Гидравлический шаговый привод

Союз Советских Социалистических Ресоублик(22) Заявлено 21,10.71 соединением за Государственный комитет овета Министров СССР) Прнорите 3) УДК 621 540(088 8) Опубликовано 15.0,75. Б Дата опубликования опи ллетень26ния 02.10.75 лам изобретенийи открытий 72) Авторы изобретения А. Ермаков, К. Л. Навроцкий, Б. А. Роговой и М, П. Селив(71) Заявитель 54) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ЫЙ ПРИВОД Изобретение относится к области автоматического управления машинами и может быть применено, например, в системах программного управления станками, в системах управления летательными аппаратами, содержащих цифровые вычислительные машины и т. п.Известен шаговый гидропривод, содержащий одноштоковый гидроцилиндр и размещенный в нем дискретный распределитель, выполненный в виде неподвижной втулки с окнами и золотника, соединенного через обратимую винтовую передачу с поршнем гидроцилиндра, осевые гидрораспределители, подключенные к входным каналам, напорную и сливную магистрали.Недостатком известного шагового гидро- привода в случае применения его в дискретных системах автоматического управления, когда управление шаговым гидроприводом осуществляется посредством электрических импульсных сигналов, подаваемых в унитарном коде (в виде серии последовательных импульсов), является достаточная сложность и громоздкость гидрокоммутатора, который должен в указанном случае иметь дополнительно логический блок, преобразующий сигналы в унитарном коде в специальную последовательность управляющих импульсов, обеспечивающую трехтактный режим работы выходного каскада гидрокоммутатора. Целью изобретения является упрощениегидрокоммутатора и в целом шагового гидропривода, снижение его веса и габаритов путем применения нового двухтактного дис кретного распределителя, встроенного в шаговый гидроцилиндр и исключающего необходимость установки логического блока,Предложен гидропривод, отличающийсятем, что, с целью упрощения его конструкции, 10 выступы и глухие пазы золотника дискретного распределителя выполнены шириной /,5 и и /25 соответственно, а окна распределительной втулки выполнены шириной /25 и объединены в четыре группы по три окна в каж дой при расстоянии между окнами в группе,равном /5, где 5 - длина дуги углового шага золотника при одном шаге перемещения поршня, причем крайние окна в группах соединены двумя парами каналов через первый 20 осевой гидрораспределитель с напорной исливной магистралями, а средние окна одним из двух каналов через второй осевой гидро- распределитель - с поршневой полостью гидроцилиндра.25 На фиг. 1 показан шаговый гидроцилиндрсо встроенным дискретным распределителем; на фиг. 2 - поперечный разрез привода,В одноштоковый гидроцилиндр 1 (фиг, 1)встроен дискретный распределитель поворот ного типа, содержащий поворотный золотник2 и распределительную неподвижную втулку3, Гидроцилиндр размещен в корпусе 4. Кинематическая связь поршня 5 с золотником 2осуществляется обратимой винтовой передачей (в частности, шариково-винтовой передачей), содержащей гайку 6, неподвижно закрепленную в поршне 5, и винт 7, соединенный через муфту с золотником 2. Шток поршня 5 соединяется с нагрузкой с помощьюсерьги 8.10Импульсные электрические входные сигналы в унитарном коде Э, поступают на электромагнит 9 электрогидравлического клапана 10 (фиг. 2), который обеспечивает двухпозиционное управление осевым первым гидрораспределителем 11, предназначенным длянепосредственного управления шаговым перемещением поршня 5. Знаковый электрический управляющий сигнал Э поступает наэлектромагнит 12 электрогидравлическогоклапана 13, который обеспечивает двухпозиционное управление вторым осевым гидрораспределителем 14, предназначенным дляосуществления реверсивного движения поршня 5, 25В поршневую полость гидроцилиндра 1 рабочая жидкость поступает через осевой гидрораспределитель 14 из канала 15. 11 остоянный подпор жидкости в штоковой полостиосуществляется соединением ее через канал15 с напорной магистралью 16, Слив жидкости из гидроцилиндра и осевых распределителей происходит по сливной магистрали 17,Каналы 18 и 19 соединяют реверсивный осевой гидрораспределитель 14 со средними окнами в группах окон а распределительнойнеподвижной втулки 3. Каналы 20, 21 и 22, 23соединяют осевой гидрораспределитель 11 скрайними окнами а в группах окон распределительной втулки 3,40При подаче серии управляющих электрических импульсов на электромагнит 9 происходит поочередное включение и выключениеэлектрогидравлического клапана 10. Г 1 ривключении клапана 10 осевой гидрораспределитель 11 отрабатывает первый такт. Приэтом рабочая жидкость из напорной магистрали 16 поступает в канал 20 и далее черезвходное (крайнее в группе) окно а распределительной втулки 3, паз Ь на золотнике 502, выходное (среднее в группе) окно а распределительной втулки, соединительные каналы и, наконец, через канал 15 попадает впоршневую полость гидроцилиндра 1.