CS228567B1 - Elektrohydraulický dvojčinný regulačný prietokový ventil - Google Patents

Description

(54) Elektrohydraulický dvojčinný regulačný prietokový ventil

Vynález sa týká konštrukčného usporiadania dvojčinného elektrohydraulického regulačného prietokového ventilu s, válcovou dutinou a so zloženým odstupňovaným válcovým posúvačom, ktorý v priamej mechanickej vázbe s dvomi proporcionálnymi elektromagnetmi umožňuje, spojité riadenie velkosti prietoku tlakovej tekutiny striedavo medzi napájacou tlakovou vetvou a jednou z dvoch vetiev regulovaného prietoku a medzi opačnou z dvoch vetiev regulovaného prietoku a odtokovou netlakovou vetvou na principe riadenia škrtením, pričom velkosť a směr prietoku tlakovej tekutiny je závislá od velkosti budiaceho prúdu v cievke jedného z dvojice axiálnych proporcionálnych elektromagnetov, alebo od velkosti rozdielu a od znamienka rozdielu budiaceho prúdu v cievkach obidvoch elektromagnetov.

Pre spojité ovládanie tlaku alebo prietoku tlakovej tekutiny pomocou ventilov alebo iných zariadení citlivých na pósobenie počiatočného ovládacieho člena je vžitý názov proporcionálně ovládanie so zámerom odlíšenia sa od nespojitého ovládania, charakterizovaného prevažne dvomi, připadne viacerými stabilnými pracovnými režimami, pričom přechod z jedného pracovného režimu na iný sa deje rýchlo, z hladiska funkčnosti prvku skokom.

Na spojité riadenie prietoku tlakovej tekutiny v závislosti od póšohenia počíatočného ovládacieho člena prostredníctvom elektrického prúdu na principe riadenia škrtením slúžia v prevažnej miere servoventily. Pri ich konštrúovaní sa uplatňujú najróznejšie principy a koncepcie pre došiahnutie vhodných kompromisov medzi rýchlosťou. riadenia prietoku tlakovej tekutiny a výkonom prenášaným touto tekutinou v závislosti od dostupnej technologickej a materiálovej bázy.

Všetky známe konštrukčné usporiadanie servoventilov sú technologicky náročné a preto z aplikačného hladiska i drahé. Pře dodržanie projektovaných technických parametrov vyžadujú dodržiavanie prísnej čistoty v obvodoch přetékaných tlakovou tekutinou i zabezpečenie proti hrubým vonkajším pósobeniam, hlavně mechanického charakteru.

Pro progresivně elektrohydraulícké systémy uplatňované hlavně v konštrukciách pojazdných pracovných strojov s účelovou nadstavbou je potřebný regulačný prietokový ventil pracujúci na principe riadenia prietoku škrtáním, ktorý by umožňoval ria228567

2285 67 denie prietoku bez mimoriadnych nárokov na dodržiavanie čistoty v obvodoch přetékaných tlakovou tekutinou, bol odolný voči vonkajším mechanickým vplyvom, bol technologicky nenáročný, cenove přijatelný, a ktorý hy umožňoval riadenie prietoku na potrebnej výkonovej úrovni a v prijateTnom frekvenčnom rozsahu prostredníctvom elektrického signálu.

Cieíom návrhu elektrohydraulického dvojčinného regulačného prietokového ventilu podlá vynálezu je návrh konštrukčného usporiadania ventilu s axiálně pohyblivým válcovým posúvačom vo štvorhranovom usporiadaní tak, aby bolo možné vytvořit' pomocou zmien prekrytia pracovných hrán posúvača a hrán v telese v závislosti od axiálnej polohy posúvača v dutině telesa také škrtiace účinky, ktoré zabezpečia spojité riadenie prietoku tlakovej tekutiny z napájacej tlakovej vetvy do jednej z dvojice vetiev regulovaného prietoku a súčasne z opačnej z dvojice vetiev regulovaného prietoku do odtokovej vetvy.

