PL174549B1 - Hydrauliczny blok sterujący - Google Patents

Abstract

1. Hydrauliczny blok sterujący utworzony © ze spiętych ze sobą płytami zamykającymi prostopadłościennych kadłubów rozdzielaczy sekcyjnych, trójpołożeniowych z których każdy ma główny obwód hydrauliczny sterowany suwakiemustalonymsprężyną,orazmaniezależny obwód sterowania suwakiem za pomocą pilota przyłączonego do jednej z powierzchni danego rozdzielacza, znamienny tym, że w każdym rozdzielaczu sekcyjnym (RS) linia zasilania obwodu głównego składasię zprzelotowegootworu (P1) i przynależnego do niego kanału (KP1), zaś linia spływu obwodu głównego składa się z przelotowych otworów (T1)i przynależnych kanałów (KTl), natomiast linia zasilania obwodu sterowania składa się z przelotowego otworu (P2) i przynależnego do niego kanału (KP2), zaś linia spływu obwodu sterowania składa się z przelotowego otworu (T2) i przynależnego do niego kanału (KT2), a ponadto kanały sterujące (KX i KY) obwodu sterowania połączone są z komorami (K1 i K2) rozdzielacza i obydwa te obwody leżą po tej samej stronie suwaka (S).

Description

Przedmiotem wynalazku jest hydrauliczny blok sterujący umożliwiający budowę układów sterujących hydrauliki siłowej maszyn, w szczególności maszyn górniczych.

Znany jest zawór rozdzielczy blokowy suwakowy trójpołożeniowy składający się z n sekcji rozdzielczych i pokrywy wejściowej, służący do realizacji różnych schematów funkcjonalnych zasilania odbiorników hydraulicznych. W tym zaworze przepływ czynnika roboczego odbywa się przez dziewięć pionowych dróg ciśnieniowych mieszczących się w obrysie korpusu, z których cztery drogi biegną przez powierzchnie połączeń sekcji w bloku. Liczba dróg ciśnieniowych przechodzących przez te sekcje, oraz liczba sekcji tworzących blok decyduje o liczbie i średnicy śrub mocujących blok sekcji.

Szczelność na połączeniach sekcji jest uzyskiwana drogą następujących zabiegów: umieszczenia pierścieni uszczelniających w gniazdach przy drogach ciśnieniowych, przestrzegania wysokich wymagań obróbki płaszczyzn połączeniowych sekcji, to jest chropowatości i płaskości powierzchni, stosowania określonej wartości momentu dokręcania śrub mocujących. Niedomaganiem tego zaworu rozdzielczego, blokowego są przecieki występujące podczas pracy na połączeniach sekcji, spowodowane oddziaływaniem ciśnienia cieczy na powierzchnię wokół dróg przepływowych. To ciśnienie wywołuje znaczne siły rozciągające w śrubach mocujących, które wydłużając się tworzą małe szczeliny, przez które następuje przeciek.

Z polskiego opisu patentowego nr 146 235 jest znany zawór rozdzielczy blokowy, suwakowy, trójpołożeniowy który ma mniejszą liczbę linii ciśnieniowych w bloku tj. trzy. Składa się on z sekcji rozdzielczych podwójnych i pojedynczej oraz z pokrywy wejściowo-zlewowej połączonych wzajemnie śrubami. W każdej sekcji tego bloku rozdzielaczy jest tylko jeden obwód hydrauliczny. Ten obwód ma linię zasilania, linię zlewu i linię bocznikową, które przechodzą przez sekcje oraz ma linie odbiorników umieszczone poprzecznie. Przelotowe otwory łączące poszczególne linie na powierzchniach łączenia sekcji leżą w płaszczyźnie suwaków sterujących.

174 549

Wadą tego rozwiązania jest występowanie w jego obwodzie hydraulicznym dodatkowej linii bocznika. Ta linia bocznikowa zwiększa ilość połączeń, które muszą być uszczelnione na powierzchniach łączenia sąsiednich sekcji.

