RU2688783C1 - Electrohydraulic drive - Google Patents
Electrohydraulic drive Download PDFInfo
- Publication number
- RU2688783C1 RU2688783C1 RU2018126275A RU2018126275A RU2688783C1 RU 2688783 C1 RU2688783 C1 RU 2688783C1 RU 2018126275 A RU2018126275 A RU 2018126275A RU 2018126275 A RU2018126275 A RU 2018126275A RU 2688783 C1 RU2688783 C1 RU 2688783C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydraulic
- stage
- input
- valve
- control
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B9/00—Servomotors with follow-up action, e.g. obtained by feed-back control, i.e. in which the position of the actuated member conforms with that of the controlling member
- F15B9/02—Servomotors with follow-up action, e.g. obtained by feed-back control, i.e. in which the position of the actuated member conforms with that of the controlling member with servomotors of the reciprocatable or oscillatable type
- F15B9/03—Servomotors with follow-up action, e.g. obtained by feed-back control, i.e. in which the position of the actuated member conforms with that of the controlling member with servomotors of the reciprocatable or oscillatable type with electrical control means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в регулируемых объемно-замкнутых электрогидравлических приводах.The invention relates to the field of mechanical engineering and can be used in adjustable volume-closed electro-hydraulic actuators.
Известен электрогидравлический привод (ЭГП) по патенту РФ №2646169 «Электрогидравлический привод», принятый за прототип.Known electro-hydraulic drive (EGP) for the patent of the Russian Federation No. 2646169 "Electro-hydraulic drive", adopted for the prototype.
Данный ЭГП содержит регулируемый аксиально-поршневой насос (РАПН) с электрогидравлическим механизмом управления и гидродвигатель, кинематически соединенный с объектом регулирования, датчик положения люльки РАПН, приводной двигатель, предохранительный клапан, первый и второй подпиточные клапаны, пополнительный бак, сумматор, вспомогательный насос, при этом напорная гидролиния вспомогательного насоса соединена с гидравлическим входом механизма управления РАПН, а также с входом предохранительного клапана и с входами первого и второго подпиточных клапанов, выходы которых соединены с силовыми магистралями гидродвигателя, вход вспомогательного насоса и выход предохранительного клапана соединены с пополнительным баком, электрический выход датчика положения люльки РАПН соединен с первым входом сумматора, второй вход которого является управляющим входом ЭГП, а выход сумматора соединен с электрическим входом электрогидравлического механизма управления РАПН, вал приводного двигателя кинематически соединен с входными валами РАПН и вспомогательного насоса, третий и четвертый подпиточные клапаны, двухкаскадный двухпозиционный четырехлинейный гидрораспределитель, состоящий из гидрораспределителя первого каскада с электромагнитным управлением и гидрораспределителя второго каскада с гидравлическим управлением, при этом напорная гидролиния вспомогательного насоса соединена со входами третьего и четвертого подпиточного клапанов, выходы которых соединены с соответствующими силовыми магистралями РАПН, напорная гидролиния вспомогательного насоса дополнительно соединена с первым каналом, а также с третьим заглушенным каналом гидрораспределителя первого каскада, четвертый канал гидрораспределителя первого каскада соединен с управляющим гидравлическим входом гидрораспределителя второго каскада, а второй канал гидрораспределителя первого каскада гидролинией соединен с пополнительным баком, первый и второй каналы гидрораспределителя второго каскада соединены между собой и каждый из них с соответствующей силовой магистралью РАПН, а третий и четвертый каналы гидрораспределителя второго каскада разъединены между собой и соединены с соответствующей силовой магистралью гидродвигателя.This EGP contains an adjustable axial-piston pump (RAP) with an electro-hydraulic control mechanism and a hydraulic motor, kinematically connected to the control object, the position of the BVC cradle, drive motor, safety valve, the first and second make-up valves, an additional tank, an adder, an auxiliary pump, This pressure hydroline of the auxiliary pump is connected to the hydraulic inlet of the RAPN control mechanism, as well as to the inlet of the safety valve and to the inlets of the first and second make-up valves, the outputs of which are connected to the power lines of the hydraulic motor, the input of the auxiliary pump and the output of the safety valve are connected to the auxiliary tank, the electrical output of the cradle position sensor RAP is connected to the first input of the adder, the second input is the control input of the EGP, and the output of the adder is connected to the electric input electrohydraulic control mechanism RPS, the shaft of the drive motor is kinematically connected to the input shafts of the RAP and auxiliary pump, the third and even dual-stage two-stage four-line hydraulic valve, consisting of a first stage hydraulic control valve with electromagnetic control and a hydraulic control valve of the second stage, with auxiliary pump hydraulic line connected to the inputs of the third and fourth charging valves, the outlets of which are connected to the corresponding power lines of the RP pump. the auxiliary line's hydroline is additionally connected to the first channel as well as to The retired channel of the first stage hydraulic distributor, the fourth channel of the first stage hydraulic distributor is connected to the control hydraulic input of the second stage hydraulic distributor, and the second channel of the hydraulic distributor of the first cascade is connected to an additional tank, the first and second channels of the second stage hydraulic distributor are interconnected and each of the floor sections is connected. RAPN highway, and the third and fourth channels of the second stage hydrodistributor are separated from each other and s with appropriate hydraulic power manifold.
