SU1249494A1

SU1249494A1 - Electrohydraulic actuating device

Info

Publication number: SU1249494A1
Application number: SU843811891A
Authority: SU
Inventors: Лев Абрамович Залманзон; Исак Маркович Бурдо; Александр Федорович Савостьянов; Михаил Борисович Куликов; Михаил Сергеевич Яковлев; Станислав Михайлович Казаков
Original assignee: Ордена Ленина Институт Проблем Управления (Автоматики И Телемеханики)
Priority date: 1984-10-29
Filing date: 1984-10-29
Publication date: 1986-08-07

Abstract

Изобретение относитс к системам управлени и позвол ет обеспечить работоспособность приводного устрой- - ства при использовании слабых электрических управл ющих сигналов. Узел гидропитани электрогидравлического приводного устройства выполнен с входным каналом, имеющим ответвл ющиес от него два отводных канала, один из которых имеет задросселиро- ванный подвод щий и выходной участки с включенным между ними стабилизатором давлени жидкости в виде переливного сосуда. Электрогидравлический преобразователь содержит узел включени привода, имекнций два входных и два выходных рабочих гидравлических канала, узел задани направлени движени привода с входным и двум выходными гидравлическими каналами, гидроусилитель с трем входными и двум выходными каналами, в каждом из указанных двух углов имеетс пол ризованное реле с неподвижным контактом , причем на контакте установлен гидравлический переключатель с входным каналом и двум отводными каналами . Узел включени привода содержит также гравитационное гидрореле, )щее двуплечий рычаг, с трубкой, сосудом, грузом и соединенной с рычагом заслонкой. В данном узле один из входных каналов, соединенный с первым отводньм каналом узла гидропитани , расположен на рассто нии от соответствующего выходного канала, в промежутке между ними находитс указанна заслонка, другой входной канал, соединенный с выходным участком второго отводного канала узла гидропитани , св зан с гидравлическим переключателем, один отводной канал которого соединен с трубкой сосуда гравитационного гидрореле, а другой - с входным каналом узла задани направлени движени привода , св занным с входным каналом переключател этого узла. Гидроусилитель содержит гравитационный гидравлический элемент с рычагом, двум сосудами, каждый из которых имеет расположенную под ним, соединенную с соответствующим входным каналом гидроусилител трубку, соединенный с рычагом гидравлический переключатель с входным и двум отводными каналами , входной канал гидравлического переключател соединен с третьим с в (Л tN9 4ii ;о 4 CD The invention relates to control systems and makes it possible to ensure the operability of the drive device when using weak electrical control signals. The hydraulic power supply unit of the electro-hydraulic drive device is made with an inlet channel having two outlet channels branching from it, one of which has throttled inlet and outlet sections with a fluid pressure stabilizer in the form of an overflow vessel connected between them. The electro-hydraulic converter contains a drive activation unit, two input and two output working hydraulic channels, a drive direction setting unit with input and two output hydraulic channels, a hydraulic booster with three input and two output channels, in each of these two angles there is a polarized relay with a fixed contact, with a hydraulic switch mounted on the contact with an input channel and two branch channels. The drive actuation unit also contains a gravitational hydrorelay, a double-arm lever, with a tube, a vessel, a load, and a damper connected to the lever. In this node, one of the inlet channels, connected to the first outlet channel of the power supply unit, is located at a distance from the corresponding outlet channel, between them there is said damper, another input channel, connected to the outlet part of the second outlet channel of the powering unit, is connected a hydraulic switch, one branch channel of which is connected to the tube of the gravitational hydrorelay vessel, and the other to the input channel of the drive direction deflection unit connected to the input channel switch this unit. The hydraulic booster contains a gravitational hydraulic element with a lever, two vessels, each of which has a tube located below it, connected to a corresponding input channel of the hydraulic booster, connected to a lever hydraulic switch with an input and two branch channels, the input channel of the hydraulic switch is connected to the third sec in tN9 4ii; about 4 CD

