CS198170B2 - Device for distributing of the liquid flow - Google Patents

Description

Vynález se týká zařízení pro rozdělování toku kapaliny z jejího tlakového zdroje ve stálém poměru do prvního a druhého spotřebiče, opatřeného ventilovým ústrojím, zapojeným mezi tlakovým zdrojem kapaliny a spotřebiči a skládajícím se ze skříně s vrtáním, v němž je otočně a posuvně uloženo ventilové šoupátko, opatřené vtokovými ventily, upravenými pro řízení toku kapaliny z tlakového zdroje do spotřebičů v závislosti na axiální poloze ventilového šoupátka, dále z rotačních průtokových měřidel a potrubí pro přívod kapaliny k příslušnému měřidlu a komparátoru, který spojuje měřidla pro zjišťování poměru mezi množstvím kapaliny protékající do spotřebičů.

V odvětvích techniky, kde se používá kapaliny pro řízení a ovládání různých operačních jednotek, je často zapotřebí, aby tok kapaliny byl rozdělen do předem určených podílů mezi různé spotřebitele kapaliny, například pro synchronizaci pohybu dvou nebo více hydraulických motorů. Dělení proudu kapaliny může být použito u určitých ohýbacích lisů, opatřených lisovacím nástrojem, ovládaným dvěma nebo několika hydraulickými válci.

V zařízení tohoto typu je důležité, aby pohyb lisovacího nástroje se dál tak, aby lisovací nástroj nedosedal na matrici šikmo.

Byla již navržena řídicí zařízení pro dosažení požadovaného rozdělení toku kapaliny.

Nevýhody všech dosud známých řídicích zařízení spočívají v tom, že zatížení jednoho nebo více spotřebičů se snaží ovlivnit zbývající spotřebiče k větší rychlosti, než by to mohl učinit přítok kapaliny, takže spotřebiče pracují nepravidelně vzdor úměrnému dělení proudu kapaliny.

Jiným nedostatkem známých zařízení tohoto typu je to, že ustane-li tlak kapaliny na rozdělovač jejího toku, bude vnější zatížení, působící na nejvíce zatížený spotřebič, tlačit kapalinu do nejméně zatíženého spotřebiče za předpokladu, že přívodní trubky zůstávají otevřené, takže bude spotřebič opět pracovat nepravidelně.

Třetí nevýhodou známých zařízení je to, že v trubkách a ve spotřebičích může vzniknout podtlak v případě, kdy jeden spotřebič by byl nuceně uveden do pohyb vnějším zatížením při uzavření vstupu kapaliny na straně vzrůstajícího objemu. To rovněž přispívá k tomu, že zařízení pracuje s menší přesností, než se často požaduje.

Úkolem vynálezu je odstranění těchto nevýhod a vytvoření zařízení pro rozdělování toku kapaliny na pevné podíly vstupující do spotřebičů, a dále seškrcení její198170 ho zpětného toku z příslušného- spotřebiče . a tím - zpomalení ' jeho činnosti.

Úkol - byl podle vynálezu vyřešen zařízením pro rozdělování toku kapaliny z jejího tlakového zdroje ve . stálém poměru do prvního a druhého spotřebiče, opatřeným ventilovým· ústrojím, zapojeným mezi tlakovým- zdrojem kapaliny a spotřebiči, a skládajícím· . -se ze skříně s - vrtáním, v němž je otočně a posuvně uloženo - ventilové šoupátko, opatřené vtokovými ventily, upravenými pro řízení - toku kapaliny z tlakového zdroje do - spotřebičů v závislosti na axiální poloze ventilového šoupátka, dále z rotačních průtokových měřidel a z potrubí pro přívod kapaliny k příslušnému měřidlu a komparátoru, který spojuje měřidla pro zjišťování poměru mezi množstvím kapaliny protékajícím měřidly, - vyznačené tím, že jeho komparátor sestává ze dvou samosvorných převodů, tvořených prvním šroubem -s prvním- Šroubovým kolem a druhým šroubem s druhým šroubovým kolem, přičemž' první - šroub je spojen tyčí několikaventilového šoupátka - s prvním rotačním průtokovým měřidlem prvního spotřebiče, druhý šroub je spojen s druhým rotačním průtokovým měřidlem druhého spotřebiče, první šroubové kolo je spojeno s druhým šroubovým· kolem - stálým převodem, sestávajícím - z prvního ozubeného - kola, upevněného na prvním- hřídeli prvního šroubového kola, a z druhého- ozubeného kola, upevněného na druhém hřídeli druhého šroubového kola.

