ES2248786T3 - Dispositivo de realimentacion de las camaras de un gato hidraulico. - Google Patents
Dispositivo de realimentacion de las camaras de un gato hidraulico.Info
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Abstract
Dispositivo de regulación de la presión en las cámaras de un gato hidráulico que comprende una asiento (5) de válvula hueco que se extiende sensiblemente longitudinalmente entre dos porciones de los extremos, estando conectado el cuerpo del asiento de válvula (5) a una fuente de fluido presurizado (18), estando conectada cada una de las porciones de los extremos del asiento de válvula (5) a una cámara de dicho gato hidráulico y adaptada para acoger una válvula (7a, 7b) que permite controlar la realimentación con fluido hidráulico de la cámara del gato, caracterizado porque un muelle (6) de retorno de la válvula está dispuesto en dicho asiento de válvula (5) y porque cada uno de los extremos de dicho muelle (6) de retorno de válvula está enganchado a una de dichas válvulas (7a, 7b).
Description
Dispositivo de realimentación de las cámaras de
un gato hidráulico.
La presente invención se refiere a un dispositivo
de regulación de la presión en las cámaras de un gato hidráulico,
en particular cuando el gato hidráulico es utilizado como
amortiguador.
La invención se refiere más particularmente a un
dispositivo de realimentación con fluido hidráulico de las cámaras
de un gato hidráulico utilizado como amortiguador.
La invención encuentra en particular, pero no
exclusivamente, aplicación en el campo aeronáutico. En este marco,
el gato es empleado por ejemplo para accionar mandos de gobierno de
una aeronave y es apto para ser utilizado para asegurar una
amortiguación tanto en el modo de funcionamiento normal como en el
modo de emergencia.
La figura 1 ilustra de forma esquemática un
dispositivo clásico de regulación de la presión en las cámaras de
un gato hidráulico 1 utilizado como amortiguador. Dicho gato
hidráulico 1 comprende una cámara 14 llena de un fluido hidráulico
en la que se desplazan un pistón 13 y un vástago de mando 11
solidario de dicho pistón. La posición del pistón 13 en la cámara
14 define a un lado y otro de dicho pistón 13 dos cámaras, Cámara 1
y Cámara 2, respectivamente a la izquierda y la derecha de dicho
pistón 13.
El gato hidráulico 1 recibe por su vástago de
mando 11 un movimiento alternativo representado por la flecha 12,
teniendo dicho vástago hidráulico 1 la función de amortiguar dicho
movimiento alternativo. A este fin, el fluido hidráulico pasa de
una cámara a otra atravesando un restrictor 3.
Se produce entonces un aumento de la presión en
la cámara comprimida por el movimiento de dicho vástago de mando 11
y una disminución de la presión en la cámara opuesta, denominada
entonces cámara en depresión. Si dicha cámara en depresión es
sometida a una importante bajada de la presión, se puede producir
un fenómeno de cavitación que no permite al dispositivo amortiguador
de gato hidráulico asegurar, en ese momento, la amortiguación
esperada.
Con el fin de evitar este fenómeno de cavitación,
cada una de las cámaras, Cámara1, Cámara 2, está conectada de forma
clásica a un dispositivo 2 que permite realimentar dicho gato 1 con
fluido hidráulico.
Un acumulador hidráulico 4 presuriza el fluido
hidráulico por encima de la presión atmosférica. El fluido
presurizado de esta forma circula desde dicho acumulador físico 4
hacia el dispositivo 2. Dicho dispositivo tiene entonces la función
de alimentar con fluido hidráulico presurizado, cuando esto es
necesario, la Cámara 1 o la Cámara 2 en depresión.
Como se ha esquematizado en la figura 1, dicho
dispositivo 2 es del tipo "antirretorno", pudiendo circular el
fluido únicamente desde dicho dispositivo 2 hacia dichas cámaras:
Cámara 1 y Cámara 2 de dicho gato 1.
El dispositivo 2 de realimentación con fluido de
las cámaras de un gato hidráulico, como el ilustrado
esquemáticamente en la figura 1, comprende de forma clásica dos
válvulas antirretorno. Dichas dos válvulas antirretorno están
dispuestas separadamente o colocadas gualdrapeadas en el mismo
mandrilado. Y cada válvula antirretorno posee de esta manera su
propio muelle y su propia guía de válvula.