Description

ззходным каналом гидроусилител , который св зан с первым из указанных выходных каналов узла включени привода , каждый из отводных каналов гидравлического переключател соединен с. соответствующим выходным каналом электрогидравлического преобразовател , св занным с соответствующим входным каналом исполнительного орга- на, имеющим две отводные ветви. Исполнительный орган содержит реверсивный храповой механизм с двум приводными узлами, каждый из которых снабжен толкателем, гидроприводомEach of the outgoing channels of the hydraulic booster, which is connected to the first of said output channels of the drive actuation unit, each of the diversion channels of the hydraulic switch is connected to. the corresponding output channel of the electro-hydraulic converter connected with the corresponding input channel of the actuator, having two branch branches. The executive body contains a reversible ratchet mechanism with two drive units, each of which is equipped with a pusher, hydraulic actuator

Изобретение относитс к сельскохоз йственной и промьпаленной технике более конкретно к технике управлени оросительными системами,The invention relates to agricultural and industrial machinery, more specifically, to irrigation management techniques,

Целью изобретени вл етс обеспечение работоспособности приводного устройства при использовании слабых электрических управл ющих сигналовThe aim of the invention is to ensure the operability of the drive device when using weak electrical control signals.

На фиг,1 представлено электрогидравлическое приводное устройство, вариант (причем раскрыта структура узла гидропитани и электрогидравлического преобразовател ); на фиг.2- заслонка с гравитационным гидрореле , вариант; на фиг.З - гидравлический переключатель, примененный в уз- ле включени привода в работу; на фиг,4 - то же, примененный в узле, задани направлени движени привода вариант; на фиг.5 - схема исполнительного органа, отвечакада указанному варианту выполнени других частей электрогидравлического приводного устройства; на фиг.6 - принципиальна схема варианта выполнени одного из двух идентичных между собой приводных узлов реверсивного храпового механизма исполнительного органа , .Fig. 1 shows an electro-hydraulic drive unit, an option (and the structure of the hydraulic power supply unit and the electro-hydraulic converter is disclosed); figure 2 is a flap with a gravitational hydrorelay, option; FIG. 3 shows a hydraulic switch applied at the drive start-up unit; Fig. 4 is the same as used in the assembly, setting the direction of motion of the drive; Fig. 5 is a diagram of the executive body responsible for this embodiment of other parts of the electro-hydraulic drive unit; Fig. 6 is a schematic diagram of an embodiment of one of two identical drive units of a reversible ratchet mechanism of the actuator,.

Электрогидравлическое приводное устройство (фиг.) содержит узел 1 гидропитани , электрогидравлический преобразователь 2 и исполнительный орган 3 с входными каналами 4 и 5. Узел гидропитани выполнен с входнымThe electro-hydraulic drive unit (FIG.) Contains a hydraulic power unit 1, an electro-hydraulic converter 2, and an actuator 3 with input channels 4 and 5. The hydraulic power unit is made with an input

толкател , стопором, гидроприводом выключени статора, каждый из гидроприводов имеет двуплечий гравитационный гидравлический элемент с сосудом на одном плече и грузом на другом и имеет генератор гидравлического импульса с входным каналом соответствующего генератора импульса, выход- нал часть последнего расположена над сосудом соответствующего гидропривода толкател ,втора отводна ветвь указанного входного канала имеетвыходное отверстие ,расположенное над сосудомгидро привода выключени ,другого стопора.билpusher, stopper, hydraulically deactivating the stator, each hydraulic actuator has a double-arm gravitational hydraulic element with a vessel on one shoulder and a load on the other and has a hydraulic impulse generator with an input channel of the corresponding impulse generator, the output part of the latter is located above the vessel of the corresponding hydraulic pusher, the second a branch of the specified input channel has an output opening located above the vessel of the hydraulic shut-off drive, the other stopper.

