SU1548363A1

SU1548363A1 - Электрогидравлическа система совмещенного управлени

Info

Publication number: SU1548363A1
Application number: SU884368255A
Authority: SU
Inventors: Александр Борисович Иванов; Юлий Александрович Брайковский; Евгений Юрьевич Малиновский; Сергей Юрьевич Суровиков
Priority date: 1988-01-25
Filing date: 1988-01-25
Publication date: 1990-03-07

Abstract

Изобретение относитс к строительной технике, а именно к электрогидравлическим системам управлени рабочими органами многокоординатных строительно-дорожных машин типа бортовых кранов, одноковшовых экскаваторов и строительных манипул торов, имеющих значительное число (5 и более) дистанционно управл емых рабочих органов. Цель изобретени - повышение точности за счет учета измен ющейс по величине и знаку нагрузке на электродвигатель и уменьшени потерь энергии на дросселирование рабочей жидкости. Система, состо ща из насосной станции (НС) 1 с регул тором 2 давлени , блока 3 выбора максимума и группы из N электрогидравлических приводов, позвол ет устанавливать давление в напорной линии НС 1, достаточное дл обеспечени работы наиболее нагруженного потребител . Необходима величина давлени в каждом контуре регулировани определ етс при помощи соответствующих блоков 9 регулировани режимов работы электрогидравлических распределителей 5. Информаци на их входы поступает с датчиков 7 и 8 давлени , установленных в соответствующих магистрал х гидромоторов 6, которые управл ютс по сигналам соответствующих блоков 9 регулировани при помощи четырехлинейных пропорциональных электрогидравлических распределителей 5. Давление НС 1 поддерживаетс на минимальном достаточном уровне. 3 ил.

Description

чей жидкости. Система состо ща из насосной станции (НС) 1 с регул тором 2 давлени , блока 3 выбора максимума и группы из п электрогидравлических приводов, позвол ет устанавливать давление в напорной линии НС 1 достаточное дл обеспечени работы наиболее нагруженного потребител . Необходима величина давлени в каждом контуре регулировани определ етс при помощи со ответствующих блоков 9 регулировани режимов работы

электрогидравлических распределителей 5. Информаци на их входы поступает с датчиков 7 и 8 давлени , уста- новленных в соответствующих магистрал х гидромоторов 6, которые управл ютс по сигналам соответствующих блоков 9 регулировани при помощи четырехлинейных пропорциональных Злектрогидравлических распределителей 5. Давление НС 1 поддерживаетс на минимально достаточном уровне. 3 ил.

Изобретение относитс к строительной технике, а именно к электрогидравлическим системам управлени рабочими органами многокоординатных строительно-дорожных машин типа бортовых кранов, одноковшовых экскаваторов и строительных манипул торов, имеющих значительное число (5 и более) дистанционно управл емых рабочих органов.

Цель изобретени - повышение точности за счет учета измен ющихс по величине и знаку нагруаок на исполнительный гидродвигатель и уменьшени потерь энергии на дросселирование рабочей жидкости.

На фиг. 1 изображена функциональна схема электрогидравлической системы совмещенного управлени (электрические св зи указаны пунктирными лини ми, а гидравлические - сплошными ) | на фиг. 2 - насосна станци с электрогидравлическим регул тором давлени ; на фиг, 3 - блок-схема реализации блока регулировани режима работы электрогидравлического распределител .

Система состоит из насосной станции 1, электрогидравлического регул тора 2 давлени , блока 3 выбора максимума, а также группы из п электрогидравлических приводов (на фиг.1 показано 3 привода), каждый из которых (далее рассматриваетс i-й привод ) содержит электронный усилитель 4 выход которого подключен к электромагниту четырехлинейного трехпозици- онного пропорционального электрогид0

5

равлического распределител 5, управл ющего гидродвигателем 6, к полост м которого подключены датчики 7 и 8 давлени . Каждый привод содержит также блок 9 регулировани режима работы электрогидравлического распределител , на входы которого поступают сигналы управлени U у; и выходные сигналы U а ,; и U а 2; датчиков 7 и 8 давлени . Первый выход вычислительного устройства соединен с входом электронного усилител 4, а второй выход - с одним из входов блока 3 выбора максимума, Иодпиточные антикавитаци- онные клапаны 10 включены между линией 11 подпитки и полост ми гидродвигател 6.