Dále - podle vynálezu několikaventilové šoupátko je spojeno s prvním, výstupním škrticím ventilem, druhým, vstupním škrticím ventilem, třetím', vstupním škrticím ventilem a čtvrtým, výstupním škrticím ventilem·, upravenými na tyči, axiálně posuvně uložené v jeho skříni.

Rovněž podle vynálezu první, výstupní škrticí ventil a čtvrtý, výstupní škrticí ventil jsou na společné tyči upraveny pro větší - škrcení, než druhý vstupní, škrticí ventil a třetí, vstupní - škrticí ventil.

Ještě dále podle vynálezu je mezi prvním, vstupním škrticím - ventilem prvního- spotřebiče a vstupním kanálem tlakového prostředí několikaventilového šoupátka uspořádán první zpětný ventil a mezi čtvrtým, vstupním škrticím' ventilem druhého spotřebiče a vstupním kanálem tlakového prostředí několikaventilového - šoupátka je uspořádán druhý zpětný ventil.

Podle dalšího význaku vynálezu první rotační průtokové měřidlo a - druhé rotační průtokové měřidlo jsou spojeny se zásobníkem kapaliny a s prvním, vstupním škrticím- ventilem a čtvrtým, vstupním škrticím ventilem zpětným potrubím, přičemž mezi zpětným potrubím a prvním vstupním škrticím ventilem je upraven třetí zpětný ventil a mezi zpětným potrubím a čtvrtým výstupním škrticím ventilem je upraven čtvrtý zpětný ventil.

Dále podle vynálezu jsou prvním spotřebičem a . druhým spotřebičem' hydraulické válce.

Rovněž podle vynálezu první ozubené kolo a druhé ozubené kolo - jsou výměnné - o různém počtu zubů.

Mimoto podle vynálezu první hřídel prvního šroubového kola a druhý hřídel druhého šroubového kola jsou spojeny variátorem.

Konečně podle vynálezu první šroub samosvorného převodu je vytvořen na pomocné tyči několikaventilového šoupátka.

Výhoda zařízení podle vynálezu spočívá v tom, že zabraňuje vzájemnému ovlivňování spotřebičů v důsledku jejich různého zatížení a zaručuje jejich pravidelnou funkci a za všech provozních okolností znemožní vznik podtlaku ve válcích spotřebičů a - ve spojovacích potrubích, což rovněž zaručuje přesnou funkci spotřebičů.

Jedno z možných provedení vynálezu bude dále popsáno ve vztahu k výkresům, na nichž značí - obr. 1 nárys zařízení pro rozdělování toku kapaliny na pevné podíly, částečně v řezu - a obr. 2 půdorys zařízení z obr. 1, částečně v řezu.

Na obr. 1 jsou znázorněny dva spotřebiče 1, 2, v tomto případě dvoučinné hydraulické válce. Tok kapaliny do těchto spotřebičů 1, 2 a odtok z nich je řízen přepojovacími ventily 3, které mají tři polohy, z nichž jedna, která - je znázorněna na obr. 1, je neutrální, v níž nejsou spotřebiče 1, 2 v činnosti.

Na obr. 1 jsou znázorněna potrubí 4, 5, 6, 7 pro přívod a odvod kapaliny do několikaventilového šoupátka 8, které je opatřeno podélným kanálem, v němž jsou uloženy škrticí ventily 4a, 5a, 6a, 7a pro každé z potrubí 4, 5, 6, . 7 ve zmíněném pořadí. Škrticí - - ventily 4a, 5a, 6a, 7a, jsou upevněny na společné posuvné tyči 19. Několikaventilové šoupátko 8 je opatřeno kanály 9, 13 pro vstup kapaliny do prostorů . obklopujících posuvnou tyč 19 u ventilů 4a, 7a. Přívod kapaliny se děje - ze zásobníku 40 (obr. 2] čerpadlem 13, potrubím 14 a vstupním kanálem 15.

