RU2730560C1 - Pressure control hydraulic unit - Google Patents

Pressure control hydraulic unit Download PDF

Info

Publication number
RU2730560C1
RU2730560C1 RU2020106847A RU2020106847A RU2730560C1 RU 2730560 C1 RU2730560 C1 RU 2730560C1 RU 2020106847 A RU2020106847 A RU 2020106847A RU 2020106847 A RU2020106847 A RU 2020106847A RU 2730560 C1 RU2730560 C1 RU 2730560C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pressure
hydraulic
channel
control
control unit
Prior art date
Application number
RU2020106847A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Максим Ефимович Гойдо
Валерий Владимирович Бодров
Рамиль Мерсеитович Багаутдинов
Original Assignee
Валерий Владимирович Бодров
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Валерий Владимирович Бодров filed Critical Валерий Владимирович Бодров
Priority to RU2020106847A priority Critical patent/RU2730560C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2730560C1 publication Critical patent/RU2730560C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B9/00Servomotors 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
    • F15B9/02Servomotors 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
    • F15B9/08Servomotors 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 controlled by valves affecting the fluid feed or the fluid outlet of the servomotor
    • F15B9/09Servomotors 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 controlled by valves affecting the fluid feed or the fluid outlet of the servomotor 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

FIELD: machine building.SUBSTANCE: invention relates to hydraulic drives of rolling equipment and can be used for sheet forming presses. In hydraulic pressure control unit, comprising control unit 1 and controlled pump 2, which shaft is connected to driving engine shaft 3, suction channel 4 – with hydraulic tank 5, pressure channel 6 – with pressure channel of safety valve 7 of indirect action and pressure hydraulic line 8, to which pressure sensor 9 is connected, control channel 10 – with pressure channel of safety valve 11 with proportional electric control. Pressure channel of safety valve 11 is additionally connected to control channel of safety valve 7 by means of guide two-way two-position hydraulic distributor 12 with electric control. Drain channels of safety valves 7, 11 are connected with hydraulic tank 5. Pressure sensor 9 is connected to first input channel of control unit 1, and electronic control unit of safety valve 11 and electromagnet of hydraulic control valve 12 are connected to first and second output channels of control unit 1.EFFECT: pressure control in hydraulic unit pressure line.1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области объемного гидравлического привода, а именно: к гидравлическим устройствам регулирования давления в гидроприводах, работающих в течение определенного промежутка времени при нулевой скорости движения выходного звена гидродвигателя, - и может быть использовано при создании и модернизации, например, гидроприводов прижимной траверсы листоштамповочных прессов двойного действия.The invention relates to the field of a volumetric hydraulic drive, namely: to hydraulic devices for regulating the pressure in hydraulic drives, operating for a certain period of time at zero speed of movement of the output link of the hydraulic motor, and can be used in the creation and modernization of, for example, hydraulic drives of the clamping traverse of sheet metal stamping presses double acting.

Известен гидравлический блок регулирования давления, состоящий из регулирующего гидроаппарата, сливной канал которого соединен с гидробаком, и нерегулируемого насоса, канал всасывания которого соединен с гидробаком, а напорный канал - с напорной гидролинией [1]. При этом регулирующий гидроаппарат выполнен в виде переливного клапана с электромеханическим приводом настройки, а его напорный канал соединен с напорной гидролинией.Known hydraulic pressure control unit, consisting of a regulating hydraulic device, the drain channel of which is connected to the hydraulic tank, and an unregulated pump, the suction channel of which is connected to the hydraulic tank, and the pressure channel is connected to the pressure hydraulic line [1]. In this case, the regulating hydraulic device is made in the form of an overflow valve with an electromechanical adjustment drive, and its pressure channel is connected to a pressure hydraulic line.

В соответствии с конструкцией известного блока его работа сопровождается потерями мощности, которые обусловлены перетеканием рабочей жидкости через переливной клапан и равны произведению расхода рабочей жидкости через переливной клапан на давление настройки клапана. Эти потери имеют максимальное значение при нулевой скорости движения выходного звена гидродвигателя, подключенного к напорной гидролинии блока. В последнем случае рабочая жидкость при расходе, практически равном подаче нерегулируемого насоса, сливается в гидробак под давлением, на которое в текущий момент времени настроен переливной клапан. Указанные потери гидравлической мощности влекут за собой нагрев рабочей жидкости, что отрицательно сказывается на сроке ее службы и осложняет поддержание требуемого температурного режима работы гидросистемы, в составе которой используется блок.In accordance with the design of the known block, its operation is accompanied by power losses, which are caused by the flow of the working fluid through the overflow valve and are equal to the product of the flow rate of the working fluid through the overflow valve and the valve setting pressure. These losses have a maximum value at zero speed of movement of the output link of the hydraulic motor connected to the pressure hydraulic line of the unit. In the latter case, the working fluid, at a flow rate almost equal to the flow of the unregulated pump, is drained into the hydraulic tank under pressure, to which the overflow valve is currently set. The indicated losses of hydraulic power entail heating of the working fluid, which negatively affects its service life and complicates the maintenance of the required temperature regime of the hydraulic system, in which the unit is used.