Поскольку эффективная площадь поршня в 55штоковой полости в два раза меньше, чем впоршневой, то поршень со штоком начнутвыдвигаться, Это движение через обратимуювинтовую пару 6 и 7 передается поворотномузолотнику 2, который поворачивается по часовой стрелке и выступы которого после прохождения поршнем 5 расстояния, равного одному шагу, перекрывают поочередно входныеокна а распределительной втулки, соединенные с каналом 20, после чего движение 65 поршня и золотника прекращается, поскольку прекращается доступ жидкости под напором в поршневую полость. Положение, показанное на фиг. 2, соответствует концу первого такта.При выключении электромагнита 9 осевой гидрораспределитель 11 под воздействием возвратной пружины совершает второй такт, При этом рабочая жидкость из напорной магистрали 16 поступает в канал 21 и далее, сначала через одно из входных окон а, паз Ь золотника 2, выходное окно а, канал 19, осевой гидрораспределитель 14, а затем через другую группу окон а, выходное окно которой непосредственно соединяется с каналом 15, поступает вновь через канал 15 в поршневую полость гидроцилиндра 1, заставляя поршень 5 с золотником 2 переместиться еще на один шаг до перекрытия выступами золотника входных окон распределительной втулки, соединенных с каналом 21.Поскольку ширина паза золотника 2 равна /,5, а ширина выступа равна Н где 5 - величина дуги углового шага золотника, соответствующая одному шагу перемещения поршня 5, то через два такта золотник 2 займет исходное положение, пройдя расстояние, равное 25, и осевые гидрораспределители готовы принять следующий управляющий импульс. Отработка последующих тактов аналогична показанной.При прямом ходе (выдвижении) поршня 5 электромагнит 12 с электрогидравлическим клапаном 13 должен быть включен, поскольку при этом осевой гидрораспределитель 14 соединяет канал 19 с каналом 15. Для осуществления обратного хода (втягивания) электромагнит 12 обесточивается, и гидрораспределитель 14 под воздействием возвратной пружины перемещается в другое крайнее положение, соединяя канал 15 с каналом 19, При этом гидрораспределитель 11 действует аналогично, осуществляя слив из поршневой полости гидроцилиндра через канал 15, канал 18, две другие группы окон а распределительной втулки, соединенных с каналами 22 и 23, в сливную магистраль 17. Под действием рабочей жидкости в штоковой полости поршень со штоком втягиваются, заставляя золотник 2 вращаться уже против часовой стрелки,Величина шага выходного звена привода может быть получена достаточно малой за счет коэффициента передачи обратимой винтовой передачи и геометрии окон а распределительной втулки и пазов Ь поворотного золотника дискретного распределителя.Двухтактное действие предлагаемого дискретного поворотного распределителя обеспечивается определенной его геометрией, т. е. размерами окон, пазов и величинами . расстояний между окнами и пазами. При этом распределительная втулка должна иметь не менее четырех групп окон а по три окна в каждой группе. Две группы окон, расположенных друг против друга, работают на выдвижение, а две другие группы окоработают на втягивание. Ширина окон а берется равной или несколько меньшей величины у, расстояние между окнами в группе должно быть равно в/2. Предмет изобретенияГидравлический шаговый привод, содержащий одноштоковый гидроцилиндр и размещенный в нем дискретный распределитель, выполненный в виде неподвижной втулки с окнами и золотника, соединенного через обратимую винтовую передачу с поршнем гидроцилиндра, осевые гидрораспределители, подключенные к входным каналам, напорную и сливную магистрали, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения конструкции, выступы и глухие пазы золотника дискретного р а сп ределителя выполнены шириной /5 и 5 /5 соответственно, а окна распределительной втулки выполнены шириной /5 и объединены в четыре группы по три окна в каждой при расстоянии между окнами в группе, равном /5, где 5 - длина дуги углового ша га золотника при одном шаге перемещенияпоршня, причем крайние окна в группах соединены двумя парами каналов через первый осевой гидрораспределитель с напорной и сливной магистралями, а средние окна одним 15 из двух каналов через второй осевой гидрораспределитель - с поршневой полостью гидроцилиндра.77 Составитель О. ГудковаРедактор Б. Панкина Техред Л. Казачкова Корректор Л, Паловк и И. Позняковска Заказ 2417/15ЦНИИПИ исное Типография, пр. Сапунова, 2 Изд1606сударственного по делам изоб Москва, К,Тираж 833омитета Совета Министров СССетений и открытийаушская паб., д. 4/5