CS261432B1 - Servo system with position feedback - Google Patents

Description

261432

Vynález sa týká servoipechahizmu s po-lohovou spatnou vázbou určeného pre ria-denie polohy výkyvnej došky axiálneho hyd-rostatického prevodníka.

Požiadavky na riadenie axiálnych hydro-statických prevodníkov použitých v pohon-ných systémoch mobilných strojov sú velmirůznorodé. Pri veíkosériovej výrobě je z hra-diska výrobců servomechanizmu výhodné,ak může čo najviac týchto požiadaviek spl-nit s minimálnou obměnou základného pre-vedenia a tým aj s najmenšími nárokmi narozsah výrobného zariadenia. V případeznámého velkosériovo vyrábaného axiálne-ho hydrostatického prevodníka s výkyvnoudoskou je servomechanizmus riešený tak,že na pohonnom hriadeli otočné uloženomv telese je zvonku na drážkovaní upevneináovládacia páka. Vo vnútri telesa je na po-honnom hriadeli pevne uložená jednora-menná páka opatřená prvým čapom, ktoré-ho os je rovnoběžná s pohonným hriadelom,na ktorom je ďalej uložená otočná pákaopatřená druhým čapom, ktorý je rovnoběž-ný s prvým čapom. Vzájomná poloha prvéhoa druhého čapu je ovplyvňovaná predpátouskrutnou pružinou, uloženou na pohonnomhriadeli a opatřenou zahnutými koncami,ktoré sa v predpátom stave opierajú o prvýa druhý čap. Otočná páka je pomocou tiahlaspojená s medzilahlým bodom spátnovázob-nej páky, ktorej jeden koniec je pomocouďalšieho tiahla spojený s výkyvnou doskoua druhý koniec je připojený k riadiacemuposúvaču, na ktorom sú vytvořené riadiacehrany. Riadiaci posúvač je v telese nastavi-telné polohovaný pomocou predpátej pru-žiny a závitového spojenia. V případe po-třeby hydraulického! ovládania takéhotoservoventila sa na jeho teleso umiestňujedvojčinný hydraulický válec, ktorého piestje pomocou medzičlánku spojený s ovláda-cou pákou. Nevýhodou takéhoto riešenia súvelké zástavbové rozměry dvojčinného hyd-raulického valca, z čoho vyplývá aj jehovelká hmotnost a vysoká cena. Tieto nevý-hody v podstatnej miere bránia širšiemu po-užívaniu hydraulického ovládania takýchtoservoventilov axiálneho hydrostatickéhoprevodníka. Známy hydraulicky ovládanýservomechanizmus podlá AO číslo 261418je odvodený od velkosériovo vyrábanéhomechanicky ovládaného servomechanizmu apozostáva z telesa, v ktorom je otočné ulo-žený hriadel, ktorý má na konci vyčnieva-júcom z telesa upevnenú nastavovaciu pá-ku, ktorá je pomocou nastavovacieho me-chanizmu pevne spojená s telesom. Vo vnút-ri telesa je na hriadeli pevne uložená jed-noramenná páka opatřená prvým čapom, oktorý sa opiera jeden koniec skrutnej pru-žiny, ktorá je v telese umiestnená súosos hriadelom. Druhý koniec skrutnej pruži-ny sa opiera o druhý čap otočnej páky ulo-žené j na hriadeli a pomocou prvého tiahlaspojenej s medzilahlým bodom spátnovázob-nej páky, ktorej jeden koniec je spojený s výkyvnou doskou prevodníka a jej druhýkoniec je spojený s riadiacim posúvačomuloženým v telese a napojeným na přívodriadiaceho tlakového signálu. Nevýhodou ta-kéhoto riešenia je, že nastavovacia páka jena hriadeli uložená pomocou drážkovéhospojenia, ktoré má určitú uhlovú volu danúvýrobnými toleranciami a ktorá sa počasprevádzky může ešte zvačšovať, čo má ne-priaznivý vplyv na přesnost servomechaniz-mu. Nevýhodou je tiež to, že umiestnenímnastavovacej páky mimo telesa sa zváčšujúvonkajšie rozměry servomechanizmu. Zná-me sú tiež ďalšie prevedenia servomecha-nizmu s hydraulickým ovládáním, ktoré súvšak natolko odlišnej konštrukcie, že súna výrobných zariadeniach určených pre vý-robu skůr uvedených servomechanizmov ne-vyrobitelné a ich výroba si vyžaduje strojnězariadenia iného typu.