Kapalina odtéká od škrticích - ventilů 5a, 6a - potrubími 11, . 12, která jsou připojena k samostatným rotačním průtokovým měřidlům 16, 17 průtokových množství kapaliny, a od nich k zásobníku 40 společným zpětným potrubím 18. Rotačními průtokovými měřidly 16, 17 průtokových množství kapaliny jsou rotační hydraulické motory, jejichž otáčky závisí na množství kapaliny jimi protékající. Rychlost těchto motorů závisí na rychlosti pohybu pístů ve válcích spotřebičů 1, 2.

Posuvná tyč 19 několikaventilového - šoupátka 8 je otočná kolem podélné osy - a axiálně posuvná. Její - axiální posuv provádí komporátor 20, který bude podrobně popsán později.

Škrticí ventily 4a, 5a, 6a, 7a. jsou uspořá198170 dány tak, že, jedna dvojice škrticích ventilů 4a, Sa škrtí průtok několikaventilového šoupátka 8 při pohybu posuvné tyče 19 vlevo podle obr. 1, kdežto druhá dvojice škrticích ventilů 6a, 7a škrtí průtok kapaliny při pohybu posuvné tyče 19 vpravo. Škrticí ventily 4a, 5a, 6a, 7a jsou konstruovány tak, že při dané poloze posuvné tyče 19 působí škrticí ventily 5a, 6a z každé dvojice škrticích ventilů 4a, 5a, 6a, 7a.

Komparátor 20 je vytvořen jako mechanická spojka mezi rotačními průtokovými měřidly 16, 17 průtokového množství kapaliny, a to tak, že žádné z nich neovlivňuje druhé, pokud jde o rychlost otáčení. Toho se dosáhne takto:

Motor rotačního průtokového měřidla 17 je spojen s jedním koncem posuvné tyče 19 spojkou 33 na pero a drážku, což umožňuje axiální posuvný pohyb tyče 19. Na opačném konci je posuvná tyč 19 opatřena šroubem 21, který je v záběru s prvním šroubovým kolem 22, uloženým na prvním hřídeli 23, na kterém je rovněž naklínováno první ozubené kolo 24, které je v záběru s druhým ozubeným kolem 25, naklínovaným na druhém hřídeli 26 druhého šroubového kola 27.

Na hřídeli prvního rotačního průtokového měřidla 16 je upraven druhý šroub 28, který je v záběru s druhým šroubovým kolem 27. Oba šrouby 21, 28 a šroubová kola 22, 27 jsou samosvorná, takže se rotační průtoková měřidla 16, 17 nemohou vzájemně ovlivňovat.

Samosvorného účinku je dosaženo provedením závitů šroubů 21, 28 s dostatečně malým stoupáním, aby jakýkoliv pokus o otáčení šroubových kol 22, 27 nezpůsobil otáčení šroubů 21, 28.

Z tohoto uspořádání lze soudit, že jakákoliv odchylka rychlosti otáčení průtokových rotačních měřidel 16, 17 od dané hodnoty, která závisí na zvoleném převodovém poměru, způsobí axiální přemístění posuvné tyče 19.

Ozubený převod, skládající se z ozubených kol 24, 25, může být opatřen výměnnými ozubenými koly o různé velikosti, čímž se dosáhne různých převodových poměrů mezi oběma průtokovými rotačními měřidly 16, 17. Lze rovněž nahradit popsaný ozubený převod jiným druhem převodu, například variátorem, čímž se umožní automatické řízení pohybu posuvné tyče 19, které lze provést jakýmkoliv požadovaným způsobem.

Spojením rotačních průtokových měřidel 16, 17 posuvnou tyčí 19 a speciální konstrukcí převodu bylo dosaženo přímkového uspořádání celé konstrukce, přestože jsou do ní včleněny převody šrouby a šroubovými koly, kteréžto uspořádání umožňuje vřadit zařízení podle vynálezu snadno do různých soustav.

