RU2347953C2

RU2347953C2 - Step drive with volumetric batching

Info

Publication number: RU2347953C2
Application number: RU2006146443/06A
Authority: RU
Inventors: Петр Янович Крауиньш (RU); Петр Янович Крауиньш; Садык Арифович Смайлов (RU); Садык Арифович Смайлов; Евгений Александрович Сикора (RU); Евгений Александрович Сикора; Борис Борисович Мойзес (RU); Борис Борисович Мойзес; Кирилл Александрович Кувшинов (RU); Кирилл Александрович Кувшинов
Priority date: 2006-12-25
Filing date: 2006-12-25
Publication date: 2009-02-27
Also published as: RU2006146443A

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: proposed drive is designed to actuate various production equipment and comprises actuator coupled with the reversing slide valve, fixed batcher casing with the channels communicating with the reversing slide valve. The said actuator is coupled also with the power supply and drain line. The drive includes also the batcher plug rigidly linked with motor shaft and arranged in the casing to rotate therein. Note that the said radial-piston batcher plug features radial channels and is furnished with pistons fitted in spaced apart radial channels of the said plug to reciprocate therein.

EFFECT: simpler design.

4 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в приводных устройствах технологического оборудования.The invention relates to mechanical engineering and can be used in the drive devices of technological equipment.

Известен шаговый привод подач (а.с. СССР №572588, БИ №34, 1977 г.), который включает гидродвигатель, шаговый электродвигатель, кинематически связанный с ним дросселирующий распределитель, вращающийся во втулке, которая жестко связана с выходным валом гидродвигателя, и гидрораспределитель.Known stepper feed drive (AS USSR No. 572588, BI No. 34, 1977), which includes a hydraulic motor, a stepper motor, a throttling valve kinematically associated with it, rotating in a sleeve that is rigidly connected to the output shaft of the hydraulic motor, and a valve .

Отвод и подвод жидкости к дросселирующему гидрораспределителю производится через рабочие щели со стороны напорной гидролинии, а отвод - через другие щели со стороны сливной гидролинии. Гидродвигатель связан с дросселирующим гидрораспределителем каналами и гидролиниями через гидрораспределитель.Discharge and supply of fluid to the throttling valve is made through working slots on the pressure side of the pressure line, and drain through other slots on the side of the drain line. The hydraulic motor is connected to the throttling hydraulic distributor by channels and hydraulic lines through the hydraulic distributor.

Основным недостатком привода является зависимость выходной величины от изменения нагрузки на валу гидродвигателя, так жидкость дросселируется через рабочие окна дросселирующего гидрораспределителя.The main drawback of the drive is the dependence of the output value on the load change on the hydraulic motor shaft, so the fluid is throttled through the working windows of the throttling valve.

Известно гидравлическое частотно-импульсное приводное устройство (а.с. СССР №322529, БИ №36, 1971 г.), включающее дозаторы, установленные в напорной и сливной магистралях исполнительного механизма и управляемые интерполятором. Устройство включает подключенные к входам тиристорные блоки управления, делителем входных импульсов между этими блоками.Known hydraulic frequency-pulse drive device (AS USSR No. 322529, BI No. 36, 1971), including dispensers installed in the pressure and drain lines of the actuator and controlled by an interpolator. The device includes thyristor control units connected to the inputs, an input pulse divider between these units.

Недостатком устройства является сложность конструкции для обеспечения работы при значительных нагрузках.The disadvantage of this device is the design complexity to ensure operation at significant loads.

