RU30199U1

RU30199U1 - ELECTRIC HYDRAULIC DRIVE

Info

Publication number: RU30199U1
Application number: RU2002133308/20U
Authority: RU
Inventors: В.С. Климов; В.И. Кропотов; Б.А. Смирнов; Н.Н. Фомин
Priority date: 2002-12-10
Filing date: 2002-12-10
Publication date: 2003-06-20

Description

Предлагаемая полезная модель относится к области систем автоматического регулирования и может быть использована в электрогидравлических приводах (ЭГП), в том числе следящих, для обеспечения оптимального использования входящих в их состав теплообменных агрегатов.The proposed utility model relates to the field of automatic control systems and can be used in electro-hydraulic drives (EGP), including servo, to ensure optimal use of the heat-exchange units included in them.

Известно, что при работе ЭГП происходит значительный нагрев рабочей жидкости. Допустимая температура нагрева рабочей жидкости, например, щироко применяемого в ЭГП масла МГЕ - 10А, составляет 90 °С. При значительных нагрузках на ЭГП температура рабочей жидкости может превысить допустимый предел. Для исключения этого в ЭГП применяют теплообменные агрегаты, в том числе с электровентиляторами, которые позволяют производить принудительное охлаждение рабочей жидкости.It is known that during EGP operation, a significant heating of the working fluid occurs. The permissible temperature for heating the working fluid, for example, MGE-10A oil, widely used in EGPs, is 90 ° С. With significant EGP loads, the temperature of the working fluid may exceed the allowable limit. To eliminate this, heat exchangers are used in the EGP, including with electric fans, which allow forced cooling of the working fluid.

Прототипом предлагаемой полезной модели является ЭГП горизонтального наведения изделия 2Э29 ГНМ 1 . Схема прототипа представлена на фиг. 1. Работа схемы происходит следующим образом. На вход системы управления 1 поступает команда включения ЭГП. По этой команде через систему управления 1 включается приводной механизм 2, который начинает вращать гидронасос 3. Одновременно, через схему включения электродвигателя 4 производится включение электродвигателя вентилятора 5. При вращении насоса 3 часть рабочей жидкости поступает в теплообменный агрегат 6. Вентилятор теплообменного агрегата 6, вращаемый электродвигателем 5, производит эффективное охлаждение рабочей жидкости. При поступлении на второй вход системы управления сигнала управления, последний через систему управления 1 поступает на электромагнит управления насоса 3, управляя величиной его производительности, и гидромотор 7, гидравлически связанный с гидронасосом 3, вращается по заданному закону управления.The prototype of the proposed utility model is the EGP of horizontal guidance of the product 2E29 GNM 1. A prototype diagram is shown in FIG. 1. The operation of the circuit is as follows. The input of the control system 1 receives a command to turn on the EGP. According to this command, the drive mechanism 2 is turned on through the control system 1, which starts to rotate the hydraulic pump 3. At the same time, the fan motor 5 is turned on through the electric motor 4 switching circuit. When the pump 3 is rotated, part of the working fluid enters the heat exchange unit 6. The heat exchange unit fan 6 rotates electric motor 5, produces effective cooling of the working fluid. Upon receipt of the control signal to the second input of the control system, the latter through the control system 1 enters the control electromagnet of the pump 3, controlling the magnitude of its productivity, and the hydraulic motor 7, hydraulically connected to the hydraulic pump 3, rotates according to a given control law.

Недостатком прототипа является то, что он обладает низким к.п.д., так как электродвигатель вентилятора включается одновременно с включением ЭГП, независимо от начальной температуры рабочей жидкости, а также то, что у него большое время выхода на оптимальный режим работы.The disadvantage of the prototype is that it has a low efficiency, since the fan motor turns on at the same time as the EGP is turned on, regardless of the initial temperature of the working fluid, and also because it has a long time for reaching the optimal operating mode.

Известно, что ЭГП работают в широком диапазоне температур от минус 60 до плюс 60 °С. При минусовых температурах эффективного охлаждения рабочей жидкости не требуется, более того, необходим её нагрев для скорейшего создания оптимальных условий работы ЭГП (температура рабочейIt is known that EGPs operate in a wide temperature range from minus 60 to plus 60 ° С. At minus temperatures, effective cooling of the working fluid is not required, moreover, it needs heating to quickly create optimal working conditions for the EGP (working temperature

жидкости должна быть от плюс 45 до плюс 55 °С).liquid should be from plus 45 to plus 55 ° C).

Предлагаемая полезная модель направлена на повышение к.п.д. ЭГП в целом за счёт уменьшения потребления электрической энергии при низких температурах и уменьшение времени выхода ЭГП на оптимальный режим работы.The proposed utility model is aimed at increasing the efficiency EGP as a whole due to a decrease in the consumption of electric energy at low temperatures and a decrease in the time the EGP reaches its optimal operating mode.

