SU1536080A1 - Электрогидравлический усилитель - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к гидроавтоматике и может быть использовано в гидроприводах станков и промышленных роботов. Цель изобретени  - повышение точности, сокращение габаритов и массы усилител . По ски 2, 3, 4 и 5 распределительного золотника 1 соединены штоком 6, размещенным в гильзе 7, с образованием сливной и нагнетательной полостей 9 и 10. Полости 11 и 12 управлени  подключены через дроссели 13, 14 и 15 к линии 16 нагнетани . Электромеханический преобразователь в виде набора капилл ров 17 размещен на подвижном элементе с образованием камер, одна из которых заполнена ртутью и св зана с отрицательным потенциалом источника электропитани . Камера 21 заполнена электролитом и соединена с нулевым потенциалом. Подвижный элемент выполнен в виде втулки 18, установленной на штоке 6. В штоке 6 выполнены со стороны полостей 11 и 12 осевые каналы (К) 22 и 23 и соединенные с ними радиальные К 24, 25, 26 и 27. К 24 и 27 сообщены с полост ми 11 и 12. К 25 и 26 размещены с возможностью взаимодействи  с торцами втулки 18. Преобразователь снабжен полым кольцевым корпусом 19, охватывающим камеры 20 и 21 и закрепленным в гильзе 7 концентрично втулке 18. Динамика преобразовател  обеспечивает пропускание частот возмущени  без искажени  амплитуды перемещени . 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

1

(21) 267 73/25-29

(22)2.06.87

(46) 15.01.90. Бюл. V 2

(71)Московский автомеханический институт

(72)В.К.Соковиков, В.А.Козлов, И.М.Чанонси и А.Т.Скойбеда (53) 62-521 (088.8)

(56) Авторское свидетельство СССР N- 1116230, кл. F 15 В 3/00, 1983.

( ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ

(57) Изобретение относитс  к гидроавтоматике и может быть использовано в гидроприводах станков и промышленных роботов. Цель изобретени  - повышение точности, сокращение габаритов и массы усилител . По ски 2,3 и 5 распределительного золотника 1 соединены штоком 6, размещенным в гильзе

(Л

ел

со о

о

00

Фиг1

31

/, с образованием сливной 8 и нагнетательных 9 и 10 полостей. Полости 11 и 12 управлени  подключены через дроссели 13, 1 и 15 к линии 16 нагнетани . Электромеханический преобразователь в виде набора капилл ров 17 размещен на подвижном элементе с обра

выполнены со стороны полостей 11 и 12 осевые каналы (К) 22 и 23 и соединенные с ними радиальные К 2k,25,26 и 27. К 2k и 27 сообщены с полост ми 11 и 12. К 25 и 26 размещены с возможностью взаимодействи  с торцами втулки 18. Преобразователь снабжен полым кольцевым корпусом 19, охватывающим

зованием камер, одна из которых заполнена ртутью и св зана с отрицательным JQ камеры 20 и 21 и закрепленным в гиль- потенциалом источника электропитани . зе 7 концентрично втулке 18. Динами- Камера 21 заполнена электролитом и ка преобразовател  обеспечивает про- соединена с нулевым потенциалом. Подвижный элемент выполнен в виде втулки 18,

пускание частот возмущени  без искажени  амплитуды перемещени . 1 з.п.

установленной на штоке 6. В штоке 6 $ ф-лы, 3 илс

Изобретение относитс  к гидроавто- матике и может быть использовано в гидравлических приводах станков и промышленных роботов.

Цель изобретени  - повышение точности , сокращение габаритов и массы.

На фиг.1 изображен электрогидравлический усилитель; на фиг.2 - электромеханический преобразователь; на фиг.З ограничитель набора капилл ров .

