Способ преобразования давления и устройство для его осуществления

Авторы патента:


Способ преобразования давления и устройство для его осуществления
Способ преобразования давления и устройство для его осуществления
Способ преобразования давления и устройство для его осуществления
Способ преобразования давления и устройство для его осуществления
Способ преобразования давления и устройство для его осуществления
Способ преобразования давления и устройство для его осуществления
Способ преобразования давления и устройство для его осуществления

 


Владельцы патента RU 2552641:

КРАТОС ОЙ (FI)

Изобретение относится к способу преобразования давления в системе, взаимодействующей с рабочей средой под давлением, для оптимизации скоростей перемещения и/или усилий. В способе с помощью одного или нескольких преобразователей давления преобразуют давление одного или нескольких приводных устройств для его изменения относительно системного давления. Изобретение относится к устройству для осуществления этого способа, которое включает конструкции клапанов и другие компоненты, а также один или несколько преобразователей давления. В способе согласно настоящему изобретению один или несколько преобразователей давления включаются и выключаются, когда давление поднимается выше или опускается ниже заданного предельного значения, управляющего клапанами, на участке перемещения одного или нескольких приводных устройств, который требует преобразования скорости перемещения или усилия. В устройстве один или несколько преобразователей давления выполнены с возможностью включения и выключения, когда давление поднимается выше или опускается ниже заданного предельного значения, управляющего клапанами, на участке перемещения приводного устройства, который требует повышения скорости перемещения или усилия. Технический результат - повышение КПД устройства. 4 н. и 6 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к способу преобразования давления в системе, взаимодействующей с рабочей средой под давлением, согласно ограничительной части п.1 формулы, и устройству для осуществления этого способа, согласно ограничительной части пункта формулы, относящегося к устройству.

Уровень техники

Как правило, чисто гидравлические системы приспособлены к использованию только системного давления, получаемого в системе с помощью одного или нескольких насосов. Современная тенденция развития направлена на использование более высоких давлений, при которых цилиндры меньшего размера обеспечивают такое же усилие, как цилиндры большего размера и более низкие давления, применявшиеся раньше. Можно также поддерживать скорости перемещения такими же, как раньше, используя меньшие скорости потока и цилиндры меньшего размера. Например, стрелы, входящие в комплект экскаватора или машины для заготовки леса, изготавливаются более легкими и тонкими, когда цилиндры, их шланги и трубы имеют меньший размер. Все компоненты, работающие под высоким давлением в системе высокого давления, повышают расходы на изготовление и техническое обслуживание. Пригодность систем высокого давления к эксплуатации ограничена, а их эффективность снижена, в особенности из-за сопротивления потоку, создаваемому длинными линиями перекачивания рабочей среды с высоким давлением и высокой скоростью потока. Использование повышенного давления в системе создает также угрозу безопасности и сокращает срок службы насосов и других компонентов системы по сравнению с системой, в которой используется более низкое давление. Кроме того, высокое давление требует применения более дорогостоящих насосов и компонентов, таких как клапаны, шланги и соединители, в линиях перекачивания рабочей среды и средствах управления по сравнению с системами более низкого давления. Во многих применениях большое усилие требуется только кратковременно, и (или) в течение части хода цилиндра, и (или) во время перемещения поршня цилиндра в одном направлении. Однако размер цилиндра задан в соответствии с наибольшим требуемым усилием, при котором перемещение замедляется даже на том участке перемещения, который не требует большого усилия. Часто также затруднительно бывает разместить цилиндр, размер которого задан в соответствии с необходимым наибольшим усилием, в замкнутой конструкции. Из предшествующего уровня техники известны цилиндры переменного объема, такие как цилиндры телескопической конструкции, наиболее известным применением которых, возможно, является цилиндр опрокидывающего механизма грузового автомобиля или автопогрузчика, однако эти цилиндры требуют также, чтобы одинаковый объем масла для открытия всегда был в наличии в начале перемещения, когда площадь цилиндра имеет максимальную величину, независимо от нагрузки и наибольшего усилия рассматриваемых цилиндров. Кроме того, рассматриваемые цилиндры обычно являются цилиндрами одностороннего действия.