Z polskiego opisu patentowego nr 143 766 jest znany rozdzielacz suwakowy, trójpołożeniowy składający się z pojedynczego korpusu z kanałami połączeniowymi, oraz z suwaka sterującego, połączonego z ręczną dźwignią sterowania. W tym rozdzielaczu znajdują się dwa obwody hydrauliczne tj. obwód główny, oraz obwód sterowania, które to obwody są niezależne od siebie.

W maszynach górniczych w których jest zastosowany ten rozdzielacz, stworzono możliwość również i elektrycznego sterowania ruchami jego suwaka. W tym celu wspomniany obwód sterowania suwakiem został połączony z dodatkowym rozdzielaczem elektrohydraulicznym. Tak więc oba rozdzielacze zostały ze sobą połączone przewodami hydraulicznymi, lecz znajdują się one w pewnej odległości od siebie. W przypadku istnienia w maszynie rozbudowanych układów niezależnego sterowania wieloma odbiornikami hydraulicznymi, każdy z odbiorników wyposaża się w wyżej opisaną parę rozdzielaczy.

Wadą tego rozwiązania jest nie tylko duża liczba przewodów hydraulicznych łączących ze sobą oba rozdzielacze, lecz również duża liczba przewodów doprowadzających linie zasilania i linie spływu do i od każdego z osobna. Ten układ zajmuje dużo miejsca i cechuje się powiększonymi stratami ciśnienia. Poza tym ze względu na mnogość przewodów hydraulicznych ów układ jest bardziej podatny na awarie.

Istota rozwiązania według wynalazku polega na tym, że w każdym rozdzielaczu sekcyjnym wchodzącym w skład hydraulicznego bloku sterującego, główny obwód hydrauliczny sterowany suwakiem, jak i niezależny obwód sterowania suwakiem za pomocą pilota przyłączonego do jednej z powierzchni tego rozdzielacza - znajdują się po tej samej stronie suwaka. W każdym rozdzielaczu sekcyjnym linia zasilania obwodu głównego składa się z przelotowego otworu i przynależnego do niego kanału, zaś linia spływu w tym obwodzie składa się z dwóch przelotowych otworów i przynależnych do nich kanałów. Podobnie linia zasilania obwodu sterowania suwakiem - w każdym rozdzielaczu sekcyjnym - składa się z przelotowego otworu i przynależnego kanału, zaś linia spływu w tym obwodzie składa się z przelotowego otworu i przynależnego kanału, przy czym kanały sterujące w tym obwodzie są połączone z komorami rozdzielacza, w których znajdują się końce suwaka. Na płaszczyznę łączenia się danego rozdzielacza sekcyjnego z jego pilotem sterującym jest wyprowadzony zarówno kanał zasilający obwodu sterowania połączony z linią zasilania jak i kanał spływowy obwodu sterowania połączony z linią spływową otworu sterowania jak też oba kanały sterujące suwakiem.

Korzystnie jest gdy w kanale łączącym otwór linii zasilania z podtoczeniem dla suwaka w kadłubie danego rozdzielacza sekcyjnego znajduje się zwężka dławiąca.

Rozdzielacz sekcyjny według wynalazku umożliwia zbudowanie bloków sterujących o dowolnej liczbie odbiorników hydraulicznych. Dzięki zwartej budowie bloku sterującego pozbawionego linii bocznikowej i ograniczonej do niezbędnego minimum liczbie przewodów hydraulicznych w układzie, zmniejszyły się straty ciśnienia. Zmniejszone są gabaryty instalacji hydraulicznej. Dzięki podwójnemu sterowaniu blokiem rozdzielaczy tzn. ręcznemu i elektrycznemu, iskrobezpiecznemu - rozdzielacze mogą być szeroko stosowane w maszynach do pracy w różnych miejscach m. in. w maszynach samojezdnych, również i do pracy w wyrobiskach podziemnych, gdzie szczególnie przydatne są układy ze sterowaniem iskrobezpiecznym.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania jest uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia rozdzielacz sekcyjny w przekroju pionową płaszczyzną A-A, fig. 2 - składający się z pięciu rozdzielaczy sekcyjnych blok sterujący wraz z zabudowanymi pięcioma pilotami sterującymi, fig. 3 przedstawia przekrój przez pojedynczy rozdzielacz sekcyjny z zabudowaną zwężką dławiącą, oraz z zaznaczeniem obwodów hydraulicznych.