De esta manera, un dispositivo de este tipo, para
la realimentación con fluido de las cámaras de un gato hidráulico,
es voluminoso y el número de piezas necesarias para su realización
importante. El volumen y la complejidad de realización de un
dispositivo de este tipo son en particular tales que, en especial
el volumen, la masa y el coste de realización de un dispositivo de
este tipo son elevados.
El documento JPII-63081 muestra
otro dispositivo del mismo tipo que comprende las características
del preámbulo de la reivindicación 1.
Un objetivo de la invención es paliar los
inconvenientes que se han citado anteriormente.
A este fin, la invención propone un dispositivo
de regulación de la presión en las cámaras de un gato hidráulico
que comprende un asiento de válvula hueco, que se extiende
sensiblemente longitudinalmente entre dos porciones de sus extremos,
estando conectado el cuerpo del asiento de válvula a una fuente de
fluido presurizado, estando conectada cada una de las porciones de
los extremos del asiento de válvula a una cámara del gato
hidráulico y adaptada para recibir una válvula que permite
controlar la realimentación con fluido hidráulico de dicha cámara
del gato, caracterizado porque un muelle de retorno de la válvula
está dispuesto en dicho asiento de válvula y porque cada uno de los
extremos de dicho muelle de retorno de la válvula está enganchado a
una de dichas válvulas.
De esta manera, el dispositivo objeto de la
invención sólo necesita un muelle. Además, el equipo móvil
constituido por el muelle y las válvulas no necesita ser guiado.
Debido a la fuerza de retorno ejercida por dicho muelle, las
válvulas retornan efectivamente de forma automática, después de su
elevación, sobre las porciones de los extremos del asiento de
válvula. El dispositivo objeto de la invención no es utilizado por
lo tanto como guía de válvulas. El volumen del dispositivo objeto
de la invención es así limitado y su realización está
simplificada.
El dispositivo objeto de la invención impide
además la circulación del fluido hidráulico desde las mencionadas
cámaras del gato hacia el mencionado asiento de válvula, realizando
así dichas válvulas también la función de válvulas
antirretorno.
De manera preferente, la separación de cada una
de las válvulas desde su posición de equilibrio, en contacto con la
porción del extremo correspondiente del asiento de válvula, es
realizada desde el momento en que existe una diferencia de presión
suficiente entre la cámara del gato hidráulico, a la que dicha
porción del extremo de dicho asiento de válvula está unida, y el
interior de dicho asiento de válvula, que autoriza de esta forma la
realimentación con fluido hidráulico presurizado de dicha cámara
del gato.
De forma preferente, cada uno de los extremos del
muelle de retorno de válvula está enganchado a una de las válvulas
sensiblemente en su centro de forma adaptada para que el equipo
móvil constituido por el muelle y las válvulas no tenga necesidad
de ser guiado, volviendo en particular dichas válvulas
automáticamente a su posición de equilibrio después de haber sido
separadas de la misma, incluso si dichas válvulas no han sido
separadas perfectamente en el eje del asiento de válvula.
De forma no limitativa, las válvulas utilizadas
en el marco de la invención son de superficie esférica o
cónica.
Según un primer modo de realización de la
invención, un orificio atraviesa cada una de las válvulas y cada
una de las porciones de los extremos del muelle forma un hilo apto
para introducirse en dichos orificios. Dichos hilos de los extremos
sobresalen de los orificios y son soldados a la salida a dichas
válvulas para permitir el enganche de cada uno de los extremos de
dicho muelle a una de dichas válvulas.
De manera ventajosa, se realiza una regulación de
la tensión del muelle, una vez se ha soldado una primera porción
del extremo del muelle a una primera válvula, estirando la otra
porción del extremo del muelle a través del orificio que atraviesa
diametralmente la segunda válvula hasta obtener la tensión deseada.
La otra porción del extremo de dicho muelle es soldada seguidamente
a dicha segunda válvula.
Según un segundo modo de realización de la
invención, las válvulas presentan un tetón perforado por un orificio
y cada una de las porciones extremas del muelle de retorno de
válvula forma un bucle extremo. Dichos bucles extremos son alojados
en dichos orificios de los tetones para permitir el enganchado de
cada uno de los extremos de dicho muelle de retorno de válvula a
una de dichas válvulas.
De forma preferente, dichas válvulas no pueden
ser separadas simultáneamente de dichas porciones de los extremos de
dicho asiento de válvula, lo que impide la alimentación simultánea
de las cámaras de dicho gato.
