RU1783162C

RU1783162C - Pneumohydraulic pump

Info

Publication number: RU1783162C
Application number: SU904854761A
Authority: RU
Inventors: Владимир Владимирович Грачев; Александр Павлович Баранов; Эдуард Моисеевич Годин; Яков Ошерович Корф; Владимир Яковлевич Пушкарев
Original assignee: Московский авиационный институт им.Серго Орджоникидзе
Priority date: 1990-07-27
Filing date: 1990-07-27
Publication date: 1992-12-23

Abstract

Использование: в качестве источника давлени дл привода гидрофицированных машин и механизмов Сущность изобретени : каждый мультипликатор снабжен фиксатором поршн в крайних положени х и датчиками промежуточных положений фиксатора . Система формировани Сигналов управлени последовательностью выполнена в виде двух триггеров, логического элемента И-НЕ и логического элемента И. Входы каждого из триггеров соединены с конечными выключател ми и датчиками г1р омежуточных положений одного из мультипликаторов Входы элемента И-НЕ и элемента И соединены с выходами обоих триггеров, Фиксаторы поршн одного мультипликатора соединены с выходом элемента И, другого - с выходом элемента И-НЕ. 1 ил.Usage: as a pressure source for driving hydraulic machines and mechanisms Summary of the invention: each multiplier is equipped with a piston lock in extreme positions and sensors of intermediate positions of the clamp. The system for generating Sequence Control Signals is made in the form of two triggers, an AND gate and an I. gate. The inputs of each trigger are connected to limit switches and sensors g1p of the intermediate positions of one of the multipliers. The inputs of the AND gate and the AND element are connected to the outputs of both flip-flops, Piston latches of one multiplier are connected to the output of the AND element, and the other to the output of the AND element. 1 ill.

Description

СПJoint venture

СWITH

Изобретение относитс к машиностроительной гидравлике и может быть ибполь- эовано в качестве источника давлени дл привода гидрофицированных машин и механизмов .The invention relates to mechanical engineering hydraulics and can be used as a pressure source for driving hydraulic machines and mechanisms.

Известен пневмогидропривод, содержащий источник питани , сообщенный напорной и сливной магистрал ми с исполнительным гидроциликдром, два приводных пневмогид- равлических мультипликатора, гидравлические полости которых св заны между собой и с исполнительным гидроцилиндром через гидравлические мосты из обратных клапанов, основные и дополнительные пневматические распределители, сообщенные с источником сжатого газа, в котором каждый дополнительный распределитель выполнен одновременно с двусторонним пневматическим и односторонним пружинным управлением и сообщен с источником сжатого газа непосредственно.A pneumatic hydraulic actuator is known that contains a power source, connected by a pressure and drain line with an executive hydraulic cylinder, two pneumatic hydraulic multiplier actuators, the hydraulic cavities of which are connected to each other and to the executive hydraulic cylinder through hydraulic bridges from non-return valves, the main and additional pneumatic distributors connected with a source of compressed gas, in which each additional distributor is made simultaneously with bilateral pneumatic and one-sided m control spring and communicated with a compressed gas source directly.

Известна пневмогидравлическа насосна установка, выполненна в виде двух приводных пневмогидравлических мультипликаторов , гидравлические полости которых св заны через два гидравлических моста из обратных клапанов, напорную и сливную магистраль и гидравлические распределители с исполнительными гидродвигател ми , а пневматические полости св заны через пневмораспределители с источником давлени сжатого газа, у которой каждый мультипликатор снабжен дополнительно двум управл ющими двухпозици- онными трехлинейными клапанами с дифференциальным двусторонним пневмо- управлением и двум разделительными клапанами .Known pneumatic-hydraulic pumping unit, made in the form of two driven pneumatic-hydraulic multipliers, hydraulic cavities of which are connected through two hydraulic bridges of check valves, a pressure and drain line and hydraulic distributors with actuating hydraulic motors, and pneumatic cavities are connected through pneumatic distributors to a source of compressed gas pressure in which each multiplier is additionally equipped with two control two-position three-way valves with differential two-way pneumatic control and two isolation valves.

