PL198753B1

PL198753B1 - Electrohydraulically operated final control distributor

Info

Publication number: PL198753B1
Application number: PL354941A
Authority: PL
Inventors: Helmut Sznapka; Ryszard Diederichs
Original assignee: Ct Kt Maszyn Gorniczych Komag
Priority date: 2002-07-08
Filing date: 2002-07-08
Publication date: 2008-07-31
Also published as: PL354941A1

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest rozdzielacz wykonawczy sterowany elektrohydraulicznie, zw laszcza do uk ladów hydraulicznych i elektro- hydraulicznych, do przyleg lego sterowania sekcjami scianowej obudowy zmechanizowa- nej. Rozdzielacz wykonawczy ma budow e mo- du low a korpusu oraz osiowy przep lyw cieczy roboczej od i do odbiornika poprzez wspólny osiowy kana l przep lywowy, który stanowi wn etrze przesuwnej tulei (8) zasilaj acego zaworu (5). PL PLThe subject of the invention is an electrohydraulically controlled actuator, in particular for hydraulic and electro-hydraulic systems, for adjacent control of sections of a wall powered support. The executive distributor is built of a body mod- ule and an axial flow of the working fluid from and to the receiver through a common axial flow channel, which forms inside the sliding sleeve (8) of the supply valve (5). PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest rozdzielacz wykonawczy sterowany elektrohydraulicznie, zwłaszcza do układów hydraulicznych i elektrohydraulicznych, do przyległego sterowania sekcjami ścianowej obudowy zmechanizowanej.The subject of the invention is an electrohydraulically controlled actuator, in particular for hydraulic and electrohydraulic systems, for the adjacent control of sections of a powered roof support.

Znane są różne produkowane rozwiązania konstrukcyjne rozdzielaczy np. rozdzielacze czterodrogowe, blokowe sterowane hydraulicznie za pomocą czynnika roboczego doprowadzanego pod ciśnieniem do tłoczków sterujących. Rozdzielacz blokowy składa się z rozdzielaczy czte rod rogowych zamocowanych wraz z płytami sterującymi do płyty rozdzielacza. Znany rozdzielacz czterodrogowy ma kadłub w kształcie prostopadłościanu, z dwoma otworami głównym, w których są osadzone po dwa zawory hydrauliczne. W dolnej części każdego otworu jest zamontowany zasilający zawór zwrotny, a w górnej spływowy zawór odcinający. Zawory są dociśnięte tulejami zabezpieczonymi pierścieniami osadczymi. W tulejach znajdują się otwory służące do doprowadzania czynnika roboczego pod ciśnieniem do komór nad trzpieniem, spełniającymi funkcję tłoków sterujących. Doprowadzenie czynnika roboczego pod ciśnieniem do tłoków sterujących rozdzielacza jest realizowane za pośrednictwem płyty sterującej przylegającej do powierzchni czołowej tulei rozdzielacza. Płyta rozdzielacza łączy za pomocą giętkich przewodów wysokociśnieniowych rozdzielacze czterodrogowe z układem zasilania, spływu oraz z odbiornikiem.There are many known design solutions of manifolds, e.g. four-way, block manifolds hydraulically controlled by means of a working medium supplied under pressure to the control pistons. The block distributor consists of four corner manifolds fixed with control plates to the distributor plate. The known four-way distributor has a cuboid-shaped body with two main openings in which two hydraulic valves are seated. A feed check valve is mounted at the bottom of each opening and a drain shut-off valve at the top. The valves are pressed with sleeves secured with snap rings. There are openings in the sleeves for supplying the working medium under pressure to the chambers above the mandrel that act as control pistons. The supply of the working medium under pressure to the control pistons of the distributor is realized through the control plate adjacent to the face of the distributor sleeve. The manifold plate connects the four-way manifolds with the supply, run-off and receiver systems by means of high-pressure hoses.

Celem wynalazku jest wyeliminowanie w zestawie wszystkich giętkich wysokociśnieniowych przewodów oraz elementów złącznych pomiędzy odbiornikiem a znanym elektrohydraulicznym rozdzielaczem blokowym, jak i samego elektrohydraulicznego rozdzielacza blokowego.The object of the invention is to eliminate in the assembly all the flexible high pressure lines and the connecting elements between the receiver and the known electrohydraulic block distributor, as well as the electrohydraulic block distributor itself.

