SU792002A1 - Digital electrohydraulic drive - Google Patents

Digital electrohydraulic drive Download PDF

Info

Publication number
SU792002A1
SU792002A1 SU782631659A SU2631659A SU792002A1 SU 792002 A1 SU792002 A1 SU 792002A1 SU 782631659 A SU782631659 A SU 782631659A SU 2631659 A SU2631659 A SU 2631659A SU 792002 A1 SU792002 A1 SU 792002A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
hydraulic
drive
piston
screw
gear
Prior art date
Application number
SU782631659A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Васильевич Бухов
Николай Петрович Коробов
Original Assignee
Ивановский энергетический институт им. В.И.Ленина
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ивановский энергетический институт им. В.И.Ленина filed Critical Ивановский энергетический институт им. В.И.Ленина
Priority to SU782631659A priority Critical patent/SU792002A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU792002A1 publication Critical patent/SU792002A1/en

Links

Landscapes

  • Servomotors (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)

Description

tt

Изобретение относитс  к электрогидравлическим приводам с цифровым электрическим управлением, представл ющим обширный класс дискретных исполнительных механизмов, примен ю- 5 щихс  в различных системах автоматического управлени  (СДУ). Одним из направлений  вл етс  создание дискретного электрогидравлического привода к цифровым САУ, состо щего 10 из шагового электродвигател  (ШЭД), дросселирующего гидрораспределител  (ДГР) гидроцилиндра и механических обратных св зей, которые в совокупности составл ют след щий ли- |5 нейный гидропривод с механической обратной св зью.The invention relates to digital electrically-controlled electro-hydraulic actuators, representing an extensive class of discrete actuators used in various automatic control systems (CDS). One of the directions is the creation of a discrete electro-hydraulic drive to digital ACS consisting of 10 of a stepper electric motor (SED), a throttling hydraulic distributor (DGR) of the hydraulic cylinder and mechanical feedback, which together form a follow-up linear hydraulic drive with mechanical feedback.

Известна электрогидравлическа  след ща  система с гидромеханическим волнообразователем в пр мой це- 20 пи управлени , что позвол ет исключить вли ние энергии быстровращающихс  частей двигател  и распределительного устройства 1 .A known electro-hydraulic follow-up system with a hydromechanical wave former in a direct control circuit, which eliminates the influence of the energy of the fast-rotating parts of the engine and switchgear 1.

Наиболее близким техническим ре- 25 шением к данному  вл етс  цифровой электрогидравлический привод, содержащий шаговый электродвигатель (ИВД), соединенный с каналом управлени  и гидромеханическим усилителем мощ- 30The closest technical solution to this is a digital electro-hydraulic drive containing a stepper motor (VDD) connected to a control channel and a hydromechanical amplifier with a power amplifier.

ности, выполненным, например, в виде волнового редуктора со струйной трубой, дроссельный гидрораспределитель (ДГР) золотникового типа, св занный через передачу винт-гайка с гидромеханическим усилителем мощности и гидравлически - с линейным гидродвигателем, шток которого св зан с рычагом обратной св зи 12J,for example, made in the form of a wave reducer with a jet tube, a throttle control valve (DGR) of a spool type, connected through a screw-nut transmission to a hydromechanical power amplifier and hydraulically to a linear hydraulic motor, the rod of which is connected to a feedback lever 12J ,

В таком приводе имеетс  люфт в цепи механической обратной св зи, который приводит к уменьшению устойчивой работы привода при инерционной нагрузке.In such a drive, there is a backlash in the mechanical feedback circuit, which leads to a decrease in the stable operation of the drive under inertial load.

При компановке такого привода необходимо получить требуемое усилие на перестановку дросселирующего гидрораспределител  либо за счет увеличени  передаточного отношени  в кинематических св з х, установленных между валом ШЭД и ДГР, либо за счет увеличени  выходной мощности ШЭД. В очередь, увеличение передаточного отношени  в кинематических передачах приведет к уменьшению добротности привода по скорости при фиксированной частоте приемистости дл  данного типа ШЭД. Увели- . чение перестановочного усили  за счет увеличени  выходной мощностиWhen assembling such a drive, it is necessary to obtain the required force for changing the throttling hydraulic distributor either by increasing the gear ratio in the kinematic connections established between the SED shaft and the DGR, or by increasing the SED output power. In turn, an increase in the gear ratio in kinematic transmissions will lead to a decrease in the quality of the drive in speed at a fixed pickup frequency for a given type of PED. Increase permutation effort due to increased output power

ШЭД не всегда представл етс  возможным из-за р да ограничений.SED is not always possible due to a number of restrictions.