Riadiaci silový účinok na axiálně pohyblivý posúvač móže byť vyvodzovaný pomocou jedného z dvojice axiálnych proporcionálnych elektromagnetov, pričom převod tohoto silového účinku na úměrný zdvih posúvača ventilu zabezpečuje pružina alebo dvojica pružin. Zabudovaná pružina alebo dvojica pružin umožňuje súčasne zabezpečil stabilnú statická polohu posúvača v dutině telesa pri roznych montážnych polohách ventilu v priestore alebo pri odpojení riadiaceho elektrického prúdu elektromagnetu, kedy sú v důsledku vhodného odstupňovania a prekrytia pracovných hrán posúvača a pracovných hrán v telese oddělené priestory spojené s napájajcou tlakovou vetvou, pfiestóry spojené s odtokovou vetvóu i priestory obidvoch vetiev regulovaného prietoku. .

Dosiahnutie tých vlastností elektrohydraulického dvojčinného regulačného prietokového ventilu, ktoré holi sformulované v ciéli návrhu dovoluje konstrukčně usporiadánie charakterizované tým, že teleso ventilu je zložené z dvoch častí, a to z plášťa telesa a z vložky telesa. Hlavně válcové plochy dutiny pre vloženie axiálně pohyblivého posúvača sú vytvořené vo vložke telesa, a to· vo smere kolmom na os rotácie valcovej vložky. Pracovně hrany sú vytvořené drážkami vo formě zárezov do vložky vo smere rovnobežnom s osou rotácie valcovej vložky ako čiary prieniku valcovej plochy dutiny a častí ploch obsahujúcich v sebe steny drážok, před vložením vložky telesa do plášťa telesa. V telese vložky sú vytvořené pripojovacie otvory pre pripojenie napájacej tlakovej vetvy, odtokovej netlakovej vetvy a dvoch vetiev regulovaného prietoku i pripojovacie kanály pre spojenie priestorov, vzniknutých po přičlenění axiálnych proporcionálnych elektromagnetov k telesu, s odtokovou vetvou. Vložka telesa je do plášťa telesa vykládaná do valcovej dutiny vytvorenej v plášti telesa, a to vo smere kolmom na pozdížnu os dutiny pre vloženie posúvača. Do valcovej dutiny telesa s vytvořenými štyrmi pracovnými hranami je vložený zložený posúvač. Posúvač sa skládá z válcového strmeňa posúvača, na ktorom je vytvořené dištančné prevýšenie. Dištančné prevýšenie axiálně vymedzuje montážnu polohu dvojice prstencov pevne nasunutých z obidvoch koncov na strmeň. Dvojica prstencov má v kolmom smere na os rotácie před nasunutím na strmeň vytvořené škrtiace profilové drážky do telesa prstenca, a to z obidvoch stráň telesa prstenca. Konečný válcový tvar posúvača sa dohotoví po nasunutí a zafixovaní prstencov na strmeň a po kontrole tolerancií vytvořených štyroch pracovných hrán posúvača.

Před vložením zloženého posúvača do dutiny telesa ventilu je do telesa strmeňa vytvořený otvor, príp. dva otvory alebo zářezy vo smere kolmom na jeho os rotácie pre uchytenie pružiny.

Převod silového účinku na posúvač od axiálneho proporcionálneho elektromagnetu na úměrný zdvih posúvača, t. j. na úměrné vychýlenie telesa posúvača z rovnovážnej polohy vo smere od pósobiaceho elektromagnetu i zabezpečenie rovnovážného stavu ventilu pri súčasnom oddělení všetkých vetiev hydraulického obvodu od seba vzájomne zabezpečuje jedna pružina, alebo dvojica pružin. Pružina má tvar prutu s různým priečnym prierezom a s pozdížne tvarovaným profilom, alebo je vytvořená vo formě membrány s tvarovaným priečnym prierezom. Pre uchytenie pružiny (pružin) v telese ventilu sú vytvořené ložiská, umožňujúce nastavenie rovnovážného stavu ventilu pri jeho montáži. Navrhnutý tvar a uchytenie pružiny (pružin) zásadným spůsobom rieši problém převodu silového účinku od elektromagnetu na posúvač na úměrný zdvih tohoto posúvača pri dosiahnutí malých zástavbových rozmerov celého ventilu.

