SU1497400A1 - Electrohydraulic amplifier - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано в гидросистемах летательных аппаратов. Цель изобретени  - повышение КПД и быстродействи  усилител . Сопла 9,10 элемента сопло-заслонка размещены в камере 11 и подключены к балансирным дроссел м, выполненным в виде вихревых элементов (Э) 12,13, св занных с золотником 5 распределител  2. Камера 11 сообщена с источником 1 питани , а сопла 9,10 подключены к управл ющим каналам (К) 14,15 Э 12,13. К 16,17 питани  Э 12,13 соединены с полост ми 6,7 управлени  золотника 5, а выходные К 18,19 - со сливом. При нарушении равновеси  золотник 5 смещаетс  со скоростью, определ емой расходом Q_Y управлени  в К питани  соответствующего Э. В полост х 6, 7 возникает перепад давлени , определ ющий новое положение золотника 5 в соответствии с усилием пружин 3,4, выполн ющих функции внутренней обратной св зи. Расход Q_Y характеризует быстродействие управл ющего каскада. При этом внешние утечки рабочей среды минимальны, так как определ ютс  самым малым из расходов каждого Э - расходом в К управлени . 2 ил.The invention can be used in the hydraulic systems of aircraft. The purpose of the invention is to increase the efficiency and speed of the amplifier. The nozzles 9.10 of the nozzle-flap elements are placed in the chamber 11 and connected to balancing throttles m, made in the form of vortex elements (E) 12,13, associated with the spool 5 of the distributor 2. The chamber 11 communicates with the power source 1, and the nozzles 9 , 10 are connected to control channels (K) 14.15 E 12.13. By 16.17, power E 12.13 is connected to cavities 6.7 of spool 5, and weekends K 18.19 are connected to a drain. When the balance is disturbed, the spool 5 is displaced at a rate determined by the flow rate Q _{Y of the} control in the power supply K of the corresponding E. In cavities 6, 7 a pressure differential occurs that determines the new position of the spool 5 in accordance with the force of the springs 3,4 that perform the functions of internal feedback. The flow rate Q _Y characterizes the speed of the control cascade. At the same time, external leakage of the working medium is minimal, since they are determined by the smallest of the costs of each E - flow rate in K control. 2 Il.

Description

1818

3 iTTI3 iTTI

0.а.; 0.a .;

со with

..11 ..eleven

Изобретение относитс  к гидроавтоматике и может быть использовано в гидросистемах летательных аппаратов и промышленных роботов.The invention relates to hydraulics and can be used in the hydraulic systems of aircraft and industrial robots.

Цель изобретени  - повышение КПД и быстродействи .The purpose of the invention is to increase efficiency and speed.

На фиг. 1 изображена схема электрогидравлического усилител ; на фиг. 2 - характеристика вихревого элемента.FIG. 1 shows a diagram of an electro-hydraulic amplifier; in fig. 2 - the characteristic of a vortex element.

Усилитель содержит источник 1 питани , распределитель 2 с подпружиненным пружинами 3, 4, золотником 5 и полост ми 6, 7 управлени , элемент сопло - заслонка, встречно установленные и разделенные заслонкой 8 сопла 9, 10 которого размещены в камере 11, а также балансные дроссели, выполненные в виде вихревых элементов 12, 13. Камера 11 соединена с источником I питани , а сопла 9, 10. подключены к управл ющим каналам 14, 15 элементов 12, 13, каналы 16, 17 питани  которых соединены с полост ми 6, 7, а выходные каналы 18, 19 - со сливом.The amplifier contains a power source 1, a distributor 2 with spring-loaded springs 3, 4, a spool 5 and cavities 6, 7 controls, a nozzle-damper element, counter-mounted and separated by a damper 8 nozzles 9, 10 of which are placed in the chamber 11, as well as balanced chokes made in the form of vortex elements 12, 13. Chamber 11 is connected to a power source I, and nozzles 9, 10. are connected to control channels 14, 15 elements 12, 13, whose power channels 16, 17 are connected to cavities 6, 7 , and output channels 18, 19 - with a sink.

Электрогидравлический усилитель работает следующим образом.Electro-hydraulic amplifier works as follows.

При нейтральном положении заслонки 8 поток рабочей жидкости от источника 1 питани  поступает в камеру И и симметрично делитс  между соплами 9, 10. Перепад давлени  в полост х 6, 7 равен нулю и золотник 5 неподвижен, расходы питани  элементов 12, 13 равны нулю, что соответствует точке «а на фиг. 2.At the neutral position of the shutter 8, the flow of working fluid from the power source 1 enters the chamber AND and is symmetrically divided between the nozzles 9, 10. The pressure drop in cavities 6, 7 is zero and the spool 5 is stationary, the power consumption of elements 12, 13 is zero, corresponds to the point “and in FIG. 2

