Электрогидравлический шаговый привод

Электрогидравлический шаговый привод

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (и) 481712 (б!) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 07 09 ° 71(21) 1695841/24-6 с присоединением заявки № = (23) Приоритет— (43) Опубликовано25.08 75 Бюллетень № 31 (51) М. Кл. г15 с>> 9/03

F15 6 13/04

Гасударственный комитет фоввтв Министров СССР ао делам изооретений и открытий (53) УДК

621.225,2 (088. 8) (45) Дата опубликования описания 01.12.75 (?2) Автор изобретения

К. Л. Навроцкий

Московский автомобильно-дорожный институт (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ШАГОВЪ|Й

ПРИВОД

Изобретение относится к автоматическому управленичо машинами и может быть применено в системах программного управления различным технологическим обору1 дованием, в частности металлорежущими станками.

Известен электр огидравлический шаго- вый привод, применяемый в системах программного управления станками и содержащий электрический шаговый двигатель, 10 шестеренную передачу, силовой гидроцилиндр, состоящий из корпуса с цилиндровой расточкой и поршня с односторонним штоком, и следящий распределитель, вклю-. чающий в себя закрепленную в поршне

15 следящую втулку с подводными и отводными окнами и сопряженный с ней винтовой золотник, размещенный в расточке штока, удерживаемый в корпусе от осевого перемещения и приводимый во вра. щение шаговым двигателем через шесте 20 ренную передачу, Известный электрогидравлический шаговый привод благодаря малому угловому шагу электрического шагового двигателя

I 25! о (порядка 1,5 ) и применению шестерен- — ной передачи, следящего распределителя винтового типа обеспечивает достаточно малый по требуемой точности позиционирования линейный шаг силового гидроцилиндра (порядка 0,01 мм ) .

Однако при этом вследствие ограниченной величины максимальной частоты управляющих импульсов, отраОатываемых современными шаговыми электрическими двигателями, максимальная скорость силового гидроцилиндра вместе с перемещаемым механизмом машины оказывается недостаточной, например для быстрых холостых ходов механизма, что сушественйо ограничивает производнтельПость всей машины в целом, например металлорежущего станка.

Цель изобретения — расширить диапа- зон скоростей электрогидравлическог шагового привода, что в конечном итоге позволит существенно повысить производительность машин, где такой привод

/ применяется.

Это достигается тем, что электрогид1

481712 равлический шаговый привод снабжен вспомогательным дискретным распределителем,, поворотный золотник которого установлен соосно со следящим золотником и связан с ним в угловом отношении, а окна во втулке вспомогательного распределителя сообщены с рабочими окнами во втулке следяшего золотника, а также с напорной и сливной магистралями привода; в магистрали питания следящего 10 и вспомогательного золотников включен двухпозиционный распределитель; поясок винтового золотника имеет шаг, равный утроенной ширине его канавки, а ширина рабочих окон втулки, отстояших друг от друга на шаг винтового золотника, равна . ширине его канавки, На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого привода.

Н ме показаны электрический шаго20 вый двигатель 1, шестеренная передача

2 винтовой золотник 3, отслеживающая

> втулка 4, поршень 5 с односторонним штоком, корпус 6 с цилиндрической . расточкой скользяшая шпонка 7, пере-!

25 даточпая труба 8, поворотный золотник, 9, распределительная втулка 10, шестилинейный двухпозиционный распределитель

11, станина 12, на которой крепится привод. Буквами дополнительно обозначены: Т вЂ” напорны"; Т вЂ” 30

Н с сливной трубопровод; Т, Т, Т вЂ” каналы, соединяющие три группы окон распределительной втулки 10 с тремя группами окон следящей втулки 4„T — канал, 35 д соедин юший напорный трубопровод со штоковой, полостью гидроцилиндра.

Предлагаемый электрогидравлический шаговый привод работает следуюшим образом.

Для обеспечения медленных точных 40 перемещений гидроцилиндра электромагнит распределителя 1 1 отключен. При этом . напорный Т и слива Т трубопроводы

Н сообщены с каналами 1 и Т в штоке, 1 непосредственно ведущими к окнам сле- 45 дяшей втулки 4. Подачей на шаговый двигатель 1 электрических управляющих импульсов осуществляется шаговый поворот его вала и через шестеренную передачу 2 винтового золотника 3. При 50 этом в зависимости от направления вра-. щения золотника 3 с поршневой полостью г ядр о4и ли ндра с оединя етс я напорное йлй с lllBI1 ое QKHо втулки 4 Если винтoBoH зо- лотник 3 открывает напорное окно, то в 55 поршневой полости гидроцилиндра устанавли-— вается давление жидкости, равное давлению в штоковой полости, но вследствие разности рабочих площадей поршня возника от результирующая сила, движущая корпус ф

