RO117474B1 - Amplificator electrohidraulic - Google Patents

Abstract

Inventia se refera la un amplificator electrohidraulic, destinat instalatiilor hidraulice de actionare a unitatilor de pozitionare, liniare sau unghiulare, de inalta precizie, necesare constructiei masinilor automatizate si in special constructiei robotilor industriali. Amplificatorul electrohidraulic, conform inventiei, cuprinde un cuplaj compensator (6), ce determina rotirea unui sertar de rotatie (4) dintr-o bucsa (2) sau direct intr-un corp (1), astfel ca se alimenteaza cu fluid sub presiune un orificiu (c) pentru consumatori. Se obtine astfel activarea unui motor hidraulic (34) cu un unghi de rotatie (beta), care este insumat cu un alt unghi de rotatie (delta) al unui arbore de iesire (5) cu ajutorul unei roti de reactie (26) al unei roti dintate cilindrice (35), precum si al unor roti dintate conice (16, 17, 18, 19, 20 si 21). Aceste roti dintate conice (16, 17, 18, 19, 20 si 21) functioneaza atat ca mecanism diferential, cat si ca mecanism planetar.

Description

Invenția se referă la un amplificator electrohidraulic, destinat instalațiilor hidraulice de acționare a unităților de poziționare liniare sau unghiulare de înaltă precizie, necesare construcției mașinilor automatizate și, în special, construcției roboților industriali.

Sunt cunoscute amplificatoare electrohidraulice, la care controlul debitului se face cu un sertar cilindric cu mișcare de translație. Sertarul primește mișcarea de la un mecanism șurub-piuliță, ce însumează și transformă în translație rezultanta mișcărilor de rotație ale motorului electric pas cu pas, de mică putere și ale reacției mecanice preluată de la motorul hidraulic acționat. Elementul de distribuție al acestor amplificatoare este prevăzut cu două muchii de închidere și permite controlul debitului la un singur consumator. Un astfel de amplificator are un domeniu de utilizare limitat-numai în construcția unor unități la care motorul hidraulic are alimentată o singură cameră, cea de secțiune mai mare.

Amplificatorul electrohidraulic, conform invenției, asigură controlul și reglarea fluidelor admise și evacuate simultan de la două orificii de consumator - cele două camere de lucru ale unui motor hidraulic cu dublă acțiune, prin aceea că cuprinde niște roți dințate conice ce transformă un unghi de rotație al motorului electric pas cu pas într-un unghi de rotație al unui arbore de ieșire, unghiul de rotație al arborelui de ieșire determinând printr-un cuplaj compensator rotirea sertarului de rotație într-o bucșă sau direct într-un corp, astfel că se alimentează cu fluid sub presiune un orificiu pentru consumator, obținându-se activarea unui motor hidraulic cu un unghi de rotație, din acest moment unghiul de rotație fiind însumat cu unghiul de rotație al arborelui de ieșire printr-o roată de reacție, angrenată de niște roți dințate cilindrice precum și de niște roți dințate conice, un defazaj reprezentat de un unghi rezultat din diferența dintre unghiul de rotație al arborelui de ieșire, și unghiul de rotație al motorului hidraulic determină menținerea pe poziția deschis a sertarului și mișcarea în continuare a motorului hidraulic, iar după oprirea motorului pas-cu-pas sensul de rotație a arborelui de ieșire este inversat cu niște roți dințate care funcționează în acest moment ca mecanism planetar cu ajutorul roții dințate și al roții dințate cilindrice, sertarul de rotație este montat direct în corp, iar orificiile la care se racordează consumatorii și niște găuri, de presiune, și, la rezervor, se află în același plan

Prin aplicarea invenției, se obțin următoarele avantaje:

- reduce consumul de energie hidraulică, implicit de energie primară de alimentare, prin acordul puterii furnizate de amplificator cu puterea necesară impusă de sarcina acționată;

- asigură precizie de poziționare ridicată în punctele de oprire ale motorului hidraulic.