Насосна станци с электрогидравлическим регул тором давлени могут быть выполнены на основе как регулируемого (фиг. 2), так и нерегулируемого насосов. Регулируемый насос 12 снабжен электрогидравлическим механизмом 13 управлени , состо щим в данном случае из трехлинейного двух- позиционного электрогидравлического распределител 14 и приводного гидроцилиндра 15, св занных механической обратной св зью в виде рычага 1Ь. Кроме того, в состав насосной стан- ции вход т датчик 17 давлени , срав- нивающее устройство 18 и электронный усилитель 19.

Величины входных и выходных сигналов блока регулировани режима работы электрогидравлического распределител св заны следующими функциональными зависимост ми:

f

1548363 ШГ1ГУ Јприищи,,

М%41-и$«

Uvi+Utp

при U j с - и Cp

TifyriV

0

при | Uv,U U

cp

J2i

Ugn +Uaa при и )

U,j4, при Uv, и .) -Uj2j 0

при |Us;l Ucp или Uvi (Ug,i p;-Ug1;) Ј 0

де i n

U« Ui{

)

«) си

op UV

дост

H

номер электрогидравлического привода;

количество электрогидравлических приводов;

величины сигналов соответственно на первом и втором выходах 1-го блока регулировани режима работы электрогидравлического распределител ; величина 1-го управл ющего сигнала, положительное значение которого (Uy,U) создает смещение золотника электрогидравлического распределител в сторону, соответствующую соединению напорной линии насосной станции с 1-й полостью гидродвигател , а 2-й по- лости - с линией слива (при - наоборот); константа, определ юща среднее значение давлени РСл - в линии слива;

коэффициент, равный 1 при использовании в качестве гидродвигател гидромотора либо симметричного гидроцилиндра, и равный отношению F, /F эффективных площадей F(. и Fa- поршн дифференциального гидроцилиндра 1-го привода соответственно со стороны 1-й и 2-й полостей; порог срабатывани по управл ющему сигналу; константа, задающа перепад давлени Рл( на рабочих кромках полностью открытого 1-го электрогидравлического распределител при номинальном расходе;} константа, задающа остаточный уровень давлени в напорной линии насосной станции;

дл

при | Uv,U U

cp

гш ,

и Uajq- величины сигналов на выходах датчиков давлени , подключенных соответственно к 1-й и 2-й полост м i-го гидродвигател .

Используемый в системе блок 9 ре- гулировани режима работы может быть выполнен как на аналоговых, так и цифровых, в том числе микропроцессорных элементах. Схема блока 9 выполнена с использованием линейного усили- тел 20 с зоной нечувствительности (-U +U ) и разной крутизной на положительном и отрицательном участках, делител 21, блока 22 извлечени квадратного корн , сумматоров 23 - 29, компараторов 30 - 32, линейного усилител 33 с коэффициентом cfy, аналоговых ключей 34 - 39, задатчиков 40 - 42 сигналов, элементов ИЛИ 43 и 44, логического инвертора 45, элементов И 46 и 47.

Система функционирует следующим образом.

При отсутствии 1-го управл ющего

сигнала U или в случае, если его

абсолютна величина не превышает порога срабатывани Ucp, т.е. при (Uvi) Ucp5 выходные сигналы блока 9 равны , U ; UAocf При этом электрогидравлический распределитель 5 находитс в нейтральном положении, а полости гидродвигател 6 заперты. Если управл ющие сигналы остальных приводов не превышают порога срабатывани , то на выходе блока 3 выбора максимума

устанавливаетс сигнал UA(,CT устанавливающий в свою очередь давление в напорной линии насосной станции 1 до уровн Рост . Как правило, этот уровень -составл ет 0,2 - 0,3 МПа, что необходимо дл самосмазки насоса и выполнени прочих вспомогательных функций .

В случае, если управл ющий сигнал на входе 1-го блока 9 превосходит

порог срабатывани и положителен (), электрогидравлический распределитель 5 находитс в положении, задаваемом его нижней (на фигЛ) пози цией, сигнал на первом выходе блока 9 составл ет

тт -

и„- - v . ,

«Mvu

kCA

а расход через сливную кромку распре делител определ етс выражением

-

q.-KU,, VP -PCAJ y2LiyЈLijLЈiLzЈSL U j,7rV

где К - коэффициент пропорциональности;

РИ.