Возникновение излишних потерь мощности в процессе работы рассмотренного гидравлического блока регулирования давления является его недостатком.The occurrence of unnecessary power losses during the operation of the considered hydraulic pressure control unit is its disadvantage.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является принятый в качестве прототипа гидравлический блок регулирования давления, содержащий блок управления, регулирующий гидроаппарат с пропорциональным электрическим управлением и насосную установку, в состав которой входят: регулируемый насос, канал всасывания которого соединен с гидробаком, а напорный канал - с напорным каналом предохранительного клапана непрямого действия (в материалах прототипа насосная установка обозначена условно и предохранительный клапан не показан) и напорной гидролинией, к которой присоединен датчик давления, - при этом датчик давления и электронный блок управления регулирующего гидроаппарата соединены соответственно с первым входным и первым выходным каналами блока управления, а сливные каналы регулирующего гидроаппарата и предохранительного клапана соединены с гидробаком [2]. Регулирующий гидроаппарат выполнен в виде редукционного клапана непрямого действия с пропорциональным электрическим управлением и установлен в напорной гидролинии.The closest to the claimed technical solution is a hydraulic pressure control unit adopted as a prototype, containing a control unit, a hydraulic control device with proportional electric control and a pumping unit, which includes: a variable pump, the suction channel of which is connected to the hydraulic tank, and the pressure channel - to the pressure channel of the indirect-acting safety valve (in the materials of the prototype the pumping unit is designated conventionally and the safety valve is not shown) and the pressure line to which the pressure sensor is connected - the pressure sensor and the electronic control unit of the control hydraulic device are connected to the first input and first output channels, respectively the control unit, and the drain channels of the regulating hydraulic device and the safety valve are connected to the hydraulic tank [2]. The regulating hydraulic device is made in the form of an indirect-acting reducing valve with proportional electrical control and is installed in the pressure hydraulic line.

При работе данного гидравлического блока подача насоса является переменной и соответствует потребляемому расходу. Однако при нулевой скорости движения выходного звена гидродвигателя, подключенного к напорной гидролинии блока, и, соответственно, при нулевом расходе рабочей жидкости в напорной гидролинии (при пренебрежении перетечками жидкости в гидросистеме) блок не позволяет произвести уменьшение давления в его напорной гидролинии по заданному закону, поскольку в указанном случае уменьшение давления осуществляется только вследствие незначительных перетечек рабочей жидкости через дроссель и каскад управления редукционного клапана непрямого действия, то есть является в значительной степени неуправляемым (при необходимости в повышенной скорости уменьшения давления).During the operation of this hydraulic unit, the pump flow is variable and corresponds to the consumed flow. However, at a zero speed of movement of the output link of the hydraulic motor connected to the pressure hydraulic line of the unit, and, accordingly, at zero flow rate of the working fluid in the pressure hydraulic line (neglecting fluid overflows in the hydraulic system), the unit does not allow reducing the pressure in its pressure hydraulic line according to a given law, since in this case, the pressure decrease is carried out only due to insignificant flows of the working fluid through the throttle and the control cascade of the indirect-acting reducing valve, that is, it is largely uncontrollable (if necessary, an increased rate of pressure decrease).

Необходимость в увеличении и уменьшении давления при нулевой скорости движения выходного звена гидродвигателя, подключенного к напорной гидролинии блока регулирования давления, возникает, например, при работе прижимных гидроцилиндров листоштамповочных прессов двойного действия (см., например: Катков Н.П., Решетов В.Ф. Определение оптимальных условий прижима фланца заготовки // Кузнечно-штамповочное производство. - 1971. - №9. - С. 16-18; Зубцов М.Е. Листовая штамповка. - Л.: Машиностроение, 1980. - 432 с).The need to increase and decrease the pressure at a zero speed of movement of the output link of the hydraulic motor connected to the pressure line of the pressure control unit arises, for example, when the pressure cylinders of double-acting sheet metal stamping presses are operating (see, for example: Katkov N.P., Reshetov V.F. Determination of optimal conditions for clamping the flange of the workpiece // Forging and stamping production. - 1971. - No. 9. - P. 16-18; Zubtsov ME Sheet stamping. - L .: Mashinostroenie, 1980. - 432 p.).

Дело в том, что для исключения появления гофров усилие защемления края листовой заготовки между матрицей и прижимом в процессе вытяжки при прочих равных условиях должно быть не менее некоторой величины, зависящей от текущих значений усилия и глубины вытяжки, а для исключения разрушения (разрыва) вытягиваемого изделия усилие защемления не должно превышать некоторый пороговый уровень.The fact is that in order to exclude the appearance of corrugations, the force of pinching the edge of the sheet blank between the matrix and the clamp during the drawing process, other things being equal, should be at least a certain value depending on the current values of the force and the drawing depth, and to exclude the destruction (rupture) of the stretched product the pinching force should not exceed a certain threshold level.

Таким образом, недостатком гидравлического блока регулирования давления, принятого в качестве прототипа, являются ограниченные функциональные возможности блока в части регулирования давления в его напорной гидролинии по заданному закону в сторону уменьшения давления при нулевой скорости движения выходного звена гидродвигателя, подключенного к напорной гидролинии.Thus, the disadvantage of the hydraulic pressure control unit, adopted as a prototype, is the limited functionality of the unit in terms of regulating the pressure in its pressure hydraulic line according to a given law in the direction of decreasing pressure at zero speed of movement of the output link of the hydraulic motor connected to the pressure hydraulic line.

