RU2037676C1

RU2037676C1 - Digital drive

Info

Publication number: RU2037676C1
Authority: RU
Inventors: Николай Александрович Галухин
Original assignee: Николай Александрович Галухин
Priority date: 1992-05-19
Filing date: 1992-05-19
Publication date: 1995-06-19

Abstract

FIELD: automatic control systems. SUBSTANCE: distributing gate valve and two electromechanical transducers are disposed in the housing. Each of them has an immovable prop with through boring and electromagnets. Their quantity is equal to that of binary bits with immovably mounted windings. The windings embrace cores freely articulated with the binary-suspended gaps. One of them is made with the blind boring, the rest with through borings for placing the rod of piston interconnecting with the gate valve. The transducers are placed one after another from one side of the gate valve, their rods of piston are made together in the form of a common pusher, the props are made in the form of a common immovable core with the through boring disposed in the middle of the pusher between the transducers. Their movable cores with blind borings are placed on the pusher edges. The pusher rests on the gate valve through one of them. EFFECT: facilitated manufacture. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области гидроавтоматики и может быть использовано в электрогидравлических системах автоматического управления. The invention relates to the field of hydraulic automation and can be used in electro-hydraulic automatic control systems.

Известен цифровой привод, содержащий корпус с последовательно размещенными в нем обмотками, охватывающими сердечники, сочлененные между собой с двоично-взвешенными зазорами и связанные с распределительным золотником [1]
Технический недостаток данного привода состоит в том, что он не позволяет управлять реверсивным золотником.Known digital drive containing a housing with sequentially placed windings in it, covering the cores, interconnected with binary-weighted gaps and associated with the distribution valve [1]
The technical disadvantage of this drive is that it does not allow to control a reversible spool.

Известен также цифровой привод, содержащий размещенные в корпусе распределительный золотник и два электромеханических преобразователя, каждый из которых имеет неподвижный упор со сквозной расточкой и электромагниты по числу двоичных разрядов с неподвижно установленными обмотками, охватывающими подвижно сочлененные с двоично-взвешенными зазорами сердечники, один из которых выполнен с глухой, а остальные со сквозными расточками для размещения штока, взаимодействующего с золотником [2]
Техническими недостатками данного привода являются узость функциональных возможностей, не позволяющая осуществлять тянущее и толкающее воздействие на золотник с одного торца последнего, и неудобство компоновки, связанное с необходимостью двухстороннего электропитания.A digital drive is also known, comprising a distributor spool and two electromechanical transducers located in the housing, each of which has a fixed stop with a through bore and electromagnets for the number of binary digits with fixed windings covering the cores movably jointed with binary-weighted gaps, one of which is made with deaf, and the rest with through bores to accommodate the stem interacting with the spool [2]
The technical disadvantages of this drive are the narrowness of functionality, which does not allow pulling and pushing the spool from one end of the latter, and the inconvenience of the layout associated with the need for two-way power supply.

Технической задачей изобретения является обеспечение тянущего и толкающего воздействия на золотник и совершенствование компоновочных возможностей привода. An object of the invention is to provide a pulling and pushing effect on the spool and improving the layout capabilities of the drive.

Сущность изобретения заключается в том, что в цифровом приводе, содержащем размещенные в корпусе распределительный золотник и два электромеханических преобразователя, каждый из которых имеет неподвижный упор со сквозной расточкой и электромагниты по числу двоичных разрядов с неподвижно установленными обмотками, охватывающими подвижно сочлененные с двоично-взвешенными зазорами сердечники, один из которых выполнен с глухой, а остальные со сквозными расточками для размещения штока, взаимодействующего с золотником, электромеханические преобразователи размещены последовательно с одной стороны от золотника, их штоки выполнены заодно в виде общего толкателя, а упоры в виде общего неподвижного сердечника со сквозной расточкой, размещенного на середине толкателя, между электромеханическими преобразователями, подвижные сердечники которых с глухими расточками установлены по краям толкателя, который через один из них оперт на золотник. The essence of the invention lies in the fact that in a digital drive containing a distributor spool and two electromechanical transducers placed in the housing, each of which has a fixed stop with a through bore and electromagnets in the number of binary digits with fixed windings covering movably coupled with binary-weighted gaps cores, one of which is made with a blind, and the rest with through bores to accommodate the rod interacting with the spool, electromechanically the transducers are arranged sequentially on one side of the spool, their rods are made at the same time in the form of a common pusher, and the stops in the form of a common fixed core with a through bore located on the middle of the pusher are between electromechanical transducers, the movable cores of which with blind bores are installed at the edges of the pusher, which through one of them is supported on a spool.

