RU2305210C2 - Self-contained electrohydraulic drive with combination control of speed of outlet member - Google Patents

Abstract

FIELD: flying vehicles.

SUBSTANCE: drive is designed to control speed of outlet member of electrohydraulic actuator in control systems of flying vehicles. Proposed drive has electronic units of control microprocessor and amplifier-inverter, dc communicator less motor, fixed-delivery pump, hydraulic cylinder, hydraulic compensator, make-up valves, safety valves, filter, hydraulic cylinder rod position pickup. It contains also electrohydraulic reverse valve with linear electric motor, reverse valve spool position pickup and reverse valve inlet and outlet differential pressure pickups. Pump is nonreversible, and hydraulic compensator is of wind-up make including spring unit, wind-up plunger, wind-up plunger lock, threaded bushing of wind-up plunger travel control and electromagnet to release wind-up mechanism of compensator. Control of speed of outlet member at low error signals of servodrive is made to provided throttling control and at mean and high error signals, to provide positive control.

EFFECT: improved reliability.

2 cl, 2 dwg

Description

Предлагаемое устройство относится к следящим электрогидравлическим системам управления и может быть использовано в качестве автономного исполнительного электрогидравлического механизма в системах управления летательных аппаратов.The proposed device relates to servo electro-hydraulic control systems and can be used as a stand-alone executive electro-hydraulic mechanism in aircraft control systems.

Известны автономные электрогидравлические приводы электрогидростатического типа, например привод ЕНА фирм Lucas Aerospace, Liebherr-Aerospace Lindenberg, схема которого показана на Фиг.1 (Источник информации: Состояние и результаты научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по созданию перспективных электрогидростатических приводов для систем управления полетом самолетов Airbus // Обзор по материалам иностранной печати, Выпуск 1 / Под общей редакцией Е.А. Малышева. - М., НИИСУ, 2003. Первоисточник: Moorhouse Derek, Maxwell Carl, Bildstein Marcus, Electro hydrostatic actuator for primary flight controls of very large aircraft, Recent Advances in Aerospace Activation Systems and Components, June 13-15, 2001, Toulouse, France).Autonomous electrohydraulic drives of an electrohydrostatic type are known, for example, an EHA drive of Lucas Aerospace, Liebherr-Aerospace Lindenberg firms, a diagram of which is shown in Fig. 1 (Information source: Status and results of research and development efforts to create advanced electrohydrostatic drives for flight control systems Airbus Aircraft // Foreign Press Review, Issue 1 / Edited by E.A. Malyshev, Moscow, NIISU, 2003. Source: Moorhouse Derek, Maxwell Carl, Bildstein Marcus, Electro hydrostatic actuator for primary flight co ntrols of very large aircraft, Recent Advances in Aerospace Activation Systems and Components, June 13-15, 2001, Toulouse, France).

Привод включает блок электроники электродвигателя и клапана кольцевания 1, бесколлекторный двигатель постоянного тока 2, реверсивный нерегулируемый насос 3, гидроцилиндр 8, и вспомогательные элементы: газогидравлический гидрокомпенсатор 10, антикавитационные клапаны насоса 4, предохранительные клапаны 5, электрогидравлический клапан кольцевания 6, антикавитационные клапаны цилиндра 7, фильтр 12 с его предохранительным клапаном 13, клапан безопасности 14. Привод замкнут позиционной обратной связью 15.The drive includes an electronics unit for an electric motor and a ring valve 1, a brushless DC motor 2, a reversible non-adjustable pump 3, a hydraulic cylinder 8, and auxiliary elements: a gas-hydraulic hydraulic compensator 10, anti-cavitation pump valves 4, safety valves 5, an electro-hydraulic ring-tight valve 6, anti-cavitation cylinder 7 valves , filter 12 with its safety valve 13, safety valve 14. The actuator is closed by position feedback 15.

Скорость перемещения штока гидроцилиндра 8 регулируется подачей насоса 3, которая в свою очередь управляется скоростью вращения вала электродвигателя 2, задаваемой электронным блоком 1. В замкнутой гидросистеме привода необходимо поддерживать некоторый минимальный уровень давления (обычно порядка 0,3...0,8 МПа) для обеспечения надежного заполнения цилиндров насоса без кавитационных процессов в нем и силовом гидроцилиндре. Этот уровень давления обеспечивается работой гидрокомпенсатора 10 при всех допустимых температурах рабочей жидкости.The speed of movement of the rod of the hydraulic cylinder 8 is controlled by the supply of the pump 3, which in turn is controlled by the rotation speed of the shaft of the electric motor 2, set by the electronic unit 1. In a closed hydraulic drive system, it is necessary to maintain a certain minimum pressure level (usually about 0.3 ... 0.8 MPa) to ensure reliable filling of the pump cylinders without cavitation processes in it and the power hydraulic cylinder. This pressure level is ensured by the operation of the hydraulic compensator 10 at all permissible temperatures of the working fluid.

