BG63996B1

BG63996B1 - Главен клапан за хидравличен управляващ механизъм

Info

Publication number: BG63996B1
Application number: BG105509A
Authority: BG
Inventors: Erhard Bergmann; Hartmut Vossberg; Gerhard Voss
Original assignee: Mannesmann Rexroth Ag
Priority date: 1999-02-27
Filing date: 2001-05-14
Publication date: 2003-09-30
Also published as: EP1163142A1; DE19908614C1; PL348579A1; BG105509A; DK1163142T3; EP1163142B1; WO2000051873A1; PL200260B1; DE50001044D1

Abstract

Главният клапан може да намери приложение в хидравлични схеми за кормилно управление на различни машини, по-специално на тежки транспортни машини. Клапанът има опростена, компактна и сигурна конструкция. С него се осигурява бърза реакция на кормилното управление при рязка промяна на експлоатационните условия, например внезапна поява на големи натоварвания. Клапанът се състои от корпус (4) с разположено в него регулиращо бутало (22). Пружинно натоварената страна на управляващ клапан (29) е свързана с натисковото пространство на ненатоварената пружинно страна на буталото (22) на главния клапан (3).

Description

Област на приложение 5

Изобретението се отнася за главен клапан за хидравличен управляващ механизъм, който може да намери приложение при захранване на кормилното управление на мобилни транспортни 10 устройства.

Предшестващо състояние на техниката

Главни клапани от този вид са известни 15 и се използват предимно в мобилните устройства, които се състоят от хидравлична циркулация за захранване на едно хидравлично кормилно управление и от една хидравлична циркулация за захранване най-малко на един по- 20 нататъшен консуматор. При това двете циркулации на една мобилна инсталация имат обща захранваща помпа и общ главен клапан. Главният клапан работи на принципа на един трипътен разпределител и разделя потока от пом- 25 пата на две циркулации, при което кормилната циркулация получава абсолютен приоритет. Според това главният клапан включва корпус с подвеждащ извод за помпа и два отвеждащи извода - за кормилно управление и за 30 консуматор, например пружинно натоварено регулиращо бутало. От водещия към кормилното управление главен тръбопровод в главния клапан се отделя тръбопровод за товарен сигнал, който, от една страна, води към пружин- 35 но натоварената страна на регулиращото бутало, а, от друга страна, води паралелно спрямо главния тръбопровод към кормилното управление и от там - след един регулируем дросел се свързва отново с главния тръбопровод. В глав- 40 ния управляващ тръбопровод е разположена една динамична доза, която определя големината на управляващия маслен поток. След главния клапан от водещия към кормилното управление главен тръбопровод се отделя един 45 управляващ тръбопровод за ненатоварената пружинно страна на регулиращото бутало, в който се намира една демпфираща дюза, която подпомага стабилното движение на регулиращото бутало. Паралелно към демпфиращата дюза в уп- 50 равляващия тръбопровод е предвиден обратен клапан, който е свързан паралелно към демпфира щата дюза, в посока от кормилното управление към главния клапан. Благодарение на паралелното свързване се осъществява демпфиране на движението на регулиращото бутало и се създава възможност за една необходима бърза реакция на регулиращото бутало, когато например втората циркулация на потребителя е изключена.

Известните главни клапани имат недостатъка, че при принудително студено стартиране вследствие на високия вискозитет на маслото или при явяващи се върхови натоварвания в кормилната циркулация на регулиращото бутало под влиянието на демпфиращата дюза се реагира твърде бавно към новите работни условия.