Сущность полезной модели заключается в том, что в известном ЭГП, содержащим гидронасос, механически связанный с приводным механизмом, а гидравлически - с гидромотором, теплообменный агрегат с электродвигателем вентилятора, гидравлически связанный с гидронасосом, систему управления ЭГП, электрически связанную с приводным механизмом, включающую в себя схему запуска электродвигателя, выход которой связан с электродвигателем вентилятора, причём первый вход системы управления связан с командой включения ЭГП, а второй - с сигналом управления, в гидронасос введен датчик температуры масла (ДТМ), а в систему управления ЭГП - схема сравнения, причем один вход схемы сравнения связан с опорным сигналом, второй - с выходом ДТМ, а выход схемы сравнения связан со схемой включения электродвигателя.The essence of the utility model lies in the fact that in the known EGP containing a hydraulic pump mechanically connected with a drive mechanism, and hydraulically with a hydraulic motor, a heat exchange unit with a fan motor hydraulically connected with a hydraulic pump, an EGP control system electrically connected to the drive mechanism, including an electric motor start-up circuit, the output of which is connected to the fan motor, and the first input of the control system is connected to the EGP enable command, and the second to the control signal I, an oil temperature sensor (DTM) is introduced into the hydraulic pump, and a comparison circuit is introduced into the EGP control system, with one input of the comparison circuit connected to the reference signal, the second to the output of the DTM, and the output of the comparison circuit connected to the motor switching circuit.

Такое выполнение полезной модели позволяет включать электродвигатель вентилятора теплообменного агрегата только после достижения рабочей жидкостью определенной температуры, исключая его работу при минусовых температурах, повыщая за счёт этого к.п.д. ЭГП и уменьшая время выхода ЭГП на оптимальный режим работы.This embodiment of the utility model allows you to turn on the fan motor of the heat exchange unit only after the working fluid reaches a certain temperature, excluding its operation at sub-zero temperatures, thereby increasing the efficiency EGP and reducing the time of EGP exit to the optimal operating mode.

При работающем вентиляторе температура рабочей жидкости понижается, в результате чего сигнал с ДТМ уменьшается, вентилятор выключается.When the fan is running, the temperature of the working fluid decreases, as a result of which the signal from the DTM decreases, the fan turns off.

Таким образом, температура рабочей жидкости поддерживается на оптимальном уровне. Для уменьшения частоты повторного включения - выключения электродвигателя вентилятора схема сравнения выполнена с гистерезисом.Thus, the temperature of the working fluid is maintained at an optimal level. To reduce the frequency of repeated switching on / off the fan motor, the comparison circuit is made with hysteresis.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен прототип, а на фиг. 2 - предлагаемый электрогидравлический привод.The essence of the utility model is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a prototype, and in FIG. 2 - the proposed electro-hydraulic drive.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели с вышеуказанным техническим результатом, заключаются в следующем.Information confirming the possibility of implementing a utility model with the above technical result is as follows.

ЭГП (фиг. 2) содержит гидронасос 1, механически связанный с приводным механизмом 2, гидромотор 3, гидравлически связанный с выходом гидронасоса 1, теплообменный агрегат 4 с электродвигателем вентилятора 5, гидравлически связанный с гидронасосом 1, систему управления 6 ЭГП, электрически связанную с гидронасосом 1 и приводным механизмом 2, включающую в себя схему запуска электродвигателя 7, выход которой связан с электродвигателем вентилятора 5, причем первый вход системы управления ЭГП связан с командой включения ЭГП, второй - с сигналом управления, при этом в составе гидронасоса 1 имеется датчик температуры масла (ДТМ) 8, а в системе управления 6 ЭГП схема сравнения 9, один вход схемы сравнения 9 связан с опорным сигналом, второй - с выходом ДТМ 8, а выход схемы сравнения 9 - со схемой запуска электродвигателя 7, при этом схема сравнения выполнена с гистерезисом.The EGP (Fig. 2) contains a hydraulic pump 1, mechanically connected to the drive mechanism 2, a hydraulic motor 3, hydraulically connected to the output of the hydraulic pump 1, a heat exchange unit 4 with a fan motor 5, hydraulically connected to the hydraulic pump 1, a control system 6 of the EGP, electrically connected to the hydraulic pump 1 and a drive mechanism 2, which includes a starting circuit of an electric motor 7, the output of which is connected to a fan motor 5, the first input of the EGP control system being connected to the EGP enable command, the second to the signal being controlled 1, while the hydraulic pump 1 has an oil temperature sensor (DTM) 8, and in the control system 6 of the EGP, the comparison circuit 9, one input of the comparison circuit 9 is connected to a reference signal, the second to the output of the DTM 8, and the output of the comparison circuit 9 is with the starting circuit of the electric motor 7, while the comparison circuit is made with hysteresis.