Известен также способ повышения давления за счет дорогостоящих насосных установок различного типа, которые обеспечивают даже высокие коэффициенты усиления, однако обычно имеют низкий КПД и при этом чрезвычайно чувствительны к небольшим примесям. Кроме того, их размещение в замкнутых конструкциях часто бывает затруднено. Известны также высокоскоростные клапаны, которые могут увеличивать скорость перемещения поршня цилиндра для части перемещения, не требующей большого усилия, управляя потоком масла, вытекающего из цилиндра, в дополнение к потоку, поступающему в цилиндр. Такой высокоскоростной клапан обычно используется, например, в станках для обработки древесины. Работа рассматриваемого высокоскоростного клапана более эффективна, если отношение площадей цилиндра невелико, но при этом обратное перемещение поршня соответственно медленнее из-за большего объема, при этом возрастает риск выпучивания цилиндра. Известная проблема состоит также в том, что в существующих гидравлических системах давление, поступающее, например, от трактора, недостаточно для приведения в действие различных устройств, рассчитанных на более высокие давления, таких как гильотинные ножницы. Кроме того, при низком объеме потока существующей системы скорости перемещений, требующие большого кратковременного усилия, невысоки, поскольку рассчитаны в соответствии с наибольшим требуемым усилием.

Раскрытие изобретения

Целью настоящего изобретения является устранение перечисленных выше недостатков и предложение нового способа преобразования давления и устройства для осуществления этого способа.

Цель настоящего изобретения достигается с помощью способа и устройства, которые отличаются признаками формулы изобретения.

Способ и устройство для преобразования давления реализуются с использованием небольшого количества компонентов и надежного принципа работы. Небольшое количество компонентов также непосредственно сказывается на цене, весе, удобстве использования и надежности эксплуатации преобразователя давления. Кроме того, преобразователи давления согласно настоящему изобретению легко размещать вблизи одного или нескольких элементов машины, например, гидравлического цилиндра, требующих преобразования давления и (или) потока на основе системного давления, и (или) запроектировать в одном или нескольких элементах машины, требующих преобразованного давления, с возможностью подключения из удаленной точки. Преобразователи давления и клапаны для управления ими сконструированы с возможностью подключения привода и (или) преобразователя давления, и (или) подключены из удаленной точки к трубопроводам для подвода и отвода рабочей среды под давлением. Способ преобразования давления и устройство для его осуществления могут применяться в работающих со средой под давлением системах вновь разрабатываемых машин, однако они также могут быть созданы в процессе модернизации приводных устройств используемых машин, в частности, спроектированных для ускорения перемещения. Линия перекачивания рабочей среды под давлением, обеспечивающая более высокое давление или объемный поток по сравнению с уровнем давления и потока, предусмотренных для данной системы, обычно необходима только между приводным устройством и преобразователями давления. Преобразователи давления согласно настоящему изобретению могут быть подключены таким образом, что рабочая среда под давлением, протекающая от приводного устройства в направлении преобразователя давления в течение так называемого обратного перемещения, возвращает управляемый преобразователь (-и) давления в положение готовности, в котором преобразователь давления всегда готов к преобразованию давления, как только начнется перемещение в другом направлении. Преобразователи давления согласно настоящему изобретению могут быть подключены таким образом, что устройства, повышающие давление и (или) скорость потока, проектируются с возможностью подключения в ходе перемещения приводного устройства в одном и (или) обоих направлениях. Когда один или несколько преобразователей давления подключены к системе для повышения давления, можно, например, снизить системное давление и, тем не менее, обеспечивать, когда это необходимо, даже большее усилие для перемещения или участка перемещения приводного устройства, чем раньше, при более высоком давлении в системе. Когда преобразователи давления подключены к системе для увеличения скорости потока, можно обеспечить ускоренные ходы для всего перемещения или участков перемещения приводного устройства, но, если необходимо, приводное устройство создает одинаковое усилие в соответствии с системным давлением. Можно также подключить к одной и той же системе и (или) одному или нескольким приводным устройствам один или несколько преобразователей для повышения скорости потока и (или) давления, рассчитанных в соответствии с местоположением и поставленной задачей. Благодаря параллельному подключению преобразователей давления, спроектированных с различными отношениями площадей, в соответствии с требованиями к задаче, выполняемой приводным устройством, обеспечиваются различные значения скорости или усилия для приводного устройства и (или) участков перемещения и, при необходимости, в линии рабочей среды давления между преобразователями давления можно использовать, например, управляемые обратные клапаны (гидрозамки), чтобы предотвратить, например, возвращение одного из подключенных параллельно преобразователей, приводимого в действие первым, когда начинает движение преобразователь с другим отношением площадей.