Uvedené nevýhody odstraňuje servome-chanizmus z polohovou spatnou vazbou po-zostávajúci z telesa, v ktorom je otočné ulo-žený hriadel', na ktorom je uložená nasta-vovacia páka opatřená na prvom rameneprvým čapom, o ktorý sa opiera jeden ko-niec skrutnej pružiny, ktorá je v telese u-miestnená súoso s hriadelom a druhý ko-niec sa opiera o druhý čap otočnej pákyotočné uloženej na hriadeli a pomocou pr-vého tiahla spojenej s medzilahlým bodomspátnovázobnej páky, ktorej jeden koniec jespojený s výkyvnou doskou prevodníka ajej druhý koniec je spojený s riadiacim po-súvačom posuvné uloženým v telese podlávynálezu, ktorého podstata spočívá v tom,že na riadiacom posúvači válcového tvaruje vytvořený jednak nákružok, ktorého prie-mer je váčší ako priemer riadiaceho posú-vača a jednak koncová časť, ktorej priemerje zhodný s priemerom riadiaceho posúva-ča a ktorá je spolu s nákružkom uloženáv puzdre upevnenom v telese súoso1 s ria-diacim posúvačom, pričom priestor, v kto-rom je umiestnený nákružok, je z obochstráň napojený na přívod riadiaceho tlako-vého signálu a druhé rameno nastavovacejpáky je pomocou nastavovacieho mechaniz-mu prestavitelne spojené s telesom. Nasta-vovací mechanizmus pozostáva z došky, kto-rá je pevne spojená s telesom a v ktorej súoproti sebe uložené dve skrutky opierajúcesa svojimi čelami o druhé rameno nastavo-vacej páky umiestnenej medzi nimi. Otočnápáka má vytvořený náboj, na ktorom je na-sunutá skrutná pružina. Výhodou takto vytvořeného servomecha-nizmu je, že je vo velkej miere konštrukčnezhodný s mechanicky ovládaným servome-chanizmom, čo umožňuje s minimálnymi ná-rokmi na nové investície využívat pre jehovýrobu původně strojně zariadenie. Servo-mechanizmus podlá vynálezu je vhodný prevšetky aplikácie, kde je možné využit tla-kovo riadený hydraulický signál, napr. nadialkové hydraulické ovládanie, na elektric-

Claims (3)

1. 261432 6 ké ovládanie s využitím elektrohydraulic-kých redukčných ventilov, ako aj na nie-ktoré druhy hydraulických regulácií, pričoinzástavbové rozměry a hmotnost servomecha-nizmu sa v porovnaní s původným servo-mechanizmom s ručným ovládáním nezváč-ší. Výhodou v porovnaní s riešením AOč. 261 418 je najma to, že odstránením von-kajšej nastavovacej páky a jej drážkovéhopripojoma k hriadelu sa zjednodušuje koin-štrukcia a vylučuje sa na nastavovacej pákemožnost' vzniku výrobných a prevádzkovýchuhlových volí, čím sa zlepšia riadiace vlast-nosti servomechanizmu. Ďalšou výhodou jezmenšenie zástavbových rozmerov servome-chanizmu. Na připojených výkresoch je znázorněnýpříklad preved.enia servomechanizmu s po-lohovou spatnou vázbou podlá vynálezu,kde je na obr. 1 pozdlžny rez servomecha-nizmom pódia řezu A—A vyznačeného' naobr. 2 ako ja schematické pripojenie servo-mechanizmu k axiálnemu hydrostatickémupřevodníku a jeho hydraulickému obvodu,na obr. 2 je priečny rez servomechanizmomv mieste hriadeTa a na obr. 3 je znázorněnézabudovanie skrutnej pružiny pri činnosti. Servomechanizmus pozostáva z telesa 1,v ktorom je otočné uložený hriadeí 2, naktorom je uložená nastavovacia páka 21, naktorej je vytvořené prvé rameno 211 a dru-hé rameno 212, ktoré je pomocou nastavo-vovacieho mechanizmu 23 spojené s telesom