На чертеже изображена схема цифрового привода. The drawing shows a diagram of a digital drive.

Цифровой привод содержит корпус 1 с неподвижным сердечником 2 и последовательно размещенные неподвижные обмотки возбуждения 3-8, соседние подвижные сердечники 9, 10, 11 и 12, 13, 14 которых попарно сочленены элементами 15 с двоично-взвешенными зазорами (не обозначены). Причем обмотки возбуждения 3, 4, 5 и соответствующие им сердечники 9, 10, 2 образуют один электромеханический преобразователь, а обмотки 6, 7, 8 с сердечниками 2, 12, 13 образуют другой последовательно расположенный электромеханический преобразователь. Все электромагниты, образованные сердечниками и охватывающими их обмотками, снабжены общим толкателем 16, свободно размещенным в осевых расточках сердечников (не обозначены). Крайние подвижные сердечники 9 и 14, выполненные с глухими осевыми расточками, установлены по краям толкателя 16. Крайний левый сердечник 9 жестко оперт (соединен) на расположенный в корпусе распределительный золотник 17, удерживаемый в среднем положении пружинами 18 и 19. The digital drive contains a housing 1 with a fixed core 2 and sequentially placed stationary field windings 3-8, adjacent movable cores 9, 10, 11 and 12, 13, 14 of which are paired with elements 15 with binary-weighted gaps (not indicated). Moreover, the field windings 3, 4, 5 and their corresponding cores 9, 10, 2 form one electromechanical converter, and the windings 6, 7, 8 with cores 2, 12, 13 form another electromechanical converter in series. All electromagnets formed by the cores and the windings enclosing them are provided with a common pusher 16, freely placed in the axial bores of the cores (not indicated). The extreme movable cores 9 and 14, made with blind axial bores, are installed at the edges of the pusher 16. The leftmost core 9 is rigidly supported (connected) on a distribution valve 17 located in the housing, held in mid-position by springs 18 and 19.

Цифровой привод работает следующим образом. Для смещения золотника 17 в правое положение вначале подается питающее напряжение на обмотку 5. Подвижный сердечник 11 замыкается с неподвижным сердечником (упором) 2. При этом возможен один из двух вариантов положения золотника 17. Если золотник 17 имеет нулевое или отрицательное перекрытие рабочих окон, то зазор между сердечниками 11 и 2 выбирается равным нулю и смещения золотника 17 не происходит. Если же золотник 17 имеет положительное перекрытие рабочих окон, то есть зону нечувствительности, то и зазор между сердечниками 11 и 2 также выбирают равным величине зоны нечувствительности, а при возбуждении обмотки 5 происходит смещение золотника 17 на величину этой зоны. Таким образом золотник 17 в первом и втором вариантах подготавливается к работе и находится на границе открытия. The digital drive operates as follows. To displace the spool 17 to the right position, the supply voltage is first applied to the winding 5. The movable core 11 closes with the fixed core (emphasis) 2. In this case, one of two options for the position of the spool 17 is possible. If the spool 17 has zero or negative overlap of the working windows, then the gap between the cores 11 and 2 is chosen equal to zero and the displacement of the spool 17 does not occur. If the spool 17 has a positive overlap of the working windows, i.e. the dead band, then the gap between the cores 11 and 2 is also chosen equal to the dead band, and when the winding 5 is excited, the slide 17 is displaced by the size of this zone. Thus, the valve 17 in the first and second variants is prepared for work and is located at the opening border.