каналом 6, имеющим ответвл ющиес от него отводные каналы 7 и 8, Первый из них не содержит дополнительных элементов, второй имеет задроссели- рованньш подвод щий 9 и выходной 10 участки с включенным между ними стабилизатором давлени жидкости в виде переливного сосуда 1i, Электрогидравлический преобразователь содержит узел 12 включени привода в работу, имеющий входные каналы 13 и 14 и выходные рабочие каналы 15 и 16, узел 17 задани направлени движени привода с входным каналом I8 и выходными каналами 19 и 20, гидроусилитель 21 с входными каналами 22-24 и выходными каналами 25 и 26. В каждом из указанных двух узлов имеетс :пол ризованное реле с проводами электрического управлени , подвижным и двум неподвижными контактами, при- чем на подвижном контакте установлен гидравлический переключатель с входным каналом и двум отводными каналами . Указанные элементы идентичны дл узла включени привода в работу и дл узла задани направлени движени привода. Поэтому на фрг.1 обозначени -названных элементов проставлены только дл первого из упом нутых узлов; пол ризованное реле 27 с подвижным контактом 28 и неподвижны7;, ми контактами 29 и 30, гидравлический переключатель 31 с входным каналом 32 и отводными каналами 33 и 34,channel 6, having branch pipes 7 and 8 branching from it, the first of them does not contain additional elements, the second has a throttled supply 9 and output 10 sections with a fluid pressure stabilizer between them in the form of an overflow vessel 1i, the electro-hydraulic converter contains drive operation unit 12 having input channels 13 and 14 and output working channels 15 and 16, drive drive setting unit 17 with input channel I8 and output channels 19 and 20, hydraulic booster 21 with input channels 22-24 and output channels 25 and 26. Each of these two nodes has: a polarized relay with electrical control wires, movable and two fixed contacts, and a hydraulic switch with an input channel and two bypass channels is installed on the movable contact. These elements are identical for the drive commissioning unit and for the unit specifying the direction of the drive motion. Therefore, in Fr.1, the designations of the named elements are indicated only for the first of the mentioned nodes; polarized relay 27 with a moving contact 28 and stationary 7 ;, contacts 29 and 30, a hydraulic switch 31 with an input channel 32 and branch channels 33 and 34,

Узел включени привода содержит такThe drive enable unit contains

же гравитационное гидрореле, имеющее двуплечий рычаг 35 со снабженным расположенной над ним трубкой 36 сосудом 37, грузом 38 и соединенной с рычагом заслонкой 39, В данном узле один из входных каналов, соединенный с первым отводным каналом узла гидропитани , расположен на рассто нии от соответствующего выходного канала , В промежутке между ними нахо- дитс заслонка 39, Другой из входных каналов, соединенный с выходным участком второго отводного канала узла гидропитани , св зан с переключателем . Один отводной канал перек лючател соединен с трубкой сосуда, гравитационного гидрореле. Другой его отводной канал соединен с входным каналом узла задани направлени движени , св занным с входным каналом переключател этого узла. Гидроусилитель содержит гравитацио н- ный гидравлический элемент с рычагом 40, сосудами 41 и 42, каждый из которых имеет расположенную над ним, соединенную с соответствующим входным каналом гидроусилител трубку, соединенный с рычагом гидравлический переключатель 43 с входным каналом 44 и отводными каналами 45 и 46. Входной канал 44 переключател соединен с третьим входным каналом 22 гидроусилител , который св зан с первым выходным каналом 15 узла включени привода 17.the gravitational hydrorelay, having a double-arm lever 35 with a tube 37 provided above it with a tube 36, a load 38 and a damper 39 connected to the lever, In this node one of the inlet channels connected to the first bypass channel of the hydraulic supply unit is located A channel 39 is located between them. Another of the input channels connected to the output section of the second bypass channel of the hydraulic unit is connected to a switch. One diverter channel switch is connected to the tube of the vessel, the gravitational hydrorelay. Its other branch channel is connected to the input channel of the movement direction setting node, which is connected to the input channel of the switch of this node. The hydraulic booster contains a gravitational hydraulic element with a lever 40, vessels 41 and 42, each of which has a tube located above it, connected to a corresponding input channel of the hydraulic booster, connected to a lever hydraulic switch 43 with an input channel 44 and outlet channels 45 and 46. The input channel 44 of the switch is connected to the third input channel 22 of the hydraulic booster, which is connected to the first output channel 15 of the drive actuation unit 17.