Технической задачей, решаемой изобретением, является расширение функциональных возможностей гидравлического блока регулирования давления путем обеспечения возможности регулирования давления в его напорной гидролинии по заданному закону в сторону уменьшения давления при нулевой скорости движения выходного звена гидродвигателя, подключенного к напорной гидролинии.The technical problem solved by the invention is to expand the functionality of the hydraulic pressure control unit by providing the ability to regulate the pressure in its pressure hydraulic line according to a given law in the direction of decreasing pressure at a zero speed of movement of the output link of the hydraulic motor connected to the pressure hydraulic line.

Для решения поставленной задачи в известном гидравлическом блоке регулирования давления, содержащем блок управления, регулирующий гидроаппарат с пропорциональным электрическим управлением и регулируемый насос, канал всасывания которого соединен с гидробаком, а напорный канал - с напорным каналом предохранительного клапана непрямого действия и напорной гидролинией, к которой присоединен датчик давления, при этом датчик давления и электронный блок управления регулирующего гидроаппарата соединены соответственно с первым входным и первым выходным каналами блока управления, а сливные каналы регулирующего гидроаппарата и предохранительного клапана соединены с гидробаком, согласно изобретению регулируемый насос снабжен регулятором давления с дистанционным гидравлическим управлением, регулирующий гидроаппарат выполнен в виде предохранительного клапана, напорный канал которого соединен непосредственно с каналом управления насоса и посредством дополнительного двухлинейного двухпозиционного направляющего гидрораспределителя с электрическим управлением с каналом управления предохранительного клапана непрямого действия, при этом электромагнит дополнительного гидрораспределителя соединен со вторым выходным каналом блока управления.To solve this problem, in a known hydraulic pressure control unit containing a control unit, a hydraulic control device with proportional electric control and a variable pump, the suction channel of which is connected to the hydraulic tank, and the pressure channel to the pressure channel of the indirect-acting safety valve and the pressure line to which it is connected pressure sensor, while the pressure sensor and the electronic control unit of the control hydraulic device are connected respectively to the first input and first output channels of the control unit, and the drain channels of the control hydraulic device and the safety valve are connected to the hydraulic tank, according to the invention, the variable pump is equipped with a pressure regulator with remote hydraulic control, which regulates the hydraulic device is made in the form of a safety valve, the pressure channel of which is connected directly to the pump control channel and by means of an additional two-line two-position pressure an electrically controlled hydraulic valve with a control channel of the indirect safety valve, while the electromagnet of the additional hydraulic valve is connected to the second output channel of the control unit.

Совокупность признаков, состоящая в том, что: регулируемый насос снабжен регулятором давления с дистанционным гидравлическим управлением, регулирующий гидроаппарат выполнен в виде предохранительного клапана, напорный канал которого соединен непосредственно с каналом управления насоса и посредством дополнительного двухлинейного двухпозиционного направляющего гидрораспределителя с электрическим управлением с каналом управления предохранительного клапана непрямого действия, при этом электромагнит дополнительного гидрораспределителя соединен со вторым выходным каналом блока управления, - обеспечивает расширение функциональных возможностей блока в части регулирования давления в его напорной гидролинии по заданному закону в сторону уменьшения давления при нулевой скорости движения выходного звена гидродвигателя, подключенного к напорной гидролинии.The set of features, consisting in the fact that: the variable pump is equipped with a pressure regulator with remote hydraulic control, the control hydraulic device is made in the form of a safety valve, the pressure channel of which is connected directly to the pump control channel and through an additional two-line two-position directional directional valve with electric control with a safety control channel an indirect valve, while the electromagnet of the additional hydraulic valve is connected to the second output channel of the control unit, - provides an expansion of the unit's functionality in terms of regulating the pressure in its pressure head line according to a given law towards decreasing the pressure at a zero speed of movement of the output link of the hydraulic motor connected to the pressure head line ...

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена принципиальная гидравлическая схема гидравлического блока регулирования давления.The essence of the invention is illustrated by the drawing, which shows a basic hydraulic diagram of a hydraulic pressure control unit.

Гидравлический блок регулирования давления включает в свой состав: блок управления 1 и регулируемый насос 2, вал которого соединен с валом приводящего двигателя 3, канал всасывания 4 - с гидробаком 5, напорный канал 6 - с напорным каналом предохранительного клапана 7 непрямого действия и напорной гидролинией 8, к которой присоединен датчик давления 9, канал управления 10 - с напорным каналом регулирующего гидроаппарата, выполненного в виде предохранительного клапана 11 с пропорциональным электрическим управлением. При этом напорный канал предохранительного клапана 11 дополнительно соединен с каналом управления предохранительного клапана 7 непрямого действия посредством двухлинейного двухпозиционного направляющего гидрораспределителя 12 с электрическим управлением, проходное сечение которого при обесточенном электромагните его управления перекрыто, а при подаче управляющего электрического сигнала на электромагнит открыто. Сливные каналы предохранительных клапанов 7, 11 соединены с гидробаком 5.The hydraulic pressure control unit includes: control unit 1 and variable pump 2, the shaft of which is connected to the shaft of the driving motor 3, the suction channel 4 - with the hydraulic tank 5, the pressure channel 6 - with the pressure channel of the safety valve 7 of indirect action and the pressure line 8 , to which the pressure sensor 9 is connected, the control channel 10 is with the pressure channel of the regulating hydraulic device, made in the form of a safety valve 11 with proportional electric control. In this case, the pressure channel of the safety valve 11 is additionally connected to the control channel of the safety valve 7 of indirect action by means of a two-line two-position directional valve 12 with electric control, the flow area of which, when the electromagnet is de-energized, its control is closed, and when a control electric signal is applied to the electromagnet, it is open. The drain channels of the safety valves 7, 11 are connected to the hydraulic tank 5.