Усилитель содержит распределительный золотник 1 с по сками 2-5, соединенными штоком 6, размещенный в гильзе 7 с образованием сливной полости 8 нагнетательных полостей 9 и 10, а так же полостей 11 и 12 управлени , подключенных через дроссели 13, 1 и 15 к линии 16 нагнетани , и электромеханический преобразователь в виде набор 17 капилл ров, размещенного на подвиж ной втулке 18 в полом кольцевом корпусе 19, охватывающем камеры 20 и 21, заполненные ртутью и электролитом соответственно . В штоке 6 со стороны полости 11 выполнен осевой канал 22, со стороны полости 12 - осевой канал 23, а также соединенные с ними радиальные каналы - 27, причем каналы 2k и 27 сообщены с полост ми 11 и 12 соответственно, а каналы 25 и 26 размещены с возможностью взаимодействи  с торцами втулки 18. Предварительно сжатые с различными усили ми пружины 28 и 29 размещены в камерах 20 и 21 , оперты на набор 17 капилл ров и корпу 19, закрепленный в гильзе 7 концент- рично втулке 18.

Камера 20 с ртутью св зана через клемму 30 с отрицательным потенциалом

выполнены со стороны полостей 11 и 12 осевые каналы (К) 22 и 23 и соединенные с ними радиальные К 2k,25,26 и 27. К 2k и 27 сообщены с полост ми 11 и 12. К 25 и 26 размещены с возможностью взаимодействи  с торцами втулки 18. Преобразователь снабжен полым кольцевым корпусом 19, охватывающим

камеры 20 и 21 и закрепленным в гиль- зе 7 концентрично втулке 18. Динами- ка преобразовател  обеспечивает про-

камеры 20 и 21 и закрепленным в гиль- зе 7 концентрично втулке 18. Динами- ка преобразовател  обеспечивает про-

пускание частот возмущени  без искажени  амплитуды перемещени . 1 з.п.

5

0

0

з 40

45

50

источника электропитани , а камера 21 св зана через клемму 31 с нулевым по тенциалом. Набор 17 капилл ров снабжен ограничител ми 32 и 33.

Источник электропитани  включает в себ  датчик управлени , датчик 35 нулевого уровн , электронный усилитель 36, резисторы 37 - 0.

Полость 8 разделена корпусом 19 на объемы Д1 и Д2.

Гильза 7 подключена окнами 3 и kk к полост м гидродвигател  (не показан ) , исполнительный элемент которого св зан с датчиком 3.

Усили  пружин 28 и 29 выбираютс  исход  из того, что в электромеханическом преобразователе используетс  ниспадающий участок кривой поверхностного нат жени  ртути, представл ющей собой изменение поверхностного нат жени  ртути в функции рассогласовани  (U) , равного отношению потенциала - (1,2tO,25) В к коэффициенту усилени  усилител  36. Только на ниспадающем участке кривой f(U) обеспечиваетс  пропорциональна  зависимость изменени  поверхностного нат жени  ртути от потенциала. После исключени  нелинейных участков на концах ниспадающего участка среднее значение определ етс  поверхностным нат жением дин/см и нулевым потенциалом ,2 В.

Электрогидравлический усилитель работает следующим образом.

При возникновении рассогласовани  на входе электронного усилител  36 в виде разности напр жений U1fU7 и V | усиленное напр жение UU поступает на клемму 30. Если напр жение положительное , то увеличиваетс  поверхност

мое нат жение ртути и она из набора

17капилл ров смещаетс  в камеру 20, а освободившеес  пространство заполн етс  электролитом из камеры 21. При этом измен етс  равновесие сил, т.е.

в камере 20 увеличиваетс  давление, а в камере 21 уменьшаетс  на величину , пропорциональную напр жению. Набор 17 капилл ров совместно с втулкой

18начинает перемещатьс  по штоку 6 золотника 1 вправо до тех пор, пока разность давлений не уравновеситс  действием сил со стороны пружин 28 и 29. При смещении подвижной втулки 18 вправо уменьшаетс  перекрываема  площадь радиального канала 25, а перекрываема  площадь радиального канала 26 увеличиваетс . В этом случае давление в полости 11 управлени  уменьшаетс , а в полости 12 управлени  увеличиваетс , золотник 1 начинает двигатьс  вправо, выравнива  перекрываемые площади радиальных каналов 25, 26 и обеспечива  обратную св зь по положению, расход из линии 16 поступает в одну полость гидродвигател  и из другой идет на слив. Исполнитель ный элемент гидродвигател  совместно с исполнительным элементом датчика

3 управлени , смеща сь, обнул ет напр жение Ли, при уменьшении которого поверхностное нат жение ртути в камере 20 уменьшаетс  и она вновь входит в капилл ры набора 17 капилл ров , вытесн   электролит. Происходит уравновешивание сил, подвижные элементы электромеханического преобразовател  совместно с подвижной втулкой 18 устанавливаютс  в нейтральное положение .

