Система управления регулируемой гидромашиной

(19) 51)4 Р 15 В 9/03 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ овательий инводовий орени ав 1 МООС,во СССР 1980 00 очкои раа.Система пртни2 п.1, отлича то подпружиненныйолость ограничител ы со сливом ща я торец давле т втора соеди 3. Система п я с я тем,п.1, отличаюто, с целью расщиных возможностей, ым золотниковым ения, проточка а с второй полостью, еля давления, перпружиненный торец ом, вторая полость - ения управления, а рения функциональ она снабжена втор ограничителем давл которого соединен первого ограничит вая полость и подсоединены со сливс источником давл ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЪТИЙ(71) Всесоюзный научно-исслский и проектно-конструкторститут промышленных гидропри гидроавтоматики и Московсдена Трудового Красного Знатомобильно-дорожный институ(56) 1. Каталог Ф 625 Д фирмьСША, 1977, с. 4.2. Авторское свидетельстУ 1038627, кл, Р 15 В 9/03,(54)(57) 1. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ РЕГУЛИРУЕМОЙ ГИДРОМАШИНОЙ, содержащаягидроцилиндр со штоком и поршнем,разделяющим поршневую и штоковую полости, электромеханический преобразователь с поворотным якорем, механизм обратной связи по положениюрегулирующего органа гидромашины,плавающее сопло, распределительныйзолотник с полостями, разделеннымипояском, взаимодействующим с проточкой, выполненной в его гильзе, двадросселя, золотниковый ограничительдавления, поясок которого взаимодействует с проточкой, выполненной вего гильзе, и элемент "сопло-заслонка", заслонка которого соединена сякорем, а сопло подключено черезодин дроссель к источнику давленияуправления и непосредственно к одному торцу распределительного золотника, к другому торцу которого подключено плавающее сопло, и через другой дроссель источник давления управления, одна полость распределительного золотника соединена со сливом, а другая - с источником давления управления и штоковой полостьюгидроцилиндра, связанного штоком срегулирующим органом и с механизмомобратной связи, соединенным с якорем, а ограничитель давления с одного торца соединен .с силовой гидролинией гидромашины, а с другоготорца подпружинен регулируемой пружиной, о т л и ч а ю щ а я с я тем,что, с целью повышения устойчивости,золотник ограничителя давления выполнен с тремя поясками и размещен вгильзе с образованием первой и второй полостей, разделенных пояском,взаимодействующим с проточкой, которая подключена к поршневой полостигидроцилиндра, а первая полостьограничителя давления соединенас от " спределительного зо1183718 другой торец - с силовой гидролинией гидромашины. 4. Система по п.З, о т л и ч а -ю щ а я с я тем, что она снабженадополнительным драсселем, электроме 1Изобретение относится к гидроавтоматике и может быть использовано в гидравлических приводах станков и грузоподъемных машин.Известна система управю.ения регулируемой гидромашиной, содержащая гидроцилиндр со штоком и поршнем, разделяющим поршневую и штоковую полости, электромеханический преобразователь с поворотным якорем, механизм обратной связи по положению регулирующего органа гицромашины, распределительный золотник с полостями, .разделенными пояском, взаимодействующим с проточкой, выполненной в его гильзе два дросселя и элемент "сопло-заслонка", заслонка которого соединена с якорем, а сопло подключено череэ один из дросселей к источнику давления управления и непосредственно к одному из торцов распределительного золотника, полости которого связаны с полостями гидроцилиндра1.Недостатком этой системы является низкое качество динамических характеристик из-за отсутствия ограничения давления в процессе регулирования.