Rozdzielacz sekcyjny RS przedstawiony na fig. 1 ma kadłub K w formie prostopadłościanu. Wewnątrz kadłuba K jest centralnie umieszczony sterujący suwak S, mający z jednej strony ustalającą sprężynę SU, a z drugiej strony wyprowadzony na zewnątrz trzpień z zamocowaną ręczną dźwignią R. Na obu końcach suwaka w kadłubie K znajdują się komory K1 i K2, przeznaczone do hydraulicznego sterowania suwakiem S. Po jednej stronie suwakaS w kadłubie

174 549 znajdują się gniazda odbiorników A i B połączone kanałami z odpowiednimi komorami w przestrzeni suwaka. Po drugiej stronie suwaka S w kadłubie znajdują się:

- otwór przelotowy zasilający P1 doprowadzający ciecz hydrauliczną z obwodu głównego do rozdzielacza RS, oraz kanał KP1 łączący ten otwór z odpowiednią komorą w przestrzeni suwaka S,

- dwa otwory przelotowe spływowe T1 odprowadzaj ące do zbiornika ciecz hydrauliczną z rozdzielacza RS oraz kanały KT1 łączące te otwory z odpowiednimi komorami w przestrzeni suwaka S,

- otwór przelotowy zasilający P2 doprowadzający ciecz hydrauliczną z układu sterowania do pilota sterującego PS, oraz kanał KP2 łączący otwór P2 z płaszczyzną P łączenia rozdzielacza RS z pilotem sterującym PS,

- otwór przelotowy spływowy T2 odprowadzający ciecz hydrauliczną z pilota sterującego PS do zbiornika oraz kanał KT2 łączący otwór T2 z płaszczyzną P łączenia rozdzielacza RS z pilotem sterującym PS,

- dwa kanały sterujące KX i KY łączące komory rozdzielaczy odpowiednio K1 i K2 z płaszczyzną P łączenia rozdzielacza RS z pilotem sterującym PS.

Ponadto po obu stronach suwaka S znajdują się otwory przelotowe, przez które przechodzą śruby SR spinające przelegające do siebie bokami rozdzielacze sekcyjne RS.

Na płaszczyźnie P łączenia rozdzielacza z pilotem sterującym PS, znajdują się gwintowane otwory, dzięki którym łączy się za pomocą śrub pilot sterujący PS z rozdzielaczem sekcyjnym RS. Pilot sterujący PS jest zbudowany z dwóch sterowników elektrohydraulicznych, iskrobezpiecznych ST oraz płyty sterowanika PŁ z wewnętrznym układem kanałów.

Na fig. 2 przedstawiono w widoku z przodu blok sterujący zmontowany z pięciu rozdzielaczy sekcyjnych RS z nadbudowanymi na nich pięcioma pilotami sterującymi PS. Rozdzielacze RŚ są spięte za pomocą płyt zamykających PZ oraz śrub SR.

Na fig. 3 przedstawiono rozdzielacz hydrauliczny sekcyjny RS w wykonaniu przeznaczonych do zabudowy płytowej w linii odbiornika. Zamiast gwintowanych gniazd A i B obsługujących odbiornik znajdują się tu kanały A1 i B1 oraz dodatkowe kanały spływowe TA i TB wyprowadzone na płaszczyznę D łączenia rozdzielacza z płytą urządzeń odbiornika hydraulicznego. Dla ograniczenia przepływu w odbiorniku hydraulicznym obsługiwanym przez dany rozdzielacz sekcyjny RS posiada on zwężkę dławiącą Z umieszczoną w kanale KP1 linii zasilania obwodu głównego. Na fig. 3 pokazano oba obwody hydrauliczne tj. obwód główny i obwód sterujący suwakiem.

