Электрогидравлический усилитель

(19) 51 5 В 3/О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН 54) ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ 267473/25-29 2ханический инВ.А.Козловойбеда тельство СССР 8 3/00) 1983. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР А ВТОРСНОМУ СИИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобрете автоматике и в гидропривод ных роботов. шение точност и массы усили распределител нены штоком 6 ние относится к гидро- может быть использовано ах станков и промышленЦель изобретения " повыи, сокращение габаритов теля. Пояски 2,3,4 и 5 ьного золотника 1 соедиразмещенным в гильзе1536080 с образованием сливной 8 и нагнетательных 9 и 10 полостей. Полости 11 и 12 управления подключены через рроссели 13, 14 и 15 к линии 16 нагнетания. Электромеханический преобра 5 зователь в виде набора капилляров 17 размещен на подвижном элементе с образованием камер, одна из которых заполнена ртутью и связана с отрицательным 10 потенциалом источника электропитания. 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 12осевые каналы (К) 22 и 23 и соединенные с ними радиальные К 24,2526 и 27.К 24 и 27 сообщены с полостями 11и 12, К 25 и 26 размещены с возможностью взаимодействия с торцами втулки 18, Преобразователь снабжен полымкольцевым корпусом 19, охватывающимкамеры 20 и 21 и закрепленным в гильзе 7 концентрично втулке 18, Динамика преобразователя обеспечивает пропускание частот возмущения без искажения амплитуды перемещения, 1 з.п.Ф-лы, 3 ил, Изобретение относится к гидроавто матике и может быть использовано в Гидравлических приводах станков и промышленных роботов.Цель изобретения - повышение точности, сокращение габаритов и массы, 25На фиг.1 изображен электрогидравлический усилитель; на Фиг.2 - электромеханический преобразователь; на Фиг.3 - ограничитель набора капилляров. 30Усилитель содержит распределительный золотник 1 с поясками 2-5, соединенными штоком 6, размещенный в гильзе 7 с образованием сливной полости 8, нагнетательных полостей 9 и 10, а так-З 5 же полостей 11 и 12 управления, подключенных через дроссели 13, 14 и 15 к линии 16 нагнетания, и электромеханический преобразователь в виде набора 17 капилляров, размещенного на подвижной 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, 4 со стороны полости 12 - осевой канал 23, а также соединенные с ними радиальные каналы 24 - 27 причем каналы 24 и 27 сообщены с полостями 11 и 12 соответственно, а каналы 25 и 26 раз мещены с возможностью взаимодействия с торцами втулки 18, Предварительно сжатые с различными усилиями пружины 28 и 29 размещены в камерах 20 и 21, оперты на набор 17 капилляров и корпус.19, закрепленный в гильзе 7 концентрично втулке 18.Камера 20 с ртутью связана через клемму 30 с отрицательным потенциалом источника электропитания, а камера 21 связана через клемму 31 с нулевым потенциалбм. Набор 17 капилляров снабжен ограничителями 32 и 33.Источник электропитания включает в себя датчик 34 управления, датчик 35 нулевого уровня, электронный усилитель 36, резисторы 37 - 40,Полость 8 разделена корпусом 19на объемы 41 и 42,Гильза 7 подключена окнами 43 и 44к полостям гидродвигателя (не показан), исполнительный элемент которогосвязан с датчиком 34,Усилия пружин 28 и 29 выбираютсяисходя из того что в электромеханическом преобразователе используется ниспадающий участок кривой поверхностного натяжения ртути, представляющейсобой изменение поверхностного натяжения ртути в функции рассогласования=ЕЖ), равного отношению потенциала (1,2 + 0,25) В к коэффициенту усиления усилителя 36Только на ниспадающем участке кривой 1(0) обеспечивается пропорциональная зависимость изменения поверхностного натяжения ртути от потенциала. После исключения нелинейных участков на концах ниспадаюшего участка среднее значение определяется поверхностным натяжением Ь,=370 дин/см и нулевым потенциалом 0,=-1,2 В.Электрогидравлический усилитель работает следующим образом.При возникновении рассогласования на входе электронного усилителя 36 в виде разности напряжений Ь,Биусиленное напряжение Ю поступает на клемму 30. Если напряжение положительное, то увеличивается поверхност5 15360ное натяжение ртути и она из набора17 капилляров смещается в камеру 20,а освободившееся пространство заполняется электролитом из камеры 21. Приэтом изменяется равновесие сил, т,е.5в камере 20 увеличивается давление,а в камере 21 уменьшается на величину, пропорциональную напряжению. Набор 17 капилляров совместно с втулкой О18 начинает перемещаться по штоку 6золотника 1 вправо до тех пор, покаразность давлений не уравновеситсядействием сил со стороны пружин 28и 29. При смещении подвижной втулки18 вправо уменьшается перекрываемаяплощадь радиального канала 25, а перекрываемая площадь радиального канала 26 увеличивается. В этом случаедавление в полости 11 управления 20уменьшается, а в полости 12 управления увеличивается, золотник 1 начинает двигаться вправо, выравнивая перекрываемые площади радиальных каналов25, 26 и обеспечивая обратную связь 2по положению, расход из линии 16 пос- .