Близким по технической сущности является гидравлический реверсивный двигатель с одновременным объемным дозированием на подводе и сливе (В.Л.Сосонкин. Дискретная гидроавтоматика. М.: Машиностроение, 1972, 164 с., с.41, рис.26), включающий электронный блок, управляющий электромагнитами золотника реверса и основной восьмикромочный золотник, переключающий в импульсном режиме объемные дозаторы. В одном из положений восьмикромочного золотника жидкость от насоса поступает в полость дозатора нагнетения, а из другой его полости - в напорную полость исполнительного механизма. Сливная полость исполнительного механизма подключается к дозатору слива, а тот, в свою очередь, соединяется с баком. Исполнительный механизм делает шаг, соответствующий рабочему объему дозатора. Затем восьмикромочный золотник переключается в другое положение, при котором роли полостей дозатора меняются, и исполнительный механизм делает следующий шаг. Недостатком такого устройства является сложность в технологии изготовления гидравлической системы управления, в частности восьмикромочного золотника.Close in technical essence is a hydraulic reversible engine with simultaneous volumetric dosing on the inlet and outlet (V.L. Sosonkin. Discrete hydraulic automation. M: Mechanical engineering, 1972, 164 p., P. 41, Fig. 26), including an electronic unit, controlling electromagnets of the reverse spool and the main eight-edge spool, switching volumetric dispensers in a pulsed mode. In one of the positions of the eight-point spool, fluid from the pump enters the cavity of the discharge meter, and from its other cavity, into the pressure chamber of the actuator. The drain cavity of the actuator is connected to the drain dispenser, and that, in turn, is connected to the tank. The actuator takes a step corresponding to the working volume of the dispenser. Then the eight-edge spool switches to another position, in which the roles of the dispenser cavities change, and the actuator takes the next step. The disadvantage of this device is the complexity in the manufacturing technology of a hydraulic control system, in particular an eight-edged spool.

Задача изобретения - снижение затрат на реализацию устройства за счет упрощения его конструкции.The objective of the invention is to reduce the cost of implementing the device by simplifying its design.

Поставленная задача достигается тем, что шаговый привод с объемным дозированием содержит исполнительный механизм, связанный с золотником реверса, неподвижный корпус дозатора с каналами, гидравлически связанными с золотником реверса, а также с источником питания и сливом, жестко связанным с валом двигателя, и установленную в корпусе с возможностью вращения пробку дозатора, в которой выполнены радиальные каналы, а дозатор выполнен радиально-поршневым и снабжен поршнями, размещенными по оси радиальных каналов пробки с возможностью перемещения последних.The task is achieved in that the step-by-step drive with volumetric dosing contains an actuator associated with the reverse spool, a stationary dispenser housing with channels hydraulically connected to the reverse spool, as well as a power source and a drain rigidly connected to the motor shaft, and installed in the housing rotatable metering tube, in which radial channels are made, and the metering unit is made radial-piston and equipped with pistons placed along the axis of the tube’s radial channels scheniya past.

На фиг.1, фиг.2, фиг 3 и фиг.4 представлен шаговый привод с объемным дозированием.In figure 1, figure 2, figure 3 and figure 4 presents a step drive with volumetric dosing.

Привод включает исполнительный механизм 1, связанный с золотником реверса 2. Корпус 3 радиально-поршневого дозатора гидравлически связан с золотником реверса 2, а также с источником питания Р₀ и сливом P_с. Пробка 4, в которой выполнены сквозные радиальные каналы 5, 6, 7, разнесенные вдоль оси вращения, жестко связана с валом двигателя 8 (фиг.2) и вращается в корпусе 3. В радиальных каналах 5, 6, 7 пробки 4 перемещаются поршни 9, 10, 11 (фиг 2, фиг.3, фиг.4). В корпусе 3 выполнены сквозные продольные каналы 12, 13, 14, а также канал 15, связывающий гидравлически каналы 14 и 13 (фиг.1 и фиг.2). Корпус 3 с пробкой 4 закрыты с обеих сторон крышками 16 (фиг.2).The drive includes an actuator 1 connected to the reverse spool 2. The housing 3 of the radial-piston dispenser is hydraulically connected to the reverse spool 2, as well as to the power source P ₀ and drain P _s . A plug 4, in which through radial channels 5, 6, 7 are spaced along the axis of rotation, is rigidly connected to the shaft of the engine 8 (FIG. 2) and rotates in the housing 3. In the radial channels 5, 6, 7 of the plug 4, the pistons 9 move , 10, 11 (FIG. 2, FIG. 3, FIG. 4). In the housing 3, through longitudinal channels 12, 13, 14 are made, as well as a channel 15, which hydraulically connects the channels 14 and 13 (Fig. 1 and Fig. 2). The housing 3 with the stopper 4 is closed on both sides by covers 16 (Fig. 2).

Шаговый привод с объемным дозированием работает следующим образом.Step drive with volumetric dosing works as follows.