и Рс - соответственно давлени во

2-й (в данном случае - слив-, ной) полости гидродвигател 6 и линии слива.

При использовании датчиков давле™ ни с крутизной Ко и соответствующем выборе величины U сд справедливы соотношени

5

| ел ч. с

и

Q,(uy.-ucp).

iKa

Таким образом, при положительном управл ющем сигнале расход через слив ную кромку распределител , а следовательно , и скорость гидродвигател не завис т от давлени в его полост х и напорной линии насосной станции, а определ ютс величиной U сигнала - управлени . Аналогичным образом формируетс сигнал на первом выходе блока 9 при отрицательном управл ющем сигнале. Коэффициент Ј{ вводитс дл выравнивани скорости штока дифферен- циального гидроцилиндра при положительных и отрицательных значени х -управл ющего сигнала Uai

В случае, если гидродвигатель 1-го привода работает с отрицательной, попутной нагрузкой, то знаки управл ющего сигнала и действующей силы противоположны. По величине V ., равной ,) Дл Аадромотиров и симметричных цилиндров, и K-/F4, (Р,.Р1{-Рг,Ра4) - дл дифференциальных цилиндров, блок 9 определ ет знак действующей силы. При попутной

5

10

ts

20

25

30

40

35 45

55

50

нагрузке на гидродвигатель на втором выходе блока-9 устанавливаетс величина U.ocr , задающа остаточный уровень давлени Рйст

В случае, если управл ющий сигнал выше положительного уровн порога срабатывани () и нагрузка на гидродвигатель положительна ( 0), на втором выходе блока 9 устанавливаетс величина

Ufti-U +U i-K +P), пропорциональна давлению Г в полости насоса 1, воспринимающей нагрузку (с учетом минимального требуемого перепада P4j).

При отрицательном управл ющем сигнале (Uyf -Ufcp) и противодействующей нагрузке на гидродвигатель (и , B-t- .0) на втором выходе блока 9 устанавливаетс величина

Dii V -+VfcK(p«i+pa.

также пропорциональна давлению в полости , воспринимающей нагрузку (в данном случае во 2-й полости). Блок 3 выбора максимума выбирает максимальный из сигналов Ua; на вторых выходах всех вычислительных устройств и передает его на вход регул тора давлени , который в свою очередь устанавливает давление в напорной линии насосной станции, достаточное дл обеспечени работы наиболее нагруженного потребител .

Подпиточные клапаны 10, включенные между линией 11 подпитки и полост ми гидродвигателей 6, предотвращают разрыв потока и возникновение кавитации при попутных нагрузках на гидродвигатель.

При совместной работе нескольких приводов система обеспечивает независимое от величины и знака нагрузки движение гидродвигателей, причем давление в напорной линии поддерживаетс на уровне, превышающем максимальное из давлений гидродвигателей с положительной, активной нагрузкой на незначительную величину РЛ;«

Claims

Формула изобретени

Электрогидравлическа система совмещенного управлени , содержаща насосную станцию с электрогидравлическим регул тором давлени ,, а также группу электрогидравлических приводов , каждый из которых содержит электровный усилитель, выход которого соединен с управл ющим входом четырехлинейного трехпозиционного пропорционального электрогидравлического распределител , управл емый вход которого подключен к насосной станции, а выход - к исполнительному гидродви-. гателю, отличающа с тем, что, с целью повышени точности за счет учета измен ющейс по величине и знаку нагрузки на исполнительный гидродвигатель и уменьшени потерь энергии на дросселирование рабочей

жидкости, в систему введен блок выбора максимума, а в каждый электрогидравлический привод введены два датчика давлени и блок регулировани режима работы электрогидравлического распределител , первый выход которого соединен с входом электронного усилител , второй выход - с соответствую- щим входом блока выбора максимума, а входы - с выходами соответствующих датчиков давлени , блока выбора максимума соединен с входом регул тора давлени .

./J

Редактор Н0Тупица

Составитель Л.Лукашанец

Техред М.Ходанич Корректор М. Полю

Заказ 121

Тираж 542

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5

Подписное