Elektrohydraulický dvojčinný regulačný prietokový ventil podl'a vynálezu je zobrazený na připojených výkresoch, kde na obr. 1 je zobrazené konštrukčné usporiadanie ventilu v pozdížnom osovom řeze s jednou pružinou. Na obr. 2 je zobrazený priečny rez ventilom pri usporiadaní s jednou pružinou. Na obr. 3 je zobrazené konštrukčné usporiadanie ventilu v pozdížnom osovom řeze s dvojicou pružin. Na obr. 4 je zobrazený priečny rez ventilov pri usporiadaní s dvojicou. Na obr. 5 je zobrazené konštrukčné usporiadanie vložky telesa s vyznačenými drážkami pre vytvorenie pracovných hrán v dutině telesa v axonometrickom pohfade. Na obr. 6 je zobrazené konštrukčné usporiadanie zloženého posúvača a na obr. 7 sú zobrazené škrtiace profilové drážky vytvořené do telesa prstenca.

Samostatné je vytvořený plášť 2 ventilo228567 vého telesa s dutinou pre postupné vlaženie vložky 3 ventilového telesa, zloženého posúvača, vytvořeného zo strmena 11 a z dvojice prstene ov 6 a pružiny (pružin) 8 s puzdrami 9 pružiny (pružin) 8. Vložka 3 ventilového telesa je vyhotovená vo tvare valca, v ktorom sú hlavně válcové plochy dutiny 20 pře vloženie zloženého posúvača vytvořené vo smere kolmom na jeho os rotácie. Pracovně hrany pre výtokový režim 21 a pracovně hrany pre vtokový režim 22 sú vytvořené vo vložke 3 ventilového telesa zárezmi vo tvare drážky tak, aby tieto zářezy přeťali valcovú plochu dutiny 20 pre zložený posúvač. Pracovně hrany pre vtokový režim 21 i výtokový režim 22 vzniknu, ako čiary prieniku valcovej plochy dutiny 20 pre zložený posúvač a častí ploch obsahujúcich v sebe steny drážok. Vo vložke 3 ventilového telesa sú vytvořené aj pripojovacie otvory napájacej tlakovej vetvy 40, odtokovej vetvy 00 a dvoch vetřev regulovaného prietoku 51 a 52 i prepojovacia drážka 14 pre spojenie priestorov mechanickej vazby, ktoré vzniknú po přičlenění dvoch axiálnych elektromagnetov 4 k plášťů 2 ventilového telesa, s odtokovou vetvou 60.

Vložka 3 ventilového telesa je vkládaná do plášťa 2 ventilového telesa vo smere kolmom na os valcovej dutiny 20. Po vložení vložky 3 ventilového telesa do plášťa 2 ventilového telesa je vytvořené teleso ventilu. Do vytvorenej valcovej dutiny 20 s pracovnými hranami 21 a 22 je vložený zložený posúvač. Zložený posúvač sa skládá z válcového strmena 11 posúvača, na ktorom je vytvořené dištančné prevýšenie 7. Toto distančně prevýšenie 7 axiálně vymedzuje montážnu polohu dvojice prstencov 6, pevne nasunutých z obidvoch koncov strmena 11 na doraz k prevýšeniu 7. Obidva prstence 6 majú před nasunutím na strmen 11 vytvořené do telesa prstenca v axiálnom smere na pracovných hranách škrtiace profilové drážky 12, a to s odstupňovaným alebo s neměnným profilom v radiálnom smere. Konečný válcový tvar zloženého posúvača sa dohotoví po nasunutí a zafixovaní prstencov 6 na strmeft 11 a po kontrole tolerancií vytvořených štyroch pracovných hrán na zloženom posúvači s profilovými drážkami

12. Před vložením zloženého posúvača do dutiny 20 je do telesa strmena 11 vytvořený jeden alebo dva otvory (připadne zářezy] 13 vo smere kolmom na jeho pozdížnu os pre uchytenie jednej alebo dvoch pružin

8. Jedna pružina alebo dvojica pružin 8 sú v plášti 2 ventilového telesa uchytené do ložísk 9. Pružina, alebo dvojica pružin 8 je vytvořená vo tvare prutu s rQznym priečnym prierezom a s pozdlžne tvarovaným profilom, alebo vo formě kruhovej membrány so zárezom a tvarovaným priečnym prierezom.

