SU1268830A1 - Гидравлический привод - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано в машинах, рабочие органы к-рых работают в услови х знакопеременных нагрузок. Изобретение позвол ет улучшить динамические хар-ки привода . Гидрораспределитель вьшолнен в виде золотника 11, установленного в гильзе 12 с образованием переменных дросселей (ПД) 13-20. ПД 13, 15, 17, 19 св заны с напорной гидролинией (ГЛ) 1 и вьшолнены с большей гидравлической проводимостью, чем ПД 14, 16, 18, 20, св занные со сливной ГЛ 2. В ГЛ св зи рабочих полостей с дросселирующими распределител ми установлены переключающие дросселирующие распределители 21 - 24 с двум  лини ми управлени , одна из к-рых соto о: 00 00 со

Description

общена с напорной ГЛ 1, а друга  с соотв. рабочей полостью. Изменение рабочего объема исполнительного механизма происходит автоматически в зависимости от нагрузки на штоке 8 путем изменени  гидравлической проводимости одного из ПД. Это снижает затраты гидравлической энергии. Jlepeход на рекуперативный режим работы

68830 .

происходит в момент соответстви  обобщенных гидравлических х-к при давлении в сливных рабочих полост х, равных давлению нагнетани .Т..о. без уменьшени  энергетической эффективности исключаютс  рывки штока гидроусилител  при переходе с рекуперативного режима на обычный, и наоборот . 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Г

Изобретение относитс  к машиностроительной гидравлике и может найти применение в системах с гидравлическим приводом,.рабочие органы которых работают в услови х знакопеременных нагрузок.

Цель изобретени  - улучшение динамических характеристик привода.

На фиг.I представлена принципиальна  схема гидравлического привода; на фиг.2 - зависимости гидравлических проводимостей переменных дросселей от величины смещени  х .зо лотника относительно гильзы; ни фиг.З - обобщенна  гидравлическа  характеристика привода (зависимость скорости V от нагрузки R).

Гидравлический привод содержит напорную 1 и сливную 2 гидролинии, гидравлический исполнительный механизм

3с рабочими полост ми 4-7, штоком 8 и поршн ми 9 и 10, дросселирующий гидрораспределитель, выполненный в виде золотника 11, установленного в гильзе 12 с образованием переменных дросселей 3-20 с соответствующими гидравлическими проводимост м ц G; -Gg Дроссели 13, 15, 17 и 19 св заны с напорной гидролинией 1, а дроссели 14, 16, 8 и 20 - со сливной гидролинией 2. Кроме того, привод содержит переключающие гидрораспределители 21 - 24, каждый из которых выполнен с двум  лини ми 25 и 26, 27

и 28, 29 и 30, 31 и 32 соответственно управлени , установленными в гидролини х 33 - 36 рабочих полостей

4- 7 с дросселирующим, гидрораспределителем и выполненными с возможностью непосредственного сообщени  рабочих полостей 4 - 7 с напорной гидролинией 1.

Дл  обеспечени  предпочтительно-го положени  гидрораспределителей 21 - 24 они должны быть подпружи- . нены со стороны линий 26, 28, 30 и 32. В этом случае пружины (не обозначены ) выбираютс  достаточно малой Ясесткости и с мальгм усилием предварительного сжати  (дл  преодолени  сил трени ) и гидравлический исполнительный механизм 3 всегда (даже при отсутстви  давлени  в напорной гидролинии 1) готов к работе. Вьтолнение гидрораспределителей 21-24 дросселирующими и подключение линий 25, 27, 29 и 31 управлени  к рабочим полост м 4-7 соответственно через гидравлическое сопротивление (не обозначено) позвол ет осуществить плавное подключение рабочих полостей 4 - 7 к напорной линии 1 присрабатывании гидрораспределителей 21-24 и исключать забросы расхода рабочей жидкости, которые могут возникать при . Как известно, гидравлическа  проводимость определ етс  следующим образом;

G, (x)| ,

где ,/ - коэффициент расхода;

f(х) - площадь переменного дроссел ;

J- плотность жидкости. Таким образом, задава  соответст- вующим образом зависимость f(x), 35 выбирают соответствующим образом начени  гидравлических проводимостей GI -Gg, например, выбира  ширину щели дросселей 13-20, так как в этом случае 40f(x) Ьх ,

где b - ширина щели, соответствующего дроссел  13-18;

X - смещение золотника I1 относительно гильзы 12.

Привод снабжен дополнительными гидрораспределител ми 37-40 и гидроаккумул торами 41 и 42. Гидрораспределители 37-40 установлены в гидролини х 43-46 св зи рабочих полостей 4-7 с переключающими гидрораспределител ми 21-24 и выполнены с возможностью непосредственного соединени  рабочих полостей 4-7 со сливной гидролинией 2 и двум  лини ми 47 и -48 управлени  (гидрораспределители 38-40 показаны условно).

Гидравлический привод работает следуюпщм образом.

Пусть Сн7 С„ Села Если величина приведенной преп тствующей нагрузки, действующей на шток 8

. I (С„л +G, +С,;„ ))Р„,

то при смещении золотника 11 относительно гильзы 12 давление рабочей жидкости в сливных полост х 4 и 6 или 5 и 7 меньше величины Давлени  нагнетани  Р„ (дл  упрощени  полагаем Р,, Р„г Р, и ,, Рсг РС ) и гидрораспределители 21-24 занимают положение, изображенное на фиг.1, где 0(4,2 - проводимость переменного дроссел  18 или 20; GCAI - проводимость переменного дроссел  14 или 16 GH, - проводимость переменного дроссел  13 или 15; С„р - проводимость переменного дроссел  17 или 19; F площадь (эффективна ) поршн  9 или 10.