Otras características, objetivos y ventajas de la
invención aparecerán con la lectura de la descripción detallada que
sigue, y haciendo referencia a los dibujos anexos, dados a título
de ejemplos no limitativos y en los que:
- la figura 1, ya comentada, representa
esquemáticamente un dispositivo de regulación de la presión en las
cámaras de un gato hidráulico utilizado como amortiguador;
- la figura 2 representa esquemáticamente el
dispositivo para la realimentación con fluido de las cámaras de un
gato hidráulico objeto de la invención;
- la figura 3 ilustra un primer modo de
realización del enganche del muelle de tracción a las válvulas con
superficie esférica;
- la figura 4 representa un vista en sección de
un dispositivo de acuerdo con la invención, siendo realizado el
enganche del muelle de tracción a las válvulas de acuerdo con el
primer modo de realización ilustrado en la figura 3;
- la figura 5 ilustra un segundo modo de
realización del enganche del muelle de tracción a las válvulas de
superficie esférica.
Como se a representado en la figura 2, el
dispositivo 2 objeto de la invención para la realimentación con
fluido de las cámaras de un gato hidráulico comprende un asiento 5
de válvula que recibe la alimentación de fluido del acumulador
hidráulico al que está conectado por el conducto 18.
Dicho asiento 5 de válvula es sensiblemente
cilíndrico y está lleno de fluido hidráulico que ha sido
previamente presurizado por el acumulador hidráulico. Dicho asiento
5 de válvula dispone en cada uno de sus extremos de un asiento de
válvula apto para recibir una válvula 7a, 7b y por esta razón será
denominado a partir de ahora doble asiento de válvula.
Las válvulas 7a, 7b tienen preferentemente una
superficie esférica ó cónica de tal manera que entre en contacto de
forma eficaz con cada una de las porciones de los extremos del
doble asiento 5 de válvula para asegurar la estanqueidad del
dispositivo objeto de la invención.
Cada uno de los extremos del doble asiento de
válvula 5 está conectado a una de las cámaras, Cámara 1, Cámara 2
del gato hidráulico utilizado como amortiguador permitiendo, cuando
esto es necesario, la realimentación con fluido hidráulico de una
de las cámaras Cámara 1, Cámara 2 del gato hidráulico.
Un muelle de tracción 6 está dispuesto en el
centro de dicho doble asiento de válvula 5 y las válvulas 7a, 7b
están enganchadas respectivamente a cada uno de los extremos de
dicho muelle de tracción 6.
De forma ventajosa, las válvulas 7a, 7b son
estiradas por su centro por cada uno de los extremos de dicho
muelle de tracción 6.
De esta manera, dichas válvulas 7a,7b unidas
entre sí por dicho muelle de tracción 6 están, en su posición de
equilibrio, alojadas en su asiento correspondiente a un lado y otro
de dicho doble asiento de válvula 5 lleno de fluido presurizado. La
fuerza de retorno ejercida por el muelle 6 sobre cada una de las
válvula 7a, 7b sensiblemente en su centro permite mantener dichas
válvulas 7a, 7b en contacto con dicho doble asiento de válvula 5 y
prevenir el flujo de dicho fluido hacia una de las cámaras.
El muelle de tracción 6 constituye ventajosamente
un muelle de retorno de válvula. Efectivamente después de ser
separadas de su posición de equilibrio, dichas válvulas 7a, 7b
vuelven de forma automática, debido a la fuerza de retorno ejercida
por dicho muelle 6, en su posición de equilibrio, a alojarse en sus
asientos respectivos, incluso si dichas válvulas no han sido
perfectamente separadas en el eje de dicho doble asiento de válvula
5. Así el equipamiento móvil, constituido por el muelle 6 y las
mencionadas válvulas 7a, 7b, no tiene, debido a su construcción, la
necesidad de ser guiado.
En el momento en que la diferencia de presión
entre una de las cámaras Cámara 1 o Cámara 2 del gato hidráulico, en
este momento en depresión, y el interior del doble asiento de
válvula 5 es lo suficientemente importante, la válvula conectada a
dicha cámara en depresión se separa de su posición de equilibrio. El
muelle 6 es entonces estirado del lado correspondiente a dicha
válvula separada de su posición de equilibrio, ejerciendo sobre
ésta una fuerza de retorno, y el fluido presurizado contenido en el
doble asiento de válvula 5 fluye entonces hacia dicha cámara en
depresión. Una vez regularizada la diferencia de presión, dicha
válvula vuelve, debido a la fuerza de retorno ejercida por dicho
muelle 6, a su posición de equilibrio en contacto con el doble
asiento de válvula 5 bloqueando así el flujo del fluido
hidráulico.