Новые виды технических, механических и гидравлических устройств, создание которых влечет за собой настоящее изобретение, делают изготовление преобразователей давления таким легким, а количество необходимых гидравлических соединений таким небольшим, что это позволяет размещать преобразователь давления в качестве вспомогательного устройства для различных видов существующих и новых гидравлических систем быстро и с незначительными затратами, а также дает возможность использовать преобразователь давления для удовлетворения требований транспортных средств и производства. Применение преобразователей давления согласно настоящему изобретению обеспечивает получение, например, с помощью меньшего гидравлического цилиндра системы более низкого давления большее усилие, чем позволил бы получить уровень давления в данной системе, когда это требуется для совершения перемещения или прохождения участка перемещения. Кроме того, преобразователи давления согласно настоящему изобретению можно использовать для максимального увеличения скорости перемещения, если например, усилие требуется только для участка полной длины перемещения, соответствующего выполненной работы, задавая размеры цилиндра и преобразователя (-ей) давления согласно требованиям к усилию в системе и выполняемой работе. Можно также использовать преобразователи давления согласно настоящему изобретению в приводах с гидравлическим двигателем или другой рабочей среде под давлением, в которой для двигателя кратковременно требуются большие усилия и (или) скорости, чем позволяет создавать уровень давления-потока в системе. Преобразователи давления согласно настоящему изобретению могут изготавливаться с различными коэффициентами преобразования давления и объемами, определяемыми целевым назначением. В зависимости от расположения или по другим соображениям, преобразователь давления, имеющий такой же объем и отношение площадей, может быть изготовлен длинным и тонким или толстым и коротким, либо возможно выполнение, по существу, аналогичной задачи преобразования давления путем задания подходящих размеров нескольких преобразователей давления и их параллельного и (или) последовательного соединения. Во время работы преобразователь давления согласно настоящему изобретению преобразует, например, давление/скорость потока рабочей среды, протекающей в элементе машины, таком как гидравлический цилиндр, требующий повышения давления, пропорционально отношению его площадей. Преобразователь давления согласно настоящему изобретению может быть снабжен регулируемым, уравновешивающим или иным, например, управляемым давлением клапаном последовательности, который включает и выключает преобразователь давления, пока давление, обусловленное нагрузкой, не увеличится или не уменьшится до заданного уровня давления, т.е. будет находиться выше или ниже заданного конкретного предельного значения. Преобразователи давления согласно настоящему изобретению можно подключать параллельно и (или) последовательно. Преобразователи давления согласно настоящему изобретению, спроектированные с различными коэффициентами преобразования и (или) объемами, также можно подключать в системах параллельно и (или) последовательно. Преобразователи давления согласно настоящему изобретению могут проектироваться для работы с различными известными клапанами, которые могут быть разгруженными (компенсированными по давлению) и (или) неразгруженными, например, механические, электрические и активируемые рабочей средой под давлением клапаны, при этом работа указанных клапанов может регулироваться, например, с помощью механических, электрических и (или) активируемых рабочей средой под давлением датчиков, реле и подпружиненных устройств, отдельных и (или) спроектированных с учетом подключения к клапанам. Преобразователи давления согласно настоящему изобретению могут программироваться для работы с различными управляющими логическими устройствами, посредством которых управление включением и (или) выключением устройства, преобразующего давление, осуществляется по сигналу датчиков, подключенных к управляющему логическому устройству, и (или) по времени, и (или) в зависимости от рабочего шага, запрограммированного в логическом устройстве. Существует возможность подключить преобразователи давления согласно настоящему изобретению таким образом, чтобы один или несколько преобразователей давления включались и выключались, когда давление поднимается выше или опускается ниже заданного предельного значения, управляющего клапанами, на участке перемещения приводного устройства и (или) приводных устройств, который требует преобразования скорости перемещения или усилия. Преобразователи давления согласно настоящему изобретению могут также использоваться в системах, взаимодействующих с различными рабочими средами.

Далее некоторые предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения обсуждаются при помощи приведенных примеров.