Цель изобретени  состоит в улучшении динамических характеристик за счет значительного увеличени  перестановочного усили  на ДГР-след щего линейного гидропривода с механической обратной св зью и в повышении точности позиционировани .The purpose of the invention is to improve the dynamic characteristics due to a significant increase in the switching force on the GDR-following linear hydraulic drive with mechanical feedback and to improve the positioning accuracy.

Сущность изобретени  состоит в том, что в нем рычаг обратной св зи св зан с винтом передачи винтгайка .The essence of the invention is that in it the feedback lever is connected to the screw of the screw drive.

При этом вал ШЭД полностью разгружен и только отрабатывает заданный угол Оез нагрузки, который строго отрабатываетс  волновым редуктором с учетом коэффициента передачи . Крут щий момент, создаваемый ВОЛНОВЫМ зубчатым редуктором, реализуетс  за счет динамики струй жидкости, вытекаемых из сопел под давлением, равннм давлению в напорной гидролинии, и за счет редукции волнового редуктора. Позицию поворота волнового редуктора задает ШЭД котора  затем трансформируетс  в линейное перемещение парой винтгайка .At the same time, the shaft of the SED is completely unloaded and only fulfills the specified load angle Oez, which is strictly worked out by the wave gearbox, taking into account the transmission coefficient. The torque generated by the WAVE gear reducer is realized due to the dynamics of the liquid jets flowing out of the nozzles under pressure equal to the pressure in the pressure hydraulic line and due to the reduction of the wave reducer. The position of the rotation of the wave reducer sets the SED which is then transformed into a linear movement by a pair of screw-nuts.

На чертеже изображена схема цифрового , электрогидравлического привода , состо щего из следующих деталей и узлов: 1 - корпус след щего линейного гидропривода; 2 шаговый электродвигатель (ШЭД); 3 - электронный коммутатор (ЭК) , формирующий сигнал в канал управлени  ШЭД; 4 - цифрова  управл юща  машина (ЦУМ) или ЭВМ, микропроцессор; 5 - поршень линейного гидродвигател -силового гидроцилиндра со штоками, расположенными по обе сторны поршн ; 6 - дроссельный гидрораспределитель , 4-х кромочный, золотникового типа (ДГР); 7 - гидролини , соедин юща  правую полость след щего Линейного гидропривода с ДГр; 8 - гидролини , соедин юща  левую полость след щего линейного гидропривода с ДГР; 9 - струйна  трубка с двум  соплами (генератор волн); 10 - деформируемое ведомое зубчатое колесо волнового редуктора; 11 - неподвижное зубчатое колесо волнового редуктора; 10 и 11 - в совокупности составл ют волновой зубчатый редуктор; 12 - права  полость силового гидроцилиндра; 13 - лева  полость силового гидроцилиндра; 14 рычаг (механичес1 ой) обратной св зи след щего линейного гидропривода; 15 - винт; 16 - поршень со штоком, содержащий гайку;(15 и 16 - в.совокупности сс-ставл ют передачу винтгайка ); Рн и PC - подсоединение соответственно напорной и сливной гидролинии к приводу.The drawing shows a diagram of a digital, electro-hydraulic drive consisting of the following parts and assemblies: 1 - case of the following linear hydraulic drive; 2 stepping motor (SHED); 3 - electronic switchboard (EC), which forms the signal to the control channel SED; 4 - digital control machine (TsUM) or computer, microprocessor; 5 - piston of a linear hydraulic engine-power cylinder with rods located on both piston storons; 6 - throttle directional valve, 4-edge, spool-type (DGR); 7 - hydrolines connecting the right cavity of the follow- ing linear hydraulic drive with DGR; 8 - hydrolines connecting the left cavity of the follow-up linear hydraulic drive with the horizontal resonance; 9 - jet tube with two nozzles (wave generator); 10 - deformable driven gear wave gear; 11 - fixed gear wheel wave gear; 10 and 11 - together form a wave gear reducer; 12 - the right cavity of the power cylinder; 13 - the left cavity of the power cylinder; 14 a lever (mechanical) feedback of a follow-up linear hydraulic drive; 15 - screw; 16 - a piston with a rod containing a nut; (15 and 16 - all sets of cc-set gear screw;); PH and PC - connection, respectively, of pressure and drain lines to the drive.