При нарастании управляющего сигнала на электродвигателе электрогидростатического привода от нулевого уровня часть сигнала идет на преодоление момента сухого трения в насосе и подшипниках электродвигателя, после начала вращения вала электромотора требуется некоторая скорость его вращения, при которой насос своей подачей компенсирует расход утечки жидкости через свои зазоры при давлении подачи, необходимом для преодоления сухого трения в гидроцилиндре и нагрузке привода. Таким образом, чтобы сдвинуть объект регулирования, на вход электрогидростатического привода надо подать некоторый минимальный управляющий сигнал. Значительная величина этого сигнала ухудшает работу такого привода при малых управляющих сигналах и ограничивает функциональные возможности электрогидростатического привода, что является его недостатком.When the control signal increases on the electric motor of the electrohydrostatic drive from the zero level, part of the signal goes to overcome the dry friction moment in the pump and the motor bearings, after the rotation of the motor shaft starts, some speed of rotation is required, at which the pump compensates for the flow of fluid leakage through its gaps at pressure the feed necessary to overcome dry friction in the hydraulic cylinder and the load of the drive. Thus, in order to shift the control object, a certain minimum control signal must be supplied to the input of the electrohydrostatic drive. A significant value of this signal degrades the operation of such a drive with small control signals and limits the functionality of the electrohydrostatic drive, which is its drawback.

Насос электрогидростатического привода должен работать при переменной скорости вращения приводного вала от нулевой до скорости в (10...20) тысяч оборотов в минуту, обеспечивая пропорциональность между вытесняемым расходом жидкости и скоростью вращения вала, обладать малым трением подвижных частей и обеспечивать небольшой расход утечки жидкости через зазоры, выдерживать высокие давления нагнетания и иметь большой ресурс работы. Обеспечение комплекса этих противоречивых требований представляет собой трудную техническую задачу, для решения которой требуются высококачественные материалы, специальные технологии и высокоточная обработка деталей. Необходимость обеспечения реверсивной работы насоса в рассматриваемом приводе сужает поле его возможных конструктивных решений, дополнительно усложняет задачу и увеличивает стоимость насоса.The electrohydrostatic drive pump must operate at a variable speed of rotation of the drive shaft from zero to a speed of (10 ... 20) thousand revolutions per minute, ensuring proportionality between the displaced fluid flow rate and the shaft rotation speed, have low friction of the moving parts and provide a small flow rate of fluid leakage through gaps, withstand high discharge pressures and have a long service life. Ensuring the complex of these conflicting requirements is a difficult technical task, the solution of which requires high-quality materials, special technologies and high-precision machining of parts. The need to ensure reverse operation of the pump in the drive in question narrows the field of its possible design solutions, further complicates the task and increases the cost of the pump.

Привод-прототип находится под избыточным давлением не только во время работы, но весь срок его службы. Это обстоятельство является дополнительным недостатком привода, т.к. усложняет задачу обеспечения герметичности его наружных уплотнений и, по этой причине, ограничивает выбираемую величину давления в сливной полости привода. В рассматриваемом приводе-прототипе используется газогидравлический компенсатор, однако последний указанный недостаток присущ автономным приводам и с известным гидрокомпенсатором пружинного типа, в котором давление жидкости создается не сжатым газом, а подпружиненным поршнем.The prototype drive is under pressure not only during operation, but its entire life. This fact is an additional drawback of the drive, because complicates the task of ensuring the tightness of its outer seals and, for this reason, limits the selectable pressure in the drain cavity of the drive. In the prototype drive under consideration, a gas-hydraulic compensator is used, however, the last indicated drawback is inherent in autonomous drives and with a well-known spring-type hydraulic compensator, in which the fluid pressure is generated not by compressed gas, but by a spring-loaded piston.

Технической задачей заявляемого изобретения является устранение указанных недостатков.The technical task of the invention is to remedy these disadvantages.