Аналогично работает электрогидравлический усилитель при изменении знака ди.

Работа электромеханического преоб

разовател  обеспечиваетс  относительн нулевого напр жени  U0 -1,2 В, соответствующего середине ниспадающей ветви поверхностного нат жени  ртути в функции рассогласовани . подачи напр жени  U0 служит датчик 35 нулевого уровн , сигнал с которого после усилени  в электронном усилителе 36 при отсутствии напр жени  с датчика 3 управлени  равен - 1,2 В. Подвижные элементы электромеханического преобразовател  совместно с подвижной втулкой 18 перемещаютс  на величину, пропорциональную этому напр жению,

20

Q

60806

обеспечива  равенство всех сил, в том числе сил пружин 28 и 29, при этом пружина 28 сжимаетс . Это  вл етс  нейтральным положением электромеханического преобразовател , в котором перекрываемые подвижной втулкой 18 площади отверстий радиальных каналов 25 и 26 равны. В нейтральном положении усилител  при одинаковой жесткости пружин 28 и 29 имеет место разное их предварительное поджатие.

Работа электромеханического преобразовател  обеспечиваетс  при напр - 5 женми /3U 40,25 В, т.е. электронный

усилитель 36 должен иметь небольшой коэффициент усилени , что приводит к уменьшению его смещени  и дрейфа нул , т.е. повышению точности работы. Управление электромеханическим преобразователем обеспечиваетс  от минуса источника питани , так как U0 ± (1,2± t2,5) В. Так как в объемах Ц и k2

25 ромеханический преобразователь, давление слива и эффективна  площадь поперечного сечени  подвижной втулки 18

0

втулкой 18 и золотником 1 мало и отсутствуют дополнительные силы, преп тствующие перемещению подвижных элементов электромеханического преобразовател , то суммарное усилие, необходимое на перемещение подвижной втулки 18, очень мало, что позвол ет выпол- -нить электромеханический преобразователь таким, чтобы он имел габариты, необходимые дл  его размещени  внутри усилител . При этом динамика электромеханического преобразовател  такова, что он обеспечивает пропускание частот возмущени  без искажени  амплитуды перемещени  до 800-1000 Гц. Осева  длина электромеханического преобразовател  может быть равна 6-7 мм, поэтому осевое увеличение усилител  незначительно .

0

5

Claims (2)

1. Электрогилразлический усилитель, содержащий распределительный золотник с по сками, соединенными штоком, размещенный в гильзе с образованием сливной и нагнетательной полостей, а также полостей управлени , подключенных через дроссели к линии нагнетани , и электромеханический преобразователь в виде набора капилл ров , размещенного на подвижном элементе с образованием камер, одна из которых заполнена ртутью и св зана с отрицательным потенциалом источника электропитани , а друга  заполнена электролитом и соединена с нулевым потенциалом, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, сокращени  габаритов и массы, подвиж- ный элемент выполнен в виде втулки, установленной на штоке золотника, в котором выполнены со стороны каждой полости управлени  осевой канал и соединенные с ним радиальные каналы, один из которых сообщен с одной из полостей управлени , а другой размеГ Ю ff Л 11

-it .t

Составитель С.Рождественский Редактор И.Рыбченко Техред Л.Сердкжова

щен с возможностью взаимодействи  с одним торцом втулки, при этом электрмеханический преобразователь снабжен полым кольцевым корпусом, охватывающим камеры с ртутью и электролитом и закрепленным в гильзе концентрично подвижной втулке.

2. Усилитель по п.1, о т л и - чающийс  тем, что электромеханический преобразователь снабжен двум  пружинами, имеющими различные предварительные усили , размещенными кажда  в одной из камер и опертыми с одной стороны на набор капилл ров, а с другой - на внутреннюю поверхнос полого корпуса.

Корректор Т.Палий