Se dă, în continuare, un exemplu de realizare a invenției în legătură cu figurile 1...6 care reprezintă:

- fig. 1, secțiune axială prin amplificatorul, conform invenției;

- fig.2, secțiune longitudinală după un plan I -1, conform fig. 1;

- fig.3, secțiune transversală după un plan II - II, conform fig. 1;

- fig.4, secțiune transversală după un plan III - III, conform fig. 1;

- fig.5, secțiune transversală prin amplificatorul electrohidraulic, conform invenției, într-o variantă, cu orificiile de presiune, consumator și rezervor în același plan;

- fig.6, schemă principală de realizare a unei unități modulare de translație cu poziționare numerică acționată cu amplificatorul, conform invenției.

Amplificatorul electrohidraulic, conform invenției, este alcătuit dintr-un corp 1 în care este poziționată și etanșată o bucșă 2. în corpul 1 sunt practicate două canale a și b care comunică cu niște orificii c și d, ale unor consumatori, nefigurați, iar în plan central corpul 1 are niște orificii filetate e și f, una de presiune e și alta la rezervor f. Etanșarea bucșei 2 în corpul 1 se face prin niște inele de etanșare 3, montate în corpul 1. Bucșa 2 are prelucrate transversal și în corespondență cu canalele a și b din corpul 1, două orificii calibrate g și h dispuse diametrul opus, iar în plan central, două i și j toate cu diametrul egal cu diametrul nominal de curgere.

RO 117474 Β1

Distribuția debitului se face prin intermediul unui sertar cilindric 4 ce are prelucrate în zona orificiilor g și h din bucșa 2, două camere diametral opuse k și I, figura 2. Camerele k și I sunt etan- 50 șate lateral de niște umeri n ai sertarului 4 iar față de orificiile g și h de niște muchii longitudinale n, fig.3 ale sertarului 4. Orificiul e de circuit este pus în legătură prin orificiul i cu camera k, iar orificiul f este pus în legătură prin orificiul j cu camera I. Distribuția mediului fluid de lucru între orificiile e și c și respectiv d și f se face prin rotirea sertarului 4 într-un sens o iar distribuția mediului fluid de lucru între orificiile e și d și respectiv c și f se face prin rotirea sertarului 4 în 55 alt sens p. Rotirea sertarului 4 se realizează prin antrenarea lui de către un arbore de ieșire 5 printr-un cuplaj elastic 6. Prinderea cuplajului 6 de sertarul 4 și arborele 5 se realizează prin două știfturi filetate 7 și 8. Amplificatorul este acționat de un motor electric pas-cu-pas 9 asamblat cu corpul 1 prin niște unor suporturi 10 și 11 și un capac 12. Capacul 12 și corpul 1 sunt rigidizate prin niște șuruburi 13, asigurate contra desfacerii prin niște șaibe Grower 14. 60

Bucșa 2 este poziționată față de capacul 12 prin niște știfturi 15.

