Гидравлический усилитель

Полезная модель относится К области машиностроения И может быть использована в гидроприводе, особенно в электрогидравлических следящих системах с многокаскаднь 1 ми преобразователями-усилителями.Известны электрогидравлические усилители 1 следящего гидропривода, в которых для исключения потери устойчивости распределительный золотник снабжен демпфером, а обратная связь распределительного золотника и исполнительного механизма, т.е. поршня исполнительного гидроцилиндра, выполнена в виде механической рычажной системы.Недостатком данного электрогидравлического усилителя является то, что вь 1 полненная механическая обратная связь в виде рычажной системы не обеспечивает требуемое качество регулирования, т.е. не обеспечивается точность воспроизведения заданных параметров.Известны также электрогидравлические усилители для следящего гидропривода 2,включающие электромеханический преобразователь, связанный с ним управляющий золотник и распределительный золотник. Распределительный золотник имеет торцовые камеры, сообщающиеся с каналами управляющего золотника. В одной из торцовых камер распределительного золотника установлен индуктивный датчик обратной связи положения распределительного золотника.Электрогидравлический усилитель работает следующим образом. Рабочая жидкость подается в подводящие полости управляющего и распределительного золотников, но поскольку полости перекрыты щейками золотников, то рабочая жидкость остается запертой в полостях. При подаче электрического сигнала на электромеханический преобразователь он срабатывает и смещает управляющий золотник, при этом открывается путь прохода рабочей жидкости под давлением в одну из торцовых полостей распределительного золотника, а другая торцовая полость соединяется со сливом. Под действием давления рабочей жидкости распределительный золотник перемещается от нейтрального исходного положения.Распределительный золотник, перемещаясь от исходного положения, открывает путь проходу рабочей жидкости под давлением в одну из полостей исполнительного механизма. В этом случае другая полость исполнительного механизма соединяется через распределительный золотник со сливом. Под действием давления рабочей жидкости исполнительный механизм соверщает перемещение.При подаче противоположного по знаку электрического сигнала на электромеханический преобразователь он срабатывает и смещает управляющий золотник в противоположную сторону, при этом соответственно в противоположную сторону смещается как распределительный золотник, так и исполнительный механизм. Итак, циклы повторяются.В данном электрогидравлическом усилителе для повыщения устойчивости применен индуктивный датчик положения распределительного золотника, обеспечивающий перепускание, т.е. утечку рабочей жидкости между торцовыми камерами распределительного золотника. Выполнение индуктивного датчика в виде перепускных каналов приводит к снижению точности воспроизведения заданных параметров движения вследствие уменьщения коэффициента усиления гидроусилителя и увеличения статической ощибки. Этот недостаток является основным недостатком данного устройства.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является гидравлический усилитель 3, содержащий управляющий золотник, связанный с электромеханическим преобразователем, который, в частности, представляет собой электродинамический вибратор, распределительный золотник, имеющий торцовые камеры, сообщающиеся с камерами управляющего золотника. В одной торцовой камере распределительного золотника установлен индуктивный датчик положения, включающий две катушки и размещенный между ними якорь. Якорь выполнен в виде порщня и тягой соединен с торцом распределительного золотника. Якорь, в свою очередь, разделяет камеру между катушка 2ми на две сообщающиеся через каналы полости. Исполнительным Механизмом гидропривода в данном случае является гидроцилиндр, снабженный датчиком положения порщня.Электрогидравлический усилитель работает следующим образом. В исходном положении к полостям управляющего и распределительного золотников подведена под давлением рабочая жидкость, а их отводящие полости соединены со сливом.При подаче электрического сигнала одной полярности к электромеханическому преобразователю последний срабатывает и перемещает управляющий золотник в одну сторону, при этом открывается путь потоку рабочей жидкости под давлением в одну из торцовых полостей распределительного золотника, а противоположная торцовая полость при этом соединяется со сливом. Под действием давления рабочей жидкости распределительный золотник смещается от нейтрального положения и направляет поток рабочей жидкости под давлением в одну из полостей исполнительного гидроцилиндра. Противоположные полости как исполнительного гидроцилиндра, так и распределительного золотника соединяются со сливом.