SU1474326A1 - Гидравлический источник питани - Google Patents

Abstract

Изобретение м.б. использовано в электрогидравлических системах подъемно-транспортных машин, станков и робототехнических комплексов. Цель изобретени  - обеспечение возможности перенастройки предельного уровн  давлени  при поддержании источником заданной мощности. Введение в источник питани , содержащий насос 1, блок 18 сравнени , электрогидравлический усилитель 3, датчик 8 давлени , блок 9 измерени  текущей подачи насоса 1 и блок 12 вычислени  мощности блоков 13 и 16 сравнени  гидрозамков 5 и 6, двухпозиционного клапана 7, управл ющего гидрозамками 5 и 6, блоков 14 и 17 с нелинейными характеристиками, установка в линии 23 питани  дроссел  4, св зь выходных линий 27 и 28 электрогидравлического усилител  3 через гидрозамки 5 и 6 с линией 22 нагнетани  и сливом 31, а также выполнение блока 9 измерени  текущей подачи в виде датчика 10 давлени  блока 11 коррекции обеспечивает функционирование источника питани  в режиме заданной мощности, поддержание предельного уровн  давлени  в линии 22 нагнетани  насоса 1 и его дистанционную перенастройку. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относится к машиностроительной гидравлике и может быть использовано в электрогидравлических системах подъемно-транспортных машин и робототехнических комплексов.

Цель изобретения - обеспечение возможности перенастройки предельного уровня давления при поддержании источником заданной мощности.

На чертеже представлена принципиальная схема гидравлического источника питания.

Гидравлический источник питания содержит регулируемый насос 1, гидроцйлиндр 2, электрогидравлический усилитель 3, дроссель 4, гидрозамки 5 и 6, двухпозиционный электрогидравлический клапан 7, датчик 8 давления, блок 9 измерения текущей подачи, включающий датчик 10 давления и блок 11 коррекции, блок 12 вычисления мощности, дополнительный блок 13 сравнения, блок 14 с однополярной характеристикой, сумматор 15, блок 16 сравнения, нелинейный блок 17 со смещенной однополярной характеристикой, блок 18 сравнения, задатчик 19 .мощности, задатчик 20 предельного уровня давления. Тидроцилиндр 2 содержит возвратную пружину 21. Линия 22 нагнетания насоса 1 связана с линией 23 питания электрогидравлического усилителя 3. Датчик 8 давления и блок 9 измерения текущей подачи выходами 24 и 25 подключены через блок 12 вычисления мощности к инвертирующему входу 26 блока 18 сравнения. Выходные линии 27 и 28 электрогидравлического усилителя 3 через гидрозамки 5 и 6 подключены к гидроцилиндру 2 и линии 23 питания, сообщенной с линией 22 нагнетания. Гидравлические входы 29 и 30 двухпозиционного клапана 7 подключены к линии 23 питания и сливу 31, а выходы 32 и 33 - к управляющим полостям 34 и 35 гидрозамков 5 и 6.

Дополнительный блок 13 сравнения инвертирующим’ входом 36 связан с выходом 24 датчика 8 давления, а выходом 37 через нелинейный блок 14 с однополярной характеристикой - с входом 38 сумматора 15 и инвертирующим входом 39 второго блока 16 сравнения,'неинвертирующий вход 40 которого соединен через нелинейный блок 17 со смещенной однополярной характеристикой с выходом 41 блока сравнения, а выход 42 - с входом 43 двухпозиционного электрогидравлического клапана 7. Дроссель 4 установлен в линии 23 питания.

Выход 41 блока 18 сравнения связан С входом 44 сумматора 15, выход 45 которого связан с входом 46 электрогидравлического усилителя 3. Неинвертирующие входы 47 и 48 блоков 13 и 18 сравнения связаны с задатчиками 19 и 20.

Гидравлический источник питания работает следующим образом.

Перед запуском гидравлического источника питания на неинвертирующие входы 47 и 48 блоков 13 и 18 сравнения подаются напряжения, определяющие соответственно величину требуемой мощности и предельный уровень давления в линии 22 нагнетания. После запуска, который происходит при максимальной подаче насоса 1 в линии 22 нагнетания, возникает определенное давление рабочей жидкости. Если его уровень меньше заданного, то на выходе 37 блока 13 сравнения появляется положительный сигнал, а на входе 38 сумматора 15 (после нелинейного блока 14 с однополярной характеристикой) нулевой сигнал. В этом случае клапан 7 переключен в нижнюю (по чертежу) позицию, при которой линия 22 нагнетания насоса 1 сообщается с управляющей полостью 34 гидрозамка 5, тем самым открывая его. Управляющая полость 35 при этом сообщается со сливом 31, в результате гидрозамок 6 закрыт. Насос 1 начинает работать в режиме переменной подачи,обеспечивая постоянство выходной мощности источника питания при любом уровне давления в линии 22 нагнетания, а контур управления содержит блок. 18 сравнения, сумматор 15, электрогидравлический усилитель 3, гидроцилиндр 2.