Давление открытия проходного сечения предохранительного клапана 11 пропорционально управляющему электрическому сигналу, поступающему на вход его электронного блока управления.The opening pressure of the passage section of the safety valve 11 is proportional to the control electrical signal entering the input of its electronic control unit.

Давление настройки предохранительного клапана 7 соответствует максимально допустимому значению давления в напорном канале 6 насоса 2 и, соответственно, в напорной гидролинии 8 блока регулирования давления.The setting pressure of the safety valve 7 corresponds to the maximum allowable pressure in the pressure channel 6 of the pump 2 and, accordingly, in the pressure line 8 of the pressure control unit.

По своему основному назначению клапан 7 предназначен для защиты блока регулирования давления в аварийных ситуациях (например, при выходе из строя регулятора давления насоса 2) от работы при давлении, превышающем максимально допустимое значение. В составе предлагаемого гидравлического блока регулирования давления клапан 7 в совокупности с клапаном 11 и гидрораспределителем 12 дополнительно служит для обеспечения регулирования давления в напорной гидролинии 8 по заданному закону в сторону уменьшения давления при нулевой скорости движения выходного звена гидродвигателя, подключенного к напорной гидролинии (на чертеже гидродвигатель не показан).According to its main purpose, valve 7 is designed to protect the pressure control unit in emergency situations (for example, when the pressure regulator of pump 2 fails) from operation at a pressure exceeding the maximum allowable value. As part of the proposed hydraulic pressure control unit, valve 7 in conjunction with valve 11 and hydraulic distributor 12 additionally serves to regulate the pressure in the pressure hydraulic line 8 according to a given law towards decreasing the pressure at zero speed of movement of the output link of the hydraulic motor connected to the pressure hydraulic line (in the drawing, the hydraulic motor not shown).

Датчик давления 9 соединен с первым входным каналом блока управления 1, а электронный блок управления предохранительного клапана 11 и электромагнит гидрораспределителя 12 соединены соответственно с первым и вторым выходными каналами блока управления 1.The pressure sensor 9 is connected to the first input channel of the control unit 1, and the electronic control unit of the safety valve 11 and the solenoid of the hydraulic valve 12 are connected to the first and second output channels of the control unit 1, respectively.

Блок управления 1 предназначен для обработки сигналов, формируемых обслуживающим персоналом, сигналов датчика давления 9 и формирования управляющих электрических сигналов для предохранительного клапана 11 и гидрораспределителя 12 в соответствии с вышеуказанными сигналами и введенным в блок программным обеспечением. В состав данного программного обеспечения входят, в частности, программы, определяющие законы изменения давления в напорной гидролинии 8 для различных условий использования блока регулирования давления.The control unit 1 is designed to process signals generated by the service personnel, signals from the pressure sensor 9 and generate control electrical signals for the safety valve 11 and the hydraulic valve 12 in accordance with the above signals and the software entered into the unit. The composition of this software includes, in particular, programs that determine the laws of pressure change in the pressure hydraulic line 8 for various conditions of use of the pressure control unit.

Регулируемый насос 2 снабжен поршневым гидроцилиндром 13 двухстороннего действия с односторонним штоком, шток которого соединен с регулирующим органом насоса, и стандартным регулятором давления с дистанционным гидравлическим управлением, в состав которого входят трехлинейный двухпозиционный дросселирующий гидрораспределитель 14 с подпружиненным золотником и гидравлическим управлением и постоянный дроссель 15. При этом напорный канал насоса 2 соединен: со штоковой полостью гидроцилиндра 13, в которой установлена пружина сжатия, с полостью управления золотника гидрораспределителя 14, противоположной его пружинной полости, с напорным каналом гидрораспределителя 14 и через дроссель 15 с пружинной полостью гидрораспределителя 14 и с каналом управления 10 насоса. Исполнительный канал гидрораспределителя 14 соединен с поршневой полостью гидроцилиндра 13, а сливной канал гидрораспределителя 14 - с дренажным каналом 16 насоса, который в свою очередь соединен с гидробаком 5. В исходной позиции «а» золотника гидрораспределителя 14, которую он занимает под действием пружины, напорный канал гидрораспределителя 14 заперт, а его исполнительный и сливной каналы соединены между собой. При этом под действием своей пружины поршень гидроцилиндра 13 занимает положением, при котором объем его поршневой полости минимален, а регулирующий орган насоса 2, соединенный со штоком гидроцилиндра 9, занимает положение, при котором рабочий объем насоса 2 имеет максимальное значение. Во второй рабочей позиции «б» золотника гидрораспределителя 14, сливной канал гидрораспределителя 14 заперт, а его напорный и исполнительный каналы соединены между собой.Variable pump 2 is equipped with a double-acting piston cylinder 13 with a one-way rod, the rod of which is connected to the pump regulator, and a standard pressure regulator with remote hydraulic control, which includes a three-way two-position throttling valve 14 with a spring-loaded spool and hydraulic control and a constant choke 15. In this case, the pressure channel of the pump 2 is connected: with the rod cavity of the hydraulic cylinder 13, in which the compression spring is installed, with the control cavity of the valve spool 14, opposite its spring cavity, with the pressure channel of the hydraulic valve 14 and through the throttle 15 with the spring cavity of the hydraulic valve 14 and with the control channel 10 pumps. The executive channel of the hydraulic valve 14 is connected to the piston cavity of the hydraulic cylinder 13, and the drain channel of the hydraulic valve 14 is connected to the drain channel 16 of the pump, which in turn is connected to the hydraulic tank 5. In the initial position "a" of the valve spool 14, which it occupies under the action of a spring, the pressure head the channel of the hydraulic valve 14 is closed, and its executive and drain channels are connected to each other. In this case, under the action of its spring, the piston of the hydraulic cylinder 13 occupies a position at which the volume of its piston cavity is minimal, and the regulating body of the pump 2, connected to the rod of the hydraulic cylinder 9, takes the position at which the working volume of the pump 2 has a maximum value. In the second working position "b" of the valve spool 14, the drain channel of the hydraulic valve 14 is locked, and its pressure and control channels are interconnected.