Цифровой электрогидравлический привод состоит из ШЭД 2, которыйThe digital electrohydraulic drive consists of SHED 2, which

через муфту жестко соединен со струной трубкой-9, имеющей два сопла, расположенные в одной плоскости под углом -180°. Струйна  трубка помещена в корпусе след щего линейног гидропривода 1 в подшипниках скольжни  и через внутренние каналы соединена с напорной гидролинией Рн. Струйна  трубка имеет возможность вращатьс  в корпусе гидропривода в подшипниках скольжени , которые одновременно  вл ютс  и уплотн ющими устройствами. Струйна  трубка находитс  внутри ведомого зубчатого колеса 10 волнового редуктора с небольшим зазором между соплами и последним. Под действием силы ведомое зубчатое колесо может деформироватьс  и находитьс  в зацеплении с неподвижным зубчатым колесом 11. Ведомое зубчатое колесо имеет число зубьев 2 , а неподвижное колесо число зубьев 2+1, а в совокупности они составл ют волновой зубчатый редуктор. Ведомое зубчатое колесо жестко соединено с винтом 15, наход щимс  в зацеплении с гайкой , котора  помещена в поршне со штоком 16. Винт 15 имеет возможност входить в шток. Винт и поршень со штоком, содержащим гайку, в совокупности составл ют кинематическую пару винт-гайка , котора  преобразовывает вращательное движение винта в возвратно-поступательное движедние поршн  со штоком. Поршень через шток шарнирно св зан с рычагом механической обратной св зи след щего линейного гидропривода. В корпусе 1 гидропривода помещен дроссельный гидрораспределитель 6, к которому подвод тс  две гидролинии - Напорна  Рн и сливна  Рс. От ДГР отход т две гидролинии 7 и 8 , которые соедин ют соответственно правую 12 и левую 13 полости гидропривода . В корпусе 1 гидропривода помещен поршень со штоками 5, расположенными по обе стороны поршн . Корпус 1 и поршень со штоками 5 образуют силовой гидроцилиндр с двухсторонним штоком. ДГР шарнирно св зан с рычагом механической обратной св зи,,который в свою очередь также шарнирно св зан со штоком поршн  5. ДГР, гидроцилиндр и рычажна  механическа  обратна  св зь в совокупности составл ют след щий линейный гидропривод. Электронный бло управлени  формирующий сигналы на ШЭД, состоит из цифровой управл ющей машины 4 и электронного коммутатора 3 .through the coupling is rigidly connected with a string tube-9, having two nozzles located in the same plane at an angle of -180 °. The jet tube is placed in the casing of the follow- ing linear hydraulic drive 1 in the sliding bearings and is connected through internal channels to the pressure hydroline Rn. The jet tube has the ability to rotate in the body of the hydraulic drive in the sliding bearings, which are also sealing devices. The jet tube is located inside the driven gear 10 of the wave gear with a small gap between the nozzles and the latter. Under the action of a force, the driven gear can be deformed and meshes with the fixed gear 11. The driven gear has a number of teeth 2 and a fixed wheel has a number of teeth 2 + 1, and together they comprise a wave gear reducer. The driven gear is rigidly connected to the screw 15, which is engaged with the nut, which is placed in the piston with the rod 16. The screw 15 has the ability to enter the rod. A screw and a piston with a stem containing a nut together constitute a screw-nut kinematic pair that converts the rotational motion of the screw into reciprocating moving pistons with the stem. The piston is hinged through the rod to the mechanical feedback lever of the follow- ing linear hydraulic actuator. In the housing 1 of the hydraulic actuator, a throttle valve 6 is placed, to which two hydraulic lines are supplied — Pornna Rn and Pc drain. Two hydraulic lines 7 and 8, which connect the right 12 and left 13 cavities of the hydraulic drive, respectively, depart from the DGR. In the housing 1 of the hydraulic piston placed with rods 5 located on both sides of the piston. The housing 1 and the piston with the rods 5 form a power cylinder with a double-sided rod. The DGR is pivotally connected to the mechanical feedback lever, which in turn is also pivotally connected to the piston rod 5. The DGR, hydraulic cylinder and lever mechanical feedback together constitute the following linear hydraulic actuator. The electronic control unit, which generates signals at the PED, consists of a digital control machine 4 and an electronic switch 3.