Ciecz hydrauliczna pod ciśnieniem jest doprowadzana do każdego rozdzielacza RS za pomocą otworów PI. Podobnie za pomocą otworów P2 doprowadzana jest ciecz sterująca do każdego rozdzielacza RS, a z niego za pomocą kanałów KP2 trafia do pilotów sterujących PS. Po przesterowaniu jednego ze sterowników ST w pilocie sterującym PS ciecz sterująca z kanału KP2 jest kierowana wewnętrznym układem połączeń pilota PS do kanału KX lub KY, a z niego do komory KI lub K2, wywołując przesterowanie suwaka S rozdzielacza RS, co z kolei powoduje skierowanie cieczy hydraulicznej z otworu zasilającego P1 i kanału KPI do gniazda hydraulicznego odbiornika A lub do gniazda hydraulicznego odbiornika B - w zależności od tego, w którą stronę został przemieszczony suwak S. Podobnie dzieje się w przypadku ręcznego przesterowania suwaka dźwignią R. Jednocześnie poprzez gniazdo przyłączowe odbiornika A, lub poprzez gniazdo przyłączowe odbiornika B ciecz hydrauliczna spływa z danego odbiornika i trafia za pomocąjednego z kanałów KT1 do jednego z otworów spływowych T1. Po zwolnieniu sterownika ST ciecz hydrauliczna sterująca jest wypychana z komór K1 lub K2 przez suwak S będący pod działaniem sprężyny SU. Ciecz poprzez kanały KX lubKY wędruje wewnętrznym systemem kanałów pilota sterującego PS do kanału KT2, a z niego do otworu spływowego T2 rozdzielacza RS.

174 549

PS

Fig.2

Z P1 KP1 P

Obwód sterowania

174 549

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 2,00 zł

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Hydrauliczny blok sterujący utworzony ze spiętych ze sobą płytami zamykającymi prostopadłościennych kadłubów rozdzielaczy sekcyjnych, trójpołożeniowych z których każdy ma główny obwód hydrauliczny sterowany suwakiem ustalonym sprężyną, oraz ma niezależny obwód sterowania suwakiem za pomocą pilota przyłączonego do jednej z powierzchni danego rozdzielacza, znamienny tym, że w każdym rozdzielaczu sekcyjnym (RS) linia zasilania obwodu głównego składa się z przelotowego otworu (P1) i przynależnego do niego kanału (KP1), zaś linia spływu obwodu głównego składa się z przelotowych otworów (T1) i przynależnych kanałów (KT1), natomiast linia zasilania obwodu sterowania składa się z przelotowego otworu (P2) i przynależnego do niego kanału (KP2), zaś linia spływu obwodu sterowania składa się z przelotowego otworu (T2) i przynależnego do niego kanału (KT2), a ponadto kanały sterujące (KX i KY) obwodu sterowania połączone są z komorami (K1 i K2) rozdzielacza i obydwa te obwody leżą po tej samej stronie suwaka (S).
2. 2. Hydrauliczny blok sterujący według zastrz. 1, znamienny tym, że na płaszczyznę (P) łączenia rozdzielacza sekcyjnego (RS) z pilotem sterującym (PS) jest wyprowadzony zarówno kanał zasilający (KP2) obwodu sterowania połączony z otworem (P2) linii zasilania, jak i kanał spływowy (KT2) obwodu sterowania połączony z otworem (T2) linii spływowej obwodu sterowania jak też kanały sterujące (KX i KY) połączone z komorami (K1 i K2) rozdzielacza.
3. 3. Hydrauliczny blok sterujący według zastrz. 1, znamienny tym, że w kanale (KP1) łączącym otwór (P1) linii zasilania z podtoczeniem dla suwaka w kadłubie (K), znajduje się zwężka dławiąca (Z).