Известна также система управления регулируемой гидромашиной, содержащая гидроцилиндр со штоком и поршнем, разделяющим поршневую и штоковую полости, электромеханический преобразователь с поворотным якорем, механизм обратной связи по положению регулирующего органа гидромашины, плавающее сопло, распределительный золотник с полостями, разделенными пояском, взаимодействующим с проточкой, выполненной в его гильзе, два дросселя, золотниковый ограничитель давления, поясок которого взаимодействует с проточкой,ханическим преобразователем и элементом сопло-заслонка сопло которого подключено к подпружиненному торцу первого ограничителя давленияи через дополнительный дроссель - ксиловой гидролинии гидромашины. 2выполненной в его гильзе, и элемент"сопло-заслонка, заслонка которогосоединена с якорем, а сопло подключено через один дроссель к источнику5, давления управления и непосредственно к одному торцу распределительногозолотника, к другому торцу которогоподключено плавающее сопло и черездругой дроссель источник давленияуправления, одна полость распределительного золотника соединена со сливом, а другая - с источником давления управления и штоковой полостьюгидроцилиндра, связанного штоком с15 регулирующим органом и с механизмомобратной связи,. соединенным с якорем,а ограничитель давления с одноготорца соединен с силовой гидролинией гидромашины, а с другого торца20 подпружинен регулируемой пружиной2,Недостатками известной системыявляются низкая устойчивость в процессе поддержания давления из-за от 25 сутствия непосредственной связи между ограничителем давления и гидроцилиндром и узость функциональныхвозможностей вследствие того, чтоисключена возможность дистанционного30 пропорционального управления уровнем давления.Цель изобретения - повышение устойчивости и расширение функциональных возможностей.Указанная цель достигается тем,что в системе управления регулируемойгидромашиной, содержащей гидроцилиндр со штоком и поршнем, разделяющим поршневую и штоковую полости,ф электромеханический преобразовательс поворотным якорем, механизм обратной связи по положению регулирующего органа гидромашины, плавающеесопло, распределительный золотник сполостями, разделенными пояском,взаимодействующим с проточкой, выполненной в его гильзе, два дросселя, золотниковый ограничитель давления, поясок которого взаимодействует с проточкой, выполненной в его1 1гильзе, и элемент сопло-заслонказаслонка которого соединена с якорем, а сопло подключено через одиндроссель к источнику давления управления и непосредственно к однОмуторцу распределительного золотника,к другому торцу которого подключеноплавающее сопло, и через другой дроссель источник давления управления,одна полость распределительного золотника соединена со сливом, а другая - с источником давления управления и штоковой полостью гидроцилиндра, связанного штоком с регулирующим органом и с механизмом обратнойсвязи, соединенным с якорем, а ограничитель давления с одного торца соединен с силовой линией гидромашины,а с другого торца подпружинен регулируемой пружиной, золотник ограни чителя давления выполнен с тремяпоясками и размещен в гильзе с образованием первой и второй полостей, 30разделенных пояском, взаимодействующим с проточкой, которая подключенак поршневой полости гидроцилиндра,а первая полость ограничителя давления соединена с проточкой распределительного золотника.При этом подпружиненный торец ивторая полость ограничителя давлениясоединены со сливом.Кроме того, система может быть 4 Оснабжена вторым золотниковым ограничителем давления, проточка которогосоединена с второй полостью первогоограничителя давления, первая полостьи подпружиненный торец соединены со 4сливом, вторая полость - с источником давления управления, а другойторец - с силовой гидролинией гидромашины,Причем, кроме этого, она можетбыть снабжена дополнительными дросселем, электромеханическим преобразователем и элементом "сопло-заслон-ка", сопло которого подключено к подпружиненному торцу первого ограничи-теля давления и через дополнительный,дроссель к силовой гидролинии гидро-машины. На фиг.1 изображена схема системыуправления нереверсивной гидромашиной с одним электромеханическим преобразователем и с одним ограничителем давления, на фиг,2 - схема системы управления реверсивной гидромашиной с одним электромеханическимпреобразователем и двумя ограничителями давления; на фиг.