CS248595B1 - Zapojenie elektrohydraulického polohového servomechanizmu riadenia axiélnych hydrostatických prevodňíkov - Google Patents

Abstract

Zapojenie elektrohydraulického polohového servomechanizmu pre riadenie geometrického objemu axiálných hydrostatických prevodňíkov so šikmou doskou a servovalcami s vratnými pružinami. Podstata tohoto riešenia spočívá v tom, že poloha prvého servovalca je samostatné riadená tlakovým výstupom prvého trojcestného posúvačového regulátora a poloha druhého servovalca je samostatné riadená tlakovým výstupom druhého trojcestného posúvačového regulátora, ktorým posúvače sú přestavované proporcionálnymi magnetmi proti sile pružin a tlakom v riadiacich priestoroch posobiacim na čela posúvačov. Proporcionálně magnety sú riadené riadiacou elektronikou v závislosti od regulačnej odchylky medzi žiadanou hodnotou a polohou výkyvnej došky snímanou elektricky alebo mechanicky

Description

(54) Zapojenie elektrohydraulického polohového servomechanizmu riadenia axiélnych hydrostatických prevodňíkov

Zapojenie elektrohydraulického polohového servomechanizmu pre riadenie geometrického objemu axiálných hydrostatických prevodňíkov so šikmou doskou a servovalcami s vratnými pružinami. Podstata tohoto riešenia spočívá v tom, že poloha prvého servovalca je samostatné riadená tlakovým výstupom prvého trojcestného posúvačového regulátora a poloha druhého servovalca je samostatné riadená tlakovým výstupom druhého trojcestného posúvačového regulátora, ktorým posúvače sú přestavované proporcionálnymi magnetmi proti sile pružin a tlakom v riadiacich priestoroch posobiacim na čela posúvačov. Proporcionálně magnety sú riadené riadiacou elektronikou v závislosti od regulačnej odchylky medzi žiadanou hodnotou a polohou výkyvnej došky snímanou elektricky alebo mechanicky.

Z

248 595

248 595

Vynález rieši elektrohydraulický polohový servomechanizraus pre riadenie geometrického objemu axiálnych hydrostatických prevodníkov so šikmou doskou a servovalcami s vratnými pružinami.

Doposial používané elektrohydraulické polohové servomechanizmy sů riešené pomocou dvojstupňových servoventi lov, ktorých prvý stupeň je vytvořený z trysky a klapky a druhý stupeň je štvorhranný posúvač. Servoventily sú opatřené mechanickou alebo elektrickou spátnou vázbou od polohy výkyvnej došky hydrogenerétora a sú riadené elektronickými obvodmi. Nevýhodou takto riešených polohových servomechanizmov je vysoká náročnost na presnosť a prácnosť výroby, ako aj náročnost na čistotu pracovného média, údržbu, obsluhu atá. Naviac pri riadeni hydrostatických prevodníkov s velkou hysteréziou geometrického objemu, je presnosť bežne používaných servoventllov nevyhovujúca.

Uvedené nevýhody odstraňuje zapojenie elektrohydraulického polohového servomechanlzrnu riadenia axiálnych hydrostatických prevodníkov so šikmou doskou a servovalcami s vratnými pružinami pozostávajúce jednak z prvého trojcestného posůva čo vého regulátora, v ktorom je vytvořený prvý a druhý riadiaci priestor a uložený prvý posúvač opatřený prvou a druhou riadiacou hranou, ako aj prvým pravým a prvým lavým riadiacim čelom a jednak z druhého trojcestného posúvačového regulátora v ktorom je vytvořený treti a štvrtý riadiaci priestor a uložený druhý posúvač opatřený treťou a štvrtou riadiacou hranou, ako aj druhým pravým a druhým lavým riadiacim čelom podlá vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že prvý servova248 595

