Электрогидравлический усилитель

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН БО,00 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ А ВТОРСНОМУ СВ ЕЛЬСТВУ Ф 32 литехнический и и А.Н. Переяславски ) етельство СС В 3/00 а 198 СКИИ УСИЛИТЕЛиспользовано автоматическогоизобретенияльных возможноя ор мированияизменения при релей- В напорном Фронканалтника ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(54) ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕ (57) Изобретение м. дискретных системах регулирования. Цель расширение функцион стей путем обеспече переднего и заднего давления в выходном ном перемещении зол сливном каналах 2 и 3 установлень дополнительные регулируемые дроссели, выполненные в виде подпружиненных плунжеров 27 и 28 с профильными канавками (ПК) 37 и 38 на их цилиндрической поверхности. На плунжерах м.б. выполнено несколько разновеликих ПК, при этом плунжеры должны быть снабжены механизмами ориентации ПК по отношению к кромкам каналов 2 и 3, выполненными в виде направляющих канавок 42 и 43 и ограничителей поворота. Усилитель позволяет при релейном переключении золотника под действием ступенчатого эл. сигнала управления задавать изменения площади дроссельных щелей в напорном н сливном кана- Е лах, управляемых давлением в выходном канале. 1 з.п. -лы, 6 ил,35 1 13338Изобретение относится к средствамгидроавтоматики, в частности к релейным электрогидравлическим устройствам, и может быть использовано в дис 5кретных системах автоматического регулирования, например в испытательных стендах для формирования циклической нагрузки с требуемым закономнагружения, 10Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей путемобеспечения формирования переднегои заднего фронтов изменения давленияв выходном канале при релейном перемещении золотника,На фиг. 1 представлена принципиальная схема усилителя; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг, 1; на фиг. 4 - гра Офик изменения электрического сигналауправления; на фиг. 5 - график изменения давления в полости нагрузки;на фиг 6 - график перемещения плунжера, 25Электрогидравлический усилитель содержит корпус 1, в котором выполненынапорный, сливной и выходной каналы2,3 и 4, .электромеханический преобразователь 5, связанный с золотни- ЗОком 6 первого каскада, установленнуюв корпусе 1 гильзу 7 с рабочими окнами 8, 9 и 10, сообщенными с каналами 2,3 и 4, и размещенный в гильзе 7распределительный золотник 11.Золотник 6 первого каскада выполнен плоским и частично перекрываетотверстия 12 и 13, образуя два регулируемых дросселя 14 и 15, В гильзе7 выполнены два других регулируемых 4 Одросселя 16 и 17, входы которых обьединены каналом 18 и через дроссель 19соединены с напорным каналом 2,Выходы дросселей 16 и 17 соединены сторцовыми камерами 20 и 21 распределительного золотника 11 через отверстия 22, выполненные в теле последнего с обеих сторон. Линии 23 и 24управления соединяют торцовые камеры20 и 21 с входами дросселей 14 и 15.В результате четыре регулируемых дросселя 14-17 образуют мостовую схемугидроусилителя,На распределительном золотнике 11, выполнены дополнительные рабочие55кромки 25 и 26 с возможностью взаимодействия с дросселями 16 и 17 при перемещении распределительного золотника 11, в результате чего образует 722ся обратная отрицательная связь по положению, При этом дроссели 16 и 17 выполнены нормально открытыми и перекрываются дополнительными рабочими кромками 25 и 26 только при перемещении золотника 11 в соответствующее крайнее положение.Кроме того, усилитель снабжен двумя установленными в напорном и сливном каналах 2 и 3 дополнительными регулируемыми дросселями,. выполненными в виде плунжеров 27 и 28, взаимодействующих с одной стороны с цилиндрическими пружинами 29 и 30, а с другой с гидроуправляемыми толкателями 31 и 32, управляющие полости 33 и 34 которых подключены к выходному каналу 4. Начальное сжатие пружин 29 и 30 регулируется полыми винтами 35 и 36. На цилиндрических поверхностях (не показаны) плунжеров 27 и 28 выполнены профильные канавки 37 и 38, площадь которых в поперечном сечении переменна вдоль оси соответствующего плунжера 27 или 28 (фиг,2). На плунжерах 27 и 28 может быть выполнено несколько разновеликих профильных канавок 39 (фиг.3), при этом плунжеры 27 и 28 должны быть снабжены механизмами ориентации профильных канавок 37,38 и 39 по отношению к кромкам 40 и 41 соответствующих каналов 2 и 3, выполненными в виде направляющих канавок 42.