Известна также насосна гидроустановка , содержаща два пневмоприводных поршневых мультипликатора двойного действи , пневматические полости которыхAlso known is a hydraulic pump unit containing two double-acting pneumatic piston-driven multipliers, the pneumatic cavities of which

чh

соwith

о юabout y

через двухпозиционные реверсивные пнев- мораспределители св заны с источником пневмодавлени и атмосферой, а гидравлическа гголость своими выходами через обратные клапаны св зана с напорной магистралью установки, и через управл емые обратные клапаны - со сливным баком; при этом гидрополости снабжены двум отводами , которые так же, как и выходы гйд- рополостей, через клапаны ИЛИ сообщены с волост ми управлени реверсивных пнев- мораспределителей смежных мультипликаторов; выходы гидрополостей мультипликаторов сообщены одновременно с полост ми управлени собственных управл емых обратных клапанов. Эта гидроустановка выбрана авторами в качестве прототипа.through two-position reversible pneumatic valves, they are connected to a source of pneumatic pressure and the atmosphere, and the hydraulic emptiness through its outlets through the check valves is connected to the pressure line of the installation, and through controlled check valves to a drain tank; in this case, the hydraulic cavities are equipped with two outlets, which, like the hydrofoil outputs, are connected through the OR valves to the control volosts of the reversing pneumatic distributors of adjacent multipliers; the outputs of the multiplier hydrocavities are communicated simultaneously with the control cavities of their own controlled check valves. This hydraulic installation is selected by the authors as a prototype.

Недостатки данного устройства заключаютс в следующем. Не обеспечиваетс полное перемещение поршней мультипли- катеров во всем диапазоне расходов, что понижает КПД насоса. Переключение управл емого обратного клапана происходит при движении поршн мультипликатора, что приёодит к сливу части рабочей жидко- СТ1Д в сливную магистраль и резкому провалу давлени в напорной гидромагистрали. Кроме тбго, реверс поршн мультипликатора на скорости приводит к вли нию переходных процессов сброса и наполнени пневмополостей на стабильность выходных характеристик насоса.The disadvantages of this device are as follows. Full movement of the multiplier pistons is not ensured over the entire flow range, which reduces the pump efficiency. Switching of the controlled non-return valve occurs when the piston of the multiplier moves, which leads to the discharge of part of the working liquid ST1D into the drain line and a sharp pressure drop in the pressure hydraulic line. In addition to tbgo, reverse the piston of the multiplier at speed leads to the influence of transients of discharge and filling of pneumatic cavities on the stability of the output characteristics of the pump.

Цель изобретени - повышение КПД и стабильности эксплуатационных характеристик за счет повышени точности и рас- ширени диапазона регулировани синхронного несовпадени фаз поршней.The purpose of the invention is to increase the efficiency and stability of operational characteristics by increasing the accuracy and expanding the range of control of synchronous phase mismatch of the pistons.

Это достигаетс тем, что в пневмогид- равлическом насосе содержитс два пнев-1 мопрмводных мультипликатора двойного действи , пиевмополости которых сообщены через реверсирующие управл емые гтневмораспределители с источником сжатого газа и атмосферой, а гмдрополости - со входами управл емых перераспределите- лей, один выход которых сообщен со сливной магистралью, а другой через обратный клапан с напорной магистралью, каждый мультипликатор снабжен датчиками промежуточного и крайнего положений поршн мультипликатора, фиксаторами поршн мультипликатора в крайних положени х системы формировани сигналив управлени последовательностью движений поршней мультипликаторов, при Зтом датчики проме- жуточного и крайнего положений гюршн св заны с реверсирующими управл емыми ггневмо- и гидрораспределител ми и со входом системы формировани сигналов уп- раблени последовательностью движенийThis is achieved by the fact that the pneumatic hydraulic pump contains two pneumatic-1 double-acting double-acting multipliers, the pneumatic cavities of which are communicated through reversing controlled gas distributors with a source of compressed gas and atmosphere, and the hydraulic cavities - with inputs of controlled redistributors, one output of which is connected with a drain line and the other through a check valve with a pressure line, each multiplier is equipped with sensors for intermediate and extreme positions of the multiplier piston, pore clamps the multiplier bus in the extreme positions of the signal generation system by controlling the sequence of motion of the multiplier pistons, while the intermediate and extreme position sensors are connected to the reversing controlled pressure and hydraulic distributors and to the input of the signal generation system for controlling the motion sequence