Ložiská 9 pre uchytenie pružiny alebo dvojice pružin 8 v plášti 2 ventilového telesa umožňujú súčasne nastavenie rovnovážného stavu ventilu pri jeho montáži. Pružina, alebo dvojica pružin 8 zabezpečuje hlavně převod silového účinku na zložený posúvač od axiálnych proporcionálnych elektromagnetov 4 přenášeného prostredníctvom tlačných tyčiek 10 elektromagnetov 4, a to na úměrný axiálny zdvih tohoto posúvača v dutině 20. Pružina alebo dvojica pružin 8 zabezpečuje aj rovnovážný, statický stav ventilu pri súčasnom oddělení všetkých vetiev, a to napájacej tlakovej vetvy 40, odtokovej vetvy 60 a dvoch vetiev regulovaného prietoku 51 a 52 od seba navzájom, v důsledku odstupňovania a prekrytia pracovných hrán zloženého posúvača s profilovými drážkami a pracovných hrán 21 a 22 v dutině telesa 20 pri 1'ubovolnej montážnej polohe ventilu, alebo pri odpojení riadiaceho elektrického prúdu elektromagnetu. Pružina alebo dvojica pružin 8 sú so zloženým posúvačom spojené pomocou otvoru alebo zářezu v strmeni 11 zloženého posúvača.

Utesnenie priestorov mechanickej vazby plášťa 2 ventilového telesa a dvojice elektromagnetov 4 zabezpečujú tesniace krúžky 16.

Přivedením elektrického prúdu cez svorky 15 do jedného z dvojice elektromagnetov 4 sa vyvodí na zložený posúvač prostredníctvom tlačnej tyčky 10 elektromagnetu sila, ktorá sposobí deformáciu pružiny alebo dvojice pružin 8, zodpovedajúcu velkosti vyvodenej sily. Posunutie zloženého posúvača v dutině 20 sposobí posunutie štyroch pracovných hrán zloženého posúvača so škrtiacimi profilovými drážkami 12 oproti štyrom pracovným hranám 21 a 22. Tak sa vytvoria súčasne štyri škrtiace otvory vytvárané ako prieniky plochy určenej profilom drážok 12, vytvořených v prstencoch 6 zloženého posúvača, valcovej plochy dutiny 20 pre posúvač a ploch tvoriacich steny drážok s pracovnými hranami 21 a 22.

Vytvořené škrtiace otvory majú také škrtiace účinky, ktoré zabezpečujú v celom rozsahu riadiaceho prúdu elektromagnetu 4 spojité riadenie prietoku tlakovej tekutiny z napájacej tlakovej vetvy 40 do jednej z dvojice vetiev regulovaného prietoku 51 alebo 52 a súčasne z opačnej z dvojice vetiev regulovaného prietoku 52 alebo 51 do odtokovej vetvy 60.

Velkost prietoku tlakovej tekutiny z napájacej tlakovej vetvy do jednej alebo druhej vetvy regulovaného prietoku 51 alebo 52 je závislá od velkosti budiaceho prúdu v cievke jedného z dvojice elektromagnetov

4. Od velkosti prúdu je závislá i velkost prietoku tekutiny z vetvy riadeného prietoku 51 alebo 52 pretekajúca do odtokovej vetvy 60.

Změna funkcie vetiev regulovaného prietoku 51 a 52 na vtokový alebo výtokový režim umožňuje prepnutie budiaceho elektrického prúdu medzi dvojicou elektromagnetov 4 alebo změna znamienka rozdielu ab228567 solútnych hodnot velkostí budiacich prúdov obidvoch elektromagnetov.