От DE 3619331 е известен главен клапан, който изключва този недостатък и дава възможност за паралелно свързване на демпфиращата дюза също и в другата посока на движение на регулиращото бутало. За тази цел в регулиращото бутало на главния клапан е предвидено пружинно натоварено управляващо бутало, което се натоварва откъм ненатоварената пружинно страна от налягането на динамичната дюза и откъм натоварената пружинно страна - от налягането след динамичната дюза. Едно такова управление на регулиращото бутало работи задоволително, тъй като движенията на регулиращото бутало при нормални работни условия протичат демпфирано, а при екстремни работни налягания протичат с бързо реагиране и в двете посоки. Това решение във всеки случай е трудно изпълнимо от техническа гледна точка, тъй като двата сигнала за налягане, които се доставят естествено от динамичната дюза се намират върху пружинно натоварената страна на регулиращото бутало и демпфиращата дюза, която трябва да захранва със сигнали за налягане и се намира върху ненатоварената от пружина страна на регулиращото бутало. Поради това управляващото бутало трябва да е разположено конструктивно над цялата дължина на регулиращото бутало. Това изисква сложна производствено техническа обработка на двете страни върху една голяма дължина. Освен това се получават големи площи за уплътняване, които също така са трудни за обработване и освен това при експлоатация имат склонност към блокиране.

Техническа същност на изобретението

Задачата на изобретението е да се съз2 даде главен клапан за хидравлично кормилно управление, да се добави към регулиращото бутало на един главен клапан от съществуващия тип регулиращ орган, който да създава възможности за демпфирано движение на регулиращото бутало при нормални експлоатационни условия и бързо движение на регулиращото бутало при екстремни експлоатационни условия, като при това да се отличава с опростена технология на изработване и да не се влияе от смущения при своята работа.

Задачата се решава чрез главен клапан за хидравлично кормилно управление, който е свързан успоредно с друга циркулация на консуматор и заедно се захранва с масло от захранваща помпа, при което главният клапан разпределя помпения поток с предимство за кормилната циркулация, която има кормилно управление, свързано с пропорционален клапан през подвеждащ тръбопровод и през паралелен, отделящ се преди един регулируем дросел и свързан след регулируемия дросел с тръбопровод на товарния сигнал. Приоритетният клапан се състои от корпус с натоварено от регулираща пружина регулиращо бутало, чиято пружинно натоварена страна е свързана с провода на товарния сигнал, в който се намира динамична дюза и чиято ненатоварена пружинно страна е свързана с подвеждащия провод към кормилното управление, в който се намира демпфираща дюза, свързана паралелно в посока на една увеличаваща се управляваща междина за кормилното управление от обратен клапан и в противоположната посока чрез един пружинно натоварен и превключващ управляващ клапан.

Съгласно изобретението ненатоварената пружинно страна на превключващия управляващ клапан е свързана с подвеждащия провод към кормилното управление и пружинно натоварената страна на превключващия управляващ клапан е свързана с натисковото пространство на ненатоварената пружинно страна на регулиращото бутало на главния клапан.

Съгласно едно предпочитано вариантно изпълнение управляващият клапан е напасван в регулиращото бутало и се състои от един пружинно натоварен управляващ конус, който с единия ръб на регулиращото бутало образува намаляваща се управляваща междина в посока към кормилното управление и отваряща се уплътнителна повърхност и който в своя та челна страна съдържа демпфиращата дюза и обратния клапан.

Предимствата на описания по-горе главен клапан се изразяват в това, че изискваните функции се изпълняват от изключително опростено конструктивно изпълнение на главния клапан. Главният управляващ клапан може да се изпълни като изключително малък и компактен, защото необходимите за функцията налягания се вземат вече не от далечната динамична дюза, а от намиращата се в главен управляващ клапан демпфираща дюза. Съвсем малкият главен управляващ клапан опростява изработката на отделните детайли при намалени производствени разходи. Главният управляващ клапан се състои от малък брой отделни детайли.

Описание на приложените фигури

Едно примерно изпълнение на главния клапан съгласно изобретението е представено с приложените фигури, от които:

фигура 1 представлява разрез на главния клапан в рамките на просто представена циркулация;

фигура 2 - общ вид на главния клапан; фигура 3 - уголемен вид на главния клапан; фигура 4 - регулиращо бутало на главния клапан.