Поставленная задача решается тем, что в заявляемом автономном электрогидравлическом приводе с комбинированным управлением скорости выходного звена, содержащем электронные блоки управляющего микропроцессора и усилителя-инвертора, бесколлекторный электродвигатель постоянного тока, нерегулируемый насос, гидроцилиндр, гидрокомпенсатор, клапаны подпитки, предохранительные клапаны, фильтр, датчик положения штока гидроцилиндра,The problem is solved in that in the inventive stand-alone electro-hydraulic actuator with combined control of the speed of the output link containing the electronic units of the control microprocessor and the inverter amplifier, a brushless DC motor, an unregulated pump, a hydraulic cylinder, a hydraulic compensator, make-up valves, safety valves, a filter, a position sensor cylinder rod

согласно изобретению использован электрогидравлический клапан реверса с большой площадью рабочих окон, управляемый линейным электродвигателем, датчик положения золотника клапана реверса и датчики перепада давления на его входе и выходе, а насос выполнен нереверсивным. При этом микропроцессор привода управляет работой насоса (регулируя скорость приводного электродвигателя) и клапана реверса так, что обеспечивает различные режимы регулирования скорости выходного звена привода в зависимости от величины сигнала рассогласования следящего привода: при больших и средних сигналах рассогласования реализуется преимущественно объемный принцип регулирования скорости штока гидроцилиндра с его высокими энергетическими показателями, при малых сигналах рассогласования обеспечивается дроссельный принцип регулирования скорости, для которого характерны максимальная чувствительность и минимальные ошибки воспроизведения заданного движения,according to the invention, an electro-hydraulic reverse valve with a large area of working windows, controlled by a linear electric motor, a position sensor of the valve spool of the reverse and differential pressure sensors at its inlet and outlet are used, and the pump is made non-reversible. In this case, the microprocessor of the drive controls the operation of the pump (by adjusting the speed of the drive motor) and the reverse valve so that it provides various modes of regulating the speed of the output link of the drive depending on the value of the error signal of the servo drive: for large and medium error signals, the volumetric principle of controlling the speed of the hydraulic cylinder rod is implemented with its high energy performance, with small mismatch signals, the throttle principle of re ulirovaniya speed, characterized by the maximum sensitivity and minimum error reproducing predetermined movement,

согласно изобретению применен взводимый гидрокомпенсатор, имеющий пружинный блок с ограничением максимальной длины предварительно сжатой пружины, плунжер взвода, под торец которого подведено давление подачи насоса, фиксатор плунжера взвода, втулку регулирования хода плунжера взвода и электромагнит снятия взвода компенсатора. Взводимый гидрокомпенсатор развивает требуемую величину давления в сливной полости привода только после кратковременной подачи давления под торец плунжера взвода, при этом для взвода компенсатора использован пусковой алгоритм управляющего микропроцессора привода, по которому при включении привода золотник клапана реверса на некоторое время устанавливается в нейтральное положение для фиксации выходного штока привода и исключения силового воздействия привода на объект регулирования, подачей сигнала на электродвигатель приводится во вращение насос и развивается давление подачи, которое смещает плунжер взвода гидрокомпенсатора до его фиксации, после взвода компенсатора пусковой сигнал с электродвигателя снимается и после небольшой выдержки для снижения давления подачи насоса начинается нормальная работа следящего привода,according to the invention, a cocked hydraulic compensator is used, having a spring block with a limitation of the maximum length of the pre-compressed spring, a plunger plunger, under which the supply pressure of the pump, a plunger plunger lock, a plunger plunger stroke control sleeve and a compensator platoon removal electromagnet are applied. The charged hydraulic compensator develops the required pressure in the drainage cavity of the drive only after a short supply of pressure under the end of the plunger plunger, while for the cocking of the compensator, the starting control microprocessor of the drive is used, by which, when the drive is turned on, the reverse valve spool is set to neutral for some time to fix the output the actuator stem and excluding the force impact of the actuator on the control object, by supplying a signal to the electric motor the pump rotates and the supply pressure develops, which displaces the plunger of the plunger of the hydraulic compensator until it locks, after the platen of the compensator, the start signal from the electric motor is removed and after a short exposure to reduce the pump pressure, the normal operation of the follower drive begins,

согласно изобретению может быть использован ограничитель расхода для улучшения характеристик привода при внешней помогающей нагрузке привода.according to the invention, a flow limiter can be used to improve drive performance with an external drive assistance load.