Напорная гидролиния 8 соединена с рабочей полостью гидродвигателя (на чертеже гидродвигатель не показан), в которой в процессе работы соответствующей машины должно осуществляться регулирование давления.The pressure hydraulic line 8 is connected to the working cavity of the hydraulic motor (the hydraulic motor is not shown in the drawing), in which the pressure must be regulated during the operation of the corresponding machine.

Гидравлический блок регулирования давления работает следующим образом.The hydraulic pressure control unit works as follows.

На вход электронного блока управления предохранительного клапана 11 со стороны первого выходного канала блока управления 1 поступает управляющий электрический сигнал, определяющий текущее значение давления открытия проходного сечения клапана 11. Указанный управляющий сигнал формируется на основании программы, введенной в блок управления 1 (при работе блока регулирования давления в автоматическом режиме) или внешнего сигнала управления, формируемого обслуживающим персоналом (при работе блока регулирования давления в режиме ручного управления), и сигнала отрицательной обратной связи от датчика давления 9.To the input of the electronic control unit of the safety valve 11 from the side of the first output channel of the control unit 1, an electrical control signal is received, which determines the current value of the opening pressure of the flow area of the valve 11. The specified control signal is generated based on the program entered into the control unit 1 (when the pressure control unit in automatic mode) or an external control signal generated by the service personnel (when the pressure control unit is operating in manual control mode), and a negative feedback signal from the pressure sensor 9.

Если давление в напорной гидролинии 8, определяемое нагрузкой на выходном звене гидродвигателя, подключенного к напорной гидролинии (на чертеже гидродвигатель не показан), меньше текущего давления открытия проходного сечения предохранительного клапана 11, то проходное сечение указанного клапана закрыто. При этом течение рабочей жидкости через дроссель 15 отсутствует, вследствие чего перепад давления на дросселе 15 и, соответственно, в полостях управления золотника дросселирующего гидрораспределителя 14 равен нулю. Поэтому золотник гидрораспределителя 14 под действием пружины занимает свое исходное положение «я», показанное на чертеже. В данном случае поршневая полость гидроцилиндра 13 посредством гидрораспределителя 14 через дренажный канал 16 соединена с гидробаком 5. Под действием своей пружины и жидкости под давлением, находящейся в штоковой полости, поршень гидроцилиндра 13 занимает положение, при котором объем его поршневой полости минимален, а регулирующий орган насоса 2, соединенный со штоком гидроцилиндра 13, занимает положение, при котором рабочий объем насоса 2 и, соответственно, подача насоса имеют максимальные значения.If the pressure in the pressure hydraulic line 8, determined by the load at the output link of the hydraulic motor connected to the pressure hydraulic line (the hydraulic motor is not shown in the drawing), is less than the current opening pressure of the flow section of the safety valve 11, then the flow area of the specified valve is closed. In this case, there is no flow of the working fluid through the throttle 15, as a result of which the pressure drop across the throttle 15 and, accordingly, in the control cavities of the spool of the throttle valve 14 is zero. Therefore, the valve spool 14 under the action of the spring takes its original position "I" shown in the drawing. In this case, the piston cavity of the hydraulic cylinder 13 by means of the hydraulic distributor 14 through the drainage channel 16 is connected to the hydraulic tank 5. Under the action of its spring and the fluid under pressure in the rod cavity, the piston of the hydraulic cylinder 13 occupies a position in which the volume of its piston cavity is minimal, and the regulating body pump 2, connected to the rod of the hydraulic cylinder 13, takes a position at which the working volume of the pump 2 and, accordingly, the pump flow have maximum values.