De forma ventajosa, dichas válvulas 7a, 7b no
pueden ser separadas simultáneamente de su posición de equilibrio en
contacto con el doble asiento de válvula 5. Por lo tanto no puede
realizarse la alimentación simultánea de las dos cámaras Cámara 1,
Cámara 2 y así se previene un funcionamiento defectuoso del
dispositivo de regulación de la presión en las cámaras del gato
hidráulico.
Además, la disposición de las piezas del
dispositivo objeto de la invención permite crear ventajosamente un
conjunto comprobable antes de su montaje definitivo en el aparato
al que está destinado.
Desde luego, las válvulas 7a, 7b no sólo son unas
válvulas de realimentación aptas para permitir la circulación del
fluido desde dicho doble asiento de válvula 5 hacia las cámaras del
gato, sino que son también unas válvulas antirretorno aptas para
impedir la circulación del fluido desde dichas cámaras del gato
hacia el mencionado doble asiento de válvula 5.
La siguiente descripción presenta de forma no
limitativa dos modos de realización particulares de la invención, y
más precisamente dos modos de realización del enganche del muelle
de tracción a las válvulas de superficie esférica.
La figura 3 presenta un primer modo de
realización del enganche del muelle de tracción 6 a las válvulas
16a, 16b. Cada una de dichas válvulas 16a, 16b comprende
respectivamente un tetón 14a, 14b que se extiende hacia el interior
del doble asiento de válvula 5.
Cada uno de los tetones 14a, 14b es atravesado
respectivamente por un orificio 15a, 15b apto para recibir una
porción en forma de bucle del extremo del muelle 6. De manera
ventajosa, dicho muelle 6 es apto para extenderse lo suficiente
como para que, una vez la primera porción del extremo en forma un
bucle es introducida en el orificio del tetón de una válvula (por
ejemplo el bucle del extremo izquierdo del muelle 6 introducido en
el orificio 15a del tetón 14a de la válvula 16a), permitir el
ensamblado de la segunda porción del otro extremo que forma un bucle
(el bucle del extremo derecho en este ejemplo) con la otra válvula
(aquí la válvula 16 b) y por lo tanto la constitución del
equipamiento móvil constituido por dicho muelle 6 y dichas válvulas
16a, 16b en dicho asiento de válvula 5.
La figura 4 representa de manera más precisa una
vista en sección de un dispositivo de acuerdo con la invención para
el que el enganche del muelle 6 de tracción de las válvulas 16a,
16b es realizado de acuerdo con el primer modo de realización
ilustrado en la figura 3. Las referencias 19 y 30 representan la
comunicación de cada una de las porciones de los extremos del doble
asiento de válvula 5 con una de las cámaras del gato hidráulico,
siendo desde luego autorizada dicha comunicación únicamente cuando
la válvula correspondiente es separada de su posición
equilibrio.
La figura 5 presenta un segundo modo de
realización del enganche del muelle de tracción 6 a las válvulas
17a, 17b. Cada una de las válvulas 17a, 17b es una bola perforada
por un orificio a través de su diámetro. Dichos orificios se
extienden longitudinalmente en prolongación del eje longitudinal de
dicho doble asiento de válvula 5 y son aptos para recibir una
porción de un extremo del muelle 6 que forma un hilo.
De forma preferente, dichas porciones del extremo
del muelle 6 en forma de hilo sobresalen de las bolas que forman las
válvulas 17a, 17b y son soldadas a la salida de dichas bolas que
forman válvulas 17a, 17b en los puntos referenciados 8 y 9 en la
figura 5. El subconjunto formado por las válvulas 17a, 17b y el
muelle de tracción 6 es entonces indesmontable.