Согласно изобретению предлагаемый привод отличается от прототипа:According to the invention, the proposed drive differs from the prototype:

- Использованием нереверсивного насоса и пропорционального клапана реверса с большой площадью рабочих окон, управляемого электрическим сигналом.- Using a non-reversible pump and proportional reverse valve with a large area of working windows controlled by an electric signal.

- Применением алгоритма управления подачей насоса и открытием окон клапана реверса, обеспечивающего различные режимы регулирования скорости выходного звена привода в зависимости от величины сигнала рассогласования следящего привода: при больших и средних сигналах рассогласования реализуется преимущественно объемный принцип регулирования скорости штока гидроцилиндра, при малых сигналах рассогласования используется дроссельный принцип регулирования скорости.- The application of the control algorithm for the pump flow and the opening of the reverse valve windows, which provides various modes of controlling the speed of the output link of the drive depending on the value of the error signal of the follower drive: for large and medium error signals, the volumetric principle of regulating the speed of the hydraulic cylinder rod is implemented, for small error signals the throttle signal is used principle of speed regulation.

- Применением конструкции пружинного гидрокомпенсатора, обеспечивающей приведение его в рабочее состояние (взвод) при кратковременном повышении давления под торцом плунжера взвода и возвращение в выключенное ненапряженное состояние (снятие взвода) путем включения электромагнита.- The use of the design of the spring hydraulic compensator, ensuring its operational state (platoon) with a short-term increase in pressure under the end of the plunger plunger and return to the off-stress state (removal of the platoon) by turning on the electromagnet.

- Применением пускового алгоритма управляющего микроконтроллера привода, по которому при включении привода обеспечивается приведение гидрокомпенсатора в рабочее состояние (взвод) путем кратковременного подъема давления подачи насоса при зафиксированном клапаном реверса выходном звене привода, а также снятие взвода гидрокомпенсатора при выключении привода.- Using the start-up algorithm of the control microcontroller of the drive, by which when the drive is turned on, the hydraulic compensator is brought into operation (platoon) by briefly raising the pump supply pressure with the output link of the drive fixed by the reverse valve, as well as removing the hydraulic compensator platoon when the drive is turned off.

Указанные отличия позволяют:These differences allow you to:

- Использовать в приводе более простые и дешевые нереверсивные нерегулируемые насосы, например поршневой насос с клапанным распределением.- Use simpler and cheaper non-reversible non-variable pumps in the drive, for example a piston pump with valve distribution.

- Обеспечить комбинированное управление скоростью выходного звена привода, при котором большие и средние сигналы рассогласования следящего привода отрабатываются с малыми потерями мощности, близкими к минимальным потерям при объемном принципе регулирования. Малые сигналы рассогласования, при которых потребляемая приводом мощность мала и энергетические показатели не столь важны, переводят привод в режим дроссельного регулирования, для которого характерны максимальная чувствительность и минимальные ошибки воспроизведения заданного движения.- To provide combined control of the speed of the output link of the drive, in which large and medium misalignment signals of the servo drive are processed with small power losses, close to minimal losses with the volume control principle. Small mismatch signals, at which the power consumed by the drive is small and energy indicators are not so important, put the drive in the throttle control mode, which is characterized by maximum sensitivity and minimal reproduction errors of a given movement.

- Поддерживать в замкнутой гидросистеме привода некоторый минимальный уровень давления, необходимый для устранения кавитационных процессов в насосе и силовом гидроцилиндре, только во время работы привода. При выключении привода избыточное давление в нем снимается, что упрощает задачу обеспечения герметичности наружных уплотнений привода при его хранении и увеличивает его надежность.- Maintain in the closed drive hydraulic system a certain minimum pressure level necessary to eliminate cavitation processes in the pump and power hydraulic cylinder only during the drive operation. When the drive is turned off, the excess pressure in it is removed, which simplifies the task of ensuring the tightness of the external seals of the drive during storage and increases its reliability.

- Щадящий режим работы уплотнений привода при его хранении позволяет повысить уровень минимального давления в работающем приводе для повышения его динамической жесткости.- The gentle operation of the drive seals during storage allows you to increase the minimum pressure level in the working drive to increase its dynamic stiffness.

Указанные отличия являются принципиальными и создают новизну предлагаемого решения.These differences are fundamental and create the novelty of the proposed solution.