При отклонении заслонки 8, например, вправо, как показано пунктиром на фиг. 1, равновесие нарушаетс . Сопло 9 открываетс  шире, давление в канале 14 возрастает, также увеличиваетс , но в меньшей степени, давление Р„, действующее со стороны полости 6 на торец золотника 5. Золотник 5 смещаетс  вправо (по чертежу) со скоростью , определ емой расходом управлени  Qy. Дл  вихревого элемента 12 этот режим работы  вл етс  инверсным и характеризуетс  точкой «ai на фиг. 2.When deflecting the valve 8, for example, to the right, as shown by the dotted line in FIG. 1, the balance is disturbed. The nozzle 9 opens wider, the pressure in the channel 14 increases, and the pressure Pn, which acts from the cavity 6 to the end of the spool 5, also increases, but to a lesser extent. The valve 5 moves to the right (according to the drawing) at a rate determined by the flow rate Qy. For the vortex element 12, this mode of operation is inverse and is characterized by a dot "ai in fig. 2

Одновременно прикрываетс  сопло 10 и давление Р,,2 в канале 15 падает, вихревой элемент 13 отпираетс , давление Р„2 в полости 7 соответственно уменьшаетс . В канале 17 питани  возникает расход Q,,. Режим работы вихревого элемента 13 определ етс  точкой «а2 на фиг. 2.At the same time, the nozzle 10 is covered and the pressure P ,, 2 in the channel 15 drops, the vortex element 13 is unlocked, the pressure P 2 2 in the cavity 7 decreases accordingly. In feed channel 17, a flow rate Q ,, occurs. The mode of operation of the vortex element 13 is determined by the point "A2 in FIG. 2

00

5five

00

Так возникает перепад давлени  P,,i-Р„2 в полост х 6, 7 на торцах золотника 5, который определ ет новое положение золотника 5 в соответствии с усилием пружин 3, 4, выполн ющих функции внутренней обратной св зи.Thus, a pressure drop P ,, i-P 2 in the cavities 6, 7 occurs at the ends of spool 5, which determines the new position of spool 5 in accordance with the force of the springs 3, 4, which perform the functions of internal feedback.

По мере перемещени  золотника 5 расход Q,, уменьшаетс  и становитс  равным нулю при неподвижном золотнике 5. Режим работы обоих вихревых элементов 12, 13 снова характеризуетс  одной и той же точкой «а на фиг. 2, но сопровождаетс  различными давлени ми Р„ и Р„-2 и заслонка 8 находитс  в отклоненном положении.As the spool 5 moves, the flow rate Q ,, decreases and becomes equal to zero when the spool is stationary 5. The operating mode of both vortex elements 12, 13 is again characterized by the same point. 2, but accompanied by different pressures P "and P" -2 and the valve 8 is in a deflected position.

Расход Qy, возникающий в момент отклонени  заслонки 8 от нейтрального положени , характеризует быстродействие управл ющего каскада (чем он больше, тем выше быстродействие).The flow rate Qy, which occurs at the moment when the shutter 8 deviates from the neutral position, characterizes the speed of the control stage (the higher it is, the higher the speed).

При диаметре сопел 9, 10, равном 0,5 мм, максимальном отклонении заслонки 8, равном ±0,1 мм, и диаметре выходного канала 18 (19) вихревого элемента, равном 1 мм, управл ющий расход Q, в каскаде с вихревыми элементами 13, 14 при больших отклонени х заслонки 8 превышает в 1,5-2 раза расход Q, схемы с посто нными балансными дроссел ми.When the diameter of the nozzles 9, 10 is 0.5 mm, the maximum deviation of the valve 8 is ± 0.1 mm, and the diameter of the output channel 18 (19) of the vortex element is 1 mm, the flow rate Q is controlled in a cascade with vortex elements 13, 14, with large deviations of the valve 8, is 1.5–2 times higher than the flow rate Q, schemes with constant balanced throttles.

При этом внешние утечки рабочей среды и, следовательно, энергии минимальны, так как определ ютс  самым малым из расходов каждого вихревого элемента - расходом в канале управлени .At the same time, external leaks of the working environment and, consequently, energy are minimal, since they are determined by the smallest of the flow rates of each vortex element — flow rate in the control channel.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula 3535 Электрогидравлический усилитель, содержащий источник питани , распределитель с подпружиненным золотником и полост ми управлени , элемент сопло-заслонка , встречно установленные и разделенные заслонкой сопла которого размещены в камере и подключены к балансным дроссел м, выполненным в виде вихревых элементов, св занных с золотником, отличающийс  тем, что, с целью повыщени  быстродействи  и КПД, камера элемента сопло-заслонка соединена с источником питани , а сопла подключены к управл ющим каналам вих- д5 ревьгх элементов, каналы питани  которых соединены с полост ми управлени  распределител , а выходные каналы - со сливом.Electro-hydraulic amplifier containing a power source, a distributor with a spring-loaded slide valve and control cavities, a nozzle-flap element, counter-mounted and separated by a flap, the nozzles of which are placed in the chamber and connected to balanced droplets made in the form of vortex elements associated with the spool, different In order to increase speed and efficiency, the chamber of the nozzle-flap element is connected to the power source, and the nozzles are connected to the control channels of the and which are connected to the control distributor cavities, and the output channels - with a drain. 4040 фиг. 2FIG. 2