Cel ten osiągnięto w rozdzielaczu, o budowie modułowej, z osiowym przepływem czynnika roboczego do i od odbiornika. Rozdzielacz wykonawczy według wynalazku, charakteryzuje się tym, że wnętrze przesuwnej tulei zasilającego zaworu, stanowi wspólny osiowy kanał przepływowy zasilania odbiornika i spływu z odbiornika, przy czym zasilający kanał i spływowy kanał wykonany w korpusie jest usytuowany prostopadle do jego osi wzdłużnej. Przesuwna tuleja zaworu zasilającego ma co najmniej jeden promieniowy otwór do przepływu medium zasilającego. Na zewnętrznej powierzchni przesuwnej tulei ma stożek rozpierany do gniazda sprężyną. Koniec przesuwnej tulei stanowi gniazdo zaworu spływowego. W tulei sterującej, podpierającej zasilający zawór zwrotny, jest kanał usytuowany równolegle do osi rozdzielacza, łączący sterowniczą przestrzeń zamkniętą przyłączem gniazdowym z kanałem zasilania. Przy czym korzystnie jest gdy ten równoległy do osi kanał jest połączony poprzez wewnętrzny kanał z drugim zaworem hydraulicznym usytuowanym w równoległym wydrążonym otworze głównym.This goal was achieved in a modular manifold with an axial flow of the working medium to and from the receiver. An executive manifold according to the invention is characterized in that the inside of the sliding sleeve of the supply valve is a common axial flow channel for the supply of the receiver and the outflow from the receiver, with the supply channel and the outflow channel formed in the body being perpendicular to its longitudinal axis. The sliding sleeve of the feed valve has at least one radial opening for the passage of the feed medium. On the outer surface of the sliding sleeve, it has a cone that is forced into the seat by a spring. The end of the sliding sleeve is the seat of the drain valve. In the control sleeve, supporting the supply check valve, there is a channel located parallel to the axis of the distributor, connecting the control space closed with a socket connection with the supply channel. This axis-parallel channel is preferably connected via an inner channel to a second hydraulic valve situated in the parallel main bore.

Budowa modułowa rozdzielacza, według wynalazku, pozwala na pracę samodzielnie oraz w układzie trzech zespołów hydraulicznych tj. zespołu sterującego kierunkiem przepływu i zespołu sterująco-zabezpieczającego. Daje to w efekcie zwartą konstrukcję i pewność ruchową całego zespołu hydraulicznego.The modular structure of the manifold, according to the invention, allows it to work independently and in a system of three hydraulic units, i.e. the unit controlling the flow direction and the control and protection unit. This results in a compact structure and safe movement of the entire hydraulic unit.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunku w przekroju wzdłużnym.The subject of the invention is shown in an exemplary embodiment in the longitudinal section of the drawing.

Rozdzielacz według wynalazku ma korpus 1 w kształcie prostopadłościanu, do którego zamocowane są rozłącznie przyłącza gniazdowe 2. Korpus 1 ma również gniazda 3 do zamocowania elektrohydraulicznych sterowników podających hydrauliczny impuls sterowniczy na sterujący tłoczek 13 zaworu spływowego.The distributor according to the invention has a cuboid-shaped body 1 to which socket connectors 2 are detachably attached. The body 1 also has seats 3 for mounting electrohydraulic controllers that supply a hydraulic control impulse to the control spool 13 of the discharge valve.

Wewnątrz korpus 1 ma wydrążone dwa równoległe, główne osiowe kanały 4, wewnątrz każdego z nich wzdłuż osi, osadzone są posobnie po dwa hydrauliczne zawory, z których jeden pełni funkcję zaworu zasilającego 5, a drugi zaworu spływowego 6. Zasilający zawór zwrotny 5 i spływowy 6 osadzone w pierwszym osiowym kanale 4 mają wyprowadzenie kanałów na zewnątrz, natomiast drugi zawór hydrauliczny w sąsiednim otworze ma kanały zasilania 11 i spływu 12 połączone wewnątrz korpusu 1 z zaworem hydraulicznym w pierwszym kanale 4. Osiowe kanały 4 zakończone są sterującymi tulejami 20 służącymi do łączenia, z nie pokazanym na rysunku, sterowanym zaworem zwrotnym o przepływie osiowym. Sterująca tuleja 20, od strony odbiornika, ma sterującą przestrzeń 17 połączoną poprzez kanały 18 i 19 z kanałem zasilania 11.Inside, the body 1 has two hollow, parallel, axial main channels 4, inside each of them along the axis, two hydraulic valves are seated in succession, one of which acts as a supply valve 5, and the other a drain valve 6. A supply check valve 5 and a drain 6 embedded in the first axial channel 4 have channels leading to the outside, while the second hydraulic valve in the adjacent opening has supply 11 and outlet 12 channels connected inside the body 1 with a hydraulic valve in the first channel 4. Axial channels 4 are terminated with control sleeves 20 for connecting, with axial flow controlled check valve (not shown). The control sleeve 20, on the receiver side, has a control space 17 connected via channels 18 and 19 to the supply channel 11.