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами, где:The essence of the invention is illustrated by drawings, where:

на Фиг.1 показана схема прототипа электрогидравлического привода,figure 1 shows a diagram of a prototype electro-hydraulic actuator,

на Фиг.2 показана принципиальная схема заявляемого автономного электрогидравлического привода с комбинированным управлением скорости выходного звена.figure 2 shows a schematic diagram of the inventive stand-alone electro-hydraulic drive with combined control of the speed of the output link.

Автономный электрогидравлический привод с комбинированным управлением скорости выходного звена (привод) содержит: электронные блоки управляющего микропроцессора и усилителя-инвертора, обеспечивающего работу бесколлекторного электродвигателя постоянного тока 9, нереверсивный нерегулируемый насос 8, золотниковый клапан реверса 17, управляемый линейным электродвигателем 18, гидроцилиндр 20 и вспомогательные элементы: гидрокомпенсатор 10, клапаны подпитки 19, предохранительные клапаны сливной полости 6 и полости нагнетания 7, ограничитель расхода, фильтр 4 с его предохранительным клапаном 5, электрический датчик положения золотника клапана реверса 3, электрические датчики перепада давления 2 на входе и выходе клапана реверса. Привод замкнут позиционной обратной связью с помощью датчика положения штока гидроцилиндра 1.A stand-alone electro-hydraulic actuator with combined control of the output link speed (actuator) contains: electronic units of a control microprocessor and an inverter amplifier, providing operation of a DC brushless motor 9, a non-reversible uncontrolled pump 8, a reversing valve 17 controlled by a linear electric motor 18, a hydraulic cylinder 20 and auxiliary elements: hydraulic compensator 10, make-up valves 19, safety valves of the drain cavity 6 and discharge cavity 7, limiter Flow rate, a filter 4 with its safety valve 5, an electrical position sensor reversing valve spool 3, the electrical differential pressure sensors 2 on the inlet and outlet of the reverse valve. The actuator is closed by position feedback using the cylinder position sensor 1.

Клапан реверса 17 управляется микропроцессором с помощью линейного электродвигателя 18 таким образом, что смещение золотника клапана пропорционально сигналу рассогласования позиционного контура следящего привода. Пропорциональный режим обеспечивается работой контура управления клапаном, замкнутого отрицательной позиционной обратной связью с помощью датчика 3 положения золотника клапана. Рабочие окна клапана реверса имеют большую площадь, обеспечивающую малый (порядка нескольких атмосфер) перепад давления на полностью открытых окнах даже при максимальной подаче насоса.The reverse valve 17 is controlled by a microprocessor using a linear electric motor 18 in such a way that the displacement of the valve spool is proportional to the error signal of the position loop of the follower drive. The proportional mode is ensured by the operation of the valve control loop closed by negative positional feedback using the valve position sensor 3. The working windows of the reverse valve have a large area, providing a small (of the order of several atmospheres) differential pressure on fully open windows even with a maximum pump flow.

При больших и средних сигналах рассогласования следящего привода управляющий микропроцессор задает скорость вращения электродвигателя пропорционально абсолютной величине сигнала рассогласования. В результате при значительных открытиях окон клапана абсолютная величина скорости перемещения штока гидроцилиндра 20 регулируется преимущественно подачей насоса 8, которая в свою очередь управляется скоростью вращения вала электродвигателя 9, т.е. работа привода с комбинированным управлением похожа на работу электрогидростатического привода с той лишь разницей, что электродвигатель и насос работают в нереверсивном режиме, а изменение направления движения штока гидроцилиндра осуществляется переключением клапана реверса 17.For large and medium misalignment signals of the servo drive, the control microprocessor sets the rotation speed of the electric motor in proportion to the absolute value of the misalignment signal. As a result, with significant openings of the valve windows, the absolute value of the movement speed of the rod of the hydraulic cylinder 20 is mainly controlled by the pump 8, which in turn is controlled by the rotation speed of the shaft of the electric motor 9, the operation of the drive with combined control is similar to the operation of an electrohydrostatic drive with the only difference being that the electric motor and pump operate in a non-reversible mode, and the change in the direction of movement of the hydraulic cylinder rod is done by switching the reverse valve 17.