Например, в так называемых летучих ножницах для резки толстолистового металла или обжимных прессах и средствах крепления деталей, используемых в промышленности, гидравлический или пневматический цилиндр часто совершают перемещение, приближаясь к обрабатываемой детали в течение большей части своего хода, при этом фактически требуется лишь кратковременное усилие в момент разрезания и (или) удержания обрабатываемой детали. В этих вариантах осуществления часто проявляется тенденция отрегулировать операции таким образом, чтобы перечисленные выше этапы разрезания, выполнения работы и крепления выполнялись как можно быстрее, в частности, в автоматических линиях, благодаря чему производительность линии возрастает, и большее количество изделий изготавливается с большей скоростью. Часто размеры цилиндров рассчитывают в соответствии с наибольшим необходимым усилием, при котором высокие скорости потока и (или) системные давления требуются даже от единственного приводного устройства, включенного в линию, с целью ускорения перемещения и (или) увеличения усилия, что обусловливает все большие потери при перекачке рабочей среды по мере возрастания скорости. Это распространенная проблема, поскольку, при увеличении скорости или усилия в рабочем цикле существующей гидравлической системы, происходит превышение исходного уровня потока и (или) давления, рассчитанного для системы, вызывая увеличение потерь потока при возрастании скорости, а повышение уровня давления в системе часто ограничивается максимальным рабочим давлением, допустимым для исходных компонентов, выбранных для системы.

В лесной промышленности предпочтительным вариантом осуществления преобразователя давления согласно настоящему изобретению является, например, головка лесного комбайна с шаговой и (или) роторной подачей, который при очистке деревьев от сучьев достигает достаточно высокой скорости сучкорезных ножей относительно дерева, благодаря чему в ходе этой операции можно использовать инерцию массы, при этом сокращается время, расходуемое на удаление сучьев, но при удалении веток наибольшего размера перемещение часто замедляется или останавливается, поэтому для обрезания таких веток требуется большое усилие. В частности, очистка деревьев от сучьев в режиме шаговой подачи при обрезании веток обычно требует большего усилия во время хода гидроцилиндра в среднем на расстоянии одной десятой полного хода, причем для эффективного выполнения этой работы важно, чтобы движение при обрезке сучьев было как можно более быстрым. Однако размеры цилиндра традиционно рассчитывают в соответствии с максимальным требуемым усилием, в результате чего скорость перемещения почти одинакова даже на том участке, который не требует большого усилия. То же самое относится к гильотинным ножницам, применяемым в головках лесных комбайнов, поскольку для рубки меньших деревьев не требуется большого усилия, но цилиндр, тем не менее, рассчитан в соответствии с наибольшим необходимым усилием.

Предпочтительным вариантом осуществления преобразователя давления согласно настоящему изобретению являются, например, клещи-кусачки, используемые пожарной бригадой, и другие прессовые и гильотинные устройства, которые часто проектируются для работы в пневматической и (или) гидравлической системе.

Краткое описание чертежей

Далее изобретение будет описано со ссылкой на прилагаемые чертежи.

На ФИГ.1 показана схема устройства преобразования давления в соответствии с настоящим изобретением.

На ФИГ.2 показана вторая схема устройства преобразования давления в соответствии с настоящим изобретением.

На ФИГ.3 показана третья схема устройства преобразования давления в соответствии с настоящим изобретением.

На ФИГ.4 показана четвертая схема устройства преобразования давления в соответствии с настоящим изобретением.

На ФИГ.5 показана пятая схема устройства преобразования давления в соответствии с настоящим изобретением.

На ФИГ.6 показана шестая схема устройства преобразования давления в соответствии с настоящим изобретением.

На ФИГ.7 показана седьмая схема устройства преобразования давления в соответствии с настоящим изобретением.

Осуществление изобретения

На фигурах с помощью примеров показаны различные варианты подключений, позволяющие сформировать гидравлические системы согласно настоящему изобретению. Они включают следующие детали или элементы: гидравлический цилиндр 1, направляющий гидрораспределитель 2, гидравлический блок питания 3, цилиндр преобразования давления 4, клапаны последовательности 5, 6, 7 и обратный клапан 8.

Клапаны 5, 6 и 7 обычно называют клапанами последовательности, поскольку эти клапаны разделяют операции на этапы. Клапаны в соответствии с рисунками могут быть надлежащим образом спроектированы на основе общеизвестных компонентов, однако одни и те же операции регулирования этапов могут проектироваться с использованием различных известных устройств.