поршней, выход которой св зан с фиксаторами поршней в крайних положени хpiston, the output of which is connected with the piston clamps in the extreme positions

Совокупность отличительных признаков гарантирует полное перемещение поршней мультипликаторов во всем диапазоне расходов, кроме того, переключение гидрораспределител происходит при заторможенном состо нии поршн мультипликатора, что не приводит к сливу части рабочей жидкости в сливную магистраль, что и приводит к повышению КПД насоса и повышает стабильность его работы.The set of distinguishing features ensures the complete movement of the multiplier pistons in the entire flow range, in addition, the hydraulic control valve switches when the multiplier piston is inhibited, which does not drain part of the working fluid into the drain line, which leads to an increase in the pump efficiency and increases its stability .

На чертеже изображен предлагаемый насос.The drawing shows the proposed pump.

Пневмогидравлический насос содержит два пнвмоприводных поршневых мультипликатора 1 и 2 с гидро- и пневмополост ми. Пневматические полости мультипликаторов св заны с выходами реверсирующих управл емых пневмораспределителей 3 и 4. Гидрополости мультипликаторов сообщены со входами управл емых гидрораспределителей 5 и б, выходы которых сообщены со сливной гидромагистралью и через обратные клапаны 7 и 8 с напорной гидромагистралью . Кроме того, каждый мультипликатор снабжен фиксаторами поршн в крайних положени х 9...12 и датчиками промежуточных положений последнего 13,14, а система формировани сигналов управлени выполнена в виде двух триггеров 15,16, логического элемента И-НЕ 17 и логического элемента И 18, причем входы каждого из триггеров соединены с конечными выключател ми 19.,.22 и датчиками промежуточных положений 13, 14 соответствующих мультипликаторов , а входы элементов И-НЕ 17 и элемента И 18 соединены с выходами триггеров 15 и 16 соответственно, при этом фиксаторы поршн мультипликатора 2 соединены с выходом элемента И 18, а мультипликатора 1 с выходом элемента И-НЕ 17.The pneumatic-hydraulic pump contains two pneumatic-driven piston multipliers 1 and 2 with hydraulic and pneumatic cavities. The pneumatic cavities of the multipliers are connected to the outputs of the reversing controlled directional valves 3 and 4. The hydraulic cavities of the multipliers are connected to the inputs of the controlled directional valves 5 and b, the outputs of which are connected to the drain hydraulic line and through check valves 7 and 8 to the pressure hydraulic line. In addition, each multiplier is equipped with piston latches in the extreme positions 9 ... 12 and intermediate position sensors of the last 13.14, and the control signal generation system is made in the form of two triggers 15.16, an AND-17 logic element and an AND logic element 18, and the inputs of each of the triggers are connected to the limit switches 19., .22 and sensors of intermediate positions 13, 14 of the corresponding multipliers, and the inputs of the elements AND 17 and the element And 18 are connected to the outputs of the triggers 15 and 16, respectively, while the latches porsch n of the multiplier 2 are connected to the output of the element And 18, and the multiplier 1 with the output of the element AND 17.

ПневмогидравличеСшй насос работает следующим образом. При подаче сжатого воздуха на пневморасгфеделители 3 и 4 поршни мультипликаторов 1 и 2 начнут перемещатьс в направлении, определ емом состо нием управл ющих элементов пневмораспределителей Рабоча жидкость из Соответствующих гидрополостей мультипликаторов вытесн етс через гидрораспределители 5 и 6 и обратные клапаны 7 и 8 в напорную гидромагистраль. Заполнение противоположных гидрополостей происходит из сливной гидромагистрали через гидрораспределители 5 и б. Когда поршень Мультипликатора 1 или 2 займет крайнее положение, один из геркОновых выключателей 19, 20 или 21, 22 выработает управл ющий сигнал, который переключитPneumohydraulic pump operates as follows. When compressed air is supplied to pneumatic separators 3 and 4, the pistons of the multipliers 1 and 2 will begin to move in the direction determined by the state of the control elements of the pneumatic distributors. The working fluid is displaced from the corresponding hydraulic cavities of the multipliers through the control valves 5 and 6 and the check valves 7 and 8 to the pressure hydraulic line. The filling of the opposite hydraulic cavities occurs from the drain hydraulic line through the directional control valves 5 and b. When the piston of the Multiplier 1 or 2 takes its extreme position, one of the reed switches 19, 20 or 21, 22 will generate a control signal that will switch