Недостатками данного ЭГП являются:The disadvantages of this EGP are:
1. При перемещении объекта регулирования с большой скоростью и в случае выхода из строя приводного двигателя ЭГП, объект регулирования переходит в неуправляемый режим перемещения по инерции. Данная аварийная ситуация, приводит к выходу из строя гидродвигателя ЭГП и элементов конструкции объекта регулирования,1. When moving the object of regulation with high speed and in case of failure of the EGP drive motor, the object of regulation goes into uncontrolled mode of inertial movement. This emergency situation leads to the failure of the EGP hydraulic motor and the structural elements of the control object,
2. Кроме того, при не работающем приводном двигателе происходит разрыв потока рабочей жидкости во всасывающей силовой магистрали гидродвигателя, переходящего в этом случае в насосный режим работы, ввиду отсутствия давления подпитки рабочей жидкости от вспомогательного насоса.2. In addition, when the drive engine is not running, the flow of the working fluid in the suction power line of the hydraulic motor breaks, which then passes into the pumping mode of operation, due to the lack of pressure to feed the working fluid from the auxiliary pump.
3. Разрыв потока рабочей жидкости сопровождается выделением воздуха из растворенного состояния в рабочей жидкости в нерастворенное, что отрицательно отразится на технических характеристиках ЭГП, таких как точность отработки управляющего входного сигнала и ресурс работы ЭГП.3. The rupture of the working fluid flow is accompanied by the release of air from the dissolved state in the working fluid into the undissolved, which will adversely affect the technical characteristics of the EGP, such as the accuracy of the control input signal and the life of the EGP.
Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности ЭГП в случае выхода из строя приводного двигателя ЭГП при перемещении объекта регулирования с большой скоростью, с сохранением работоспособности гидродвигателя из состава ЭГП и элементов конструкции объекта регулирования, посредством ограничения скорости потока рабочей жидкости через гидродвигатель, за счет введения гидродросселя в гидролинию, соединяющую третий и четвертый каналы гидрораспределителя второго каскада, а также посредством уменьшения загазованности рабочей жидкости путем введения в состав ЭГП двух антикавитационных клапанов.The aim of the invention is to improve the reliability of EGP in case of failure of the drive motor EGP when moving the control object at high speed, while maintaining the efficiency of the hydraulic motor from the EGP and structural elements of the control object, by limiting the flow rate of the working fluid through the hydraulic motor the hydroline connecting the third and fourth channels of the second stage hydrodistributor, as well as by reducing gas pollution whose fluids by introducing two anti-cavitation valves into the EGP.