З - то же, сдвумя электромеханическими преобразователями и двумя ограничителями давления.Система содержит гидроцилиндр 1 соштоком 2 и поршнем 3, разделяющимпоршневую 4 и штоковую 5 полости,электромеханический преобразователь6 с поворотным якорем 7, механизм 8обратной связи по положению регулирующего органа (не изображен) гидромашины 9, плавающее сопло 10, распределительный золотник 11 с полостями12 и 13,разделенными пояском 14,взаимо-действующим с проточкой 15,выполненнойв его гильзе 16,дроссели 17 и 18, золотниковый ограничитель 19 давления,выполненный с тремя поясками 20-22,поясок 21 которого взаимодействуетс проточкой 23, выполненной в егогильзе 24, и элемент 25 "сопло-заслонка", заслонка 26 которого соединена с якорем 7, а сопло 27 подключено через дроссель 17 к источнику давления управления (не изображен) инепосредственно к торцу 28 золотника 11, к торцу 29 которого подключено сопло 10 и через дроссель 18 - ,источник давления управления, полость 12 золотника 11 соединена сосливом, а полость 13 - с источникомдавления управления и полостью 5гидроцилиндра 1, связанного штоком2 с регулирующим органом и с механизмом 8, соединенным с якорем 7, аограничитель 19 со стороны торца 30соединен с силовой гидролинией 31гидромашины 9, а со стороны торца 32подпружинен регулируемой пружиной33. Поясок 21 разделяет в гильзе 24первую 34 и .вторую 35 полости ограничителя 19, проточка 23 подключенак поршневой полости 4 гидроцилиндра1, а полость 34 .соединена с проточкой15 золотника 11. Торец 32 и полость35 (фиг.1) ограничителя 19 соединены,со сливом,Система(фиг. 2 и 3) также снабженавторым золотниковым ограничителем 36давления с поясками 37-39, первой 4010 20 и второй 41 полостями и проточкой42, выполненной в его гильзе 43, про-точка 42 соединена с полостью 35ограничителя 19, полость 40 и подпружиненный пружиной 44 торец 45 ограничителя 36 соединены со сливом,полость 41 - с источником давленияуправления, а торец 46 - с силовойгидролинией 47 гидромашины 9.Система (фиг.3) снабжена дополнительными дросселем 48, электромеханическим преобразователем 49 и элемен -том 50 "сопло-заслонка", сопло 51которого подключено к торцу 32 ограничителя 19 и через дроссель 48и клапан 52 к силовым гидролиниям 31и 47. Сопла 1 О подпружинено пружиной53, сопло 51 взаимодействует с заслонкой 54.Система управления регулируемойгидромашиной (фиг.1) работает следующим образом.В исходном положении золотник 11находится в крайнем левом положении7и полость 4 гидроцилиндра 1 сообщена со сливом, регулирующий орган гидромашины 9 находится в положении, соответствующем нулевой подаче. После запуска привода гидромашины 9 30и подачи давления .управления, приотсутствии сигнала на электромеханическом преобразователе 6; подачатакже равна нулю. При поступленииэлектрического сигнала на электромеханический преобразователь 6,якорь 7 поворачивается и изменяетвеличину зазора между соплом 27 изаслонкой 26. Перепад давлений на торцах 28 и 29 золотника 11 изменяется, 40последний смещается на величину прямо пропорциональную площади и изменению перепада давлений на сопле10 и обратно пропорциональную жесткости пружины 53. 