Шаговый гидропривод

 

%

1 -fii

ИСАНИЕ (» > 4I4437

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидегельства— (22) Заявлено 07.09.71 (21) 1694755. 24-6 с присоединение м заявки №вЂ” (32) Приоритет—

Опубликовано 05.11.1974. Бюллетень ¹ 5

Дата опубликования описания 2.07.1074 (51) М. Кл. F 15b 11/12

F 15Ь 13/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретен»» и открытий (53) У ДК 621.225.2 (088.8) (72) Лвторы изобретсВия

К. Л. Навроцкий

Московский автомобильно-дорожный институт (71) Заявитель (54) ШАГОВЫЙ ГИДРОПРИВОД

Изобретение относится к системам программного управления, рабочими срганамп станков и машин, содержащим ссиловой шаговый гидропр ивод,поступательного движения.

Известен шаговый тидропривод, содержащий питательную насосную станцию, четырехтактный гидрокоммутатор,и шаговый гидроцилиндр двойного действия, снаоженный дискретным распределителем осевого типа, состоящим,из распределлтельной втулки и рас1тределительного плупжера.

Недостатком, известного шагового г;.1дропр ивода в случаях применения его для механизмов большой мощности является невозможность,получения малых величин шага гидрсцилиндра, и, как следствие этого. низкая точно ть шагового гидропривода в целом.

Невозможность получения малых величин шагов у шаговых гидроцилиндров большой мощности связано с конструкцией и принципом действсля дискрет:!ото,распределителя, минимальные размеры окон и канавок которого определяют минимально возможную геличину шага.

У,известных шатовых гидроцилиндров через дискретный распределитель проход ит весь поток мощности, что определяет значительные размеры окон ги канавок распределителя и, как следствие, значительную вели-пину шага,и

Союз Советских фе

Социалистических

Рес1ту блик относлтельно низкуlo точность 1пагового гндропрпвода в целом.

Цель изобретения — повышенio то-iiiîñò:. шагового движе:!ня гпдроцчлиндра большой мощности путем уменьшен!Гя Вел!!ч1111ы шага.

В предлага=мом шагсвом гндроприводе дцскретный распределитель выпол:!ен двухкаскадным, включающим в себя в качестве перБОГО кас1!ада ООСВОЙ золотнлк, нме10П11!и сОединен;1ый со штоком гпдроцилиндра распределительный плу.-1жер и соединенную с корпусом г !дроцил:1«дра распределительную Втулку с четыры я Входными Окнами !i одним вы;0+HbliI (сливным) Окном, 3 В качсстВС BTopiэro каскада — резерсивный тищ>ораспрсделнтель, переключающий каналы, соединяющие напорный и сливной трубопроводы источника питания (насссно1! 0T311ции) c,ð350÷èãI полостями гидрсцплиндра, снабже1гный камерам:! управлеlыlя, сооощеннымн с четырь 1я канал"-.ìB, соединеш!ыми с одной стсро;!ы с четырьмя входными окнами ра" пределмтель1!ой втулки, а о другой стороны соедине1шымм через дB3 гпдрораспределптеля, относ11!цихся к гидрокоммутатору, и два дросселя с питающп ми канала;11! Гидрокоммутатора. Плунжер

ОсеВОГО золоти!!ка имеет канавки шlгриной

1,5 S,è пояск:! шириной 0,58, а четыре Входных окна (пл ; четыре группы) во втулке рас30 положены чопар lo с расстоянием меокду ося!

50 ми симметрии окоп в каждой паре, равным

S, где Ь вЂ” величина одного шага гидроцнлипдр а.

Гидроком мутатор шагового гидропривода выполнен двухтактным и содерж>ит два сообщeпных последовательно и тидрaIВIлически управляемых, посредством электрогидравлических клапанов двухпозициопных осевых раснределите7я, адин из которых осуществляет реверс гидропривода посредством переключения,каналов, ведущих жидкость от напорного ,и сливного трубопроводов, а другой управляет шаговым перемещением штока гидроцилиндра по" редством двухтактного перекл1очения двух пар каналов, ведущих,к четырем входным окнам втулки осевого золотника.

Пр>шциииальная схема шагового гидропривода изображена па чертеже.

Силовой гид роцилиндр включает в себя корпус 1 тидроцилиндра;и поршень с двумя штоками 2. К заднему штоку с одной стороны .крепится траверса >,,переме1цающаяся в закрытом пространстве корпуса 4 гидрокоммутатора,и соединенная с другой стороны с распределительным плунжером 5 осевого золотника. В корпусе 4 закреплена втулка б осевого золотника, которая сопрягается с плупже1ром 5 >и имеет четыре входных окна а (или четыре группы входных окон) и одно сливное окно, соединенное с замкнутым пазом, выполненным на внутренней поверхности втулки.