Данная техническая задача решается тем, что в электрогидравлический привод, содержащий РАПН с электрогидравлическим механизмом управления и гидродвигатель, кинематически соединенный с объектом регулирования, датчик положения люльки РАПН, приводной двигатель, предохранительный клапан, первый и второй подпиточные клапаны, пополнительный бак, сумматор, вспомогательный насос, при этом напорная гидролиния вспомогательного насоса соединена с гидравлическим входом механизма управления РАПН, а также с входом предохранительного клапана и с входами первого и второго подпиточных клапанов, выходы которых соединены с силовыми магистралями гидродвигателя, вход вспомогательного насоса и выход предохранительного клапана соединены с пополнительным баком, электрический выход датчика положения люльки РАПН соединен с первым входом сумматора, второй вход которого является управляющим входом ЭГП, а выход сумматора соединен с электрическим входом электрогидравлического - механизма управления РАПН, вал приводного двигателя кинематически соединен с входными валами РАПН и вспомогательного насоса, третий и четвертый подпиточные клапаны, двухкаскадный двухпозиционный четырехлинейный гидрораспределитель, состоящий из гидрораспределителя первого каскада с электромагнитным управлением и гидрораспределителя второго каскада с гидравлическим управлением, при этом напорная гидролиния вспомогательного насоса соединена со входами третьего и четвертого подпиточного клапанов, выходы которых соединены с соответствующими силовыми магистралями РАПН, напорная гидролиния вспомогательного насоса дополнительно соединена с первым каналом, а также с третьим заглушенным каналом гидрораспределителя первого каскада, четвертый канал гидрораспределителя первого каскада соединен с управляющим гидравлическим входом гидрораспределителя второго каскада, а второй канал гидрораспределителя первого каскада гидролинией соединен с пополнительным баком, первый и второй каналы гидрораспределителя второго каскада соединены между собой и каждый из них с соответствующей силовой магистралью РАПН, введены первый и второй антикавитационные клапаны, входы которых гидролинией соединены с выходом предохранительного клапана и с пополнительным баком, а выходы с соответствующими силовыми магистралями гидродвигателя, при этом третий и четвертый каналы гидрораспределителя второго каскада соединены между собой через гидродроссель и каждый из них гидролиниями соединен с соответствующими силовыми магистралями гидродвигателя.This technical problem is solved by the fact that in an electro-hydraulic drive containing RAP with an electro-hydraulic control mechanism and a hydraulic motor, kinematically connected to the object of regulation, the position of the cradle of the RAP, drive motor, safety valve, the first and second make-up valves, additional tank, adder, auxiliary pump , at the same time the pressure hydroline of the auxiliary pump is connected to the hydraulic inlet of the RAPN control mechanism, as well as to the inlet of the safety valve and the inputs of the first and second make-up valves, the outputs of which are connected to the power lines of the hydraulic motor, the input of the auxiliary pump and the output of the safety valve are connected to the secondary tank, the electrical output of the bass position sensor RAPN is connected to the first input of the adder, the second input is the control input of the EGP, and the output of the adder connected to the electrical input of the electro-hydraulic RAPN control mechanism; the drive motor shaft is kinematically connected to the RAPH input shafts and auxiliary the third and fourth makeup valves; a two-stage two-position four-line hydraulic valve consisting of a first stage hydraulic valve with solenoid control and a second hydraulic control valve with a hydraulic control; the hydraulic line of the auxiliary pump is connected to the inputs of the third and fourth pressure valve, whose outlets are connected with corresponding RAPN power lines, auxiliary pump pressure line is additionally connected the fourth channel of the first stage hydraulic distributor is connected to the control hydraulic input of the second stage hydraulic distributor, and the second channel of the hydraulic distributor of the first cascade is connected to the first channel and the third channel of the first cascade; and each of them with the corresponding power mains RAPN, introduced the first and second anti-cavitation valves, the inputs of which are hydro iniey connected to the outlet of the safety valve and popolnitelnym tank, and outputs a corresponding hydraulic power highways, wherein the third and fourth channels of the control valve of the second stage are interconnected through the throttle valve and the hydraulic lines each connected to a respective hydraulic power highways.
Изобретение поясняется чертежом, на котором представлена схема заявляемого электрогидравлического привода.The invention is illustrated in the drawing, which shows a diagram of the inventive electro-hydraulic drive.