На ФИГ.1 показано устройство преобразования давления, в котором преобразователь давления 4 повышает пропорционально отношению площадей давление, поступающее к гидравлическому цилиндру 1, являющегося приводным устройством. Кроме того, на рисунке показан клапан последовательности 5 и управляемый клапан последовательности 6 для управления работой преобразователя давления 4. На рисунке также показаны направляющий гидрораспределитель 2 и гидравлический блок питания 3, чтобы полнее охарактеризовать работу устройства. Когда направляющий гидрораспределитель 2 находится в положении, показанном на рисунке, гидравлический цилиндр 1 возвращен в закрытое положение. Масло получает возможность свободно течь в резервуар через обратный клапан в клапане последовательности 5, если плечо преобразователя давления 4 было вне цилиндра в момент начала перемещения. Когда поршень преобразователя давления 4 полностью вошел внутрь, давление в линии В возросло и управляющий канал открыл клапан последовательности 6, в результате чего оставшаяся часть масла получила возможность вытечь из гидравлического цилиндра 1 через направляющий гидрораспределитель 2 в резервуар. При переводе направляющего гидрораспределителя 2 в другое положение, в результате чего объемный поток, создаваемый гидравлическим блоком питания 3, может поступать в канал А, масло получает возможность течь через обратный клапан управляемого клапана последовательности 6 в цилиндр 1. Цилиндр 1 начинает перемещение при нормальном потоке масла, создаваемом гидравлическим блоком питания 3. Если нагрузка возрастает либо настолько велика, что давление в линии А увеличивается, и давление превышает величину давления, заданную для клапана последовательности 5, клапан последовательности 5 открывается, и масло течет в преобразователь давления 4. Преобразователь давления повышает давление, поступающее из канала А, пропорционально отношению своих площадей, при этом масло, давление которого становится выше, чем системное давление гидравлического блока питания, вытекая на сторону плеча преобразователя давления 4, пытается использовать цилиндр 1 при давлении, увеличенном пропорционально отношению его площадей, но также при скорости потока, уменьшенной пропорционально отношению его площадей.

Конструкция и работа устройства для преобразования давления согласно ФИГ.2 аналогична устройству на ФИГ.1, за исключением того, что в этой системе два преобразователя давления 4 включены параллельно. Объемы и отношения площадей преобразователей давления 4 могут быть одинаковыми или различными, что упрощает их расположение в зависимости от назначения. Такая схема позволяет также оптимизировать отношение усилия и скорости перемещения, требующееся в соответствии с назначением приводного устройства 1. Благодаря параллельному подключению преобразователей давления, спроектированных с различными отношениями площадей в соответствии с требованиями к задаче, выполняемой приводным устройством, последнее обеспечено различными скоростями и усилиями. При необходимости можно также использовать, например, управляемые обратные клапаны 8 в линии рабочей среды под давлением между преобразователями давления, чтобы предотвратить, например, возвращение первого из подключенных параллельно преобразователей, когда преобразователь с другим отношением площадей начинает движение.

Конструкция и работа устройства для преобразования давления согласно ФИГ.3 аналогична устройству на ФИГ.1, за исключением того, что в этой системе два преобразователя давления 4 включены последовательно. Если нагрузка возрастает либо настолько велика, что давление в линии А увеличивается, и давление превышает величину давления, заданную для клапана последовательности 5, клапан последовательности 5 открывается, и масло течет в преобразователь давления 4, включенный в линию первым. Преобразователь давления 4, включенный в линию первым, повышает давление, поступающее из канала А, пропорционально отношению своих площадей, при этом масло, выходя со стороны плеча преобразователя давления 4, включенного в линию первым, течет в следующий, подключенный последовательно преобразователь давления, который дополнительно повышает пропорционально отношению своих площадей давление преобразователя давления, включенного в линию первым. Преобразователь давления, включенный в линию вторым, пытается управлять приводным устройством 1 при помощи давления, увеличенного пропорционально отношению площадей преобразователей давления, но также при скорости потока, уменьшенной пропорционально отношению площадей преобразователей давления.

На ФИГ.4 показано устройство преобразования давления, в котором преобразователь давления 4 понижает пропорционально отношению площадей давление, поступающее к гидравлическому цилиндру 1, являющемуся приводным устройством, но тем самым увеличивает пропорционально отношению площадей преобразователя давления 4 скорость потока, поступающего к гидравлическому цилиндру 1, являющемуся приводным устройством. При переводе направляющего гидрораспределителя 2 в другое положение объемный поток, создаваемый гидравлическим блоком питания 3, может поступать в канал А, при этом масло получает возможность свободно течь на сторону плеча преобразователя давления 4. Если нагрузка на гидравлический цилиндр 1 настолько мала, что величина давления, заданная для клапана последовательности 7, снабженного отводным клапаном, не превышена, масло, выходящее из преобразователя давления 4, свободно течет со скоростью потока, увеличенной пропорционально отношению площадей, через обратный клапан 8 в гидравлический цилиндр 1. Если нагрузка на гидравлический цилиндр 1 возрастает настолько, что величина давления, заданная для клапана последовательности 7, оказывается превышена, и масло получает возможность течь через клапан последовательности 7, обратный клапан закрывается, и гидравлический цилиндр 1 использует системное давление гидравлического блока питания 3.