   1. Nastavovací mechanizmus 23 pozostáva zdošky 25, ktorá je pevne spojená s telesom 1 a v ktorej sú oproti sebe uložené dveskrutky 24, medzi ktorými je umiestnenédruhé rameno 212, Skrutky 24 sú oproti po-otočenu! zaistené maticami 26. Prvé rameno211 je opatřené prvým čapom 22, o ktorýsa opiera jeden koniec 71 skrutnej pružiny7 umiestnenej v telese 1 súoso s hriadeíom 2 a nasunutej na predíženom náboji 31 o-točnej páky 3, ktorá je otočné uložená nahriadeli 2. Otočná páka 3 je opatřená dru-hým čapom 32, o ktorý sa opiera druhý ko-niec 72 skrutnej pružiny 7 a pomocou prvéhotiahla 33 spojená s medzilahlým bodom 41spatnovázobnej páky 4. Jeden koniec spat-novázobnej páky 4 je pomocou prvého· kon-cového čapu 42 a druhého tiahla 44 spoje-ný s výkyvnou doskou hydrostatického pre-vodníka a jej druhý koniec je pomocou dru- hého koncového čapu 43 spojený s riadia-cim posúvačom 5 válcového tvaru. Nariadiacom posúvači 5 je vytvořený jednaknákružok 51, ktorého priemer Ite je váčšíako priemer Di riadiaceho: posúvača 5 a jed-nak je na ňom vytvořená koncová časť 52,ktorej priemer Ds je zhodný s priemeromDi riadiaceho posúvača 5. Nákružok 51 jeuložený v puzdre 6 upevnenom v telese 1súoso s riadiacim posúvačom 5, pričompriestor, v ktorom je nákružok 51 uložený,je napojený z oboch stráň na přívod 11, 12riadiaceho tlakového signálu. Základná poloha servomechanizmu, ktoráje určená polohou riadiaceho posúvača 5voči telesu 1 a tomu odpovedajúcou polo-hou výkyvnej došky sa nastavuje pomocounastavovacej páky 21 a nastavovacieho me-chanizmu 23. Keď sa potom počas prevá-dzky privedie například prívodom 11 ria-diaci tlakový signál na 1'avú stranu nákruž-ku 51, bude riadiaci tlak posobiť na medzi-kruhovej ploché ohraničenej priemerom Diriadiaceho posúvača 5 a priemerom Ite ná-hražku 51. Působením sily vyvodenej týmtotlakom sa presunie radiaci posúvač 5 vpra-vo, čím sa napájací kanál 13 přepojí s ovlá-dacím kanálom 14. Pohyb riadiaceho posú-vača 5 sa cez spatnovázobnú páku 4 a prvétiahlo 33 prenesie na druhý čap 32, ktorý sapresunie proti směru otáčania hodinovýchručičiek a zvačví tak čiastočne predpatieskrutnej pružiny 7. Zároveň sa poruší rov-nováha sil na spatnovázobnej páke 4 a vy-rovnáme sil nastane až vtedy, keď sa výkyv-ná doska přestaví do žiadanej polohy, čímsa nastaví také predpatie skrutnej pružiny7, ktoré je v rovnováhe so silou od riadia-ceho tlaku. Súčasne sa doladí aj poloha ria-diaceho posúvača 5 voči telesu 1 a na ria-diacich hranách riadiaceho posúvača 5 savytvoří potřebný ovládací tlak pre servo-valce ovládajúce polohu výkyvnej došky.Funkcia servomechanizmu je symetrická pripřestavovaní od obidvoch smerov. Hodnotariadiaceho tlaku je závislá na velkosti me-dzikruhovej plochy nákružku 51, na cha-rakteristike skrutnej pružiny a na prevodo-vom pomere pákového mechanizmu. Predí-žený náboj 31 ako pevná súčasť otočnej pá-ky 3 znižuje vnútorné sily v servomechaniz-me, ktoré sa nepriaznivo podieíajú na hys-terézii servomechanizmu. PREDMET

   1. Servomechanizmus s polohovou spatnouvázbou pozostávajúci z telesa, v ktorom jeotočné uložený hriadel’, na ktorom je ulo-žená nastavovacia páka opatřená na prvomramene prvým čapom, o ktorý sa opiera je-den koniec skrutnej pružiny, ktorá je v te-lese umiestnená súoso s hriadelom a druhýkoniec ktorej sa opiera o druhý čap otoč-nej páky otočné uloženej na hriadeli s po- vynAlezu mocou prvého tiahla spojenej s medzilahlýmbodom spatnovázobnej páky, ktorej jedenkoniec je spojený s výkyvnou doskou pře-vodníku a jej druhý koniec je spojený s ria-diacim posúvačom posuvné uloženým v te-lese, vyznačujúci sa tým, že na riadiacomposúvači (5J válcového tvaru je vytvořenýjednak nákružok (51), ktorého· priemer(Dzj je váčší ako· priemer (Di) riadiaceho 261432 7 posúvača (5) a jednak koncová časť (52),ktorej priemer (Dá) je zhodný s priemerom(Di) riadiaceho posúvača (5) a ktorá je spo-lu s nákružkom (51) uložená v puzdre (6)upevnenom v telese (1) súoso s riadiacimposúvačom (5), pričom priestor, v ktoromje umiestnený nákružok (51) je z obochstráň napojený na přívod (11), (12), riadia-ceho tlakového signálu a druhé rameno(212) nastavovacej páky (21) je pomocounastavovacieho mechanizmu (23) prestavi-tel'ne spojené s telesom (1).
2. 2. Servomechanizmus podlá bodu 1, vy-značujúci sa tým, že nastavovací mechaniz-mus (23) pozostáva z došky (25), ktorá jepevne spojená s telesom (1) a v. ktorej súoproti sebe uložené dve skrutky (24) opie-rajúce sa svojimi celami o druhé rameno(212) nastavovacej páky (21) umiestenémedzi nimi.
3. 3. Servomechanizmus podl'a bodu 1, vy-značujúci sa tým, že otočná páka (3) mávytvořený náboj (31), na ktorom je nasunu-tá skrutná pružina (7). 2 listy výkresov