Jsou-li přepojovací ventily 3 nastaveny do kterékoliv z koncové polohy, která u možní, že válce spotřebičů 1, 2 jsou v činnosti, pak kapalina, například# tlakový olej, za předpokladu, že pracuje čerpadlo 13, prochází potrubím 14, rozvětvuje se ve vstupním kanálu 15 a vstupuje do několikaventilového šoupátka 8 některým z kanálů 9, ID.

je-li posuvná tyč 19 v poloze znázorněné na obr. 1 a 2, kapalina protéká buď škrticím ventilem 4a, nebo škrticím ventilem 7a a posune písty ve válcích spotřebičů 1,

2. Válce spotřebičů 1, 2 jsou dvojčinné, takže pohyb pístů má v důsledku zpětný tok kapaliny z válců spotřebičů 1, 2 škrticími ventily 5a, 6a několikaventilového šoupátka 8. Z několikaventilového šoupátka 8 kapalina protéká zpět potrubími 11, 12 a odtud rotačními průtokovými měřidly 16, 17 průtokového množství kapaliny do zásobníku 40 zpětným potrubím 18.

Při různých zatíženích spotřebičů 1, 2 snaží se množství kapaliny vtékající do válce jednoho ze spotřebičů 1, 2 s menším zatížením relativně vzrůstat vůči množství kapaliny vtékající do druhého ze spotřebičů

1, 2. Totéž platí pro zpětný tok z obou spotřebičů 1, 2. Vzrůstá-li tok ze spotřebiče s menším zatížením, pak se tento vzrůst projeví ve změně polohy posuvné tyče 19. Jsou-li například přepojovací ventily 3 v levé krajní poloze podle výkresu a druhý spotřebič 2 je nejméně zatížen, přemístí komparátor 20 posuvnou tyč 19 doprava podle výkresu, což vede ke škrcení průtokového otvoru škrticím ventilem 7a.

Tok do válce druhého spotřebiče 2 se tím sníží a kompensuje menší zatížení jeho válce. Při plném zatížení prvního spotřebiče 1 je škrticí účinek škrticího ventilu 7a velmi silný.

I kdyby menší zatížení na jeden ze spotřebičů 1, 2, například druhý spotřebič 2, působilo ve stejném směru, v jakém se děje přívod kapaliny, a scházely ventily 5a, 6a, uvedené zatížení by posunulo píst ve válci druhého spotřebiče 2 větší rychlostí, než by tak mohla učinit kapalina při normálním zatížení válce druhého spotřebiče

2.

Uspořádáním podle vynálezu dojde však к posunu posuvné tyče 19 komparátorem 20, protože vnější tok pohání rotační průtokové měřidlo 16 rychleji než rotační průtokové měřidlo 17, čímž vznikne škrcení škrticím ventilem 6a, snížení zpětného toku z válce druhého spotřebiče 2 a jeho brzdění.

Kdyby přívod kapaliny do několikaventilového šoupátka 8 byl přerušen, zatímco by přepojovací ventily 3 stále umožňovaly průtok kapaliny do válců spotřebičů 1, 2, posune se píst ve válci spotřebiče o větším vnějším zatížení v nesprávném směru, tj. zatížení bude tlačit kapalinu přes několikaventilové šoupátko 8 do válce méně zatíženého spotřebiče.

To se zamezí vložením zpětných ventilů

29, 30 do' vstupních' kanálů 9, . 10. Tyto zpětné ventily. 29, 30 - zamezí 'jakýkoliv zpětný tok tlakové kapaliny několikaventilovým šoupátkem ' 8, a proto působí jako bezpečnostní ústrojí, dokud se ústrojí s přepojovacími ventily 3 neuvede ' do ' uzavírací polohy a nezastaví průtok kapaliny. Je-li píst v jednom z válců spotřebičů 1, 2 nucen pracovat pod vnějším zatížením při uzavřeném vstupu kapaliny na straně vzrůstajícího objemu, bude tato strana vystavena poklesu tlaku. To se zamezí vložením zpětných ventilů 31, 32 do prostorů obklopujících škrticí ventily 4a, 7a, což umožní, aby tlaková kapalina procházela ze zpětného potrubí 18 nebo ze zásobníku 40 na olej do příslušného válce spotřebičů 1, 2. Toto opatření vylučuje vytváření vakua.

Jsou možná četná provedení v rámci vynálezu. Tak například jako spotřebičů lze užít rotačních hydraulických motorů, místo hydraulických válců. Rovněž přímá ' konstrukce zařízení, o níž byla zmínka výše, není podmínkou.

Vcelku lze zařízení modifikovat na jakýkoliv požadovaný tvar, provedou-li se škrticí ventily a komparátor různým způsobem.