и 43 и ограничителей 44 и 45 поворота (фиг.2).Электрогидравлический усилитель работает следующим образом.При подаче на вход электромеханическогр преобразователя 5 электрического сигнала управления, например, положительной полярности (фиг.4) золотник 6 первого каскада смещается влево, в результате чего проводимость дросселя 14 уменьшается, а дросселя 15 увеличивается. Это приводит к увеличению давления в линии 23 управления . и уменьшению давления в линии 24, вследствие чего распределительный золотник 11 перемещается вправо. При подходе распределительного золотника 11 к крайнему правому (по фиг.1) положению дополнительная рабочая кромка 25 начинает перекрывать дроссель 16, уменьшая поступление рабочей жидкости в линию 23 управления и, следовательно, уменьшая давление в этой линии 23 При определен3872 45 50 55 3 133ном положении золотника 11 давленияв линиях 23 и 24 управления выравниваются и распределительный золотник11 останавливаетсяЭнергетические характеристики мостового гидроусилителя выбираютсятаким образом, что распределительныйзолотник 11 переключается из одногокрайнего положения в другое за оченькороткий промежуток времени. В результате выходной канал 4 коммутируется с напорным каналом 2 и в полостьнагрузки (на Фиг, 1 не показана) начинает поступать поток рабочей жидкости, величина которого ограничивается дроссельной щелью, образованной кромкой 40 канала 2 и профильнойканавкой 37 плунжера 27. При определенной характеристике податливости полости нагрузки, определяемой сжимаемостью рабочей жидкости, податливостью стенок, образующих полость идр., поступление в эту полость потока жидкости приводит к росту давленияв ней с определенной скоростью(фиг.5). Рост давления в выходном канале 4 ведет к увеличению осевогоусилия со стороны гидроуправляемоготолкателя 31 на плунжер 27, и припревышении усилия, создаваемого предварительной настройкой пружины 29,плунжер 27 начинает перемещаться влево (по Фиг.1, участок ав на фиг,б),В результате изменяются площадь дроссельной щели в канале 2 и расход рабочей жидкости, поступающей в полостьнагрузки, изменяя скорость нарастаниядавления (Фиг.5). При этом необходимый закон нарастания давления задается законом изменения площади дроссельной щели, определяемой профильной канавкой 37 на плунжере 27,Для перестройки электрогидравлического усилителя на формирование переднего Фронта изменения давления подругому закону необходимо напротивкромки 40 установить другую профильную канавку 39, выполненную на поверхности плунжера 2, Для этого надовывернуть ограничитель 44 так, чтобыон вышел из направляющей канавки 42,и с помощью отвертки через отверстиеполого винта 35 изменить угловое положение плунжера 27, после чего ввернуть ограничитель 44 в другую направляющую канавку 42,Регулировка начального сжатия пружины 29 с помощью винта 35 позволяет 5 10 15 20 25 30 35 40 регулировать пороговое значение давления Р, в выходном канале 4, прикотором начинается перемещение плунжера 27, что дает возможность в некотором диапазоне настраивать Форму переднего Фронта изменения давления,При изменении полярности электрического сигнала управления золотник6 первого каскада смещается вправо,задавая в торцовых камерах 20 и 21управляющий перепад давления, переключающий распределительный золотник11 в другое (левое по фиг, 1) крайнееположение, При этом канал 2 перекрывается, а выходной канал 4 коммутируется с каналом 3, в результате чего из замкнутой полости нагрузкиначинает сливаться поток рабочейжидкости, величина которого ограничивается дроссельной