SU941701A1

SU941701A1 - Electrohydraulic servo drive

Info

Publication number: SU941701A1
Application number: SU802877614A
Authority: SU
Inventors: Владимир Михайлович Мирный
Original assignee: За витель
Priority date: 1980-01-29
Filing date: 1980-01-29
Publication date: 1982-07-07

Description

(54) ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ СЛЕДЯЩИЙ ПРИВОД(54) ELECTRO-HYDRAULIC FOLLOWING DRIVE

1one

Изобретение относитс к гидроавтоматике и может быть использовано, например, в гидросистемах манипул торов и промышленных роботов.The invention relates to hydraulics and can be used, for example, in hydraulic systems of manipulators and industrial robots.

Известен электрогидравлический след щий привод, содержащий источник питани , исполнительный гидродвигатель с датчиком положени , электрогидравлический усилитель с двухкаскадным гидроусилителем, св зачным с полост ми гидродвигател , дроссе1 Г1ирующий элемент, имеющий регулирующий и гидравлические входы, при этом последний св зан с источником питани , и выход , датчик давлени на гидролинии нагнетани второго каскада гидроусилител , измеритель ошибки, св занный входами с задающим устройством и с датчиком положени , а выходом - с электрогидравлическим усилителем и, через последовательно установленные блок модул ощибки и сравнивающее устройство, соединенное с датчиком давлени , - с регулирующим входом дросселирующего элемента 1.An electrohydraulic servo drive is known, which contains a power source, an executive hydraulic motor with a position sensor, an electrohydraulic amplifier with a two-stage hydraulic booster connected to a hydraulic motor cavity, a Grossing element, having a regulating and hydraulic inputs, the latter being connected to a power source, and an output , the pressure sensor on the hydraulic line of the discharge of the second stage of the hydraulic booster, the error meter associated with the inputs to the driver and the position sensor, and the output to ektrogidravlicheskim amplifier and, through the modulation unit sequentially installed dosing errors and a comparator connected to said pressure sensor, - with a control input of the throttle element 1.

Недостатком известного привода вл етс низкий КПД, так как отсутствует разгрузка источника питани при понижении давлени в гидролинии нагнетани второгоA disadvantage of the known drive is low efficiency, since there is no unloading of the power source when the pressure in the hydraulic line of the second pump is reduced.

каскада гидроусилител , а также малый диапазон регулировани , поскольку величина регулируемого давлени существенно зависит от величины расхода через дросселирующий элемент.the hydraulic booster cascade, as well as a small control range, since the magnitude of the regulated pressure substantially depends on the magnitude of the flow through the throttling element.

5 Цель изобретени - повышение КПД и расширение диапазона регулировани .5 The purpose of the invention is to increase efficiency and expand the range of adjustment.

Указанна цель достигаетс тем, что дросселирующий элемент гидравлическим входом соединен с гидролинией нагнетани This goal is achieved by the fact that the throttling element is connected by hydraulic input to the injection hydraulic line.

10 второго каскада гидроусилител , а выходомсо сливом.10 second stage power steering, and exit with drain.

При этом дросселирующий элемент выполнен двухкаскадным с первым каскадом в виде элемента сопло-заслонка и вторым каскадом - в виде дросселирующего двух15 линейного золотника.In this case, the throttling element is made two-stage with the first cascade in the form of a nozzle-damper element and the second cascade in the form of a throttling two-15 linear spool.

На чертеже изображена схема электрогидравлического след щего привода.The drawing shows a diagram of an electro-hydraulic servo drive.

Привод содержит источник питани 1, исполнительный гидродвигатель (цилиндр)The drive contains a power source 1, an executive hydraulic motor (cylinder)

20 2 с датчиком 3 положени , электрогидравлический усилитель 4 с двухкаскадным гидроусилителем , включающим первый каскад 5 и второй каскад в виде четырехлинейного золотника 6, св занного с полост ми 7 и 8 гидродвигател 2, дросселирующий элемент20 2 with a 3 position sensor, an electro-hydraulic amplifier 4 with a two-stage hydraulic booster comprising a first cascade 5 and a second cascade in the form of a four-line spool 6 connected to cavities 7 and 8 of the hydraulic motor 2, a throttling element

9, имеющий регулирующий вход 10, гидравлический вход 11 и выход 12. Гидравлический вход 11 гидролинией 13 св зан с источником питани 1. На гидролинии 14 нагнетани второго каскада 6 гидроусилител установлен датчик 15 давлени . Датчик 3 положени св зан с входом измерител 16 ошибки, один из входов которого св зан с задающим устройством (на чертеже не изображено ). Выход измерител 16 ощибки св зан с электрогидравлическим усилителем 4 и через последовательно установленные блок 17 модул ощибки и сравнивающее устройство 18, соединенное с датчиком 15 давлени , - с регулирующим входом 10 дросселирующего элемента 9. Гидравлический вход 11 гидролинией 19 соединен с гидролинией 14 нагнетани второго каскада 6. Выход 12 дросселирующего элемента 9 соединен гидролинией 20 со сливом. Дросселирующий элемент 9 выполнен двухкаскадным с первым каскадом в виде элемента 21 сопло-заслонка и вторым каскадом в виде дросселирующего двухлинейного золотника 22.9, having a regulating input 10, a hydraulic input 11 and an output 12. A hydraulic input 11 with a hydraulic line 13 is connected to a power source 1. A pressure sensor 15 is mounted on the hydraulic line 14 of the discharge of the second stage 6 of the hydraulic booster. Sensor 3 is connected to the input of the error meter 16, one of the inputs of which is connected to the driver (not shown). The output of the fault meter 16 is connected to the electrohydraulic amplifier 4 and through the successively installed block 17 of the fault module and the comparison device 18 connected to the pressure sensor 15 to the regulating input 10 of the throttling element 9. The hydraulic input 11 is connected to the second stage by the hydraulic line 14 6. The output 12 of the throttling element 9 is connected by a hydroline 20 with a drain. The throttling element 9 is made two-stage with the first cascade in the form of the element 21 of the nozzle-flap and the second cascade in the form of a throttling two-line valve 22.