В этом случае гидравлический привод работает в обычном режиме дроссельного привода, т.е. при смещении золотника И, например, вправо (по чертежу) рабоча  жидкость из гидролинии 1 и нагнетани  поступает в рабочие полости 4 и 6 через переменные дроссели 13 и 17 с проводимост ми GJ и Gj, а из полостей 5 и 7 сливаетс  в гидролинию 2 через дроссели 16 и 20 с проводимост ми G и G.

Если величина преп тствующей нагрузки

|-(ьс,,, (С- G, +G;, ))р,,

а величинапомогающей нагрузки

§.-G

. G-2, ) Р„, то величина давлени  в сливной полости 6 или 7 больше величины давлени  в напорной гидролинии 1. Например , при смещении золотника 11 впра68830 4

во давление в полости 7 больше величины давлени  Р, в гидролинии 1 , тогда срабатывает гидрораспределитель 24 и рабоча  полость 7 сообщаетс  с напорной гидролинией I с давлением Р„, . В этом случае полости 6 и 7 за с

кольцованы и образуют пассивное гидравлическое сопротивление, увеличивающее коэффициент относительного демп )0 фировани  привода.

Если величина помогающей нагрузки находитс  в диапазоне

) 1 GI,(G: +G,)P«.

то, например, при смещении золотника 15 , , «

11 вправо величины давлений в полост х 5 и 7 больше величины давлени  в напорной гидролинии 1, срабатывает гидрораспределитель 22 и рабоча  жидкость из сливных полостей 5 и 7 через гидрораспределители 22 и 24 поступает в напорную гидролинию 1. Тем самым происходит кольцевание рабочих полостей 4-7 механизма 3.

Управление скоростью перемещени  штока 8 осуществл етс  изменением гидравлических проводимостей GHI и

GHJ . ,

Если величина помогающей нагрузки

|. р„ (1, G;,),

то, например, при смещении золотника

11 вправо при уменьшении величины давлени  в полости 4 меньше давлени  в сливной гидролинии 2 срабатывает

гидрораспределитель 37 и полость 4 соедин етс  со сливной гидролинией

2и разъедин етс  от напорной гидролинии 1 .

В этом случае управление скоростью перемещени  штока осуществл етс  изменением гидравлической проводимости С„2 (5) Таким образом, в зависимости от величины нагрузки на штоке 8 автоматически происходит изменение рабочего объема гидравлического исполнительного механизма 3, что позвол ет снизить затраты гидравлической энергии от источника питани .

При выполнении величины зоны нечувствительности системы рекуперации по нагрузке, равной лр,„ (величина

R приведенной нагрузки - , при которой

Claims (2)

1. происходит включение гидрораспределителей 21-24), дл  известного привода следует рывок штока, например, при величине смещени  х золотника I1 от- .носительно гильзы 12 на величину лУ, S что ухудгаает динамические характерис тики гидравлического привода. При ре ализации предлагаемого технического решени  переход на рекуперативный ре жим работы происходит в момент соответстви  обобщенных гидравлических характеристик, т.е. когда о(5общенные гидравлические характеристики при рекуперативном и дроссельном режимах работы пересекаютс  Со(5общенна  характеристика пунктиром фиг,3) поскольку переход осуществл етс  при величине давлени  в сливных рабочих полост х, равных величине давлени  нагнетани . Таким образом, предлагаемьй привод позвол ет без уменьшени  энергетической эффективности гидравлического привода исключить рывки штока гидроусилител  при переходе с рекуперативного режима работы на обычный и наоборот, т.е„ позвол ет улучшить динамические характеристики гидравлического привода,, Формула изобретени  1. Гидравлический привод,, содержащий напорную и сливнуьэ гидролинии, гидравлический исполнительный механизм с рабочими полост ми, сообщенными с напорной и сливной гидролини  ми через дросселирующий гидрораспределитель , выполненньй в виде золотника , установленного в гильзе с обра

   ,,

   Фиё.2 306 зованием переменных дросселей, св занных с напорной и сливной гидролини ми , переключающие гидрораспределители с двум  лини ми управлени , установленные в гидролини х св зи рабочих полостей с дросселирующим гидрораспределителем и вьтолненные с возможностью непосредственного сообщени  рабочих полостей с напорной гидролиниейр отличающийс  тем, что, с целью улучшени  динамических характеристик привода, переменные дроссели, св занные с напорной гидролинией, выполнены с большей гидравлической проводимостью, чем переменные дроссели, св занные со .сливной гидролинией, причем одна из линий управлени  каждого переключающего гидрораспределител  сообщена с напорной гидролинией,а друга  - с соответствующей рабочей полостью.
2. 2. Привод по п.1, о т л и ч а ющ и и с   тем, что он снабжен дополнительнь ми гидрораспределител ми, установленными в гидролини х св зи рабочих полостей с переключающими гидрораспределител ми и выполненными с возможностью непосредственного соединени  рабочих полостей со сливной гидролинией и двум  лини ми управлени , одна из которых сообщена с соответствующей рабочей полостью, а друга  - со сливной гидролинйей.

   Ц)иг.З