Примери за изпълнение на изобретението

Една циркулация, при която е необходимо използването на главен клапан, се състои главно от захранваща помпа 1, която е свързана чрез тръбопровод от помпата 2 с главен клапан 3. Главният клапан 3 се състои от корпус 4 с подвеждащ извод 5 за тръбопровода от помпата 2, както и от по-нататъшни изводи, като отвеждащ тръбопровод 6 за кормилната циркулация, отвеждащ тръбопровод 7 за допълнителната циркулация на консуматора и извод за товарния сигнал 8 към тръбопровода на товарния сигнал 9.

В допълнителната циркулация на консуматора основно се намира един разпределител 10 и един хидравличен консуматор 11.

Кормилната циркулация се състои основно от хидравлично кормилно управление 12, което е свързано чрез подвеждащ провод 13 с главния клапан 3 и се състои най-вече от управ ляваща част 14 и дозираща част 15, и от един хидравличен консуматор 16 за управляваните колела на едно превозно средство, което е свързано чрез отвеждащите проводи 17, 18 с кормилното управление 12.

Кормилното управление 12 има извод за отвеждащ тръбопровод 19 към резервоара на устройството, както и извод за товарния сигнал 20, който е свързан чрез провода на товарния сигнал 9 с извода за товарния сигнал 8 на главния клапан 3.

Управляващата част 14 на кормилното управление 12 има като важна съставна част първи регулируем дросел 21.

Главният клапан 3 е снабден с регулиращо бутало 22, което се движи в един отвор на корпуса 4 и е натоварено едностранно от регулиращата пружина 23. Това регулиращо бутало 22 има два управляващи ръба, които образуват заедно с управляващите ръбове в корпуса 4 една управляваща междина 24 за водещия към следващия консуматор 11 маслен поток и една управляваща междина 25 за водещия към провода на товарния сигнал 9 маслен поток. След управляващата междина 25 проводът на товарния сигнал 9 се отделя от водещия към кормилното управление 12 отвеждащ провод 13 и от една страна, води към пружинното пространство на регулиращата пружина 23 и от друга страна - към извода на товарния сигнал 20 на кормилното управление 12. В рамките на кормилното управление 12 се свързва проводът на товарния сигнал 9 след първия регулируем дросел 21, отново в главния тръбопровод на кормилното управление 12. В тръбопровода на сигналния товар 9, между отвеждащия провод 13 и пружинното пространство на регулиращата пружина 23, е разположена динамична дюза 26, докато в тръбопровода на товарния сигнал 9, между пружинното пространство на регулиращата пружина 23 и кормилното управление 12, се намира демпфираща дюза 27.

Зад управляващата междина 25 се разклонява по-нататък един управляващ провод 28 от водещия към кормилното управление 12 отвеждащ провод 13, който води към ненатоварената пружинно страна на регулиращото бутало 22. В управляващия тръбопровод 28 е разположен управляващ клапан 29, който има един управляващ конус 30, който е напасван в един отвор в регулиращото бутало 22 с хла бина и който с единия от ръбовете на регулиращото бутало 22 образува уплътняваща повърхност 31 и е разположен към ненатоварената пружинно страна на регулиращото бутало 22 отварящо. Управляващият конус 30 се натоварва в посока на уплътняващата повърхност 31 от натисковата пружина 32 и от повисокото налягане върху ненатоварената пружинно страна на регулиращото бутало 22 и от налягането в противоположна посока преди динамичната дюза 26. В обърнатата към регулиращото бутало 22 челна страна на управляващия конус 30 се намира една демпфираща дюза 33 и успоредно към нея един пружинно натоварен обратен клапан 34. Този обратен клапан 34 затваря в посока на отвеждащия провод 13 към кормилното управление и към ненатоварената пружинно страна на управляващото бутало 22. В управляващия конус 30 се намира, отново успоредно към демпфиращата дюза 33, един свързващ канал 35, който в повдигнатото от уплътняващата повърхност 31 положение на управляващия конус 30 свързва ненатоварената пружинно страна на регулиращото бутало 22 с подвеждащия провод 13 към кормилното управление 12.

В неутрално положение кормилното управление 12 е затворено. Чрез динамичната дюза 26 се образува поток на товарния сигнал, който води през провода на товарния сигнал 9 към кормилното управление 12 и от там, без налягане - в резервоара.