- 2 Lee hydrostatického prevodnika je napojený na prvý výstupný kanál prvého trojcestného posůvačového regulátora# ktorý je napojený druhou riadiacou hranou na prvý napájacfi kanál a prvou riadiacou hranou na prvý odpadový kanál přepojený s prvým riadiaci» priestorom# v ktorom je uložená prvá pohyblivá časť prvého proporclonálneho elektromagnetu opretá o prvé Cavé riadiace čelo prvého posůvača# ktorého prvé pravé riadiace čelo je opreté o prvů pružinu uloženú v druhom rladiacom priestore napojeno» na druhý kanál# pričom druhý servovalec hydrostatického prevodnika je napojený na druhý výstupný kanál druhého trojcestného posůvačového regulátora# ktorý je napojený štvrtou riadiacou hranou na druhý napájaci kanál a treťou riadiacou hranou na druhý odpadový kanál přepojený s třetím riadiaci» priestorom# v ktorom je uložená druhá pohyblivá časť druhého proporclonálneho elektromagnetu opretá o druhé pravé riadiace čelo druhého posůvača# ktorého druhé Cavé riadiace čelo je opreté o druhů pružinu uloženú v štvrtom rladiacom priestore napojeno» na štvrtý kanál. V prvom výstupnom kanále je zabudovaná prvá clona a v druhom výstupnom kanále je zabudovaná druhá clona. V druhom kanále je zabudovaná tretia clona a v štvrtom kanále je zabudovaná štvrtá clona. Prvý výstupný kanál je piatym kanálom napojený na štvrtý kanál a druhý výstupný kanál je šiestym kanálom napojený na druhý kanál, prvý a druhý proporcionálny elektromagnet je napojený na riadiacu elektroniku# ná ktorú je napojený snímač polohy výkyvnej došky a vstup riadiacej elektrickej veličiny polohy výkyvnej došky. V alternatIvnom převedeni v druhom rladiacom priestore je uložený druhý plést opretý z jednej strany o prvů pružinu a z druhej strany o voCný koniec dvojramennej páky mechanickej spltnej vazby přepojenej pomocou tiahla s výkyvnou doskou# pričom o voCný koniec dvojramennej páky je opretý tiež druhý plést# ktorý je uložený v štvrtom rladiacom priestore a z druhej strany je opretý o druhů pružinu.

Výhodou zapojenia podCa vynálezu je# že elektrohydraulické štvorcestné servoventily# náročné na materiál# pres248 595 nosť a prácnosť výroby sú nahradené jednoduchšlmi trojcestnýsi regulátorml vzájomne přepojenými hydraulickými dynamickými vazbami. Tým je možné riadiť tiež hydrostatické převodníky, ktoré majú veCkú hysteréziu uhla vyklonenia šikmej došky, v závislosti na riadiacom tlaku v servovalcoch. Naviac takto vytvořený polohový servomechanizmus umožňuje jednoduchým spósobom využiť mechanicků spMtnú vBzbu namiesto elektrickej, ktorá je nákladnejšia a zvyšuje celkovú prácnosť hydrostatických prevodnikov.

Na připojených výkresoch sů znázorněné příklady prevedenia zapojenia elektrohydraulickáho polohového servomechanizrnu riadenia axiálnych hydrostatických prevodnikov podCa vynálezu, kde je na obr. 1 servomechanizmus realizovaný s elektrickou spatnou vSzbou od polohy šikmej došky hydrogenerátora a na obr. 2 servomechanizmus realizovaný s mechanickou spatnou vazbou od polohy šikmej došky hydrogenerátora.

Zapojenie elektrohydraulického polohového servomechanizmu riadenia axiálnych hydrostatických prevodnikov pozostáva v základnom převedeni znázornenom na obr. 1 z prvého troj čestného posúvačového regulátora J5, v ktorom je vytvořený prvý a druhý riadiaci priestor C1, t)1 a uložený prvý posúvač 6 opatřený prvou a druhou riadiacou hranou A1, B1, ako aj prvým pravým a prvým Cavým riadiacim čelom F1, G1. Prvý výstupný kanál 4 prvého trojcestného posúvačového regulátora £ je cez prvú clonu 24 napojený na prvý servovalec 2 hydrostatického prevodníka 1.o Druhý servovalec £ hydrostatického prevodníka 1. je cez druhů clonu 25 napojený na druhý výstupný kanál 14 druhého trojcestného posúvačového regulátora 15, v ktorom je vytvořený treti a štvrtý riadiaci priestor C2, D2 a uložený druhý posúvač 16 opatřený treťou a štvrtou riadiacou hranou A2, B2, ako aj druhým pravým a druhým Cavým riadiacim čelom F2, G2. Druhý riadiaci priestor D1 je druhým kanálom 11 cez tretiu clonu £6 a Siesty kanál 29 napojený na druhý výstupný kanál 14 a je v ňom uložená prvá pružina 10. ktorá je opretá jedným koncom o prvé pravé riadiace čelo G1. O druhé Cavé riadiace čelo G2 je opretá druhá pružina 20 uložená v štvrtom riadiacom priestore