Плунжер 5 снаожеп канавками б шириной

1,5 S и поясами шириной 0,5 с>, где S — величина шага гидроцилиндра. Входные окна а втулки 6 располо>кены попарно с расстоянием между осями симметрии окон в каждой парс, равным S.

Четыре канала, ведущие к входным окнам втулки 6, переключаются двухпозициопным осевым распределителем 7, управляемым с одной стороны пружиной, а с другой стороны гидравлически посредством электрогидравлическото клапана 8. Чередованием включения и выключения электромагнита 31, электрогидравлического клапана 8 и .распределителя 7 осуществляется шаговое движение поршня с0

ытоком 2 гидроцилиндра. Реверс .поршня обеспечивается двухпозиционным распределите.7ем 9, управляемым тидравлически посредством электрогидравлического клапана 10 с электромагнитом 32. Непосредственное:управление потоками >кицк>ости, поступающей в рабочие полостя гидроц илиндра, осуществляется .гидрораспределителем 11, тидравлически управляемым постпредством управляющих ка1мер 12, 13, 14, 15, 16;и 17 с плунжерами.

Управляющие камеры 12 и 17 имеют вдвое меньш1ую рабочую площадь плунжеров

7I0 сравнению с остальными управляющими камерами и играют роль автоматически переключаемых при реверсе «гидравлических пружин». Напорный 18 и сливной 19 труоопроводы идут,от íàcîñíîé станции. Каналы 20 и 21 (трубопроводы) соединяют гид рораспределитель ll с рабочими:по7остями гидроцилипдра.

Управляющие камеры 18, 14, 15 и 16 подключены посредством каналов 22, 28, 24 .и 25 и четырем каналам, ведущим от распредел>ителя

7 к входным окнам а расгределительной втул;ки б.

Работает шаговый гидропривод следующим образом. Под воздействием импульсных сигналов пер|иодически включается и выключается электромагнит 91. В результате этого ,распределитель 7 совершает два такта, т. е. ,периодически подключает каждую пару входных окон втулки б через постоянные дроссели и распределитель 9 к напорному и сливному трубопроводам 18 и 19 и отключает ее. На чертеже показано расположение узлов гидрокоммутатора,и элементов дискретного распределителя, соответствующее концу второго такта.

После включения электромаг1пита 9, электрогидравлический клапан подает жидкоcòü под давлением в управляющую камеру рас предел ителя 7, который смещается влево. HpII этом,раоочая жидкость,пз напорного тру00провода 18 через распределитель 9, постоянный дроссель,и распределитель 7 поступает через соответствующий канал,к входному окну а втулки 6 и далее через канавку б на плунжере 5, паз во вту7 е 6 и выходное окно направляется .на слив. В результате расхода жидкости через постоянный дроссель в канале 23 и в управляющей камере 14 устанавливается пониженное давление.

Плунжер гидрораспределителя 11 под 303действием жидкости под давлением в камере

17 («жидкостной пружины») перемещается вверх и подключает левую рабочу10 камеру гидро цилиндра — к сливному труооп1>овод"

I8, à правл ю 1рабо чую камеру гидроцилиндра — к сливному труоолроводу 19. Вследствие перепада давления жидкости в рабочих камерах гидроцилиндра поршень „-о,штоками 2 начнет двигаться вправо, .передвигая одновременно посредством траверсы 8 распределительный плунжер 5. B соответствии с указанной выше геометрией дискретного распределителя, включающего в себя распределите7ьный п.7унжер 5 и распределительную втулку 6, движение 1поршпя будет продолжаться до отработки одного шага, так как после этого поясок плунжера 5 перекроет входное окно втулки б, соединенное в данный момент с напорным труоопроводом 18, расход жидкости на слив через постоянный дроссель уменьшится, и давление жидкости в канале 28 ,и управляющей камере 14 увеличится. В результате плунжер гидрораспределителя 11 пе1реместится в среднее положение и перекроет доступ жидкости под давлением в правую рабочую камеру гидроцилиндра и слив жидкости из левой камеры гидроцилиндра. При этом поршень со штоком 2 остановится или притормозится до следующего управляющего такта.