На ФИГ.5 показано устройство преобразования давления, сочетающее блок преобразования давления, аналогичный представленному на ФИГ.4, который понижает пропорционально отношению площадей давление, поступающее к гидравлическому цилиндру 1, являющемуся приводным устройством, но тем самым увеличивает на пропорционально отношению площадей преобразователя давления 4 скорость потока, поступающего к гидравлическому цилиндру 1, являющемуся приводным устройством, при этом блок преобразования давления согласно ФИГ.1 повышает давление. При переводе направляющего гидрораспределителя 2 в другое положение, в результате чего объемный поток, создаваемый гидравлическим блоком питания 3, может поступать в канал А, масло получает возможность свободно течь через клапан последовательности 6 на сторону плеча преобразователя давления 4. Если нагрузка на гидравлический цилиндр 1 настолько мала, что величина давления, заданная для клапана последовательности 7, снабженного трехходовым клапаном, не превышена, масло, выходящее из преобразователя давления 4, свободно течет со скоростью потока, увеличенной пропорционально отношению площадей, через обратный клапан 8 в гидравлический цилиндр 1. Если нагрузка на приводное устройство возрастает настолько, что величина давления, заданная для клапана последовательности 7, оказывается превышена, и масло получает возможность течь через клапан последовательности 7, обратный клапан 8 закрывается, и приводное устройство использует системное давление гидравлического блока питания 3. Если нагрузка возрастает либо настолько велика, что давление в линии А увеличивается, и давление превышает величину давления, заданную для клапана последовательности 5, клапан последовательности 5 открывается, и масло течет в преобразователь давления 4. Преобразователь давления повышает давление, поступающее из канала А, пропорционально отношению своих площадей, при этом масло, давление которого становится выше, чем системное давление гидравлического блока питания, вытекая на сторону плеча преобразователя давления 4, пытается использовать гидравлический цилиндр 1, проходя через клапан последовательности 7, снабженный трехходовым клапаном, при давлении, увеличенном пропорционально отношению его площадей, но также при скорости потока, уменьшенной пропорционально отношению его площадей.

На ФИГ.6 показано устройство преобразования давления, в котором преобразователь давления 4 понижает пропорционально отношению площадей давление, поступающее к гидравлическому цилиндру 1, являющемуся приводным устройством, но тем самым увеличивает пропорционально отношению площадей преобразователя давления 4 скорость потока, поступающего к гидравлическому цилиндру 1, являющемуся приводным устройством. Когда нагрузка гидравлического цилиндра 1 не превышает давления открытия, заданного для клапана последовательности 7, рабочая среда течет из линии А в трансформаторы давления 4 и через обратный клапан 8 в гидравлический цилиндр 1. Если нагрузка на гидравлический цилиндр 1 возрастает и превышает давление открытия, заданное для клапана последовательности 7, рабочая среда получает возможность поступать в гидравлический цилиндр 1 через клапан последовательности 7 и закрывает обратный клапан 8. Во время обратного перемещения гидравлического цилиндра 1 преобразователь давления 4, открывшись полностью или частично, обеспечивает, чтобы при обратном перемещении рабочая среда из линии В текла в гидравлический цилиндр 1, а рабочая среда из гидравлического цилиндра 1 текла через обратный клапан 8 в преобразователи давления 4 и по линии А в резервуар. Если гидравлический цилиндр 1 не полностью закрывается при обратном перемещении, а преобразователь давления 4 закрылся, давление рабочей среды, выходящей из гидравлического цилиндра 1, открывает клапан последовательности 7, и рабочая среда получает возможность выходить по линии А в резервуар. Благодаря параллельному подключению преобразователей давления, спроектированных с различными отношениями площадей в соответствии с требованиями задачи, выполняемой приводным устройством, последнее обеспечено различными скоростями и усилиями. При необходимости можно также использовать, например, управляемые обратные клапаны 8 в линии рабочей среды под давлением между преобразователями давления, чтобы предотвратить, например, возвращение первого из подключенных параллельно преобразователей, когда преобразователь с другим отношением площадей начинает движение.