Zasilający zawór zwrotny 5 ma stożek 7, przytwierdzony na zewnętrznej powierzchni przesuwnej tulei 8, który przylega do gniazda 15. Wnętrze tulei 8 stanowi osiowy wspólny kanał przepływowy cieczy roboczej w kierunku zasilania odbiornika i powrót spływu z odbiornika. Przesuwna tuleja 8, od strony zaworu przelewowego 6, ma co najmniej jeden promieniowy otwór 16 umożliwiający przepływ medium roboczego z kanału zasilającego 11 poprzez szczelinę, pomiędzy stożkiem 7 zaworu i jegoThe supply check valve 5 has a cone 7 fixed on the outer surface of the sliding sleeve 8, which abuts on the seat 15. The inside of the sleeve 8 is an axial common flow channel for the working fluid towards the receiver supply and the return flow from the receiver. The sliding sleeve 8, on the side of the overflow valve 6, has at least one radial opening 16 allowing the working medium to flow from the supply channel 11 through the gap between the cone 7 of the valve and its

PL 198 753 B1 gniazdem 15, do osiowego wspólnego kanału przepływowego wewnątrz tulei 8. Równocześnie medium zasilające kolejno kanałami 18 i 19 przepływa do przestrzeni sterującej 17 sterowanego zaworu zwrotnego w sąsiednim kanale 4, co w efekcie prowadzi do podania impulsu ciśnienia do otwarcia sterowanego zaworu zwrotnego współpracującego z rozdzielaczem wykonawczym. Koniec przesuwnej tulei 8 stanowi gniazdo 9 dla zaworu spływowego 6.Pl 198 753 B1 through seat 15 to the axial common flow channel inside the sleeve 8. At the same time, the supply medium successively through channels 18 and 19 flows into the control space 17 of the controlled check valve in the adjacent channel 4, which in turn leads to a pressure impulse to open the controlled check valve cooperating with the executive manifold. The end of the sliding sleeve 8 is a seat 9 for a drain valve 6.

Za zaworem zasilającym 5 jest osadzony spływowy zawór odcinający 6, z tłoczkiem sterującym 13, rozpierany sprężyną. Sterujący tłoczek 13 ma zakończenie w kształcie stożka 10, którym przylega do gniazda 9 zaworu. W korpusie 1 rozdzielacza jest wykonany, prostopadle do jego osi wzdłużnej, wspólny, kanał zasilający 11 i spływowy 12, dla obydwu zaworów hydraulicznych umieszczonych, w dwu równoległych osiowych kanałach 4. Kanał zasilający 11 poprzez otwór 16, w przesuwnej tulei 8, podaje czynnik roboczy osiowym kanale 4 do odbiornika i jednocześnie przez wewnętrzny kanał 19 podaje impuls do analogiczne przestrzeni sterowniczej 17, w drugim równoległym otworze 4. Zasilanie zaworu zasilającego 5, w sąsiednim równoległym otworze 4, odbywa się analogicznie wewnętrznym kanałem zasilania 22. Analogicznie następuje połączenie obu zaworów na spływ wewnętrznym kanałem 21.Downstream of the supply valve 5 there is a discharge shut-off valve 6 with a control spool 13 which is spring loaded. The control piston 13 has a cone-shaped end 10 which rests against the valve seat 9. In the distributor body 1 there is a common supply channel 11 and drainage channel 12, perpendicular to its longitudinal axis, for both hydraulic valves placed in two parallel axial channels 4. The supply channel 11 through the opening 16 in the sliding sleeve 8 supplies the working medium through the axial channel 4 to the receiver and simultaneously, through the internal channel 19, gives an impulse to the analogous control space 17, in the second parallel port 4. The supply valve 5, in the adjacent parallel port 4, is supplied analogously through the internal supply channel 22. The two valves are connected in a similar way on runoff through the inner channel 21.

