Цифровой гидравлический привод

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Совет скинСоциалистическихРеспублик(5 )М. Кл. Г 15 В 11/12 тееудерстеениый кемитет СССРе лелем изобретений н еткрытнй(53) УДК 621- -540 (088.8 ) Дата опубликования описания 17,07.80(54) ЦИФРОВОЙ ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРИВОД Изобретение относится к системамавтоматического управления и регулирования,Известен цифровой абсолютный гидропривод управляемый в двоичном парал5лельном ходе, содержащий гидроцилиндр.дросселирующий гидрораспределитель,золотник которого перекрывает рабочиеокна в гильзе, сообщенные с дешифрат ром.10Дешифратор сообщен с поршневой полостью гидроцилиндра, штоковая полость которого сообщена с напорной гидролинией Ы.Недостатком такого гидропривода является сложность конструкции, обусловленная наличием двухотсчетной системы управления и большим числом разрядов.Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является цифровой комбинированный гидропривод содержащий гидроцилиндр, дросселируюший гидрораспределитель, который имеет многопоясковый золотник с межпоясковыми камерами и гильзу с рабочими окнами, сообщенными с гидравлическим дешифратором 2) .Недостатками известного комбиниро.Э.ванного гидропривода являются низкие КПД и жесткость нагрузочкой характеристики, а также сложность конструкции. Низкий КПД обусловлен наличием непроизводительньас потерь на нерегулируемом дросселе, установленном в напорной гидролинии. Низкая жесткость нагрузочной характеристики обусловлена тем, что дешифратор осуществляет регулирование только на сливной гидролинии. Таким образом, регулируемым является только одно плечо гидравлического моста, а следовательно, крутизна статических характеристик мала. Сложность конструкции известного гидропривода заключается в наличии дополнительного двухпазиционного гидро- распределителя с управляющим электромагнитом, переключаемого одновременно3 748042 5055 с золотником старшего разряда дешифратора.Целью изобретения является повышение КПД и улучшение статических харак-,теристик.Поставленная цель достигается тем, что между гильзой и золотником выполнены торцовые полости, сообщенные с гидроцициндром, н в эоло жике выполнены каналыкаждый иэ которых сообщен с одной из торцовых полостей и с межпоясковыми камерами через одну. На чертеже представлена схема цифрового гигвопривода.Привод содержит гидроцилиндр 1 с поршнем 2, дроссепнрующий гидрорасцределнтель 3 с многопоясковым золотником 4 и гильзой5. Между гильзой 5 и золотником 4 вьшопнены торцовые попости 6 и 7, сообщенные гидропиниями 8 и 9 с гидроцилиндром 1, В золотнике 4 выпопнены каналы 10 и 11, каждый из которых сообщен с одной из торцовых полостей и смежпоясковыми камерами 12 через одну. Так верхний канал 10 сообщен справой торцовой полостью 7 и с первойи третьей слева межпоясковыми камерами 12, а канал 11 с попостью 6 и совторой и четвертой слева камераМи 12,Гильза 5 имеет рабочие окна 13, сообщенные с электрогидравлическим дешифратором 14. Последний содержит золотники 15, 16, 17 соответственно младщего, среднего и старшего разрядов,которые управляются электромагнитами18. Дешифратор 14 сообщен с напорнойи сливной гидролиниями, Золотник 4жестко связан траверсой 19 и с поршнем 2,Гндропривод работает следующим образом.В исходном положении (как показанона чертеже) входной сигнал на электромагниты 18 отсутствует, что в параллельном двоичном коде записываетсяпри трех разрядах управления, как.ООО,Золотники 15, 16 и 17 дешифратора 14находятся в левом положении. Первоеслева рабочее окно 13 гильзы 5 сообщено через дешифратор со сливной гидропинией, а пятое слева окно 13 сообщено с напорной гидропннией.Укаэанные рабочие окна 13 перекрыты поясками зопотника 4, а следоватепьно, перекрыты гидропинии 8 и 9 и полости гндроцилиндра 1. Поршень 2 неподвижен,При подаче на вход сигнала 001 зопотник 15 младшего разряда переместит 5 10 15 20 25 Зо З 5 40 45 фся вправо. При этом со сливной гидропинией соединится второе спева рабочееокно 13, а с напорной гидролинией шеотое слева окно 13, В соответствии сэтим со сливной гидропинией соединитсявторая слева межпоясковая камера 12и через канал 11 левая торцовая попость 6, а вместе с ней через гидропинию 8 правая полость гидроцилиндра 1,С напорной .гидропинией соединяется третья слева межпоясковая камера, праваяторцовая полость 7 (через шестое окно13 и канал 10), а вместе с ней черезгидролинию 9 левая полость гнароципиндра,Поршень 2 будет перемедаться вправо, пока жестко соединенный с ним траверсой 1 9 золотник 4 своими пояскамине перекроет второе и шестое слева рабочие окна 13.