Cuando tiene lugar la operación de soldadura de
las porciones del extremo del muelle a las bolas que forman las
válvulas, se puede realizar ventajosamente un ajuste de la tensión
del muelle 6. A este fin, inicialmente se lleva a cabo una primera
soldadura (por ejemplo la soldadura 8) sobre una primera porción del
extremo del muelle. Una vez realizada esta primera soladura, la
otra porción del muelle es estirada, manteniendo la válvula del
lado de esta otra porción del extremo del muelle en contacto con el
doble asiento de válvula 5 (la válvula 17a en el marco de este
ejemplo), hasta alcanzar la tensión deseada del muelle. Con la
flecha 10 se ha representado esquemáticamente en la figura 5 la
regulación de la tensión del muelle. Seguidamente se realiza la
segunda soldadura (en este ejemplo la soldadura 9) haciendo
indesmontable el subconjunto formado por dichas válvulas 17a, 17b y
el muelle de tracción 6. El estiramiento de la porción del extremo
del muelle 6 que forma un hilo a través del orificio en la válvula,
con vistas a la regulación de la tensión del muelle, permite
asegurar ventajosamente una regulación particularmente precisa del
tarado de la válvula.
Claims (9)
1. Dispositivo de regulación de la presión en las
cámaras de un gato hidráulico que comprende una asiento (5) de
válvula hueco que se extiende sensiblemente longitudinalmente entre
dos porciones de los extremos, estando conectado el cuerpo del
asiento de válvula (5) a una fuente de fluido presurizado (18),
estando conectada cada una de las porciones de los extremos del
asiento de válvula (5) a una cámara de dicho gato hidráulico y
adaptada para acoger una válvula (7a,7b) que permite controlar la
realimentación con fluido hidráulico de la cámara del gato,
caracterizado porque un muelle (6) de retorno de la válvula
está dispuesto en dicho asiento de válvula (5) y porque cada uno de
los extremos de dicho muelle (6) de retorno de válvula está
enganchado a una de dichas válvulas (7a,7b).
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque impide además la circulación del fluido
hidráulico desde dichas cámaras del gato hacia dicho asiento de
válvula (5), actuando dichas válvulas de esta manera también como
válvulas antirretorno.
3. Dispositivo según una de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque una de las válvulas (7a,7b)
es separada de su posición de equilibrio en contacto con la porción
de extremo correspondiente de dicho asiento de válvula (5) en el
momento en que existe una diferencia de presión suficiente entre la
cámara del gato hidráulico, a la que la porción del extremo de dicho
asiento de válvula (5) está conectada, y el interior de dicho
asiento de válvula (5), permitiendo así la realimentación con
fluido presurizado de dicha cámara del gato.
4. Dispositivo según una de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque cada uno de los extremos
del muelle (6) de retorno de válvula está enganchado a una de las
válvulas (7a,7b) sensiblemente en su centro de forma adaptada para
que el equipamiento móvil constituido por dicho muelle (6) y dichas
válvulas (7a, 7b) no necesite ser guiado.
5. Dispositivo según una de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque las válvulas (7a, 7b) son
de superficie esférica ó cónica.
6. Dispositivo según una de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque un orificio atraviesa cada
una de las válvulas (17 a,17b) y cada una de las porciones de los
extremos de dicho muelle (6) tienen la forma de un hilo y están
adaptadas para ser introducidas en dichos orificios, sobresaliendo
dichas porciones de hilo de dichos orificios y siendo éstas
soldadas a la salida de dichos orificios a dichas válvulas (17a,
17b) para permitir el enganche de cada uno de los extremos de dicho
muelle (6) a una de dichas válvulas (17 a,17b).
7. Dispositivo según la reivindicación 6,
caracterizado porque se realiza una regulación de la tensión
del muelle (6), una vez haya sido soldada a una primera válvula una
primera porción de extremo de dicho muelle (6) en forma de hilo,
estirando el otro extremo de dicho muelle (6) a través del orificio
que atraviesa diametralmente la segunda válvula hasta obtener la
tensión deseada, siendo entonces, dicha otra porción de extremo de
dicho muelle (6), soldada a dicha segunda válvula.
8. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 5, caracterizado porque las válvulas (16a, 16b)
comprenden un tetón (14a, 14b) atravesado por un orificio
(15a,15b), y cada una de dichas porciones de los extremos de dicho
muelle (8) forma un bucle, dichos bucles de los extremos son
recibidos en los orificios (15 a, 15b) de dichos tetones (14a, 14b)
para permitir el enganche de cada uno de los extremos de dicho
muelle (6) a una de dichas válvulas (15a, 15b).
9. Dispositivo según una de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque dichas válvulas (7a, 7b) no
pueden ser separadas simultáneamente de dichas porciones de los
extremos de dicho asiento de válvula (5), previniendo así la
alimentación simultánea de dichas cámaras de dicho gato.
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