щелью образованной кромкой 41 канала 3 и профильнойканавкой 38 плунжера 28, В этот момент плунжер 28 под действием усилиясо стороны гидроуправляемого толкателя 32 находится в крайнем правом положении, определяемом величиной максимального давления в выходном канале4. Затем по мере понижения давленияплунжер 28 перемещается влево аналогично плунжеру 27 на участке вс (наФиг,б), изменяя площадь дроссельнойщели и Формируя определенную формузаднего Фронта изменения давления,Плунжер 28 выполнен также с несколькими профильными канавками 39,для перестройки электрогидравлического усилителя на формирование заднегофронта изменения давления по друго/му закону необходимо изменить угловое положение плунжера 28, определяемое направляющими канавками 43 иограничителем 45,При понижении давления в выходномканале 4 до минимальной величиныплунжер 27 перемещается до своегокрайнего правого положения по закону,определяемому кривой вс на Фиг.б. Таккак при этом напорный канал 2 перекрыт кромкой распределительногозолотника 11, то изменение площадидроссельной щели на этом участке перемещения плунжера 27 не оказываетвлияния на форму заднего фронта изменения давления, т.е, плунжеры 27и 28 позволяют независимо регулировать форму переднего и заднего Фронтов изменения давления, 5 133387При подключении к выходному каналу 4 в качестве нагрузки полости одностороннего гидроцилиндра (не показан) данный электрогидравлическийусилитель обеспечивает формированиена штоке этого гидроцилиндра усилия,закон изменения которого определяется законом изменения давления в полости. Это, в частности, позволяет 1 Она штоке гидроцилиндра формироватьпульсирующее усилие, изменяющеесяпо необходимому закону,Данный электрогидравлический усилитель может использоваться в различных стендах для формирования периодической нагрузки в виде импульсов давления в замкнутой полости или в видепульсирующего усилия на штоке гидроцилиндра с необходимыми законами изменения нагрузки, что необходимо,например, при проведении усталостныхиспытаний различных натурных узлови деталей машин,Таким образом, предлагаемый электрогидравлический усилитель позволяетпри релейном переключении распределительного золотника под действием ступенчатого электрического сигнала управления задавать необходимый законизменения давления в выходном канале за счет изменения площади дроссельных щелей в напорном и сливном каналах, управляемых давлением в выходномканале что расширяет его функциональ 135ные возможности,Формула изобретения1. Электрогидравлический усилитель,содержащий корпус с напорным сливным 2ви выходным каналами, установленнуюв корпусе гильзу с рабочими окнами,сообщенными с каналами, размещенныйв гильзе распределительный золотник,четыре регулируемых дросселя, дваиз которых подключены к напорномуканалу и охвачены отрицательной обратной связью по положению золотника,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью расширения функциональных возможностей путем обеспечения формирования переднего и заднего фронтовизменения давления в выходном канале при релейном перемещении золотника, усилитель снабжен двумя установленными в напорном и сливном каналах дополнительными регулируемымидросселями, каждый из которых выполнен в виде подпружиненного плунжера с профильной канавкой на цилиндрической его поверхности и взаимодействующего с ним гидроуправляемоготолкателя, управляющая полость которого подключена к выходному каналу,2. Усилитель по п, 1, о тл и ч аю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, на цилиндрической поверхности каждого из плунжеров выполнены дополнительные разновеликие профильные канавки,а каждый плунжер снабжен механизмом ориентации профильных канавок по отношению к кромке соответствующего канала, выполненным в виде направляющих канавок и ограничителя поворота,1333872 ЮРиг. 8 Составитель В. КовальТехред Л.Сердюкова Редактор орректор Л, Бес аказ 3941/32 Тираж 639 ВНИИПИ Государственного комитета С по делам изобретений и открытий 13035, Москва,. Ж, Раушская наб.