Под действием давления рабочей жидкости порщень исполнительного гидроцилиндра соверщает поступательное перемещение.При подаче электрического сигнала противоположной полярности к электромеханическому преобразователю управляющий и распределительный золотники, а также щток исполнительного гидроцилиндра перемещаются в противоположную сторону соответственно.При перемещении распределительного золотника перемещается вместе с ним якорь индуктивного датчика. Так как якорь выполнен в виде порщня с достаточно больщой площадью поперечного сечения, то при его перемещении и перетекании рабочей жидкости под давлением через каналы из-под надпорщневой в подпорщневую полости и наоборот происходит задержка в перемещении распределительного золотника, т.е. осуществляется несинхронность перемещения распределительного и управляющего золотников. Этот недостаток приводит к снижению точности воспроизведения заданных параметров движения, увеличению статической ощибки и, как следствие, сложности выполнения автоматического регулирования. Это является основным недостатком электрогидравлического усилителя.Техническая задача, на рещение которой направлена заявляемая полезная модель, повыщение точности воспроизведения заданных параметров движения.Техническая задача достигается тем, что гидравлический усилитель, содержащий управляющий золотник, следящий распределительный золотник, размещенный в корпусе с крыщками и связанный тягой с сердечником датчика обратной связи, включающего корпус с катушкой, снабжен тонкостенным стаканом с фланцем и установленными на фланце герметизирующими элементами, при этом сердечник датчика расположен в тонкостенном стакане, катушка датчика - на наружной его поверхности, а фланец с герметизирующими элементами закреплен в смежных расточках, выполненных на торцевых поверхностях крыщки и корпуса датчика обратной связи.Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен электрогидравлический усилитель, а на фиг. 2 - выноска 1 на фиг. 1.На фиг. 1 изображен электрогидравлический усилитель, который включает в себя три основных блока электромеханический преобразователь 1, управляющий каскад 2 и распределительный каскад 3.Управляющий каскад 2 содержит корпус 4, в расточке 5 которого установлен управляющий золотник 6, тягой 7 соединенный с якорем (на фигурах не показан) электромеханического преобразователя 1. В корпусе 4 выполнены подводящий канал 8, отводящие каналы 9 и 10 и сливные каналы 11 и 12. Распределительный каскад 3, в свою очередь,включает в себя корпус 13, установленную в нем втулку 14, в котором размещен следя 131335411 200741248щий распределительный золотник 15. С торцов корпуса 13 установлены крышки 16 И 17, в осевых отверстиях 18 и 19 Которых расположены плунжеры 20 и 21 с пружинами 22 и 23.Плунжера 20 и 21 в осевых расточках крышек 18 и 19 образуют камеры управления 24 и 25 соответственно. С левой стороны корпуса 13 установлен датчик обратной связи 26.Датчик обратной связи 26 включает в себя корпус 27 датчика обратной связи 26(фиг. 1 и 2), в котором в центральной его расточке 28 расположен корпус 29 катушки 30 и упорная шайба 31. В резьбовое отверстие 32 ввернут регулировочный винт 33 с контргайкой 34. На выступающую часть регулировочного винта 33 навернут защитный колпачок 35 с уплотнительным кольцом 36. В боковой расточке 37 корпуса 27 датчика обратной связи 26 установлен стопорный винт 38 с его контргайкой 39. Боковая расточка 37 закрь 1 та крышкой 40 с прокладкой 41 и крепежными винтами 42. С левой стороны корпуса 27 датчика обратной связи 26 выполнена расточка 43, а в крышке 17 выполнена также смежная расточка 44.Датчик обратной связи 26 снабжен сердечником 45, который тягой 46 связан с плунжером 21 и тонкостенным станком 47 с его фланцем 48, на котором установлены герметизирующие элементы 49 и 50.В данной конструкции сердечник 45 датчика обратной связи 26 расположен внутри тонкостенного полого стакана 47, катушка 30 установлена на наружной его поверхности, а фланец 48 с герметизирующими элементами 49 и 50 закреплен в смежных расточках 43 и 44.Корпус 29 вместе с катушкой 30 и пружиной 51 подпружинен в сторону регулировочного винта 33, а корпус 29 закреплен к крышке 17 посредством болтов 52.В нижней части корпуса 13 и втулки 14 выполнены каналыР - подвод рабочей жидкости от источника давления (на фиг. 1 не показан)С 1 и С 2 - слив отработанной рабочей жидкости от исполнительного механизма (на фиг. 1 не показан) иЦ 1 и Ц - подвод рабочей жидкости к полостям исполнительного механизма (на фиг. 1 не показан).Гидравлический усилитель работает следующим образом.