Цифровой электрогидравлический привод работает следующим образом.Digital electro-hydraulic drive works as follows.

Управл ющие импульсы с ЦУМ 4 поступают на электронный коммутатор 3, который формирует алгоритм управлени  на ШЭД 2. При получении команды с электронного коммутатора ШЭД поворачиваетс  на определенный угол по часовой или против часовой стрелки согласно команде, при этом он поворачивает через муфту струйную трубку с двум  соплами, к которой подводитс  жидкость от напорной гидролинии. Жидкость, вытека  из сопел струйной трубки, действует на ведомое эубчатое колесо, которое под действием сил от струй деформируетс  и, наход сь в зацеплении с неподвижным зубчатым колесом, перемещаетс  на определенный угол. Жидкость , вытека  из сопел и воздейству  на ведомое зубчатое колесо, затем отводитс  из полости волнового редуктора в сливную гидролинию. Струйна  трубка с соплами  вл етс  генератором волн. Ведомое зубчатое колесо с поворотом струйной трубки также проворачиваетс  на определенный угол с учетом коэффициента передачи,волнового зубчатого редуктора . Ведомое зубчатое колесо проворачивает винт 15, установленный в подшипнике качени , через жесткое закрепление. Поворот винта вызывает поступательное перемещение поршн  со штоком 16. Перемещение поршн  через шток вызывает перемещение рычага 14 механической обратной св зи след щего линейного гидропри .вода. Рычаг обратной св зи перемещаетс  относительно закреплени  его в штоке детали 5. При перемещении рычага относительно точки закреплени  в штоке детали 5 произойдет смещение дроссельного гидрюраспределител  б относительно его нейтральног положени , что вызовет соединение полостей 12 и 13 с напорной и сливн гидролини ми через внутренние гидролинии 7 и 8. Соединение полостей 12 и 13 с напорной и сливной гидролинией соответственно будет зависет от перемещени  рычага обратной св зи по часовой или против часовой стрелки, что вызовет перепад давлени  на поршне 16 и перемещение последнего . Перемещение поршн  5 вызовет перемещение точки закреплени  рычага обратной св зи на штоке детали 5 уже относительно его закреплени  с деталью 16 и, в свою очеред приведет к возврату ДГР в нейтральное положение. Возврат ДГР в нейтральное положение приведет к перекрытию гидролиний 7 и 8, соедин ющих правую и левую полости гидропривода, и к остановке поршн  5, Следовательно , поворот вала ШЭД на определенный угол вызовет строгое определенное перемещение штока след щего гидропривода .The control pulses from the CUM 4 are fed to the electronic switch 3, which forms the control algorithm for SED 2. When receiving a command from the electronic switch, the SED turns at a certain angle clockwise or counterclockwise according to the command, and it rotates the jet tube with two nozzles, to which the fluid from the pressure line is supplied. The fluid, emerging from the nozzles of the jet tube, acts on the driven eubchatuy wheel, which under the action of the forces from the jets is deformed and, being engaged with the stationary gear wheel, moves at a certain angle. The fluid flowing out of the nozzles and acting on the driven gear then drains from the cavity of the wave reducer into the drainage line. The nozzle jet tube is a wave generator. The follower gear with the rotation of the jet tube is also rotated to a certain angle, taking into account the transmission coefficient, the wave gear reducer. The driven gear rotates the screw 15, mounted in the rolling bearing, through rigid fastening. The rotation of the screw causes the piston to move in translation with the rod 16. The movement of the piston through the rod causes the movement of the mechanical feedback lever 14 of the follow-up linear hydraulic drive. The feedback lever moves relative to its fastening in the stem of part 5. When the lever moves relative to the fixing point in the stem of part 5, the throttle control valve b is displaced relative to its neutral position, which causes the cavities 12 and 13 to connect to the pressure valve and drain hydrolines through internal hydraulic lines 7 and 8. Connecting cavities 12 and 13 with pressure and drain hydroline respectively will depend on the movement of the feedback lever clockwise or counterclockwise, which will cause a differential pressure Eni on the piston 16 and moving the latter. Moving the piston 5 will cause the feedback lever pinning point on the rod of part 5 to move relative to its fixation with part 16 and, in turn, will result in the return of the DGR to the neutral position. Returning the DGR to the neutral position will result in overlapping of the hydraulic lines 7 and 8 connecting the right and left cavities of the hydraulic drive, and stopping the piston 5. Therefore, turning the SED shaft through a certain angle will cause a strictly defined movement of the stem of the follow-up hydraulic drive.