При малых сигналах рассогласования следящего привода управляющий микропроцессор, используя информацию датчика 2 о перепаде давления на входных каналах клапана реверса, регулирует скорость вращения электродвигателя и, соответственно, подачу насоса таким образом, что поддерживает давление питания клапана реверса на некотором минимальном уровне. При этом скорость выходного звена привода регулируется золотниковым клапаном при его малых открытиях подобно тому, как это происходит в дроссельном приводе. Сигнал датчика 2 перепада давления на выходных каналах клапана реверса используется для корректировки работы микропроцессора с целью улучшения характеристик привода при его нагружении.With small misalignment signals of the follower drive, the control microprocessor, using the sensor 2 information about the pressure drop across the input channels of the reverse valve, controls the rotation speed of the electric motor and, accordingly, the pump flow in such a way that maintains the supply pressure of the reverse valve at a certain minimum level. In this case, the speed of the output link of the actuator is controlled by a slide valve with its small openings, similar to what happens in a throttle actuator. The signal of the differential pressure sensor 2 on the output channels of the reverse valve is used to adjust the microprocessor to improve the characteristics of the drive when it is loaded.

Взводимый пружинный гидрокомпенсатор 10 имеет пружинный блок 16 с ограничением максимальной длины предварительно сжатой пружины, плунжер взвода 14, под торец которого подведено давление подачи насоса, фиксатор 12 плунжера взвода, резьбовую втулку 13 регулирования хода плунжера взвода и электромагнит 11 снятия взвода компенсатора. Рабочая жидкость заполняет камеру компенсатора снаружи сильфонной оболочки с жестким дном. При выключенном приводе пружинный блок 16 имеет возможность сместиться на своем основании вправо и не давит на жесткое дно сильфона компенсатора, при этом избыточное давление жидкости в компенсаторе практически отсутствует и определяется только небольшим воздействием упругого сильфона. После включения привода и подачи достаточно большого давления под торец плунжера взвода 14 он смещается влево до упора втулки 13 в корпус компенсатора и надвигает пружинный блок на жесткое дно сильфона. При упоре втулки 13 в корпус компенсатора фиксатор 12 защелкивается на кольцевой выступ втулки 13 и фиксирует плунжер взвода и пружинный блок 16 в этом рабочем положении. Теперь взведенное состояние гидрокомпенсатора будет сохраняться вне зависимости от величины давления под торцом плунжера взвода 14. При рабочем положении пружинного блока две его обоймы сближаются и предварительно сжатая пружина, упираясь в жесткое дно сильфона компенсатора, развивает давление в нем. При выключении привода управляющий микроконтроллер кратковременно включает обмотку электромагнита снятия взвода компенсатора 11, который поворачивает фиксатор 12 и освобождает плунжер взвода. Пружинный блок смещается на своем основании вправо и перестает развивать давление в гидрокомпенсаторе. Предварительное поджатие пружины в рабочем положении может регулироваться втулкой 13 и закрепляться контргайкой 15.The charged spring hydraulic compensator 10 has a spring block 16 with a maximum length limit for the pre-compressed spring, a plunger plunger 14, under the end of which the pump feed pressure, a plunger plunger clamp 12, a threaded plunger plunger 13 for adjusting the plunger plunger stroke control and an electromagnet 11 for compensator platoon removal are connected. The working fluid fills the chamber of the compensator on the outside of the bellows shell with a hard bottom. When the drive is off, the spring unit 16 has the ability to shift to its right on its base and does not press on the rigid bottom of the compensator bellows, while there is practically no excess liquid pressure in the compensator and is determined only by a small effect of the elastic bellows. After turning on the drive and supplying a sufficiently large pressure under the end of the plunger plunger 14, it moves to the left until the sleeve 13 stops in the compensator body and pushes the spring unit onto the rigid bottom of the bellows. With the stop sleeve 13 in the housing of the compensator, the latch 12 latches onto the annular protrusion of the sleeve 13 and fixes the plunger platoon and the spring block 16 in this operating position. Now, the cocked state of the hydraulic compensator will be maintained regardless of the pressure under the end of the plunger plunger 14. When the spring unit is in working position, its two clips come together and the pre-compressed spring, resting against the rigid bottom of the compensator bellows, develops pressure in it. When the drive is turned off, the control microcontroller briefly turns on the winding of the electromagnet for removing the cocking of the compensator 11, which rotates the lock 12 and releases the plunger of the cocking. The spring block moves to its right on its base and ceases to develop pressure in the hydraulic compensator. The preliminary preload of the spring in the working position can be regulated by the sleeve 13 and secured by a lock nut 15.