248 595

- 4 D2_Z ktorý je štvrtým kanálom 21 cez štvrtú clonu 27 a platy kanál 28 napojený na prvý výstupný kanál 4., Prvé Cavé riadiace čelo F1 je opreté o prvú pohybllvú časť £ prvého proporcionálneho elektromagnetu ktorá je* uložená v prvoa rladlacoffl priestore C1 napoj enom prvým kanálom 9 na prvý odpadový kanál 12 na ktorý je napojená tiež prvá rladlaca hrana A1.

Prvý proporclonálny elektromagnet Jí je prvým elektrickým vedením 30 napojený na rladlacu elektroniku 34_z ktorá je přepojená třetím elektrickým vedením 33 so snlmačom 32 polohy výkyvnej došky hydrostatického prevodnlka £_z ako aj druhým elektrickým vedením 31 s druhým proporclonálny* elektromagnetom 18. Druhá pohyblivá časť 17 druhého proporclonálneho elektromagnetu 18 sa opiera o druhé pravé rladlaca čelo F2 a je uložené v treťom riadiacom priestore C2_Z ktorý je třetím kanálom 19 napojený na druhý odpadový kanál 22_z na ktorý je napojená tiež tretia rladlaca hrana A2. Druhá rladlaca hrana B1 je napojená na prvý napájecí kanál 13_z pričom štvrtá rladlaca hrana B2 je napojená na druhý napájaci kanál 23. V alternatlvnom převedeni znázorněno* na obr. 2 ja v druhom riadiacom primátore D1 uložený prvý piest 35_z ktorý sa z jednej strany opiera o prvú pružinu 10 a z druhej strany o volný konlec dvojramennej páky 37 spltnej vlzby přepojenej pomocou tiahla 39 s výkyvnou doskou hydrostatického prevodnlka £. 0 volný konlec dvojramennej páky 37 je opretý tiež druhý plést 36_z ktorý je uložený v štvrtom riadiacom priestore D2 a z druhej strany opretý o druhů pružinu 20. V oboch prevedenlach je na rladlacu elektroniku 34 napojený vstup rladlacej elektrickej veličiny W polohy výkyvnej došky.

Hydrostatický převodník působením predpMtých pružin umíestnených v prvom a druhom servovalcl 2, £ nastavený nulový geometrický objem. Prvý výstupný kanál £ je druhou rladlecou hranou B1 spojený s prvým napájecím kanálom 13 a druhý výstupný kanál 14 je štvrtou rladlacou hranou B2 spojený 8 druhým napájecím kanálom 23 tak_z že abeolútne tlaky v prvom a druhom servovalcl 2, 3_Z ako aj v prvom a druhom výatupnom kanále £_z 14 a v druhom a štvrtom riadiacom priestore D1_Z 02 sú rovnaké a hodnotové vMčšie ako v prvom a druhom odpadovom