При превышении давлением в напорной гидролинии 8 текущего значения давления открытия проходного сечения предохранительного клапана 11 появляется течение рабочей жидкости при незначительной расходе (в силу относительно большого коэффициента гидравлического сопротивления дросселя 15) в гидробак 5 через дроссель 15, канал управления 10 и клапан 11. Причем расход жидкости через дроссель 15 тем больше, чем выше давление в напорной гидролинии 8. Из-за возникновения при этом перепада давления на дросселе 15, а тем самым и в полостях управления золотника гидрораспределителя 14 золотник последнего смещается в направлении пружинной полости, изменяя исходную коммутацию каналов данного гидрораспределителя на коммутацию, соответствующую второй рабочей позиции «б» золотника, в результате чего поршневая полость гидроцилиндра 13 соединяется с напорной гидролинией 8. Поскольку эффективная площадь поршня гидроцилиндра 13 со стороны его поршневой полости больше, чем со стороны штоковой полости, то результирующая сила давления жидкости на поршень оказывается направленной в сторону выдвижения штока. При выдвижении штока гидроцилиндра 13 происходит уменьшение рабочего объема насоса 2 и, соответственно, его подачи. При уменьшении подачи насоса 2 и прочих равных условиях давление в напорной гидролинии 8 несколько снижается и золотник гидрораспределителя 14 занимает положение, при котором обеспечивается уравновешивание всех сил, действующих на поршень со штоком гидроцилиндра 13 и на соединенный со штоком гидроцилиндра регулирующий орган насоса 2.When the pressure in the pressure line 8 exceeds the current value of the opening pressure of the flow area of the safety valve 11, a flow of working fluid appears at a low flow rate (due to the relatively large hydraulic resistance coefficient of the throttle 15) into the hydraulic tank 5 through the throttle 15, the control channel 10 and the valve 11. Moreover, the flow rate liquid through the throttle 15, the higher the pressure in the pressure hydraulic line 8. Due to the occurrence of a pressure drop across the throttle 15, and thereby in the control cavities of the valve spool 14, the spool of the latter is displaced in the direction of the spring cavity, changing the initial switching of the channels of this hydraulic valve for switching corresponding to the second working position "b" of the spool, as a result of which the piston cavity of the hydraulic cylinder 13 is connected to the pressure hydraulic line 8. Since the effective area of the piston of the hydraulic cylinder 13 from the side of its piston cavity is greater than from the side of the rod cavity, the result the control force of fluid pressure on the piston is directed towards the extension of the rod. When the rod of the hydraulic cylinder 13 is extended, the working volume of the pump 2 decreases and, accordingly, its supply. With a decrease in the flow of pump 2 and other things being equal, the pressure in the pressure hydraulic line 8 decreases slightly and the valve spool 14 takes a position at which the balance of all forces acting on the piston with the rod of the hydraulic cylinder 13 and on the regulating body of the pump 2 connected to the rod of the hydraulic cylinder is ensured.

При уменьшении давления в напорной гидролинии 8 (при условии, что это давление превышает текущее значение давления открытия проходного сечения клапана 11) и прочих равных условиях происходит увеличение подачи насоса 2.With a decrease in pressure in the pressure hydraulic line 8 (provided that this pressure exceeds the current value of the opening pressure of the flow area of the valve 11) and other things being equal, an increase in pump 2 flow occurs.

При нулевом расходе в напорной гидролинии 8, что соответствует нулевой скорости движения выходного звена гидродвигателя, подключенного к напорной гидролинии (на чертеже гидродвигатель не показан), регулирующий орган насоса 2 посредством гидроцилиндра 13 устанавливается в положение, при котором расход на выходе качающего блока насоса компенсирует перетечки через дроссель 15 и клапан 11. В силу малости расхода указанных перетечек потери мощности при работе блока регулирования давления на рассматриваемом режиме работы являются незначительными.At zero flow rate in the pressure hydraulic line 8, which corresponds to the zero speed of movement of the output link of the hydraulic motor connected to the pressure hydraulic line (the hydraulic motor is not shown in the drawing), the regulator of the pump 2 is set by means of the hydraulic cylinder 13 to the position at which the flow at the outlet of the pumping unit of the pump compensates for leakage through the throttle 15 and the valve 11. Due to the small flow rate of these flows, the power losses during the operation of the pressure control unit in the considered operating mode are insignificant.

Таким образом, при работе регулятора давления насоса 2 давление в напорной гидролинии 8 поддерживается на уровне, определяемом текущим значением управляющего электрического сигнала, поступающего от блока управления 1 на вход электронного блока управления предохранительного клапана 11 и, соответственно, текущим значением давления открытия проходного сечения клапана 11, при изменении рабочего объема насоса 2 и его подачи от нуля до соответствующих максимальных значений.Thus, during operation of the pressure regulator of pump 2, the pressure in the pressure line 8 is maintained at a level determined by the current value of the control electrical signal from the control unit 1 to the input of the electronic control unit of the safety valve 11 and, accordingly, by the current value of the opening pressure of the flow area of the valve 11 , when changing the working volume of pump 2 and its supply from zero to the corresponding maximum values.

При нулевой скорости движения выходного звена гидродвигателя, подключенного к напорной гидролинии 8 (на чертеже гидродвигатель не показан), увеличение управляющего электрического сигнала, поступающего от блока управления 1 на вход электронного блока управления предохранительного клапана 11, и, соответственно, увеличение давления открытия проходного сечения предохранительного клапана 11 влечет за собой соответствующее увеличение давления в напорной гидролинии 8 при некотором увеличении рабочего объема насоса 2. На начальном этапе переходного процесса увеличения давления в гидролинии 8 это происходит в основном для компенсации расхода рабочей жидкости, обусловленного сжимаемостью жидкости в напорной гидролинии 8 и рабочей полости гидродвигателя, присоединенной к ней (на чертеже гидродвигатель не показан), и податливостью стенок каналов, в которые заключена жидкость. По окончании переходного процесса увеличения давления в гидролинии 8 указанное увеличение рабочего объема насоса 2 связано с увеличением расхода перетечек рабочей жидкости через дроссель 15 и клапан 11.At zero speed of movement of the output link of the hydraulic motor connected to the pressure hydraulic line 8 (the hydraulic motor is not shown in the drawing), an increase in the control electrical signal from the control unit 1 to the input of the electronic control unit of the safety valve 11, and, accordingly, an increase in the opening pressure of the passage section of the safety valve valve 11 entails a corresponding increase in pressure in the pressure head line 8 with a slight increase in the working volume of the pump 2. At the initial stage of the transient process of increasing the pressure in the line 8, this occurs mainly to compensate for the flow rate of the working fluid due to the compressibility of the fluid in the pressure head line 8 and the working cavity the hydraulic motor connected to it (the hydraulic motor is not shown in the drawing), and the compliance of the walls of the channels in which the liquid is enclosed. At the end of the transient process of increasing the pressure in the hydraulic line 8, the indicated increase in the working volume of the pump 2 is associated with an increase in the flow rate of the working fluid flows through the throttle 15 and valve 11.