Электромеханический преобразователь 1 приводит в движение через тягу 7 установленный в расточке 5 корпуса управляющего каскада 2 управляющий золотник 6. При перемещении управляющего золотника 6 из среднего в крайнее положение, например вправо, поток рабочей жидкости под давлением поступает по каналу 8 через образующуюся щель в подводящий канал 9 и далее в камеру управления 24. Под действием давления рабочей жидкости плунжер 20 перемещается в осевом канале 18 влево, при этом пружина 22 разжимается, а пружина 23 сжимается.Плунжер 20, перемещаясь, перемещает и следящий распределительный золотник 15 во втулке 14 влево, который, перемещаясь, смещает также расположенный в осевом отверстии 19 плунжер 21.В данном положении золотников 6 и 15 рабочая жидкость под давлением поступает из полостей Р в полость Ц 2 и далее к рабочей полости исполнительного механизма (на фиг. 1 не показан), а отработанная рабочая жидкость из полости Ц 1 поступает в полость С 1 на слив.Другой поток отработанной рабочей жидкости при этом из камеры управления 25 по каналу 10, кромке управляющего золотника 6 и каналу 11 в полость слива С 2 источника подачи (на фиг. 1 не показан).При реверсировании перемещения управляющего золотника 6 следящий распределительный золотник 15 также перемещается в противоположную сторону, направляя поток рабочей жидкости под давлением в полость Ц 1 и далее в другую полость исполнительного механизма, а вторая полость Ц исполнительного механизма (на фиг. 1 не показан) соединяется с полостью слива С 2.Предварительно перед началом работы отвинчивают Крепежные винты 42, снимают Крышку 40 с прокладкой 41 И отворачивают контргайку 39 И стопорный винт 38, расположенные в расточке 37. В этом положении пружина 51 перемещает влево до контакта левого торца корпуса 29 катушки 30 И упорной Шайбы 31 с торцом регулировочного винта 33, установленного в резьбовом отверстии 32 корпуса 27 датчика обратной связи 26. Отвинчивают защитный колпачок 35 И снимают его вместе с уплотнительным кольцом 36. Отвернув контргайку 34 И вращая регулировочный винт 33 в резьбовом отверстии 32, смещают в центральной расточке 28 корпус 29 катушки 30 до такого положения относительно сердечника 45, чтобы настроить нулевое положение установки катушки 30 относительно сердечника 45 датчика обратной связи 26.После настройки нуля стопорным винтом 38 закрепляют корпус 29 катушки 30 в этом положении. После закрепления корпуса 29 стопорный винт 38 стопорят контргайкой 39 И устанавливают на свое место крышку 40 с прокладкой 41 И винты 42.Затем контргайкой 34 стопорят регулировочный винт 33 И устанавливают защитный колпачок 35 вместе с уплотнительным кольцом 36.Первоначально винтами 52 надежно закрепляют корпус 27 датчика обратной связи 26 к крышке 17. Тонкостенный стакан 47 при этом располагается своим фланцем 48 с герметизирующими элементами 49 И 50 в смежных расточках 43 И 44 крышки 17 И корпуса 27 датчика обратной связи 26.Тонкостенный стакан 47 при этом обеспечивает герметичность полости 25, а также расположение во внутренней его полости сердечника 45 вместе с тягой 46 И на его наружной поверхности корпуса 29 с катушкой 30 датчика обратной связи 26.При вышеописанном настроенном положении смещения плунжера 21 влево смещаются соответственно влево сердечник 45 вместе с тягой 46, а при перемещении плунжера 21 вправо также синхронно с ним перемещают сердечник 45 вместе с тягой 46.В данном гидравлическом усилителе, содержащем управляющий золотник 6, следящий распределительный золотник 15, размещенный в корпусе 13 с крышками 16 И 17 И связанный тягой 46 с сердечником 45 датчика обратной связи 25, включающего корпус 29 с катушкой 30, снабжен тонкостенным стаканом 47 с фланцем 48 И установленными на фланце 48 герметизирующими элементами 49 И 50, при этом сердечник 45 датчика 26 расположен в тонкостенном стакане 47, катушка 30 датчика - на наружной его поверхности, а фланец 48 с герметизирующими элементами 49 И 50 закреплен в смежных расточках 43 И 44, выполненных на торцевых поверхностях крышки 17 И корпуса 27 датчика обратной связи 26.Таким образом, в гидравлическом усилителе датчик 45 выполнен небольшого диаметра И он расположен в герметичной полой полости тонкостенного стакана 47, что обеспечивает беспрепятственное циклическое перемещение сердечника 45 синхронно циклическому перемещению как плунжера 21, так И следящего распределительного золотника 15,что обеспечивает повышение точности воспроизведения заданных параметров движения как следящего распределительного золотника 15, так И плунжера 21 И сердечника 45 датчика обратной связи 26.Из описания заявки на предлагаемую полезную модель четко просматривается вь 1 полнение решения технической задачи отличительными признаками.На дату подачи заявки на полезную модель идет изготовление предложенного гидравлического усилителя, а его Испытание запланировано на второй квартал 2006 г.