тупает в одну полость гидродвигателяи из другой идет на слив, Исполнительный элемент гидродвигателя совместнос исполнительным элементом датчика34 управления, смещаясь, обнуляетнапряжение йУ, при уменьшении которого поверхностное натяжение ртути вкамере 20 уменьшается и она вновьвходит в капилляры набора 17 капилляров, вытесняя электролит, Происходитуравновешивание сил, подвижные элементы электромеханического преобразователя совместно с подвижной втулкой18 устанавливаются в нейтральное поло-жение.Аналогично работает электрогидравлический усилитель при изменении знака Ж,Работа электромеханического преобразователя обеспечивается относительно45нулевого напряжения У = -1,2 В, соответствующего середине ниспадающейветви поверхностного натяжения ртутив функции рассогласования. Для подачинапряжения 0 служит датчик 35 нулевого уровня, сигнал с которого послеусиления в электронном усилителе 36при отсутствии напряжения с датчика34 управления равен - 1,2 В. Подвиж"ные элементы электромеханическогопреобразователя совместно с подвижнойвтулкой 18 перемещаются на величину,пропорциональную этому напряжению,80 6обеспечивая равенство всех сил, в том числе сил пружин 28 и 29, при этом пружина 28 сжимается, Это является нейтральным положением электромеханического преобразователя, в котором перекрываемые подвижной втулкой 18 площади отверстий радиальных каналов 25 и 26 равны. В нейтральном положении усилителя при одинаковой жесткости пружин 28 и 29 имеет место разное их предварительное поджатие.Работа электромеханического преобразователя обеспечиваетсяпри напряжении дБ = +0,25 В, т,е, электронный усилитель 36 должен, иметь небольшой коэффициент усиления, цто приводит к уменьшению его смещения и дрейфа нуля, т.е. повышению точности работы. Управление электромеханицеским преобразователем обеспечивается от минуса источника питания, так как Б,ЛБ=-(1,2 + + 2,5) В. Так как в объемах 41 и 42 полости 8 слива, где установлен электромеханический преобразователь, давление слива и эффективная площадь поперечного сечения подвижной втулки 18 малы, а также трение между подвижной втулкой 18 и золотником 1 мало и отсутствуют дополнительные силы, препятствующие перемещению подвижных элементов электромеханицеского преобразователя, то суммарное усилие, необходимое на перемещение подвижной втулки 8, оцень малочто позволяет выполнить электромеханический преобразова- . тель таким, цтобы он имел габариты, необходимые для его размещения внутри усилителя. При этом динамика электро" механического преобразователя такова, что он обеспечивает пропускание час" тот возмущения без искажения амплитуды перемещения до 800-1000 Гц. Осевая длина электромеханического преобразователя может быть равна 6-7 мм, поэтому осевое увеличение усилителя незна- чительно Формула и з обретения 1, Электрогидравлицеский усилитель, содержащий распределительный золотник с поясками, соединенными штоком, размещенный в гильзе с образованием сливной и нагнетательной полостей, а также полостей управления, подключенных через дроссели к линии нагнетания, и электромеханицеский преобразователь в аиде набора капилля1536080 Составите бченко Техред Л, нскииКорректо ожде алий а ктор ов Заказ 9 Т ВНИИПИ Государственног 113135аж 522 Подписноекомитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС Иосква, Ж, Раушская наб., д. 1/5 дрина, 10 ский комбинат "Патент" г л. роизволс гас.нно-н ров, размещенного на подвижном элементе с образованием камер, одна из которых заполнена ртутью и связана с отрицательным потенциалом источника электропитания, а другая заполнена5 электролитом и соединена с нулевым потенциалом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, сокращения габаритов и массы, подвиж ный элемент выполнен в виде втулки, установленной на штоке золотника, в котором выполнены со стороны каждой полости управления осевой канал и соединенные с ним радиальные каналы, один из которых сообщен с одной из полостей управления, а другой размещен с возможностью взаимодействия с одним торцом втулки, при этом электромеханический 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 ич а ю щ и й с я тем, что электромеханический преобразователь снабжен двумя пружинами, имеющими различные предварительные усилия, размещенными каждая в одной из камер и опертыми с одной стороны на набор капилляров, а с другой - на внутреннюю поверхность полого корпуса.