I с цилиндровой расточкой (при закрепленном, например, штоке) влево (см. чертеж). Движение корпуса 6 вместе с винтовым золотником 3 продолжается до тех пор, пока поясок золотника 3 не перекроет напорное окно следящей втулки 4. Если винтовой золотник 3 при своем вращении открывает сливное окно втулки 4, то в поршневой полости гидроцилиндра устанавливается низкое давление, и результируюшая сила от давления жидкости в штоковой полости заставляет двигаться корпус 6 вправо (см, чертеж). Движение корпуса

6 продолжается до тех пор, пока поясок золотника 3 не перекроет сливное окно втулки 4, Таким образом, корпус 6 гидроцилиндра перемещается в соответствии с направлением и величиной поворота шагового двигателя 1. Осредненная скорость движения гидроцилиндра в этом случае рав— шаг винтового пояса золотника

3 угловой шаг двигателя 1, передаточное число шестеренной передачи 2, — частота управляющих электрических импульсов. 4 где (Для обеспечения быстрых перемещений гидроцилиндра привод переключается на другой многократно увеличенный шаг путем включения электромагнита распределителя

11, который подключает каналы, веду— шие от напорного Т и сливного Т труН с бопроводов к каналам, ведущим к распределительным лазам поворотного золотника

9 дискретного распределителя.. При этом, указанный поворотный золотник 9, приводимый во вращение шаговым двигателем 1 через передачу 2, винтовой золотник 3, скользящую шпонку 7 и передаточную трубу 8, осуществляет периодическое трехтактное переключение трех групп окон втулки

1 0 каналов Т Т ll Т, и трех групп

1 2 3 окон втулки 4 по циклу напор-слив-перекрыто . Геометрия и размеры следящей втулки 4 и винтового золотника 3 выбраны такими„ чтобы обеспечить на каждое переклю-чение (каждый такт) каналов Т Т и Т шаговое перемещение поршня 5 с втулкой

4 относительно корпуса 6 и золотника 3 на величину а, равную ширине окна втулки . 4. Для этого расстояния между окнами во втулке 4 приняты равными величине 3 а, ширина винтового пояска золотника 3

4817 12

5 равной 2 а, шаг винтового пояска $6 =3 а, ширина винтовой канавки — величине а.

Осредненная скорость движения гидроцилиндра при этом равна ч Ыь+ С ), 5

2 ЗЯ) где m — число переключений (тактов), осуществляемых золотником 9 за один оборот.

Кратность ступенчатого измерения ско рости предлагаемого электрогидравлическо- 0 го шагового привода составляет г rn +3

Э

Число Al зависит от количества окон в распределительной втулке 10 и может быть у5 получено достаточно большим. Таким образом достигается увеличение диапазона скоростей предлагаемого привода по срав-. нению с известным в К раз. ник,помещенный внутри поршня во втулке, рабочие окна сообщены с напорной и сливной магистралями привода, о т л и-ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения диапазона скоростей привода, он снабжен вспомогательным дискретным распределителем, поворотный золотник которого установлен соосно со следящим золотником и связан с ним в угловом отношении, а окна во втулке вспомогательного распределителя сообщены с рабочими окнами во втулке следящего золотника, а также с напорной и сливной магистралями привода.

2. Привод по и. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью переключения скоростей, в магистрали питания следящего и вспомогательного золотников включен двухпозиционный распределитель.

Предмет изобретения

1. Электрогидравлический шаговый привод, содержащий дифференциальный гидроцилиндр с неподвижным штоком и связанный кинематически с задающим щаговыми электродвигателем вцнтовой следящий золот-

3. Приводпопп. 1 и 2, отличаю шийся тем, что поясок винтового золотника имеет шаг, равный утроенной ширине его канавки, а ширина рабочих окон втулки, отстоящих друг от друга на шаг винтового золотника, равна ширине его канавки..:.j >:>к! .а„>!

Реддк ор (>,г, «„--ц», ;:. f.! i jj ц!-:=-в. !(оррвк. ор Г.Грэвцовд

Заказ ЗЯБ II» >>)";, Тi-ра>;; Зрэ Г!о>(пас((ое ((! )>(! i! .! t 1, >,, tiii; >,,,; ., ° >д (,; >-га >>>>>>>>>г >р»к ((,(>к>. "»;;:" .:>il! .. >>! >:> >:! !!i!!

) ! !, >>! >;> .,, >, >к .. I>i!»;->!!.>>в !. аа,;а>i>