На ФИГ.7 показано устройство преобразования давления, в котором преобразователь давления 4 понижает пропорционально отношению площадей давление, поступающее к гидравлическому цилиндру 1, являющемуся приводным устройством, но тем самым увеличивает пропорционально отношению площадей преобразователя давления 4 скорость потока, поступающего к гидравлическому цилиндру 1, являющемуся приводным устройством. При переводе направляющего гидрораспределителя 2 в другое положение объемный поток, создаваемый гидравлическим блоком питания 3, может поступать в канал А, при этом масло получает возможность свободно течь сначала на сторону плеча первого последовательно включенного преобразователя давления 4, а от него - второго последовательно включенного преобразователя, изменяющего давление пропорционально отношению его площадей. Если нагрузка на гидравлический цилиндр 1 настолько мала, что величина давления, заданная для клапана последовательности 7, снабженного трехходовым клапаном, не превышена, масло, выходящее из преобразователя давления 4, свободно течет со скоростью потока, увеличенной пропорционально отношению площадей, через обратный клапан 8 в гидравлический цилиндр 1. Если нагрузка на гидравлический цилиндр 1 возрастает настолько, что величина давления, заданная для клапана последовательности 7, оказывается превышена, и масло получает возможность течь через клапан последовательности 7, обратный клапан закрывается, и гидравлический цилиндр 1 использует системное давление гидравлического блока питания 3.

Настоящее изобретение было описано выше на примерах с помощью сопроводительных схематических чертежей, при этом в пределах идеи изобретения, определенной в прилагаемой формуле изобретения, возможны различные варианты его осуществления. Управление потоком рабочей среды под давлением осуществляется с помощью различных достаточно известных устройств, при этом настоящее изобретение не ограничивается описанными предпочтительными вариантами осуществления и рисунками, но может изменяться в объеме формулы изобретения.

1. Способ преобразования давлений в системе, взаимодействующей с рабочей средой под давлением, для оптимизации скоростей перемещения и/или усилий в задачах, использующих соотношения давлений, площадей и потоков, с применением конструкций клапанов, в котором преобразуют, посредством одного или более преобразователей давления (4), давление одного или более приводных устройств (1) в целях его изменения относительно давления в системе за счет того, что включают или выключают один или более цилиндров двустороннего действия для преобразования давления, когда давление поднимается выше или опускается ниже заданного известного предельного значения, управляющего клапанами (5, 6, 7, 8), на участке перемещения одного или более приводных устройств (1) двустороннего действия, требующем преобразования скорости перемещения или усилия, при этом рабочая среда представляет собой гидравлическую рабочую среду, отличающийся тем, что преобразователь давления (4) представляет собой цилиндр, содержащий плечо, выполненное с возможностью перемещения вовне из цилиндра.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что к одному или более приводным устройствам (1) двустороннего действия подключают один или более цилиндров (4) двустороннего действия для преобразования давления, общих или относящихся к одному или более конкретным приводным устройствам двустороннего действия.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что рабочая среда под давлением, протекающая от приводного устройства (1) двустороннего действия в направлении цилиндров (4) двустороннего действия для преобразования давления, возвращает один или более управляемых цилиндров (4) двустороннего действия для преобразования давления в положение готовности.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что одну, по существу аналогичную задачу преобразования давления выполняют с помощью одного или более различных или подобных цилиндров (4) двустороннего действия для преобразования давления, подключая несколько преобразователей давления к приводному устройству двустороннего действия параллельно и/или последовательно для выполнения задачи.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что цилиндры (4) двустороннего действия для преобразования давления, спроектированные с различными отношениями площадей, подключают параллельно в соответствии с требованиями к задаче, выполняемой приводным устройством (1) двустороннего действия, чтобы обеспечить различные значения скорости или усилия для одного или более приводных устройств (1) двустороннего действия и/или участков перемещения.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что цилиндры (4) двустороннего действия для преобразования давления подключают для повышения давления и/или скорости потока при перемещении одного или более приводных устройств (1) двустороннего действия в одном и/или обоих направлениях.

7. Устройство для осуществления способа, охарактеризованного в п. 1, содержащее конструкции клапанов и один или более цилиндров (4) двустороннего действия для преобразования давления приводного устройства (1) двустороннего действия с целью его изменения относительно давления в системе, причем один или более цилиндров (4) двустороннего действия для преобразования давления выполнены с возможностью включения или выключения, когда давление поднимается выше или опускается ниже заданного предельного значения, управляющего клапанами (5, 6, 7, 8), на участке перемещения приводного устройства (1), требующем более высокой скорости перемещения или более высокого усилия, при этом рабочая среда представляет собой гидравлическую рабочую среду, отличающееся тем, что преобразователь давления (4) представляет собой цилиндр, содержащий плечо, выполненное с возможностью перемещения вовне из цилиндра.