însumarea și transformarea mișcării de rotație a motorului pas-cu-pas 9 în mișcare de translație se realizează prin niște roți dințate conice 16, 17, 18, 19, 20 și 21. Roata 17 este fixată pe arborele motorului electric pas-cu-pas 9 printr-un știft filetat 22, iar roata 16 se poate roti față de roata 17. Jocul de flanc se poate prelua cu ajutorul unui arc de torsiune 23. Axial 65 roata 16 este asigurată printr-un inel elastic 24. Roata dințată conică 21 este solidarizată prin niște știfturi 25 cu o roată de reacție 26 ghidată în suportul 11 prin niște rulmenți 27 poziționați prin niște distanțiere 28 și 29. Mișcarea de rotație a motorului 9 determină rotirea în sensuri diferite a roților 18 și 19 montate liber prin intermediul unor rulmenți 30 și 31 pe un ax 32, rulmenții 30 și 31 asigurați axial de un șurub 33. Roțile 18 și 19 angrenează cu roțile 20 și 21 70 aflate inițial în repaos, deoarece la roata de reacție 26 există un moment rezistent mai mare creat de un motor hidraulic 34. Mișcarea la motorul hidraulic 34 este transmisă printr-o roată dințată cilindrică 35, care angrenează cu roata de reacție 26. în acest fel, axul 32 solidarizat printr-un știft filetat 36 cu arborele 5, acesta din urmă ghidat prin niște rulmenți 37 poziționați în corpul roții de reacție 26, printr-un distanțier 38 și un inel elastic 39, se va roti în jurul axei Ion- 75 gitudinale a amplificatorului, conform invenției, cu un unghi a. Odată cu arborele 5 se va roti și sertarul 4 generându-se două secțiuni de curgere identice, prin una alimentându-se o cameră, nefigurată, a motorului hidraulic 34 iar prin cealaltă descărcându-se cealaltă cameră iar arborele motorului 34 se va roti cu un unghi β, mișcarea sa de rotație fiind transmisă prin roata 35, roții de reacție 26, care va determina rotirea arborelui 5 cu un unghi de reacție γ în același sens cu 80 unghiul a. Atâta timp cât există simultan mișcările de rotație: a motorului electric 9 și a celui hidraulic 34, între unghiurile δ și γ va exista un defezaj, γ rămânând în urma lui δ. Debitul obținut prin deschiderea corespunzătoare defazajului reprezentat de un unghi ε = δ - γ va permite mișcarea motorului hidraulic 34. După ce motorul electric 9 și-a efectuat mișcarea unghiulară programată, corespunzătoare unei anumite cote de poziționare, este oprit iar mișcarea motoru- 85 lui hidraulic 34 continuă până în momentul în care unghiul de reacție γ determină sertarul 4 să închidă orificiile g și h, oprind în acest fel motorul hidraulic 34. Dacă sarcina motorului hidraulic 34 este mare poziționarea sa se poate realiza prin suprareglare. Amplificatorul, conform invenției, este închis cu un capac 40 fixat de corpul 1 prin niște șuruburi 41 asigurate contra desfacerii cu niște șaibe 42 Grower. Sertarul 4 este poziționat axial în bucșa 2 cu niște distanțiere 90 43 și 44 și formează cu aceasta niște camere r și s care sunt descărcate la un rezervor, nefigurat, prin niște orificii t și u practicate în umerii sertarului ce comunică cu camera I și cu orificiul f.

Conform unei alte variante constructive (fig.5) amplificatorul electrohidraulic conform invenției, are sertarul 4 montat direct în corpul 1, fără a mai fi necesară bucșa 2, iar orificiile c 95 și d la care se racordează consumatorii și găurile filetate e și f, de presiune, respectiv la rezervor, se află în același plan.

Claims (2)

1. Amplificator electrohidraulic, prevăzut cu sertar de rotație și reacție mecanică, acționat de un motor electric pas-cu-pas, caracterizat prin aceea că acesta cuprinde niște roți dințate conice (16,17,18,19, 20 și 21), care transformă un unghi de rotație (a) al motorului electric (9) pas-cu-pas, într-un unghi de rotație (δ) al unui arbore de ieșire (5), unghiul de rotație (δ) al arborelui de ieșire (5) determinând, printr-un cuplaj compensator (6), rotirea sertarului de rotație (4) într-o bucșă (2) sau direct într-un corp (1), astfel că se alimentează cu fluid sub presiune un orificiu (c) pentru consumator, obținându-se activarea unui motor hidraulic (34) cu un unghi de rotație (β), din acest moment unghiul de rotație (β) fiind însumat cu unghiul de rotație (δ) al arborelui de ieșire (5), printr-o roată de reacție (26), angrenată cu niște roți dințate cilindrice (35) precum și cu roțile dințate conice (16, 17,18, 19, 20 și 21), un defazaj reprezentat de un unghi (ε) rezultat din diferența dintre unghiul de rotație (δ) al arborelui de ieșire (5), și unghiul de rotație (β) al motorului hidraulic (34) determină menținerea pe poziția deschis a sertarului (4) și mișcarea în continuare a motorului hidraulic (34), iar după oprirea motorului pas-cupas (9) sensul de rotație a arborelui de ieșire (5) este inversat cu roțile dințate (16, 17, 18, 19, 20 și 21) care funcționează în acest moment ca mecanism planetar cu ajutorul roții dințate (26) și al roții dințate cilindrice (35).

2. Amplificator electrohidraulic, conform revendicării 1, într-o variantă de realizare, caracterizat prin aceea că sertarul de rotație (4) este montat direct în corp (1), iar orificiile (c și d) la care se racordează consumatorii și niște găuri (e și f), de presiune, și la rezervor, se află în același plan.