Сигнал обратной связи формируется следующим образом.

Датчик 10 измеряет давление в. гидроцилиндре 2 и по величине давления в нем можно судить о величине подачи насоса 1. Блок 11 коррекции имеет характеристики, совпадающие с динамическими характеристиками регулирующего органа (не показан) насоса 1, передаточная функция которого в большинстве случаев описывается колебательным звеном. Реализуя такую пе редаточную функцию для блока 11 коррекции можно получить достаточно точное соответствие выходного сигнала с блока 11 коррекции динамическим изменением подачи насоса 1. Связь между величиной подачи насоса 1 и уровнем давления в гидроцилиндре 2 имеет обратнопропорциональный характер. Сигнал с блока 11 коррекции поступает ;q на блок 12 вычисления мощности, в котором формируется сигнал обратной связи, определяющий текущую мощность источника питания.

Если в процессе работы источника 15 питания в линии 22 нагнетания давление возрастает выше предельного уровня, то результирующий сигнал с нелинейного блока 14 с однополярной характеристикой, проходя через допол- 20 нительный блок 16 сравнения, переключает двухпозицг^онный клапан 7.

При этом гидрозамар 5 закроется и в гидроцилиндре 2 будет зафиксировано достигнутое давление, а насос 1 25 перейдет в режим постоянной подачи. Одновременно открывается гидрозамок 6, сообщая выходную линию 28 электрогидравлического усилителя 3 с линией нагнетания. Начиная с этого мо- 30 мента времени электрогидравлической усилитель 3 выполняет функцию предохранительного гидроклапана, перепуская излишки рабочей жидкости на слив 31 из линии 22 нагнетания. При 35 этом гидравлический источник питания продолжает работать в режиме постоянной мощности. В режиме работы усилителя 3 на перепуск рабочей жидкости дроссель 4 не ограничивает рас- 40 ходную характеристику усилителя 3, что позволяет погасить на нем значительную мощность. Полный контур стабилизации давления включает датчик 8 давления, дополнительный блок 45 13 сравнения, сумматор 15, электрогидравлический усилитель 3.

Источник питания будет функционировать в режиме стабилизации давле ния до тех пор, пока давление с линии 22 нагнетания не станет меньше заданной величины, После этого происходит обратное переключение на работу насоса 1 в режим переменной подачи. Такое переключение может произойти и при давлении, превышающем предельное значение. Если при закрытом гидрозамке 5 давление рабочей жидкости в гидроцилиндре 2 будет из-за влияния объемных потерь Медленно уменьшаться, что вызовет увеличение подачи насоса 1 и рост мощности источника питания, то разность между заданной мощностью (сигнал с задатчика 19) и текущей мощностью сигнал на входе 26 блока 18 сравнения поступает на вход 43 клапана 7 через блоки 17 и 16 и переключает источник питания в режим стабилизации мощности.

Происходит уточнение подачи насоса 1 и после этого, если давление в линии 22 нагнетания по режиму превышает заданный уровень, обратное переключение источника на работу в режиме стабилизации давления.

Таким образом, гидравлический источник питания функционирует в режиме заданной мощности и обеспечивается дистанционная перенастройка и поддержание предельного давления на выходе насоса 1.

Claims (2)

1. Формула изобретения

   1. Гидравлический источник питания, содержащий регулируемый насос, привод управления насоса, выполненный в виде блока сравнения, электрогидравлического усилителя с линией питания, гидроцилиндра с возвратной пружиной, датчик давления и блок измерения текущей подачи насоса, выходами подключенные через блок вычисления мощности к инвертирующему входу блока сравнения и сливу, о тличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности перенастройки предельного уровня давления при поддержании источником питания заданной мощности, он снабжен двумя односторонними гидрозамками, через которые выходные линии электрогидравлического усилителя подключены к гидроцилиндру и выходу насоса, двухпозиционным электрогидравлическим клапаном, гидравлическими входами подключенными к выходу насоса и сливу, а выходами - к управляющим полостям односторонних гидрозамков, сумматором, включенным между блоком сравнения и электрогидравлическим усилителем, двумя нелинейными блоками с однополярной характеристикой и смещенной однополярной характеристикой и двумя дополнительными блоками сравнения, причем один из них инвертирующим входом соединен с выходом датчика давления, выходом связан через нелинейный блок с однополярной характеристикой с вторым входом сумматора и инвертирующим входом второго дополнительного блока сравнения, неинвертирующий вход которого соединен через нелинейный блок со смещенной однополярной характеристикой с выходом блока сравнения, выходс входом двухпозиционного электрогидравлического клапана, а в линии питания электрогидравлического усилителя дополнительно установлен дрос сель.
2. 2. Источник питания по п.1, отличающийся тем, что.он снабжен блоком коррекции, а блок измерения текущей подачи насоса выполЮ йен в виде последовательно соединенных датчика давления, подключенного к гидроцилиндру, и блока коррекции.