При уменьшении на рассматриваемом режиме работы блока регулирования давления управляющего электрического сигнала, поступающего от блока управления 1 на вход электронного блока управления предохранительного клапана 11, и, соответственно, уменьшении давления открытия проходного сечения предохранительного клапана 11 и появлении отставания в уменьшении давления в напорной гидролинии 8 (в соответствии с сигналом, поступающим на первый входной канал блока управления 1 от датчика давления 9) от требуемого значения сверх предельно допустимой погрешности (в силу малости расхода перетечек через дроссель 15 и клапан 11) со второго выходного канала блока управления 1 подается управляющий электрический сигнал на электромагнит направляющего гидрораспределителя 12. В результате этого проходное сечение гидрораспределителя 12 открывается и напорный канал предохранительного клапана 11 соединяется с каналом управления предохранительного клапана 7. Благодаря такому соединению, клапаны 7 и 11 в совокупности начинают работать как предохранительный клапан непрямого действия с пропорциональным электрическим управлением (при этом клапан 11 выполняет функцию управляющего каскада клапана 11). Проходное сечение основного каскада клапана 7 открывается и через него осуществляется слив рабочей жидкости из напорной гидролинии 8 в гидробак 5 напрямую через клапан 11 (в дополнению к незначительному потоку жидкости через дроссель 15 и клапан 11) при расходе, обеспечивающем необходимый закон снижения давления в гидролинии 8. При этом рабочий объем насоса 2 остается близким к нулю, поскольку от насоса требуется лишь компенсация расхода перетечек через дроссель 15, которые при понижении давления в гидролинии 8 уменьшаются.With a decrease in the considered mode of operation of the pressure control unit of the control electrical signal coming from the control unit 1 to the input of the electronic control unit of the safety valve 11, and, accordingly, a decrease in the opening pressure of the flow section of the safety valve 11 and the appearance of a lag in decreasing the pressure in the pressure head line 8 ( in accordance with the signal supplied to the first input channel of the control unit 1 from the pressure sensor 9) from the required value in excess of the maximum permissible error (due to the small flow rate of flows through the throttle 15 and valve 11) from the second output channel of the control unit 1 a control electrical signal is supplied to the solenoid of the directional valve 12. As a result, the flow area of the hydraulic valve 12 opens and the pressure channel of the safety valve 11 is connected to the control channel of the safety valve 7. Due to this connection, valves 7 and 11 together and start to work as an indirect-acting pressure relief valve with proportional electrical control (in this case, the valve 11 acts as a control stage of the valve 11). The flow area of the main cascade of the valve 7 opens and through it the working fluid is drained from the pressure line 8 into the hydraulic tank 5 directly through the valve 11 (in addition to the insignificant flow of liquid through the throttle 15 and valve 11) at a flow rate that provides the necessary law of pressure reduction in the hydraulic line 8 In this case, the working volume of the pump 2 remains close to zero, since the pump only needs to compensate for the flow rate of the leaks through the throttle 15, which decrease when the pressure in the hydraulic line 8 decreases.

Как следует из вышеизложенного, предлагаемый гидравлический блок регулирования давления обеспечивает возможность регулирования давления в его напорной гидролинии по заданному закону в сторону уменьшения давления при нулевой скорости движения выходного звена гидродвигателя, подключенного к напорной гидролинии, что расширяет функциональные возможности блока.As follows from the foregoing, the proposed hydraulic pressure control unit provides the ability to regulate the pressure in its pressure head line according to a given law in the direction of decreasing pressure at zero speed of movement of the output link of the hydraulic motor connected to the pressure line, which expands the functionality of the unit.

Литературные источникиLiterary sources

1. Система регулирования давления в гидроприводе: Авторское свидетельство SU №283164. МПК В21В 31/32. Заявлено 15.05.1969. Опубликовано 06.10.1970.1. Pressure control system in the hydraulic drive: Inventor's certificate SU No. 283164. IPC В21В 31/32. Stated 05/15/1969. Published on 10/06/1970.

2. Система регулирования профиля полосы: Патент RU №2308335. МПК В21В 37/30. Заявлено 10.02.1998. Опубликовано 20.10.2007.2. System for regulating the profile of the strip: Patent RU No. 2308335. IPC В21В 37/30. Stated 02/10/1998. Published on October 20, 2007.

