами. Технический результат - уменьшение зоны нечувствительности привода. 3 ил.

Привод может быть использован в регулируемых объемно-замкнутых электрогидравлических приводах. В привод введены датчик угла наклонного диска регулируемого аксиально-поршневого насоса с наклонным диском и контактирующими с ним гидростатическими опорами с поршнями, сумматор, обратный клапан, гидравлический аккумулятор, при этом механизм управления насоса выполнен электрогидравлическим, а датчик угла кинематически соединен с наклонным диском и своим электрическим выходом соединен со вторым входом сумматора, первый вход которого является управляющим входом привода, выход сумматора соединен с электрическим входом механизма управления, напорная гидролиния вспомогательного насоса через обратный клапан соединена с гидравлическим аккумулятором и гидравлическим входом механизма управления. Технический результат - повышение КПД электрогидропривода и уменьшение стабильной частоты вращения вала гидромотора. 2 ил.
Наверх