Zasada działania rozdzielacza przedstawia się następująco. Podanie hydraulicznego impulsu ciśnieniowego od sterownika elektrohydraulicznego na sterujący tłoczek 13 spływowego zaworu odcinającego 6 spowoduje jego przesunięcie w kierunku otworu przepływowego 14. Zamknięcie zaworu spływowego 6 następuje po dociśnięciu stożkowej powierzchni tłoczka 13 do krawędzi otworu 9 wylotowego zaworu. Działające ciśnienie czynnika roboczego wywołuje ciągłe dociskanie powierzchni stożkowej tłoczka 13 do krawędzi otworu wylotowego 9, zapewniając szczelność zaworu spływowego 6 oraz dalsze przesunięcie sterującego tłoczka 13. Przesuwający się tłoczek 13, po pokonaniu oporu sprężyny, odpycha stożek 7 zaworu zasilającego od jego gniazda 15, na skutek czego między gniazdem 15 a stożkiem 7 zaworu powstanie szczelina, przez którą przepływa czynnik roboczy pod ciśnieniem z magistrali zasilającej do osiowego kanału 4 przepływowego, a dalej osiowym wylotem do jednej z komór odbiornika. W tym samym czasie druga komora odbiornika jest połączona z zaworem wypływowym rozdzielacza i następuje przepływ bezciśnieniowy drugim, w równoległym kanale przepływowym, zaworem spływowym poprzez kanał 12 do magistrali spływowej.The principle of operation of the distributor is as follows. Applying a hydraulic pressure impulse from the electrohydraulic controller to the control piston 13 of the discharge shut-off valve 6 will move it towards the flow opening 14. The discharge valve 6 is closed after pressing the conical surface of the piston 13 against the edge of the valve outlet opening 9. The operating pressure of the working medium causes continuous pressing of the conical surface of the piston 13 against the edge of the outlet 9, ensuring the tightness of the drain valve 6 and further displacement of the control piston 13. The moving piston 13, after overcoming the spring resistance, pushes the cone 7 of the supply valve away from its seat 15, as a result, a gap will be formed between the seat 15 and the cone 7 of the valve, through which the working medium flows under pressure from the supply main to the axial flow channel 4 and then the axial outlet to one of the receiver chambers. At the same time, the second receiver chamber is connected to the discharge valve of the distributor, and pressureless flow takes place with the second discharge valve in the parallel flow channel through channel 12 to the discharge main.

Charakterystyczną cechą sterowanego rozdzielacza wykonawczego według wynalazku jest jego uniwersalność, co oznacza możliwość pracy samodzielnie bezpośrednio z odbiornikiem, lub w zespoleniu z jednym względnie dwoma sterowanymi zaworami zwrotnymi o przepływie osiowym, w zależności od funkcji roboczych poszczególnych odbiorników.A characteristic feature of the inventive controlled manifold is its versatility, which means that it can work independently directly with the receiver or in combination with one or two controlled axial flow check valves, depending on the operating functions of the individual receivers.

Samodzielna praca rozdzielacza według wynalazku z odbiornikiem, lub w zespoleniu, eliminuje konieczność stosowania elektrohydraulicznego rozdzielacza blokowego lub typowego bloku zaworowego wraz z owężowaniem i elementami złącznymi.Independent operation of the manifold according to the invention with the receiver, or in combination, eliminates the need to use an electrohydraulic manifold or a typical valve block with a hose and connecting elements.

Claims

1. A hydraulically controlled executive distributor, used in hydraulic and electrohydraulic systems, for adjacent control of sections of a powered roof support, connecting the power source with the receiver, containing coaxially mounted supply valve and drain valve, characterized in that the inside of the sliding sleeve (8), the supply valve (5) is a common axial flow channel of the receiver supply and the output from the receiver, with the supply channel (11) and the outflow channel (12) being made in the body (1) perpendicular to its longitudinal axis.

2. Executive distributor according to claim The feed valve (5) as claimed in claim 1, characterized in that the sliding sleeve (8) of the supply valve (5) has at least one radial bore (16).

3. Manifold according to claim The method of claim 2, characterized in that it has a cone (7) on the outer surface of the sliding sleeve (8).

4. Manifold according to claim A drain valve seat (9) as claimed in claim 3, characterized in that it has a drain valve seat (9) at the end of the sliding sleeve (8).

5. Executive distributor according to claim The method as claimed in claim 1, characterized in that in the control sleeve (20) it has a channel (18) connecting the control space (17) with the supply channel (11).

6. Executive distributor according to claim 3. The pipe according to claim 3, characterized in that the conduit (18) is connected via an inner conduit (19) of an adjacent hydraulic valve.