Технико-экономическа  эффективность предлагаемого привода состоит в увеличении Добротности, так как вал ШЭД не нагружен никаки0 ми силами. При компановке дискретного электрогидравлического линейного привода, состо щего из ШЭД,ДГР, представл ющего 4-х кромочный золотник , гидроцилиндра, в совокупнос5 ти представл ющие след щий линейный гидропривод с рычажной механической обратной св зью отсутствуют люфтовые соединеЕШ  в виде винтгайка , рейка-шестерн  и т.д. в The technical and economic efficiency of the proposed drive consists in increasing the Q-factor, since the shaft of an SED is not loaded with any forces. When assembling a discrete electro-hydraulic linear drive consisting of SHED, DGR, representing 4-edge spool, hydraulic cylinders, in total representing the following linear hydraulic actuator with lever mechanical feedback, there are no backlash joints in the form of a screw, a rail gear and etc. at

0 цепи обратной св зи и не приходитс  решать вопроса в выборе требуемого усили  на ДГР за счет скорости перемещени  последнего.The feedback circuit does not have to be resolved in the choice of the required force on the GDR due to the speed of displacement of the latter.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР по за вке 2152475/18-24,1. USSR author's certificate according to the application No. 2152475 / 18-24, кл. F 15 В 1J/12, 1965.cl. F 15 B 1J / 12, 1965. 2. Дискретное управление электрогидравлическим приводом под ред.2. Discrete control electro-hydraulic drive, ed. Г. Н. Посохина, М, Энерги , 1975, с.21 (прототип).G. N. Posokhina, M, Energie, 1975, p.21 (prototype). А-АAa
SU782631659A 1978-06-19 1978-06-19 Digital electrohydraulic drive SU792002A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782631659A SU792002A1 (en) 1978-06-19 1978-06-19 Digital electrohydraulic drive

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782631659A SU792002A1 (en) 1978-06-19 1978-06-19 Digital electrohydraulic drive

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU792002A1 true SU792002A1 (en) 1980-12-30

Family

ID=20771429

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782631659A SU792002A1 (en) 1978-06-19 1978-06-19 Digital electrohydraulic drive

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU792002A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101846169B (en) * 2009-03-26 2012-07-04 沈阳理工大学 Hydraulic type harmonic driving device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101846169B (en) * 2009-03-26 2012-07-04 沈阳理工大学 Hydraulic type harmonic driving device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3441332C2 (en)
GB2141203A (en) Electromechanical linear actuator
KR20040041549A (en) Method for controlling a windscreen-wiping device, and windscreen-wiping device for a motor vehicle
JPS61132061A (en) Permanent magnet type rotary electric machine
US3162098A (en) Fluid actuator
SE8007531L (en) ELECTRO-HYDRAULIC PROPORTIONAL MANUAL DEVICE
SU792002A1 (en) Digital electrohydraulic drive
JP2019176613A (en) Actuator
US4642044A (en) Lock
US2501617A (en) Variable pitch propeller operating mechanism for marine propulsion plants
US4094226A (en) Hydraulic control apparatus with feedback
US4881420A (en) Power actuator with lost motion arrester
WO2021158199A2 (en) An alternative mechanism that converts rectilinear motion into circular motion or circular motion into rectilinear motion
US3436988A (en) Adjustable crank mechanism
KR101887475B1 (en) Electric actuator
JPS61294274A (en) Fluid control valve
JPS60164003A (en) Hydraulic servo-valve
KR830008807A (en) Electro-Hydraulic Robot Position Control System
US3484176A (en) Actuator with stop therefor
SU746132A1 (en) Digital electrohydraulic drive
SU796331A1 (en) Steering gear
SU765525A1 (en) Electric-hydraulic stepping drive
KR0153581B1 (en) Actuator for motion simulator
JPS5751007A (en) Servo cylinder device
SU1527420A1 (en) Follow-up position hydraulic actuator