На фиг. 2 обозначено :In FIG. 2 is indicated:

Uon - опорный сигнал на входе схемы сравнения ;Uon is the reference signal at the input of the comparison circuit;

идтм - выходной сигнал ДТМ.idtm - DTM output signal.

Работа ЭГП происходит следующим образом.The work of EGP is as follows.

На вход системы управления 6 поступает команда включения ЭГП. По этой команде через систему управления 6 включается приводной механизм 2, который начинает вращать гидронасос 1. При вращении насоса 1 часть рабочей жидкости поступает в теплообменный агрегат 4. Однако эффективного охлаждения её там пока не происходит. Электродвигатель вентилятора 5 пока не включён.The input of the control system 6 receives a command to turn on the EGP. By this command, through the control system 6, the drive mechanism 2 is turned on, which starts to rotate the hydraulic pump 1. When the pump 1 is rotated, part of the working fluid enters the heat exchange unit 4. However, its effective cooling does not yet occur there. Fan motor 5 is not yet turned on.

При поступлении на второй вход системы управления 6 сигнала управления последний через систему управления 6 поступает на гидронасос 1, управляя величиной его производительности, и гидромотор 3, гидравлически связанный с гидронасосом 1, начинает вращаться по заданному закону управления.When the control signal 6 arrives at the second input of the control system 6, the latter, through the control system 6, is supplied to the hydraulic pump 1, controlling the value of its productivity, and the hydraulic motor 3, hydraulically connected to the hydraulic pump 1, starts to rotate according to the given control law.

В процессе работы ЭГП рабочая жидкость нагревается. При этом изменяется величина сигнала Идум с выхода ДТМ 8. Когда эта величина достигнет уровня опорного напряжения Uon на входе схемы сравнения 9, последняя сработает и сигнал с её выхода, поступающий на схему включения электродвигателя 7, включит электродвигатель вентилятора 5 в теплообменном агрегате 4, после чего начнётся эффективное охлаждение рабочей жидкости, проходящейIn the process of EGP working fluid is heated. In this case, the value of the Idum signal changes from the output of the DTM 8. When this value reaches the level of the reference voltage Uon at the input of the comparison circuit 9, the latter will work and the signal from its output fed to the switching circuit of the electric motor 7 will turn on the fan motor 5 in the heat exchange unit 4, after what will begin effective cooling of the working fluid passing

через теплообменный агрегат 4. Подобрав величину опорного напряжения Uon , можно установить уровень температуры, начиная с которого включается двигатель вентилятора.through the heat exchange unit 4. Having selected the value of the reference voltage Uon, you can set the temperature level, starting from which the fan motor starts.

Вследствие того, что схема сравнения 9 выполнена с гистерезисом, работа вентилятора 5 прекратится только после того, как температура рабочей жидкости уменьшится до температуры, меньшей, чем необходимо для включения вентилятора 5.Due to the fact that the comparison circuit 9 is made with hysteresis, the operation of the fan 5 will stop only after the temperature of the working fluid decreases to a temperature lower than that necessary to turn on the fan 5.

Тем самым уменьшается частота повторного включения - выключения вентилятора 5.Thereby, the frequency of repeated switching on / off of the fan 5 is reduced.

Данная система проверена с положительным результатом в изделии 2Э60-Е и в изделии АГП СЛК, разрабатываемых ФГУП «ВНИИ «Сигнал.This system was tested with a positive result in product 2E60-E and in the product of AGP SLK, developed by FSUE VNII Signal.

ЛитератураLiterature

1 Изделие 2Э29ГН М1 Product 2E29GN M

Техническое описание ПБ1.342.064 ТО, «ВНИИ «Сигнал, 1989г. Technical description PB1.342.064 TO, VNII “Signal, 1989.

Claims

An electro-hydraulic drive (EGP) containing a hydraulic pump mechanically connected to the drive mechanism, and hydraulically - with a hydraulic motor, a heat exchange unit with a fan motor, hydraulically connected to the hydraulic pump, an EGP control system electrically connected to the hydraulic pump and the drive mechanism, including an electric motor start-up circuit the output of which is connected to the fan motor, and the first input of the EGP control system is connected to the EGP enable command, and the second to the control signal, excellent This is due to the fact that an oil temperature sensor (DTM) is introduced into the hydraulic pump, and a comparison circuit is introduced into the EGP control system, with one input of the comparison circuit connected to the reference signal, the second to the output of the DTM, and the output of the comparison circuit to the motor switching circuit, This comparison scheme is made with hysteresis.