Дл управлени дросселирующим элементом 9 служит электромеханический преобразователь 23, дл управлени двухкаскадным гидроусилителем - электромеханический преобразователь 24. На входе преобразовател 24 установлен электронный усилитель 25.An electromechanical transducer 23 is used to control the throttling element 9, an electromechanical transducer 24 is used to control a two-stage hydraulic booster. An electronic amplifier 25 is installed at the input of the transducer 24.

Электрогидравлический след щий привод работает следующим образом.Electro-hydraulic follower drive works as follows.

При наличии сигнала на выходе измерител 16 ощибки, золотник 6 смещаетс из среднего положени , гидродвигатель 2 перемещаетс , при этом сигнал датчика 3 направлен на уменьщение сигнала на выходе измерител 16 ошибки. Одновременно на выходе блока 17 модул ошибки формируетс сигнал, пропорциональный модулю ошибки привода U Uoi+K/6/, где UQ - посто нна составл юща сигнала блока модул ошибки 17, определ юща минимальное давление в гидролини х 13, 14 и 19, 6 - сигнал ощибки привода на выходеWhen there is a signal at the output of the error meter 16, the spool 6 is displaced from the middle position, the hydraulic motor 2 moves, and the signal of the sensor 3 is directed to a decrease in the signal at the output of the error meter 16. At the same time, the output of the module 17 of the error module generates a signal proportional to the error module of the drive U Uoi + K / 6 /, where UQ is the constant component of the signal of the module of the module 17 error module, which determines the minimum pressure in the hydraulic lines 13, 14 and 19, 6 - drive fault signal

измерител 16 ошибки, К - посто нный коэффициент. Устройством 18 сигнал блока 17 модул ощибки сравниваетс с сигналом датчика 15 давлени , усиливаетс и подаетс на вход электромеханического преобразовател 23, а элементом 21 сопло-заслонка формируетс перепад давлений, управл ющий положением дросселирующего двухлинейного золотника 22. Последний перемещаетс до тех пор, пока сигнал датчика 15 давлени не компенсирует сигнал с выхода блока 17 модул ощибки. Таким образом, с изменением ошибки привода измен етс давление в гидролинии 14 нагнетани второго каскада 616 error meter, K - constant coefficient. The device 18 compares the signal of the module 17 of the fault module with the signal of the pressure sensor 15, is amplified and fed to the input of the electromechanical transducer 23, and the damper-gate element 21 generates a pressure differential controlling the position of the throttling dual-line spool 22. The latter moves until the sensor signal 15 pressure does not compensate for the signal from the output of block 17 of the fault module. Thus, with a change in the drive error, the pressure in the hydroline 14 forcing the second stage 6 changes

гидроусилител и. одновременно - на выходе источника питани .power steering and. at the same time - at the output of the power supply.

Этим обеспечиваетс разгрузка источника питани при работе привода в режимах малых рассогласований, св занный с небольшими затратами энергии и, кроме того, улучшает динамические характеристики привода при отработке больших рассогласований .This ensures that the power source is unloaded when the drive is operating in small misalignment modes, which is associated with low energy consumption and, in addition, improves the dynamic characteristics of the actuator during the development of large mismatches.

Выполнением дросселирующего элемента 9 двухкаскадным с первым каскадом в виде элемента 21 сопло-заслонка и вторым каскадом в виде дросселирующего двухлинейного золотника 22 обеспечиваетс независимость регулируемого давлени от расхода через дросселирующий элемент 9 и тем самым расщирение диапазона регулировани .By performing the throttling element 9 two-stage with the first cascade as the nozzle-flap element 21 and the second cascade as the throttling two-line spool 22, the controlled pressure is independent of the flow through the throttling element 9 and thereby the spreading of the control range.

Применение предлагаемого устройства в гидросистемах промышленных роботов и манипул торов позволит повысить их КПД и расширить диапазон регулировани , что повысит эффективность их использовани .The application of the proposed device in the hydraulic systems of industrial robots and manipulators will increase their efficiency and expand the range of regulation, which will increase the efficiency of their use.

Claims

1. Electro-hydraulic servo drive containing a power source, an executive hydraulic motor with a position sensor, an electro-hydraulic amplifier with a two-stage hydraulic booster connected to the hydraulic motor cavity, a throttling element having regulating and hydraulic inputs, the latter being connected to the power source and an output , a pressure sensor on the hydraulic line of the injection of the second stage of the hydraulic booster, an error meter associated with the inputs to the driver and the position sensor, and the output to the electrohydraulic valve an amplifier and a sequentially installed module of the fault module and a comparison device connected to a pressure sensor — a regulating input of the throttling element, characterized in that, in order to increase the efficiency, the throttling element is connected by a hydraulic input to the hydraulic line of the second stage of the hydraulic booster, and the output of with a sink.

2. The drive according to claim 1, characterized in that, in order to expand the adjustment range, the throttling element is made two-stage with the first stage as a nozzle-damper element and the second stage as a two-way throttling spool.

Sources of information taken into account during the examination 1. Prokofiev V. N. and others. Designing and. calculation of autonomous drives. M., “Mechanical Engineering, 1978, p. 204, fig. 6.5.

rs

tt

v

/

y / 9

) (

(

Alt

/

7 d //

r

/

g

f