8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что один или более цилиндров (4) двустороннего действия для преобразования давления спроектированы для работы с различными известными клапанами, управляемыми таймером или давлением или текучей средой, причем клапаны выполнены с возможностью работы с различными известными датчиками и реле, управляющими указанными клапанами.

9. Устройство для осуществления способа, охарактеризованного в п. 1, в котором одно или более устройств, повышающих давление или скорость потока, включены в систему параллельно и/или последовательно, по меньшей мере, для одного приводного устройства двустороннего действия, при этом рабочая среда представляет собой гидравлическую рабочую среду, отличающееся тем, что преобразователь давления (4) представляет собой цилиндр, содержащий плечо, выполненное с возможностью перемещения вовне из цилиндра.

10. Устройство для осуществления способа, охарактеризованного в п. 1, в котором устройства, повышающие давление или скорость потока, спроектированы с возможностью подключения при перемещениях приводного устройства двустороннего действия в одном или обоих направлениях.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к прессовому оборудованию, используемому для объемной штамповки металлов и прессования порошкообразных материалов. Гидравлический пресс содержит станину, рабочий гидроцилиндр, прессовый инструмент, мультипликаторную установку в виде мультипликаторов, гидроцилиндры подъема, две гидравлические и две гидрораспределительные системы.

Изобретение относится к гидравлическим устройствам для приведения в действие обрабатывающих машин, в частности при обработке металлов давлением. Гидравлический привод содержит по меньшей мере два попеременно приводимых в действие генератора давления, каждый из которых состоит из приводного масляного и ведомого эмульсионного цилиндров с общим плунжером.

Изобретение относится к гидравлическому приводу (1) с регулированием количества и/или давления для преобразователя давления устройства высокого давления, состоящему по существу из двигательного привода с насосом для рабочей среды (10), а также блока управления.

Устройство предназначено для систем управления и угловой стабилизации летательных аппаратов. Устройство содержит электромагнит с катушками управления и поворотным двуплечим якорем, газораспределительное устройство, выполненное в виде корпуса с входным и выходными каналами и размещенными в нем поршнем с уплотнительными кольцами, клапаном, входными и выходными дросселями, кроме этого, в корпусе выполнена цилиндрическая проточка, расположенная между уплотнительными кольцами и сообщающаяся с входным каналом, а также с входными дросселями.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Гидроусилитель руля червячного типа содержит цилиндр усилителя, распределитель, перепускной клапан, предохранительный клапан.

Изобретение относится к гидравлическому приводу и может быть использовано в системах гидроавтоматики, а в ракетной технике в качестве гидрораспределительного устройства - в рулевых машинах.

Гидромультипликатор предназначен для подачи рабочей жидкости под высоким давлением как в технологических установках, так и в приводах рабочих органов. Гидромультипликатор включает корпус, золотник дифференциального типа, управляющий перемещением поршня привода насоса повышенного давления, бустерные плунжеры, закрепленные на обоих торцах поршня, направляющие аппараты, управляющие перемещением золотника, при этом бустерные плунжеры, являющиеся деталями насоса, выполняют функцию нагнетателя рабочей жидкости в качающем узле, а также функцию распределительного золотника направляющего аппарата, обеспечивающего перемещение управляющего дифференциального золотника в автоматическом режиме, плунжеры выполнены одинаковыми по диаметру, а нагнетательные каналы, соединенные с общим выходом к потребителю, имеют общую демфирующую полость.

Усилитель предназначен для повышения давления воздуха или газа в магистрали, имеющей на входе стандартное давление менее 10 бар. Усилитель содержит корпус 1, закрепленный на монтажной плите 2, комплект из нескольких силовых камер 3, присоединенных по периметру к корпусу 1 и состоящих из цилиндров 4 и поршней 5 с роликами 6, установленными с возможностью вращения на противоположных концах поршней 5, создающих высокое давление, впускных 7 и выпускных 8 клапанов, кулачка в виде подшипника-эксцентрика 9, расположенного в одной плоскости с силовыми камерами 3, на который опираются ролики 6.

Изобретение относится к области создания высоких и сверхвысоких статических давлений в больших объемах и может быть использовано для испытания различных узлов и агрегатов перспективных авиационных гидросистем высокого давления, а также для исследования свойств новых конструкционных материалов и создания устойчивых кристаллических структур.

Изобретение относится к машиностроению и позволяет повысить произв-сть гидравлического привода, работающего в режиме высокого давления, путем автоматизации работы мультипликатора.

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