Каждый из отводных каналов переключател 43 соединен с соответствующим выходным каналом электрогидравлического преобразовател . На ,.I заслонка показана в положении, которое она занимает при заполненном сосуде гр.авитационного гидрореле , с рычагом которого она св зана. На фиг.2 заслонка показана в положении , которое она занимает при опус- тошенном сосуде. На фиг.З и на фиг.4 гидравлический переключатель 3I, примененный в узле включени привода в работу и узле задани направлени движени приводу показан соответ- ственно при одном и другом из рабочих положений подвижного контакта 28 пол ризованного реле 27. Согласно фиг.5, каждый из выходных каналов 25 и 26 электрогидравлического пре- образовател св зан с соответствующим входным каналом исполнительного органа, имеющим две отводные ветви: Each of the branch channels of the switch 43 is connected to a corresponding output channel of the electro-hydraulic converter. On, .I, the flap is shown in the position that it occupies with the filled vessel of the gravitational hydrorelay, with the lever of which it is connected. In Fig. 2, the flap is shown in the position it occupies when the vessel is empty. In FIG. 3 and FIG. 4, a hydraulic switch 3I applied in the drive start-up unit and the drive direction setting unit is shown to the drive, respectively, with one and the other of the operating positions of the moving contact 28 of the polarized relay 27. According to FIG. 5, Each of the output channels 25 and 26 of the electro-hydraulic converter is connected with the corresponding input channel of the executive body, which has two branch branches:

00

5five

5 -5 0 55 -5 0 5

0 5 0 5 0 5 0 5

отводные ветви 47 и 48 одного из входных каналов и отводные ветви 49 и 50 другого входного канала, Исполч нительный орган содержит реверсивный храповой механизм 51 с двум приводными узлами 52 и 53, каждый с толкателем, гидроприводом толкател , стопором, гидроприводом выключени стопора, каждый из гидроприводов имеет двуплечий гравитационный гидравлический элемент с сосудом на одном плече и грузом на другом и имеет генератор гидравлического импуль-. са с входным каналом и выходной частью . Оба приводных узла идентичны. На фиг.6 представлена принципиальна , схема, по сн юща выполнение рассматриваемого варианта выполнени приводного узла, который не вл етс другим по отношению к фиг.5 видом дан- . ного узла. На схеме (фиг.6) изображены толкатель 54, гидропривод 55 толкател , стопор 56, гидропривод 57 выключени стопора, генератор 58 гидравлического импульса с входным каналом 59 и выходной частью 60. Одна из отводных ветвей каждого из входных каналов исполнительного органа соединена с входным каналом соответствующего генератора импульса, выходна часть последнего расположена над сосудом соответствующего гидропривода толкател , втора отводна ветвь указанного входного канала имеет выходное отверстие, расположенное над сосудом гидропривода выключени другого стопора. При рассматриваемом варианте выполнени устройства каждый из генераторов гидравлического импульса выполнен в виде опрокидывающегос сосуда с отверстием в днище.branch branches 47 and 48 of one of the input channels and branch branches 49 and 50 of the other input channel, the actuator contains a reversible ratchet mechanism 51 with two drive units 52 and 53, each with a pusher, a hydraulic actuator of the pusher, a stopper, a hydraulic off switch of the stopper, each The hydraulic actuator has a double-arm gravitational hydraulic element with a vessel on one shoulder and a load on the other and has a hydraulic impulse generator. Sa with input channel and output part. Both drive units are identical. Fig. 6 is a schematic diagram illustrating the embodiment of the embodiment of the drive unit being considered, which is not different from Fig. 5, with a view of the data. node. The diagram (Fig. 6) shows the pusher 54, the hydraulic actuator 55 of the pusher, the stopper 56, the hydraulic actuator 57 for shutting off the stopper, the hydraulic impulse generator 58 with the input channel 59 and the output part 60. One of the branch branches of each input channel of the executive body is connected to the input channel the corresponding pulse generator, the output part of the latter is located above the vessel of the corresponding hydraulic actuator of the pusher, the second branch of the specified input channel has an outlet opening located above the hydraulic actuator vessel key of another stopper. In the considered embodiment of the device, each of the hydraulic impulse generators is made in the form of a tipping vessel with a hole in the bottom.

Предлагаемое электрогидравлическое приводное устройство работает следующим образом.The proposed electro-hydraulic drive device operates as follows.