Ступенчатое смещение золотника 17 и подача рабочей жидкости происходит за счет комбинаций включения обмоток 3 и 4. Подано, например, напряжение на обмотку 3, под воздействием магнитного поля начинают притягиваться навстречу друг другу сердечники 9 и 10, но сердечник 10 связан элементом 15 сочленения с сердечником 11, который уже притянут к упору 2 и не может его "оторвать", поэтому к сердечнику 10 начнет смещаться сердечник 9, жестко связанный с золотником 17. В результате золотник 17 сместится на величину зазора между сердечниками 9 и 10. Притягиваясь к сердечнику 10, сердечник 9 воздействует глухим торцем осевой расточки на толкатель 16, который своим правым концом смещает сердечники 12, 13 и 14 вправо, поскольку обмотки 6, 7 и 8 в это время обесточены, а между сердечниками 2 и 12 отсутствует сочленение. Привод аналогично работает и при возбуждении обмотки 4. Возврат в среднее положение осуществляется за счет центрирующих пружин 18 и 19 золотника 17. The stepwise displacement of the spool 17 and the supply of the working fluid occurs due to combinations of turning on the windings 3 and 4. For example, voltage is applied to the winding 3, the cores 9 and 10 begin to be attracted towards each other under the influence of a magnetic field, but the core 10 is connected by a core element 15 with a core 11, which is already pulled to the stop 2 and cannot tear it away, therefore, the core 9, rigidly connected to the spool 17, will begin to move toward the core 10. As a result, the spool 17 will shift by the gap between the cores 9 and 10. core 10, core 9 acts with a blind end of the axial bore on the pusher 16, which pushes the cores 12, 13 and 14 to the right with its right end, since the windings 6, 7 and 8 are de-energized at this time, and there is no articulation between the cores 2 and 12. The drive works similarly with the excitation of the winding 4. Return to the middle position is due to the centering springs 18 and 19 of the spool 17.

Для смещения золотника 17 влево вначале подается напряжение на обмотку 6. При этом сердечник 12 притягивается к сердечнику 2. Зазор между этими сердечниками выбирается в зависимости от типа золотника 17 (как в случае с сердечниками 11 и 2). В результате золотник 17 находится на грани открытия и подготовлены условия для включения обмоток 7 и 8. При подаче напряжения, например, на обмотку 7 происходит взаимное притяжение сердечников 12 и 13. Однако сердечник 12 ранее притянут к сердечнику 2 и "оторваться" от него не может, поэтому сердечник 13 начнет смещаться влево до устранения рабочего зазора. При этом его элемент 15 сочленения свободно входит в окно, расположенное в сердечнике 13, а другой элемент сочленения, расположенный между сердечниками 13 и 14, тянет сердечник 14, который глухим торцем осевой расточки воздействует на толкатель 16 и также смещает его влево. Левый конец толкателя 16 воздействует на глухую стенку осевой расточки сердечника 9 и смещает влево золотник 17. Обмотки 3, 4, 5 в это время обесточены, а отсутствие элемента сочленения между сердечниками 11 и 2 позволяет смещаться сердечникам 9, 10 и 11 влево. Возврат в исходное положение осуществляется за счет пружин 18 и 19. To move the spool 17 to the left, voltage is first applied to the winding 6. In this case, the core 12 is attracted to the core 2. The gap between these cores is selected depending on the type of spool 17 (as is the case with cores 11 and 2). As a result, the spool 17 is on the verge of opening and the conditions for turning on the windings 7 and 8 are prepared. When voltage is applied, for example, to the winding 7, the cores 12 and 13 are mutually attracted. However, the core 12 is previously pulled to the core 2 and does not “break away” from it maybe that's why the core 13 will begin to shift to the left until the working gap is removed. At the same time, its joint element 15 freely enters the window located in the core 13, and another joint element located between the cores 13 and 14, pulls the core 14, which acts on the plunger 16 with a blind end of the axial bore and also moves it to the left. The left end of the pusher 16 acts on the blind wall of the axial bore of the core 9 and moves the spool 17 to the left. The windings 3, 4, 5 are de-energized at this time, and the absence of the articulation element between the cores 11 and 2 allows the cores 9, 10 and 11 to shift to the left. Return to the starting position is carried out by the springs 18 and 19.

Таким образом осуществляется реверсивное управление распределительным золотником 17 цифрового привода. In this way, the control valve 17 of the digital drive is reversed.

Claims

A DIGITAL ACTUATOR containing a distributor spool and two electromechanical transducers placed in the housing, each of which has a fixed stop with a through bore and electromagnets in the number of binary digits with fixed windings covering the cores movably jointed with binary-weighted gaps, one of which is made with a blind and the rest with through bores for placement of the stem interacting with the spool, characterized in that the electromechanical transducers are placed They are sequentially on one side of the spool, their rods are made in one in the form of a common pusher, and the stops are in the form of a common fixed core with a through bore, located on the middle of the pusher between electromechanical converters, the movable cores of which with blind bores are installed along the edges of the pusher, which one of them is supported by a spool.