Claims (9)

1. PŘEDMĚT

   1. Zařízení pro rozdělování toku kapaliny' z jejího ' tlakového zdroje ve stálém poměru do prvního a druhého spotřebiče, opatřené ' ventilovým ústrojím, zapojeným mezi tlakovým zdrojem kapaliny a spotřebiči, skládajícím se ze' skříně - s vrtáním, v němž je otočně a posuvně uloženo ventilové šoupátko, opatřené vtokovými ventily' do spotřebičů, upravenými ' pro řízení - toku kapaliny z tlakového zdroje do spotřebičů v závislosti na axiální poloze ventilového šoupátka, dále . z rotačních průtokových měřidel a potrubí pro přívod - kapalíny k příslušnému ' - měřidlu a komparátoru, ' -který spojuje měřidla pro zjišťování poměru mezi množstvím kapaliny protékající měřidly, vyznačené tím, ' že jeho komparátor (20) sestává ze - dvou samosvorhých převodu, tvořených prvním šroubem (21) s prvním šroubovým kolem (27), který je spojen tyčí - (19) několikaventilového šoupátka (8) s prvním rotačním průtokovým měřidlem (16) prvního spotřebiče (1),. a druhým šroubem (28), s druhým šroubovým kolem (27), spojeným s ' druhým rotačním průtokovým měřidlem (17) druhého ' spotřebiče (2), - přičemž první šroubové kolo (22) je spojeno s druhým . -šroubovým kolem (27) stálým převodem, sestávajícím-z prvního ozubeného kola ' (24), upevněného na prvním hřídeli - (23) prvního šroubového kola (22), a z druhého ozubeného kola (25), upevněného na druhém hřídeli (26) druhého šroubového kola - (27).
2. 2. Zařízení ' podle bodu 1, vyznačené tím, že několikaventilové šoupátko (8) je - opatřeno prvním, ' výstupním škrticím ventilem (4a), druhým, vstupním škrticím ventilem (5a), třetím, vstupním škrticím ventilem (6a), a čtvrtým výstupním škrticím venti; lem (7a), upevněnými na tyči (19), axiálně posuvně uložené v jeho skříni.
3. 3. Zařízení podle bodu 2, vyznačené tím, že první, výstupní škrticí ventil (4a) a čtvr- vynálezu tý, výstupní škrticí - ventil (7a) jsou na společné tyči (19) upraveny pro - větší škrcení než druhý, vstupní škrtící - ventil (5a), a třetí, vstupní škrticí ventil (6a).
4. 4. Zařízení ' podle bodu 2, vyznačené tím, že mezi prvním, vstupním škrticím ventilem (4a) prvního spotřebiče (1) a vstupním kanálem (15) tlakového prostředí několikaventilového šoupátka (8) je uspořádán první zpětný ventil (29) a mezi čtvrtým, ' vstupním škrticím ventilem (7a) druhého spotřebiče - (2) a vstupním ' kanálem (15) tlakového prostředí několikaventilového šoupátka (8) je uspořádán druhý zpětný ventil (30).
5. 5. Zařízení podle bodů 1 a 2,' vyznačené tím, že první rotační průtokové - měřidlo (16) .a - druhé rotační průtokové měřidlo (17) jsou spojeny - se zásobníkem - (40) kapaliny a s prvním, vstupním škrticím ventilem (4a) a čtvrtým, vstupním škrticím ventilem (7a) zpětným potrubím (18), přičemž mezi zpětným potrubím (18) a prvním, vstupním škrticím ventilem (4a) je upraven třetí zpětný ventil (31) a mezi zpětným potrubím (18) a - čtvrtým, - výstupním škrticím ventilem (7a) - je upraven čtvrtý zpětný ventil (32).
6. 6. Zařízení podle bodu 4, vyznačené tím, že prvním spotřebičem (1) a druhým - spotřebičem (2) - jsou hydraulické válce.
7. 7. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že první ozubené kolo (24) a druhé ozubené kolo (25) jsou výměnné o- různém počtu zubů.

   .
8. 8. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že první hřídel (23) prvního šroubového kola (22) a druhý ' hřídel (26) druhého šroubového kola (27) jsou spojeny variátorem.
9. 9. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že první šroub (21) samosvorného převodu je vytvořen na pomocné tyči (19) několikaventilového šoupátka (8).

   severografia, n. p., závod 7, Most

   2 listy výkresů