Гидравлическая система предварительно заполняется рабочей жидкостью. Движение от двигателя 8 передается пробке 4, которая вращается в неподвижном корпусе 3. При этом жидкость от источника питания Р₀ поступает, через подводящее отверстие в корпусе 3, в канал 12, в радиальный канал 5 пробки 4. Поршень 9 перемещается в радиальном канале 5 и вытесняет жидкость через выходное отверстие P₁ в корпусе 3 и золотник реверса 2 в одну полость исполнительного механизма 1. Жидкость из другой полости исполнительного механизма 1 через золотник реверса 2 поступает в входное отверстие Р₁, канал 13 корпуса 3, радиальный канал 6 пробки 4. Поршень 10 (фиг.3), перемещающийся в радиальном канале 6, вытесняет жидкость через канал 15 в канал 14, выполненные в корпусе 3. Последний в данный момент гидравлически соединен с радиальным каналом 7 пробки 4, в котором перемещается поршень 11 (фиг.4), вытесняющий жидкость через сливное отверстие в корпусе 3 на слив Р_c.The hydraulic system is pre-filled with hydraulic fluid. The movement from the engine 8 is transmitted to the plug 4, which rotates in a fixed housing 3. In this case, the liquid from the power source P ₀ enters, through the supply hole in the housing 3, into the channel 12, into the radial channel 5 of the plug 4. The piston 9 moves in the radial channel 5 and displaces the liquid through the outlet P ₁ in the housing 3 and the reverse spool 2 into one cavity of the actuator 1. The fluid from the other cavity of the actuator 1 through the spool of the reverse 2 enters the inlet P ₁ , channel 13 of the housing 3, radial channel 6 of the tube 4 . P a pin 10 (Fig. 3) moving in the radial channel 6 displaces the liquid through the channel 15 into the channel 14, made in the housing 3. The latter is currently hydraulically connected to the radial channel 7 of the plug 4, in which the piston 11 moves (Fig. 4 ) displacing the liquid through the drain hole in the housing 3 to drain P _c .

Таким образом, при вращении пробки 4 происходит смещение выходного звена исполнительного механизма, в данном случае штока гидроцилиндра. Выше описан один шаг смещения выходного звена исполнительного механизма. Исполнительным механизмом может быть как гидроцилиндр, так и гидромотор.Thus, when the plug 4 is rotated, the output link of the actuator displaces, in this case the hydraulic cylinder rod. One step of displacement of the output link of the actuator is described above. The actuator can be either a hydraulic cylinder or a hydraulic motor.

Дальнейшее вращение пробки приводит к повторению шага.Further rotation of the plug leads to a repeat of the step.

Реверс движения исполнительного механизм осуществляется переключением золотника реверса 2.The movement of the actuator is reversed by switching the spool of the reverse 2.

Величина перемещения исполнительного механизма 1 определяется числом шагов, а скорость движения - угловой скоростью вращения пробки 4 относительно корпуса 3.The amount of movement of the actuator 1 is determined by the number of steps, and the speed is determined by the angular velocity of rotation of the plug 4 relative to the housing 3.

Величину шага t_p определяют из формулыThe value of step t _p is determined from the formula

где S_п - площадь поршней;where S _p - the area of the pistons;

l_п - ход поршней;l _p - piston stroke;

S_p - рабочая площадь гидроцилиндра;S _p - the working area of the hydraulic cylinder;

W_п - объема жидкости за один поворот пробки.W _p - the volume of fluid in one rotation of the tube.

Скорость перемещения V штока определяется по формулеThe speed of movement of the V rod is determined by the formula

где ω - угловая скорость вращения пробки.where ω is the angular velocity of rotation of the tube.

Использование радиально-поршневого дозатора позволяет уменьшить затраты на его реализацию, так как отпадает необходимость использования сложных золотниковых систем и системы управления ими.The use of a radial piston dispenser allows to reduce the cost of its implementation, since there is no need to use complex spool systems and their control systems.

Claims

A step-by-step drive with volumetric dosing, comprising an actuator connected to the reverse spool, a fixed dispenser housing with channels hydraulically connected to the reverse spool, as well as a power source and a drain, rigidly connected to the motor shaft and mounted in the rotator housing of the dispenser, in which radial channels are made, characterized in that the dispenser is made of a radial piston and is equipped with pistons located in the tube spaced apart along the axis of the radial channels with the possibility of movement I was in the past.