Применение взводимого гидрокомпенсатора не оказывает влияния на основной принцип работы привода с комбинированным регулированием скорости выходного звена, однако существенно улучшает качество привода: избыточное давление в выключенном приводе практически отсутствует, что упрощает обслуживание, исключает возможность утечки жидкости во время хранения привода и повышает надежность привода. В работающем приводе плунжер гидрокомпенсатора может развивать давление в сливной магистрали до величины, оптимальной для повышения динамической жесткости привода.The use of a cocked hydraulic compensator does not affect the basic principle of the drive with combined control of the output link speed, but it significantly improves the drive quality: there is practically no excess pressure in the switched off drive, which simplifies maintenance, eliminates the possibility of fluid leakage during drive storage and increases the reliability of the drive. In a running drive, the hydraulic compensator plunger can develop pressure in the drain line to an optimum value to increase the dynamic stiffness of the drive.

Предохранительный клапан сливной полости 6 препятствует возможному повышению давления в гидрокомпенсаторе при внешней помогающей силе на штоке гидроцилидра. Предохранительный клапан полости нагнетания 7, открываясь при чрезмерном нагружении привода, ограничивают величину максимального давления в ней. Предохранительный клапан фильтра 5 обеспечивает работу привода и целостность фильтра при его засорении. Клапаны подпитки 19 препятствуют падению давления в полостях гидроцилиндра ниже минимального уровня при наличии помогающей силы на штоке. Ограничитель расхода не является обязательным элементом привода, он может быть любого известного типа, например на основе дроссельных регуляторов, и служит для улучшения его работы при наличии внешней помогающей силы на штоке гидроцилидра.The safety valve of the drain cavity 6 prevents a possible increase in pressure in the hydraulic compensator with an external helping force on the hydraulic cylinder rod. The safety valve of the discharge cavity 7, opening when the actuator is overloaded, limits the maximum pressure in it. The safety valve of the filter 5 ensures the operation of the actuator and the integrity of the filter when it is clogged. The make-up valves 19 prevent the pressure drop in the cavities of the hydraulic cylinder below the minimum level in the presence of a helping force on the rod. The flow limiter is not an obligatory element of the drive; it can be of any known type, for example, based on throttle controllers, and serves to improve its operation in the presence of an external helping force on the cylinder head.

Claims (2)

1. Автономный электрогидравлический привод с комбинированным управлением скорости выходного звена, содержащий электронные блоки управляющего микропроцессора и усилителя-инвертора, бесколлекторный электродвигатель постоянного тока, нерегулируемый насос, гидроцилиндр, гидрокомпенсатор, клапаны подпитки, предохранительные клапаны, фильтр, датчик положения штока гидроцилиндра, отличающийся тем, что он снабжен электрогидравлическим клапаном реверса с линейным электродвигателем, датчиком положения золотника клапана реверса и датчиками перепада давления на входе и выходе клапана реверса, при этом насос выполнен нереверсивным, а гидрокомпенсатор выполнен взводимым и включает пружинный блок с ограничением максимальной длины предварительно сжатой пружины, плунжер взвода, под торец которого подведено давление подачи насоса, фиксатор плунжера взвода, резьбовую втулку регулирования хода плунжера взвода и электромагнит снятия взвода компенсатора, при этом регулирование скорости выходного звена при малых сигналах рассогласования следящего привода выполнено с обеспечением дроссельного регулирования, а при средних и больших сигналах рассогласования - объемного регулирования.1. Autonomous electro-hydraulic actuator with combined control of the output link speed, containing electronic units of the control microprocessor and inverter-amplifier, brushless DC motor, fixed pump, hydraulic cylinder, hydraulic compensator, make-up valves, safety valves, filter, hydraulic cylinder rod position sensor, characterized in that that it is equipped with an electro-hydraulic reverse valve with a linear electric motor, a sensor for positioning the spool of the reverse valve and sensors and differential pressure at the inlet and outlet of the reverse valve, while the pump is irreversible, and the hydraulic compensator is cocked and includes a spring block with a limitation of the maximum length of the pre-compressed spring, a plunger plunger, under which the pump feed pressure, a plunger plunger retainer, a threaded control sleeve the plunger’s plunger stroke and the compensator’s platoon removal electromagnet, while the output link speed is controlled with small follower drive misalignment signals eat throttle control, while medium and large error signals - volume control. 2. Привод по п.1, отличающийся тем, что он снабжен ограничителем расхода.2. The drive according to claim 1, characterized in that it is equipped with a flow limiter.

Images