соответствующие гидро- и пневмораспре- делители в противоположное состо ние, обеспечива реверсирование мультипликаторов , и установит триггеры 15 и 16 в единичное состо ние. Разрешение на движение поршней мультипликаторов 1 и 2 выдаетс фиксаторами поршней в крайних положени х 9, 10 и 11, 12 соответственно при поступлении на них нулевых сигналов элемента И-НЕ 17 и элемента И 18. Триггеры 15 и 16 совместно с элементами 17 и 18 обеспечивают необходимую фазу движени поршней мультипликаторов, что исключает одновременный приход поршней обоих мультипликаторов в крайнее положение, а следовательно, и провал давлени в напорной гидромагистрали. Триггеры 15 и 16 анализируют сигналы, поступающие с герконовых выключателей, и формируют соответствующие сигналы на выходах элементов 17 и 18, которые поступают на фиксаторы 9, 10 и 11, 12, удерживающие поршень соответствующего мультипликатора в крайнем положении до тех пор, пока поршень смежного мультипликатора не переместитс на рассто ние, задаваемое датчиками промежуточных положений 13 и 14 и определ емое Скоростью поршн и време нем реверса мультипликатора. Таким образом , по сравнению с прототипом за счет гарантированного полного перемещени поршней мультипликаторов во всем диапазоне , расходов и вследствие переключени гидро распределител при заторможенном состо нии поршн мультипликатора отсутстви слива части рабочей жидкости в сливную магистраль исключаютс резкие провалы давлени в напорной гидромагистрали и повышаетс КПД насоса в среднем на 30%.the corresponding hydraulic and pneumatic valves are in the opposite state, ensuring the reversal of the multipliers, and sets the triggers 15 and 16 to the single state. Permission for movement of the pistons of the multipliers 1 and 2 is issued by the piston retainers in the extreme positions 9, 10 and 11, 12, respectively, when they receive zero signals from the AND-17 element and the And 18. Triggers 15 and 16 together with the elements 17 and 18 provide the necessary phase of movement of the pistons of the multipliers, which eliminates the simultaneous arrival of the pistons of both multipliers to the extreme position, and, consequently, a pressure drop in the pressure hydraulic line. Triggers 15 and 16 analyze the signals coming from the reed switches, and generate the corresponding signals at the outputs of the elements 17 and 18, which are supplied to the latches 9, 10 and 11, 12, holding the piston of the corresponding multiplier in the extreme position until the piston of the adjacent multiplier will not travel the distance set by the intermediate position sensors 13 and 14 and determined by the piston speed and the time of the multiplier reverse. Thus, in comparison with the prototype, due to the guaranteed complete movement of the multiplier pistons in the entire range, flow rates and due to the switching of the hydraulic valve when the piston of the multiplier is inhibited, when part of the working fluid is not drained into the drain line, sharp pressure drops in the pressure hydraulic line are eliminated and the pump efficiency increases 30% average.

Claims

The claims

A pneumatic-hydraulic pump containing two double-acting pneumatic drive multipliers, the pneumatic cavities of which are communicated via reversible

pneumatic valves with a source of compressed gas and atmosphere, and hydraulic cavities through controlled hydraulic valves - with a consumer and a reservoir with a working fluid, as well as limit switches,

connected to the electromagnets of the pneumatic and hydraulic distributors and to the system for generating control signals for the sequence of movement of the pistons of the multipliers, characterized in

that, in order to increase the efficiency and stability of operational characteristics by increasing the accuracy and expanding the range of adjustment of the synchronous mismatch of the phases of the pistons, each multiplier is equipped with a piston lock in extreme positions and sensors of the intermediate positions of the latter, and the sequence control signal generation system is made in the form of two triggers, logical

element N-NOT and logical element 1/1, and the inputs of each of the triggers are connected to the limit switches and adapters of intermediate positions of one of the multipliers, and the inputs of the element AND-AND

element And are connected to the outputs of both triggers, while the piston retainers of one multiplier are connected to the output of the element And, and the other to the output of the element AND NOT.