После выключения электромагнсита 91 совершается второй такт управления гидроком414437

10 мутатора, в процессе которого плунжер распределителя 7 перемещается под воздействием пружины вправо,;и рабочая жидкость под напором из труоопровода 18 направляется в другое скно (труппу окон) распределительной втулки б, которое к этому моменту оказывается открытым. В результате расхода жидкости через постоянный дроссель на слив в канале 22 и в управляющей камере устанавливается пониженное давление жидкости. При этом падает давление жидкости в канале 28 вследствие отключения его от напорной магистрали и в управляющей камере 14.

Плунжер глдрораспределителя 11 перемещается вверх (согласно чертежу) и соединяет левую рабочую полость гидроцилиндра с напорным трубопроводом, а правую — со сливным. В результате перепада давления в рабочих камерах гид роцилиндра поршень со штоком 2 движется вправо, перемещая плунжер

Б до тех пор, пока очередной поясок плунжера 5,не перекроет соответствующее окно втулки 6..По величине это перемещение равно шагу S. После, перекрытия окна втулки б расход жидкости на слив через постоянный дроссель уменьшится, давление в канале 22 ц управляющей камере 18 увеличится, плунжер гидрораспределителя 11 переместится в среднее положение и перекроет доступ,жидкости под давлением в левую рабочую полость гидроцилиндра,и слив жидкости,из правой рабочей полости пидроцилиндра.

Обратное шаговое движение поршня со штоком 2 (реверс) осуществляется включением электромагнита Э . При этом сраоатывает электромагнитный клапан 10 и,плунжер распределителя 9 перемещается в другую позицию (влево). В результате включается в работу «жидкостная пружина» в камере 12, и плунжер гидрораспределителя 11 смешается в процессе отработки управляющих тактов от среднего положения вниз:и обратно в среднее положение. При этом е напорным трубопроводом 18 соединяется правая рабочая камера гидроцилиндра, а поршень со штоком 2 перемещаются влево.

В предлагаемом шаговом гидроприводе двухкаскадный дискретный, распределитель позволяет при больших мощностях гидроцилиндра получить достаточно малый по величине шаг, так как основной поток рабочей жидкости, поступающей в силовой гидроцилиндр и требующий больших проходных се15

50 ченцй, проходит через реверсивный гидрораспределцтель 11, а в распределительной паре плунжер 5 — втулка 6, геометрические разме,ры которой определяют величину шага S, проходные сечения небольшие в соответствии с небольшпмц по мощности потокамн жидкости в управляющих каналах.

Предмет лзобретенця

1. Шаговый г: дропривод, состоящий;цз источника питания. силового гидроццлиндра двойного действия, дискретного, распределителя, содержащего осевой золотник, гильза которого жестко сзязана с корпусом гидроциллндра, а плунжер — со штоком его поршня, и гидрокоммутатора, выходные каналы которого сообщены с входными окнами в гильзе осевого золотника, отличающийся тем, что, с целью повышения точности шагового движения гидроццлцндра путем уменьшения величины шага, дискретный распределитель выполнен двухкаскадньтм, и его,первым каскадом является упомянутый осевой золотник, снабженный четырьмя группами входных окон .и одним сливным окном в гильзе, а вторым каскадом является реверсивный гцдрораспределитель с шестью камерами управления, из которых четыре сооощены с входными окнами осевого золотника .и выходными каналами гидрокоммутатора, а две — с питающими,каналамц гидрокоммутатора.

2. Гцдропрцвод по п. 1, отличающийся тем, что плунжер осевого золотника лмеет канавки шириной 1,5 S л пояски шириной 0,55, а входные î".íà в .г".ц льзе разбиты на пары, с шагом в каждой паре, равным S, где 5 — величина одного шага гидроццлиндра.

3. Гидропрцвод .по,пп. 1,ц 2, отличающийся тем, что гцдрокоммутатор выполнен двухтактным л состоит цз последовательно coODщенных двухпоз;щцонного четырехлцнейного реверсирующего распределителя, сообщенного с напорной и сливной магистралями источника питания, ц двухпозиццонного шестцлцнейного распределителя для двухтактного переключения двуx пар выходных каналов, сообщенных с парами входных окон B гильзе осе вого золотника дискретного распределителя, а также двух трехлинейных распределителей с электромагнитным приводом для управления указанными двухпозиццонньтмц распределителямц.

414437

Составитель Ю. Никитин

Техред Л. Богданова

Редактор Л. Жаворонкова

1 оррсктор Н. Аук

Заказ 622 Изд. ¹ 439 Тираж 722 Г!о,.ппсное

Ш1ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7Ê-35, Раушская няб., д. 4/5

Тип. Харьк фил. преп. «Патент»