Намиращото се в подвеждащия провод 13 към кормилното управление налягане се разпростира през демпфиращата дюза 33 върху ненатоварената пружинно страна на регулиращото бутало 22 и го измества срещу силата на неговата регулираща пружина 23, в посока на една намаляваща се управляваща междина 25 към кормилното управление 12. С това управляващата междина 24 се отваря към следващия консуматор 11.

Използване на изобретението

При задействането на кормилното управление 12 в провода на товарния сигнал 9 се получава зависещо от натоварването на кормилното управление налягане, което се разпростира до натоварената пружинно страна на регулиращото бутало 22 и го натоварва. С подкрепата на регулиращата пружина 23 регулиращото бутало 22 се измества в посока на една увеличаваща се управляваща междина 25 към кормилното управление 12, докато се установи положение на равновесие върху регулиращото бутало 22 и управляващата междина 25 приеме зависещата от натоварването на кормилното управление 12 величина. С това кормилното управление 12 се захранва с достатъчно количество масло под налягане. При по-голямо от необходимото масло за захранване регулиращото бутало 22 заема междинно положение и захранва по-нататъшния консуматор lie останалия маслен поток през втората управляваща междина 24. Регулиращото бутало 22 трябва да следва колебанията на налягането, които въздействат отвън върху системата. Пренасянето на малки колебания на налягането или трептения на налягането отслабва чрез демпфиращата дюза 33, защото спира изравняването на обемите върху регулиращото бутало 22.

Едно нежелано демпфиране на движението на регулиращото бутало 22 се постига чрез паралелното включване на демпфиращата дюза 33. Така обратният клапан 34 отваря, когато по-нататъшният консуматор изключи и регулиращото бутало 22 трябва да се измести бързо в посока на увеличаваща се уплътнителна междина 25. При това управляващият клапан 29 остава затворен.

Управляващият клапан 29 обаче отваря, когато например настъпи върхово налягане или хидравличната инсталация се стартира студена и регулиращото бутало 22 трябва бързо да се придвижи в посока на намаляващата уплътнителна междина 25 спрямо кормилното управление 12.

Claims

Патентни претенции

1. Главен клапан за хидравлично кормилно управление, който е свързан успоредно с друга циркулация на консуматор и заедно се захранва с масло от захранваща помпа, при което приоритетният клапан разпределя помпения поток с предимство за кормилната циркулация, при което кормилната циркулация има кормилно управление, което е свързано с про5 порционалния клапан през подвеждащ тръбопровод и през паралелен, отделящ се преди един регулируем дросел и свързан след регулируемия дросел с тръбопровод на товарния сигнал, а главният клапан се състои от корпус с натоварено от регулираща пружина регулиращо бутало, чиято пружинно натоварена страна е свързана с провода на товарния сигнал, в който се намира динамична дюза и чиято ненатоварена пружинно страна е свързана с подвеждащия тръбопровод към кормилното управление, в който се намира една демпфираща дюза, при което демпфиращата дюза е свързана паралелно в посока на увеличаващата се управляваща междина за кормилното управление от обратен клапан и в противоположната посока чрез един пружинно натоварен и превключващ управляващ клапан, характеризиращ се с това, че ненатоварената пружинно страна на превключващия управляващ клапан (29) е свързана с подвеждащия провод (13) към кормилното управление (12) и пружинно натоварената страна на превключващия управляващ клапан (29) е свързана с натисковото пространство на ненатоварената пружинно страна на регулиращото бутало (22) на главния клапан (3).
2. Главен клапан съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че управляващият клапан (29) е напасван в регулиращото бутало (22) и се състои от един пружинно натоварен управляващ конус (30), който с единия ръб на регулиращото бутало (22) образува намаляваща се управляваща междина (25) в посока към кормилното управление (12) и отваряща се уплътнителна повърхност (31) и който в своята челна страна съдържа демпфиращата дюза (33) и обратния клапан (34).