В заявляемый ЭГП, содержащий РАПН 1 с электрогидравлическим механизмом управления 2 и датчиком положения люльки 3, приводимый в действие приводным двигателем 4, гидродвигатель 5, кинематически соединенный с объектом регулирования 6, сумматор 7, пополнительный бак 8, предохранительный клапан 9, первый 10, второй 11, третий 12 и четвертый 13 подпиточные клапаны, вспомогательный насос 14, кинематически соединенный с валом РАПН 1, причем всасывающая гидролиния 15 вспомогательного насоса 14 соединена с пополнительным баком 8, напорная гидролиния 16 вспомогательного насоса 14 соединена с гидравлическим входом электрогидравлического механизма управления 2, а через предохранительный клапан 9 с пополнительным баком 8, напорная гидролиния 16 вспомогательного насоса 14 также соединена с входами первого 10 и второго 11 подпиточных клапанов, выходы которых гидролиниями соединены с соответствующими силовыми магистралями 17 и 18 гидродвигателя 5, электрический выход датчика положения люльки 3 соединен с первым входом сумматора 7, второй вход которого является управляющим входом ЭГП, а выход сумматора 7 соединен с электрическим входом электрогидравлического механизма управления 2, двухкаскадный четырехлинейный двухпозиционный гидрораспределитель 19 с гидрораспределителем первого каскада 20 с электромагнитным управлением и гидрораспределителем второго каскада 21 с гидравлическим управлением, при этом напорная гидролиния 16 вспомогательного насоса 14 соединена со входами третьего 12 и четвертого 13 подпиточных клапанов, выходы которых соединены с соответствующими силовыми магистралями 22 и 23 РАПН 1, напорная гидролиния 16 вспомогательного насоса 14 соединена с первым каналом, который соединен с третьим заглушенным каналом гидрораспределителя первого каскада 20, четвертый канал которого соединен с гидравлическим управляющим входом гидрораспределителя второго каскада 21 и со своим вторым каналом, который гидролинией соединен с пополнительным баком 8, первый и второй каналы гидрораспределителя второго каскада 21 соединены между собой и каждый из них с соответствующими силовыми магистралями 22, 23 РАПН 1, введены первый 24 и второй 25 антикавитационные клапаны входы которых гидролинией соединены с выходом предохранительного клапана 9 и с пополнительным баком 8, а их выходы с соответствующими силовыми магистралями 17, 18 гидродвигателя 5, при этом третий и четвертый каналы гидрораспределителя второго каскада 21 соединены между собой через вновь введенный гидродроссель 26 и каждый из них гидролиниями соединен с соответствующими силовыми магистралями 17, 18 гидродвигателя 5.In the inventive
Повышение надежности ЭГП в результате выхода из строя приводного двигателя ЭГП или его аварийного отключения от электрической сети осуществляется следующим образом.Improving the reliability of EGP as a result of the failure of the EGP drive motor or its emergency disconnection from the electrical network is carried out as follows.
При работе ЭГП в динамическом режиме и выходе из строя приводного двигателя 4 вспомогательный насос 14 перестает создавать давление подпитки, в результате рабочая жидкость через предохранительный клапан 9 и гидрораспределитель первого каскада с электромагнитным управлением 20 не поступает на гидравлически управляемый вход гидрораспределителя второго каскада 21, вследствие чего гидрораспределитель 21 переходит с позиции II в позицию I, соединяя через гидродроссель 26 третий и четвертый каналы гидрораспределителя 21 с силовыми магистралями 17 и 18 соответственно. В результате чего в силовых магистралях 17, 18 соединенных с гидродвигателем 5 давление подпитки исчезает, объект регулирования 6 переходит в неуправляемый режим перемещения по инерции, а гидродвигатель 5 переходит в насосный режим работы, при этом рабочая жидкость из одной силовой магистрали например 17 перемещается в другую - 18. Вследствие этого уменьшается давление, например в силовой магистрали 17, что приводит к открытию антикавитационного клапана 24 и рабочая жидкость из пополнительного бака 8 через предохранительный клапан 9 поступает на вход антикавитационного клапана 24 и далее в силовую магистраль 17. При изменении направления перемещения вала (штока) гидродвигателя 5 аналогично срабатывает симметрично расположенный антикавитационный клапан 25.When the EGP operates in dynamic mode and the
Поступление рабочей жидкости из пополнительного бака 8 через антикавитационный клапан 24 или 25 в соответствующие силовые магистрали 17 или 18 гидродвигателя 5, предотвращает разрыв потока рабочей жидкости, сопровождаемый выделением воздуха из растворенного состояния рабочей жидкости в нерастворенное, следствием чего является отсутствие кавитационных явлений в гидродвигателе 5 и гидроаппаратуре ЭГП. При последующей работе ЭГП в его рабочей жидкости будет отсутствовать нерастворенный воздух, благодаря чему будет сохраняться точность отработки ЭГП управляющего входного сигнала.The flow of working fluid from the
Рабочая жидкость, например, из силовой магистрали 18 перетекает по гидролинии, соединенной с третьим каналом гидрораспределителя второго каскада 21 и через гидродроссель 26 в гидролинию, соединяющую четвертый канал гидрораспределителя 21 с силовой магистралью 17, при этом создается противодавление, что приводит к уменьшению скорости перемещения объекта регулирования 6, а также сокращению времени до его полной остановки и уменьшению пройденного им пути.The working fluid, for example, from the
Таким образом, повышается надежность ЭГП за счет уменьшения скорости и пути перемещения объекта регулирования 6, в результате сохраняется целостность гидродвигателя 5, а также элементов конструкции объекта регулирования 6 и уменьшается загазованность рабочей жидкости.Thus, the reliability of EGP is increased by reducing the speed and path of movement of the control object 6, as a result, the integrity of the
Дополнительным положительным техническим эффектом заявляемого изобретения является возможность осуществления ручного перемещения объекта регулирования 6, при отсутствии управляющего сигнала на электрическом входе гидрораспределителя первого каскада с электромагнитным управлением 20 для проведения технического обслуживания ЭГП или его установки в требуемое положение (наведение).An additional positive technical effect of the claimed invention is the possibility of manual movement of the object of regulation 6, in the absence of a control signal at the electrical input of the hydraulic distributor of the first stage with
Таким образом, заявляемый ЭГП выполняет заявленные цели изобретения, что подтверждается его положительными испытаниями в АО «ВНИИ «Сигнал».Thus, the claimed EGP performs the stated objectives of the invention, as evidenced by its positive tests in JSC "VNII" Signal ".
