Гидравлический шаговый привод

Гидравлический шаговый привод

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

н 1) -477266-"

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21,1 0.71 (21) 17071 99/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.07.75. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 02.10.75 (51) M. Кл. Г 1 5b 9 03

G 05b 11/14

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (5ч) удK 621-540(088.8) (72) Авторы изобретения С. А. Ермаков, К. Л. Навроцкий, Б. А. Роговой и М. П. Селиванов (71) Заявитель (54) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ШАГОВЫЙ 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 гидропривода 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 упрощение гидрокоммутатора и в целом шагового гидропривода, снижение его веса и габаритов путем применения нового двухтактного дис5 кретного распределителя, встроенного в шаговый гидроцилиндр и исключающего необходимость установки логического блока.

Предложен гидропривод, отличающийся тем, что, с целью упрощения его конструкции, 10 выступы и глухие пазы золотника дискретного распределителя выполнены шириной /,5 и и /2S соответственно, а окна распределительной втулки выполнены шириной /2S и объединены в четыре группы по три окна в каж15 дой при расстоянии между окнами в группе, равном /qS, 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 и сливной магистралями, а средние окна одним из двух каналов через второй осевой гидрораспределитель — с поршневой полостью гидроцилиндра.

25 На фиг. 1 показан шаговый гидроцилиндр со встроенным дискретным распределителем; на фиг. 2 — поперечный разрез привода.

В одноштоковый гидроцилиндр 1 (фиг. 1) встроен дискретный распределитель поворот30 ного типа, содержащий поворотный золотник

47726i0

2 и распределительную неподвижную втулку

3, Гидроцилиндр размещен в корпусе 4. Кинематическая связь поршня 5 с золотником 2 осуществляется 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 помощью серьги 8.

<0

Импульсные электрические входные сигналы в унитарном коде Э1 поступают на электромагнит 9 электрогидравлического клапана 10 (фиг. 2), который обеспечивает двухпозиционное управление осевым первым гидро- 15 распределителем 11, предназначенным для непосредственного управления шаговым перемещением поршня 5. «Знаковый» электрический управляющий сигнал Э поступает на электромагнит 12 электрогидравлического клапана 13, который обеспечивает двухпозиционное управление вторым осевым гидрораспределителем 14, предназначенным для осуществления реверсивного движения поршня 5. 25

В поршневую полость гидроцилиндра 1 рабочая жидкость поступает через осевой гидрораспределитель 14 из канала 15. 11остоянный подпор жидкости в штоковой полости осуществляется соединением ее через канал

15 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» распределительной неподвижной втулки 3. Каналы 20, 21 и 22, 23 соединяют осевой гидрораспределитель 11 с крайними окнами «а» в группах окон распределительной втулки 3.

При подаче серии управляющих электрических импульсов на электромагнит 9 происходит поочередное включение и выключение электрогидравлического клапана 10. При включении клапана 10 осевой гидрораспределитель 11 отрабатывает первый такт. При этом рабочая жидкость из напорной магистрали 16 поступает в канал 20 и далее через входное (крайнее в группе) окно «а» распределительной втулки 3, паз «b» на золотнике 5р

2, выходное (среднее в группе) окно «а» распределительной втулки, соединительные каналы и, наконец, через канал 15 попадает в поршневую полость гидроцилиндра 1.

Поскольку эффективная площадь поршня в штоковой полости в два раза меньше, чем в поршневой, то поршень со штоком начнут выдвигаться. Это движение через обратимую винтовую пару 6 и 7 передается поворотному золотнику 2, который поворачивается по часо- 50 вой стрелке и выступы которого после прохождения поршнем 5 расстояния, равного одному шагу, перекрывают поочередно входные окна «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

«b» 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 / S, а ширина выступа равна з/, где S — величина дуги углового шага золотника, соответствующая одному шагу перемещения поршня 5, то через два такта золотник 2 займет исходное положение, пройдя расстояние, равное 2S, 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 «b» 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, располо477260 женных друг ItpoTHB ..« уга, работают на выдвижение, а две другие группы око.t работают на втягивание. Ширина окон «а» берется равной или несколько меньшей величины, расстояние между окнами в группе должно быть равно в/2.

Предмет изобретения

Гидравлический 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, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, выступы и глухие пазы золотника дискретного р а сп ределителя выполнены шириной /qS u

5 /qS соответственно, а окна распределительной втулки выполнены шириной zS и объединены в четыре группы по три окна в каждой при расстоянии между окнами в группе, равном /zS, где S — длина дуги углового шаI0 га золотника при одном шаге перемещения поршня, 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.

Составитель О. Гудкова

Техред Л. Казачкова

Редактор Б. Панкина

Корректор Л. Паловка и И. Позняковская

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2417/15 Изд. № 1606 Тираж 833

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москвгь 7К-35, Раушская паб., д. 4/5