45Величина давления в полости 4 гидроцилиндра 1 изменяется, шток 2 перемещает регулирующий орган гидромашины 9 до тех пор, пока величина усилия на якоре 7 от перемещения механизма 8 компенсирует величину электромагнитной силы на якоре 7. Приэтом ход штока 2 пропорционаленвеличине электрического сигнала. Вслучае повьппения давления в гидролинии 31 ограничитель 19 смещается,полость 34 сообщается через проточку 23, образующую с пояском 21 дроссельный делитель, с полостью 35,давление в полости 4 гидроцилиндра1 уменьшается, шток 2 перемещает регулирующий орган в направлении уменьшения подачи, а механизм 8 уменьшаетзазор между соплом 27 и заслонкой26, перепад на торцах 28 и 29золотника 14 увеличивается. Это приводит к смещению золотника 11 вправои обеспечивает гарантированный подводрабочей жидкости к ограничителю 19.С этого момента действие механизма8 обратной связи по положению неоказывает влияния на работу гидромайины 9, так как последний работаетв режиме автоматического регулирования величины подачи при ограниченнойвеличине давления на выходе, котораяопределяется величиной усилия пружины 33,При уменьшении нагрузки (давленияв гидролинии 31) гидромашина 9 переходит в режим управления подачей.Работа системы управления реверсивной гидромашиной (фиг,2) происходитаналогично описанному в том случае,если величина давления в силовыхгидролиниях 31 и 47 не превышает настройки ограничителя 19, при этом пе.реключения ограничителя 36 не влияютна работу системы. В случае, если силовая гидролиния 31 является нагнетающей, запорный элемент клапана 52находится в нижнем (фиг.2) положении. При подаче входного сигнала наэлектромеханический преобразователь6 заслонка 26 движется, .например, ксоплу 27, шток 2 смещается вправо,устанавливая заданную величину подачи в гидролинию 31. В случае изменения полярности входного сигнала нагнетательной гидролинией являетсягидролиния 47, запорный элемент клапана 52 находится в верхнем положении, аполость 35 ограничителя 19 сообщается с источником давления управления.При возрастании давления в гидролинии47 вьппе величины настройки ограничителя 19, последний смещается влево иполость 35 сообщается через проточку23 с полостью 34Давление в полости4 гидроцилиндра 1 возрастает, и шток2 смещает регулирующий орган гидромашины 9 в сторону уменьшения подачи.При этом механизм 8 изменяет зазормежду соплом 27 и заслонкой 26 всторону егоувеличения. Давление наторце 28 золотника 11 уменьшается, и последний смещается влево под действием пружины 53.При этом полость 13 золотника 11 отделяется от проточки 15, которая сообщает полость 34 ограничителя 19 через .полость 12 золотника 11 со сливом, система переходит в режим автоматического регулирования подачи при установленном уровне давления. При снятии нагрузки по давлению система переходит в режим постоянной подачи.В случае, если давление на выходе гидромашины 9 под действием возмущающих факторов увеличивается выше уровня настройки ограничителя 19, гидроцилиндр 1 смещает регулирующий орган до нулевой подачи и далее, т.е. гидромашина переходит в моторный режим.Работа системы управления гидро- машиной, выполненной согласно фиг.3, происходит аналогично. Кроме того,прй этом осуществляется дистанционное пропорциональное управление ограничением давления с помощью э электромеханического преобразователя 49. Величина настройки минимального уровня давления определяется усилием пружины 33 и гидравлической11проводимостью элемента 50 сопло О заслонка". При подаче электрического сигнала на электромеханический преобразователь 49 проводимость элемента 50 "сопло-заслонка" уменьшается, т.е. величина настройки ми нимального уровня давления увеличивается, а при уменьшении сигнала на преобразователе 49 увеличивается, чем расширяется диапазон функциональ-" ных возможностей системы в целом. 20 Использование изобретения в гидравлических приводах станков и грузоподъемных машин позволит повысить их устойчивость и расщирить функцио-нальные возможности и тем самым повы сить эффективность их использования.1183718 ул. Проектная, 4 Патент" г, Уж илиал Составитель С.РождественскиРедактор Н.Бобкова Техред С.Мигунова Тираж 6 Государствен елам изобрет Москва, ЖЗаказ 6250/36 47 ВНИИПИ ного комитета СССР по д ений и открытий 113035, Раушская наб., д