Claims (1)

Гидравлический блок регулирования давления, содержащий блок управления, регулирующий гидроаппарат с пропорциональным электрическим управлением и регулируемый насос, канал всасывания которого соединен с гидробаком, а напорный канал - с напорным каналом предохранительного клапана непрямого действия и напорной гидролинией, к которой присоединен датчик давления, при этом датчик давления и электронный блок управления регулирующего гидроаппарата соединены соответственно с первым входным и первым выходным каналами блока управления, а сливные каналы регулирующего гидроаппарата и предохранительного клапана соединены с гидробаком, отличающийся тем, что регулируемый насос снабжен регулятором давления с дистанционным гидравлическим управлением, регулирующий гидроаппарат выполнен в виде предохранительного клапана, напорный канал которого соединен непосредственно с каналом управления насоса и посредством дополнительного двухлинейного двухпозиционного направляющего гидрораспределителя с электрическим управлением с каналом управления предохранительного клапана непрямого действия, при этом электромагнит дополнительного гидрораспределителя соединен со вторым выходным каналом блока управления.A hydraulic pressure control unit containing a control unit, a hydraulic control device with proportional electric control and a variable pump, the suction channel of which is connected to the hydraulic tank, and the pressure channel to the pressure channel of the indirect safety valve and a pressure line to which a pressure sensor is connected, while the sensor pressure and the electronic control unit of the control hydraulic device are connected, respectively, with the first input and first output channels of the control unit, and the drain channels of the control hydraulic device and the safety valve are connected to the hydraulic tank, characterized in that the variable pump is equipped with a pressure regulator with remote hydraulic control, the control hydraulic device is made in the form safety valve, the pressure channel of which is connected directly to the pump control channel and by means of an additional two-way two-position directional directional valve with electric controlled with the control channel of the indirect safety valve, while the electromagnet of the additional hydraulic valve is connected to the second output channel of the control unit.
RU2020106847A 2020-02-13 2020-02-13 Pressure control hydraulic unit RU2730560C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020106847A RU2730560C1 (en) 2020-02-13 2020-02-13 Pressure control hydraulic unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020106847A RU2730560C1 (en) 2020-02-13 2020-02-13 Pressure control hydraulic unit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2730560C1 true RU2730560C1 (en) 2020-08-24

Family

ID=72237786

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020106847A RU2730560C1 (en) 2020-02-13 2020-02-13 Pressure control hydraulic unit

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2730560C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU283164A1 (en) * В. В. Маширов , Б. Ф. Романчиков PRESSURE CONTROL SYSTEM IN A HYDRAULIC DRIVE
RU2308335C2 (en) * 1998-02-10 2007-10-20 Валерий Владимирович Бодров Strip profile control system
RU2320903C1 (en) * 2006-06-20 2008-03-27 Открытое акционерное общество "Павловский машиностроительный завод ВОСХОД"-ОАО "ПМЗ ВОСХОД" Sectional hydraulic distributor with mechanical manual control and working section of sectional hydraulic distributor with mechanical manual control
CN107524643A (en) * 2016-06-22 2017-12-29 许亚夫 A kind of constant pressure oil transportation control system
RU2688130C1 (en) * 2018-10-30 2019-05-17 Валерий Владимирович Бодров Hydraulic power recuperation unit

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU283164A1 (en) * В. В. Маширов , Б. Ф. Романчиков PRESSURE CONTROL SYSTEM IN A HYDRAULIC DRIVE
RU2308335C2 (en) * 1998-02-10 2007-10-20 Валерий Владимирович Бодров Strip profile control system
RU2320903C1 (en) * 2006-06-20 2008-03-27 Открытое акционерное общество "Павловский машиностроительный завод ВОСХОД"-ОАО "ПМЗ ВОСХОД" Sectional hydraulic distributor with mechanical manual control and working section of sectional hydraulic distributor with mechanical manual control
CN107524643A (en) * 2016-06-22 2017-12-29 许亚夫 A kind of constant pressure oil transportation control system
RU2688130C1 (en) * 2018-10-30 2019-05-17 Валерий Владимирович Бодров Hydraulic power recuperation unit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60317399T3 (en) Adjustable displacement pump as well as Steursystem for it
DE102012207880B4 (en) Hydraulic drive device for a work machine
US4292805A (en) Servo-valve convertible construction
US4835966A (en) Control switching arrangement for a hydraulic power lift
RU2730560C1 (en) Pressure control hydraulic unit
US4119016A (en) Hydraulic control device
US5682742A (en) Apparatus and method for controlling driving of a ram of a hydraulic cylinder of a hydraulic press equipment
EP2233998B1 (en) Pressure control valve
EP2989350A1 (en) Hydraulic circuit for the transmissions of industrial and agricultural vehicles
CN113062886B (en) Electronic pressure and flow composite control grouting hydraulic system and control method
CN216430099U (en) Hydraulic control valve group, hydraulic system and operation machine
WO2023083881A1 (en) Method for operating a fluid system, and fluid system
CN213899448U (en) Proportional pressure reducing valve with integrated pressure stabilizing function
CN214118617U (en) Variable pump control valve
RU74435U1 (en) SHUT-OFF VALVE
JP3768566B2 (en) Hydraulic pump discharge flow control device
US4815289A (en) Variable pressure control
US11421796B2 (en) Load sensing type hydraulic system with hydraulic adjustment device
CN113898633A (en) Hydraulic control valve group, hydraulic system and operation machine
RU2759190C1 (en) Electrohydraulic drive with machine-throttle control, sensitive to load
RU196183U1 (en) Hydraulic system hydraulic press
CN219327689U (en) Hydraulic control valve, speed regulating system, driving device and working machine
CN214145843U (en) Variable pump variable control device
US20190301445A1 (en) Pump device
CN214146073U (en) Variable pump control valve