Когда оно находитс в выключенном состо нии, жидкость поступает в сосуд 37 и не проходит по каналам 16 и 18, так как гидравлический переключатель 3I находитс в положении , показанном на фиг.З. Он удерживаетс в этом положении давлением жидкости, протекающей по левой наклонной поверхности переключател . При этом заслонка 39 занимает положение , представленное а фиг.1, жидкость не11роходит из канала 13 в канал 15, исполнительный орган,будучиWhen it is in the off state, the liquid enters the vessel 37 and does not pass through the channels 16 and 18, since the hydraulic switch 3I is in the position shown in FIG. It is held in this position by the pressure of a fluid flowing along the left inclined surface of the switch. In this case, the valve 39 occupies the position represented in Fig. 1, the fluid does not go from the channel 13 to the channel 15, the executive body being

застопоренным, остаетс неподвижным Дл включени электрогидравлического приводного устройства в работу и задани нужного направлени перемеще- ни исполнительного органа подаетс короткий импульсный электрический управл ющий сигнал к обоим пол ризованным реле. При этом подвижный контакт реле 27 переходит в положе- ние, показанное на фиг.4. После того , как электрическое воздействие cнимaefc , гидравлический переключатель 31 остаетс в установленном положении, так как удерживаетс в нем давлением жидкости, протекающей по правой наклонной поверхности гидравлического переключател . В зави- ;симости от ТОГО, каким задаетс направление движени привода, в узле 17 при подаче короткого электрического импульса подвижный контакт с гидравлическим переключателем приходит в одно из крайних положений, показанных соответственно на фиг.З и 4, и после сн ти этого электрического управл ющего сигнала остаетс в этом положении, удерживаемый давлением жидкости на соответствующую наклонную поверхность гидравли- ческого переключател .Жидкость проходит по каналам 18 к соответствующему из сосудов 41 или 42 гидроусилител и дальше по каналу 25 или 26 поступает в соответствующий из входных каналов 4 или 5 исполнительного органа. Генератором гидравлического импульса выдаетс порци жидкости, перемещающа привод в заданном направлении на заранее уста- новленную величину. Перемещение привода оказываетс возможным благодар тому, что выключаетс действие стопора другого приводноцо узла храпового механизма. В реле 27 вслед за коротким импульсным сигналом, включающим в действие приводное устройство , подаетс другой импульсный сигнал, возвращак ций гидравлический переключатель 31 в исходное по- ложение, при котором подвижный контакт 28 находитс в начально указанном положении и -гидравлический переключатель 31 снова перепускает жидкость на слив, прерьша доступ ее к гидроусилителю. Интервал времени между поступлением одного и другого из указанных электрических импульсlocked, remains motionless. To switch the electro-hydraulic drive unit into operation and set the desired direction of the actuator movement, a short pulsed electrical control signal is supplied to both polarized relays. In this case, the moving contact of the relay 27 moves to the position shown in FIG. 4. After the electrical impact has been removed, the hydraulic switch 31 remains in the set position, as it is held there by the pressure of fluid flowing along the right inclined surface of the hydraulic switch. Depending on TOGO, which determines the direction of the drive, at node 17, when a short electric pulse is applied, the moving contact with the hydraulic switch comes to one of the extreme positions shown in FIG. 3 and 4, respectively, and after removing this electric control The signal remains in this position, held by the fluid pressure on the corresponding inclined surface of the hydraulic switch. The fluid passes through the channels 18 to the corresponding hydraulic booster from the vessels 41 or 42 and further channel 25 or 26 is supplied to the corresponding input channel 4, or 5 executive. A hydraulic impulse generator provides a portion of the fluid, moving the drive in a given direction by a predetermined value. The movement of the drive is made possible by the fact that the action of the stop of the other actuator of the ratchet assembly is switched off. In the relay 27, following a short pulse signal that activates the drive unit, another pulse signal is returned, the hydraulic switch 31 returns to its initial position, at which the moving contact 28 is in the initially indicated position and the hydraulic switch 31 again bypasses the liquid to drain, interrupting its access to the hydraulic booster. The time interval between the arrival of one and the other of the specified electrical impulse