При дальнейшем увеличении входногосигнапа соответственно 010,011, переключаются золотники 15 и 16 и со сливной и напорной гидролиннями будут поспедоватепьно соединяться третье и седьмое окна 13, четвертое и восьмое. Поршень будет перемещаться вправо, Припоступлении входного сигнала 100 золотники 15 и 16 займут левое положение,а золотник 17 старшего разряда правоеположение. В соответствии с атим первое спева окно 13 соединится с напорной гидролинией, а пятое спева окно 13 со спивной гидропинией. Первая слевамежпоясковая камера 12, а вместе сней через канал 10 и торцовую попость7 девая полость гидроципиндра 1 соединяется с напорной гидропннией, Втораяслева межпоясковая камера 12, а вмеоте с ней через каиап 11 и торцовую полость 6 правая поость гиароципиндра 1соединится со сливной гидропинией. Поршень будет снова перемещаться вправо.При дальнейшем увеличении сигнапа 101,110,111,1000 поршень будет перемеща ься вправо При входном сигнапе 1000 на дешифратор, так как он имеет только три разряда, подается сигнал 000, что соответ ствует первоначальному нулевому сигналу. Все золотники дешяфратора устанавливаются вновь в левое попожение. Но привод уже "запомнил сигнал 1000, так как поршень переместипся на вепичину этого сигнапа вправо. При дальнейшем увеличении входного сигнала 1001, 1010, что будет соответствовать сигналу на дешифратор 001,010 и т,а., пор74804261 зиций может быть неограниченным, чтозначительно расширяет его функциональные воэможности и область применения.Предлагаемый комбинированный привод, по сравнению, с известным имеетболее высокий КПД, лучшие статическиехарактеристики, проще конструкцию.Это обусловлено тем, что в предлагаемом приводе нет непроизводительной по 16 терн энергии на нерегулируемых дросселях, что и обеспечивает более высокийКПД и большую крутизну статическойхарактеристики, а также меньше двухпоэиционных гидрораспределителей,15 Все это обеспечивает большую пронзи водительность и точность оборудования,в котором используется гидропривод. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент,США М 3156157, кл, 91- 48, опублик. 1964.2. Сосонкин В.Л, Современные гидравлические дискретные автоматические приводы, - Измерения, контроль, автоматизация, Хо 2 (10), 1977. 5шень будет продолжать смещаться вправо,При уменьшении входного сигнала,например, 1010,1001,1000, 0111,01100101 и т.д., что будет соответствоватьсигналу на привод 010,001,000,111,. 110,101, поршень будет перемещатьсявлево, так как с напорной гидролиниейв этом случае будет соединена праваяполость гидроцилиндра 1, а со сливнойлевая.Как ясно из принципа действия комбинированного привода дешифратор повторяет свою работу через определенныйцикл, т.е. при изменении сигнала от 000до 111, Затем при дальнейшем увеличенисигнала цикл повторяется. После 111идет снова 000 и так до 111. Причемдля того, чтобы привод не потерял "информацию", необходимо, чтобы входной 26сигнал изменялся постепенно цикл за циклом.Таким образом, цифровой комбинированный привод сочетает в себе особенности,как абсолютного привода (при изменении 2входного сигнала в пределах цикла), таки относительного (шагового) приводапри изменении входного сигнала от циклак циклу "шаг эа шагом".Так как входной сигнал на дешифратор 36поступает только с трех младших разрядов цифровой управляющей машины (ЦУМ),которая может иметь намного большееколичество разрядов, чем привод, то сигнал ЦУМ при состоянии привода, показан- зном на чертеже, может быть равен и1000 и 10000 и 11000 и т.д.Для того, чтобы при сигнале ЦУМ00000 привод был в крайнем левом положении (что удобно для отсчета), необходимо, чтобы сигнал ЦУМ, соответствующий исходному состоянию, показанномуиа чертеже, был равен 1000.Рассмотренный привод при трех разрядах управления имеет 24 позиции (в 45обычном абсолютном приводе позиций бы-.ло бы только 8), причем количество поФормул а изобретения Цифровой гидравлический привод, содержащий гидроцилиндр с полостями, дрооселирующий гиарораспределитель, состоящий из золотника с межпоясковыми камерами и гильзы с рабочими окнами, сооб;щенными с выходами электрогидравлического дешифратора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьппения коэффициента полезного действия и улучшения статических характеристик привода, в нем между гильзой и золотником выполнены торцовые полости, сообщенные с соответствующими полостями гидроцилиндра, а в золотнике. выполнены осевые каналы, каждый из которых соединен с одной иэ торцовых полостей и межпояоковыми камерами через одну.в Заказ 420 елвм Моск Фил ектная. ЦНИИП яо 113038Тяраж 798 арственного комитета СССиэобретений и открытий а, Ж-ЗБ, Раушская набд П "Патент", г. Ужгоро Корректор С. ШеямПодписное