248 595 kanále 12, 22. V nadvSznosti k tonu je nulový aj tlakový spád v prvom a druhon servovalci 2, £ a v prvon a druhon výstupnom kanále £, 14. Počas prevádzky sa ríadiacou elektrickou veličinou £ zvoli požadovaná hodnota naklonenia výkyvnej došky. V riadiacej elektroniko 34 sa táto hodnota porovná so skutočnou hodnotou, ktorú snima snimač 32 polohy výkyvnej došky. Na základe odchýlky medzi skutočnou a požadovanou hodnotou vyšle riadiaca elektronika 34 do prvého alebo druhého proporcionálneho elektromagnetu 8, 18 riadiaci signál. V prvom alebo drueleJCt r<T~ hom proporcionáInorannagnete 18 sa realizuje proporcionálny převod tohoto signálu na silu, ktorá prostrednictvom prvej alebo druhej pohyblivé; časti 7, 17 pdsobi na prvý posúvač £ proti prvej pružině 10 alebo na druhý posúvač 16 proti druhej pružině 20, ktorý sa posunie v smere pdsobenia tejto sily tak, aby bol v silovej rovnováhe. silová rovnováha prvého posůvača 6 je daná pdsobenim sil vyvodených prvou pohyblivou častou 7, prvou pružinou 10, tlakovým spádom v prvom riadiacom priestore C1 a v druhom riadiacom priestore 01,. Silová rovnováha druhého posůvača 16 je daná pdsobenim sil vyvodených druhou pohyblivou častou 17, druhou pružinou 20, tlakovým spádom v treťom riadiacom priestore C2 a v štvrtom riadiacom priestore 02. V pripade ak je skutočné hodnota naklonenia výkyvnej došky menšia ako požadovaná a taká, že sa aktivuje prvý proporcionálny elektromagnet 8, posunie sa prvý posúvač 6 tak, že uzavrie prvou riadiacou hranou A1 prvý odpadový kanál 12 a cez druhů riadiacu hranu B1 přepoj 1 prvý napáječi kanál 13 s prvým servovalcom 2, v ktorom sa zvýši tlak a vyklonenie výkyvnej došky sa zvSčši na požadovaná hodnotu. V opačnom pripade, kedy je naklonenie výkyvnej došky vSčšie ako požadované, zmenši sa silové pdsobenie prvej pohyblívej časti £ a prvé pružina 10 posunie prvý posúvač 6 tak, že sa prvý výstupný kanál 4 prepoji cez prvú riadiacu hranu A1 s prvým odpadovým kanálom 12. Tým sa tlak v prvom servovalci 2 zniži a naklonenie výkyvnej došky sa zmenši na požadovaná hodnotu. V takom pripade, keá sa nedosiahne požadované zmenšeníe uhla vyklonenía výkyvnej došky, zniži riadiaca elektronika 34 silové pdsobenie prvej pohyblivej Časti 7 natoCko, že hodnota tlaku v prvom servovalci 2 klesne pod vý- 6 248 595 chodlskovú hodnotu, pričom na rovnaků hodnotu poklesne tiež tlak v štvrtom riadiacom priestore D2, Druhý posůvač 16 se posun i· proti druhej pružině 20 a prepoji cez štvrtú riadiacu hranu B2 druhý servovalec 3 s druhým napáječi· kanélom 23· Týn ea tlak v druhom servovalci zvýši, čo mé za néaladok nůtené zmenšeni· uhle vyklonenie výkyvnej došky na požadovaná hodnotu Pri aktivovaní druhého proporcionálního elektromagnetu 18 je priebeh rladiaceho procesu analogický. Obdobné v pripade alter nativneho prevedenia znázorněného na obr· 2 dochádza pri zvýše ni elektrického riadlaceho signálu wi, ktorým sa aktivuje prvý proporcionálny elektromagnet 8 k proporcionálnímu silovému ρδsobeniu jeho prvej pohyblivej časti 7 na prvý posůvač jS, ktorý sa vplyvom porušenia silovej rovnováhy začne posúvať proti prvej pružina 10. Prvý servovalec 2 sa cez druhů riadiacu hranu B1 prepoji s prvým napájecím kanélom 13 a po vzostupe tlaku v prvom servovalci 2 sa začne zvdčšovať uhol vyklonenia výkyvnej došky. V dfisledku prepojenie druhého servovalca £ z dvojramennou pákou 37 mechanickej spdtnej vdzby dochádza súčasne tiež k stláčaniu prvej pružiny 10 proti pohybu prvého posúvača či. V opačnom pripade pr1 zniženi elektrického rladiaceho signálu JMI kedy sa zmenšuje silové pAsobanie prvej pohyblivej časti £ a prvý posůvač 6 ea presunie tak, že dochádza k poklesu tlaku v prvom servovalci 2 a tým aj k zmenšovániu uhla vyklonenia výkyvnej došky, nastéva zmenšovaní· stlačenia prvej pružiny 10 súčasne tiež vplyvom pdsobenia dvojramannej páky 37 spdtnej vdzby. V oboch prípadoch aa prvý posůvač £ nastaví do polohy silovej rovnováhy a geometrický objem hydrostatického převodní ka £ sa upraví proporcionálně elektrickému riadiacemu signálu M1 na požadovaná hodnotu· Riadiaci proces prebieha analogicky tiež pri pripadnom zvyšovaní a znižovani elektrického riadlaceho signálu U2 privédzanému do druhého proporcionélneho elektromagnetu 18.