ных сигналов при обычном режиме работы устройства беретс большим, чем врем , нужное дл выполнени одного рабочего движени привода, и меньшим, чем врем , за которое могло бы произойти еще одно рабочее его движение. Таким образом, обеспечиваетс строго посто нное перемещение привода на каждое импульсное значение электрического управл ющего .сигнала. Возможен и другой режим работы устройства, используемый в том случае, если требуетс , чтобы исполнительный орган приводного устройства дошел, перемеща сь в заданном направлении , за заданное врем до требуемого положени , В этом случае второй из указанных сигналов подаетс только по истечении большего времени , чем врем , нужное дл перемещени исполнительного органа в соответствующее положение. Следующий электрический управл ющий сигнал « включени приводного устройства в работу может быть подан в том и в другом случае по истечении времени, в течение которого успевают опорожнитьс сосуды гидроусилител и исполнительного органа. При открытой заслонке 39 по каналам 13 и 15 проходит к гидравлическому переключателю 43 и далее в исполнительный орган значительно большее количество жидкости, чем то, которое поступает к гидравлическим переключател м узла включени в работу и узла -задани направлени движени приводного устройства .signals during normal operation of the device takes longer than the time needed to perform one working movement of the drive, and less than the time in which another working movement of the drive could occur. Thus, a strictly constant movement of the actuator is provided for each pulse value of the electrical control signal. Another mode of operation of the device is also possible, if it is required that the actuator actuator reaches, moving in a given direction, in a given time, to the desired position. In this case, the second of these signals is given only after a longer time than the time required to move the actuator to the appropriate position. The following electrical control signal for switching on the drive unit can be supplied in this and in another case after the time has elapsed during which the hydraulic booster and the actuator have time to empty. With the damper 39 open, the channels 13 and 15 pass to the hydraulic switch 43 and further to the executive body a much larger amount of liquid than that which goes to the hydraulic switches of the switch-in unit and the unit to set the driving direction of the drive unit.

Claims

Invention Formula

Electro-hydraulic drive device containing a hydraulic power supply unit, an electro-hydraulic converter, an actuator with two input channels, characterized in that, in order to ensure the operability of the drive device when using weak electrical control signals, the hydraulic power supply unit is made with an input channel having branching from it two branch ducts, hzdin of which has chopped inlet and outlet sections with a liquid pressure stabilizer connected between them and in the form of an overflow vessel, the electro-hydraulic converter contains a drive activation unit having two input and two output hydraulic working channels, a node specifying the direction of drive movement with input and two output hydraulic channels, a hydraulic booster with three input and two output channels, in each of the two indicated nodes there is a polarized relay with movable and two fixed contacts, and on the movable contact there is a hydraulic switch with an input channel and two by-pass to The drive activation unit also contains a gravitational hydrorelay with a double-arm lever, equipped with a tube located above it, a vessel, a weight and a damper connected to the lever, in this node one of the input channels connected to the first bypass channel of the hydraulic supply unit is at a distance from the corresponding outlet channel, in between, there is said valve, another inlet channel connected to the outlet section of the second bypass channel of the hydraulic supply unit is connected to yuchatelem one discharge channel which is connected to a tube receptacle gidrorele gravity, while the other is the input node channel reference direction of motion actuator associated with the inlet of the switch assembly, hydraulic actuator comprises a hydraulic gravitational zle- ment with the lever, the two vessels kazh0

one of which has a hydraulic booster input channel connected above it, a hydraulic booster pipe connected to the lever, a hydraulic switch connected to the lever with the input channel and two tapping channels, the input channel of the hydraulic switch is connected to the third input channel

the hydraulic booster, which is connected to the first of the indicated output channels of the drive switch-on unit, each of the diverting channels of the hydraulic switch is connected to a corresponding output channel of the electro-hydraulic converter connected to a corresponding actuator input channel having two bypass branches, the actuator contains a reversible ratchet mechanism with two drive units, each of which is equipped with a pusher, a hydraulic actuator of the pusher, a stopper, a hydraulic actuator off

a stopper, each hydraulic actuator has a double-arm gravitational hydraulic element with a vessel on one shoulder and a load on the other and a hydraulic impulse generator with the first bypass branch of the input channel of the corresponding impulse generator, the output part of the latter is located above the vessel of the corresponding hydraulic actuator of the pusher, the second branch of the specified input - the channel has an output from -. hole, located above the vessel of the hydraulic drive off the stopper of another drive unit.

0

H y /

- /

2 11

18 L

/ 7

I I

-20

yy

43

44 40

23

/ 24

CH IWYI

II 41

2546

26

J

srig.1