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018126275A RU2688783C1 (en) | 2018-07-16 | 2018-07-16 | Electrohydraulic drive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018126275A RU2688783C1 (en) | 2018-07-16 | 2018-07-16 | Electrohydraulic drive |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2688783C1 true RU2688783C1 (en) | 2019-05-22 |
Family
ID=66636628
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018126275A RU2688783C1 (en) | 2018-07-16 | 2018-07-16 | Electrohydraulic drive |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2688783C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5431182A (en) * | 1994-04-20 | 1995-07-11 | Rosemount, Inc. | Smart valve positioner |
US6512960B1 (en) * | 1999-05-11 | 2003-01-28 | Samson Aktiengesellschaft | Positioner and method for operating the positioner |
RU2561254C1 (en) * | 2014-03-18 | 2015-08-27 | Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт "Сигнал" (АО "ВНИИ "Сигнал") | Electrohydraulic drive |
RU2593325C1 (en) * | 2015-09-07 | 2016-08-10 | Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт "Сигнал" (АО "ВНИИ "Сигнал") | Hydroelectric drive |
RU2646169C1 (en) * | 2017-05-26 | 2018-03-01 | Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт "Сигнал" | Electric-hydraulic drive |
-
2018
- 2018-07-16 RU RU2018126275A patent/RU2688783C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5431182A (en) * | 1994-04-20 | 1995-07-11 | Rosemount, Inc. | Smart valve positioner |
US6512960B1 (en) * | 1999-05-11 | 2003-01-28 | Samson Aktiengesellschaft | Positioner and method for operating the positioner |
RU2561254C1 (en) * | 2014-03-18 | 2015-08-27 | Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт "Сигнал" (АО "ВНИИ "Сигнал") | Electrohydraulic drive |
RU2593325C1 (en) * | 2015-09-07 | 2016-08-10 | Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт "Сигнал" (АО "ВНИИ "Сигнал") | Hydroelectric drive |
RU2646169C1 (en) * | 2017-05-26 | 2018-03-01 | Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт "Сигнал" | Electric-hydraulic drive |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101688544B (en) | Fluid pressure drive unit and snow removal unit | |
CN1818382A (en) | Closed electrohydraulic controlling system | |
KR910003223A (en) | Hydraulic pump control circuit of traveling construction machine | |
US9458604B2 (en) | Hybrid apparatus and method for hydraulic systems | |
CN108412847B (en) | Electro-hydrostatic actuator with load compensation and high position precision and control method | |
CN104033154A (en) | TBM dual-mode switching pushing hydraulic system | |
US11060263B2 (en) | Excavator and control valve for excavator | |
RU2688783C1 (en) | Electrohydraulic drive | |
CN106257060B (en) | Non-similar redundancy electric steering device | |
CN105156376A (en) | Closed hydraulic servo loading system, hydraulic device and loading device | |
WO2020162353A1 (en) | Hydraulic drive system | |
CN109469657B (en) | Hydraulic system and drilling machine | |
KR102385608B1 (en) | Control valves for shovels and shovels | |
US3744375A (en) | Fluid system | |
EP3112697A1 (en) | Shuttle valve for compensating differential flow rate of single-rod actuators in hydrostatic systems | |
KR20180020005A (en) | Hydraulic system of hydrostatic transmissions | |
US11821443B2 (en) | Actuator overpressurising assembly | |
KR20200035951A (en) | Shovel | |
CN111980978B (en) | Torque control hydraulic system based on push-pull speed of power head | |
CN113227587B (en) | Hydraulic variable pump set and excavator | |
JP2007333111A (en) | Control method and control device for pump flow rate | |
CN208763106U (en) | Half-closed hydraulic system of working | |
RU2646169C1 (en) | Electric-hydraulic drive | |
EP4230267A1 (en) | Pump system for a firefighting mixture generation system | |
CN215058530U (en) | Hydraulic system of miniature push bench |