Elektrohydraulický dvojčinný regulačný prietokový ventil s konštrukčným usporiadaním podl'a vynálezu može pracovat s axiálnym proporcionálnym elektromagnetom roznych výrobcov pri dodržaní podmienok mechanickej a silovej vazby jadra elektromagnetu a systému ventilu. Dvojčinný regulačný prietokový ventil bez ovládacích elektromagnetov može tiež pracovat v róznych iných systémoch s vhodným silovým pósobením, ručné ovládanie nevynímajúc, kde je potřebné transformovat riadiaci silový účinok alebo signál na úměrný prietok tlakovej tekutiny, alebo na úměrné škrtiace účinky v obvodoch s pretekajúcou tlakovou tekutinou pri možnej záměně režimu dvoch nezávislých vetiev regulovaného prietoku na vtokový režim alebo na výtokový režim.

Claims (4)

1. PREDMET

   1. Elektrohydraulický dvojčinný regulačný prietokový ventil so zloženým telesom ventilu, pozostávajúceho z plášťa telesa s válcovou dutinou a z vložky telesa vo tvare valca, v ktorej sú hlavně válcové plochy dutiny pre vloženie zloženého válcového posúvača, vytvořené vo smere kolmom na jej os rotácie i štyri pracovně hrany zárezmi do vložky telesa před jej vložením do valcovej dutiny plášťa telesa vo tvare drážok tak, aby tieto zářezy přeťali válcová plochu dutiny pre zložený posúvač, ktorý má štyri pracovnu hrany opatřené radiálnymi profilovými drážkami, pričom je axiálně pohyblivo uložený vo valcovej dutině telesa so štyrmi pracovnými hranami, ktoré v statickej polohe oddefujú priestory spojené s napájacou tlakovou vetvou, s odtokovou vetvou a s dvojicou vetiev regulovaného prietoku, pričom stabilná statická poloha alebo rovnovážný stav posúvača je zabezpečený silovým účinkom jednej pružiny, alebo dvojice pružin, ktoré súčasne zabezpečujú převod silového účinku od jedného z dvojice axiálnych proporcionálnych elektromagnetov na vefkosť vychýlenia posúvača z rovnovážnej statickej polohy, v dosledku čoho sa na prieniku ploch vytvárajúcich pracovně hrany dutiny telesa a ploch tvoriacich profilové drážky v pracovných hranách, zloženého posúvača vytvoria škrtiace otvory zabezpečujúce spojité riadenie prietoku tlakovej tekutiny z napájacej tlakovej vetvy do jednej z vetiev regulovaného prietoku a vynalezu súčasne z druhej z vetiev regulovaného prietoku do odtokovej vetvy v závislosti od vol'by elektromagnetu, a to silovým účinkom vyvodeným elektromagnetom podl'a velkosti přivedeného budiaceho prúdu do jeho cievky, vyznačujúci sa tým, že zložený posúvač sa skládá z válcového strmena (11), na ktorom je vytvořené dištančné prevýšenie (7j, axiálně vymedzujúce montážnu polohu dvojice prstencov (6), pevne nasunutých z obidvoch koncov strmena (lij na doraz k prevýšeniu (7), pričom obidva prstence (6) majú před nasunutím na strmen (11) na pracovných hranách prstenca (6) vytvořené škrtiace profilové drážky (12) do telesa v axiálnom smere s odstupňovaným alebo s rovnakým profilom v radiálnom smere.
2. 2. Elektrohydraulický dvojčinný regulačný prietokový ventil podlá bodu 1 vyznačujúci sa tým, že jedna pružina alebo dvojica pružin (8) je vytvořená vo formě prutu a je uložená v ložiskách (9), uchytených v plášti (2) ventilového telesa s možnosťou jej posúvania vo ventilovom telese, pričom je pevne spojená so zloženým posúvačom pomocou otvoru alebo zářezu (13) v strmeni (11) zloženého posúvača.
3. 3. Elektrohydraulický dvojčinný regulačný prietokový ventil podfa bodu 1 vyznačujúci sa tým, že jedna pružina, alebo dvojica pružin (8j je vytvořená vo formě kruhovéj membrány so zárezom pre jej spojenie so zloženým posúvačom pomocou zářezu (13) na strmeni (11) tohoto zloženého posúvača.