Claims (6)

1. PREDMET VYNÁLEZU

   248 595

   1. Zapojenie elektrohydraulického polohového servomechanizmu riadenia axiálnych hydrostatických prevodnikov so šikmou doskou a servovalcami s vratnými pružinami, pozostávajúce jednak z prvého trojcestného posúvačového regulátora, v ktorom je vytvořený prvý a druhý riadiaci priestor a uložený prvý posúvač opatřený prvou a druhou riadiacou hranou, ako aj prvým pravým a prvým Cavým riadiacim čelom a jednak z druhého trojcestného posúvačového regulátora, v ktorom je vytvořený treti a štvrtý riadiaci priestor a uložený druhý posúvač opatřen*’ treťou a štvrtou riadiacou hranou, ako aj druhým pravým a druhým Cavým riadiacim čelom vyznačujúce sa tým, že prvý servovalec |2| hydrostatického prevodníka |1| je napojený na prvý výstupný kanál |4l prvého trojcestného posúvačového regulátora |5|, ktorý je napojený druhou riadiacou hranou |B11 na prvý napájaci kanál 1131 a prvou riadiacou hranou |A1| na prvý odpadový kanál |12| přepojený s prvým riadiacim priestorom | C11, v ktorom je uložená prvá pohyblivá časť |7| prvého proporcionálneho elektromagnetu 181 opretá o prvé Cavé riadiace čelo |F1| prvého posúvača |6|, ktorého prvé pravé riadiace čelo |61| je opreté o prvú pružinu 1101 uloženú v druhom riadiacom priestore |D11 napoj enom na druhý kanál |11|, pričom druhý servovalec |3| hydrostatického prevodníka |1| je napojený na druhý výstupný kanál |14| druhého trojcestného posúvačového regulátora 115|, ktorý je napojený štvrtou riadiacou hranou |B2| na druhý napájaci kanál 1231 a treťou riadiacou hranou |A2| na druhý odpadový kanál 1221 přepojený s třetím riadiacim priestorom |C2|, v ktorom je uložená druhá pohyblivá časť |17| druhého proporcionálneho elektromagnetu |18| opretá o druhé pravé riadiace čelo |F2| druhého posúvača 1161, ktorého druhé Cavé riadiace čelo |G2| je opreté o druhů pružinu l20| uloženú v štvrtom riadiacom priestore 1D2| napojenom na štvrtý kanál t21I.

   · 3 *·

   248 S9S
2. 2. Zapojenie podCa bodu 1 vyznačujúce sa tým, že v prvom výstupnom kanále |4| je zabudovaná prvá clona |24| a v druhom výstupnom kanále |14| je zabudovaná druhá clona (25|.
3. 3. Zapojenie podCa bodu 1 vyznačujúce sa tým, že v druhom kanále 1111 je zabudovaná tretia clona |26| a v štvrtom kanále |21| je zabudovaná štvrtá clona |27I·
4. 4. Zapojenie podCa bodu 1, 2 a 3 vyznačujúce sa tým, že prvý výstupný kanál |4| je piatym kanálom |28| napojený na štvrtý kanál I21I a druhý výstupný kanál |14| je šiestym kanálom )29| napojený na druhý kanál 1111·
5. 5. Zapojenie podCa bodu 1, 2, 3 a 4 vyznačujúce sa tým, že prvý a druhý proporcionálny elektromagnet |8t, 1181 je napojený na riadiacu elektroniku |34|, na ktorú je napojený snímač |32| polohy výkyvnej došky a vstup riadiacej elektrickej veličiny IW| polohy výkyvnej došky.
6. 6. Zapojenie podCa bodu 1, 2, 3 a 4 vyznačujúce sa tým, že v druhom rladiacom priestore i 011 je uloženjTi^s/est |35| opretý z jednej strany o prvů pružinu |10| a z druhej strany o voCný koniec dvojramennej páky |37| mechanickej spltnej vlzby prepojenej pomocou tiahla |39| s výkyvnou doskou, pričom o voCný koniec dvojramennej páky |37I je opretý tiež druhý plést I36|, ktorý je uložený v štvrtom rladiacom priestore |02| a z druhej strany opretý o druhů pružinu |20|.