PL205693B1 - Urządzenie sterujące elektrohydrauliczne - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie sterujące elektrohydrauliczne, znajdujące zastosowanie w szczególności w układach hydraulicznego sterowania górniczych obudów zmechanizowanych.

Znane jest na przykład z niemieckiego opisu patentowego nr DE 196 46 611 C1 urządzenie sterujące z blokiem zaworowym wyposażonym w dwa gniazda zaworowe dla zaworów 3/2 drożnych, uruchamianych za pomocą impulsu sterującego podawanego przez elektromagnesy. Elektromagnesy te osadzone są w otworach wykonanych w bloku zaworowym i utrzymywane we właściwej pozycji za pomocą pokrywy, połączonej złączem śrubowym z blokiem zaworowym. Gniazda zaworowe dla zaworów 3/2 drożnych położone są w jednej osi z otworami dla elektromagnesów, przy czym dla zabezpieczenia zaworów w ich osiowym położeniu są one wkręcane w gwint drobnozwojowy, zlokalizowany przy wlocie do otworu. Przyłączenia odbiorników przewodów obiegu spływowego i przewodów wysokociśnieniowych mają połączenie z gniazdami zaworowymi poprzez kanały wykonane w bloku zaworowym, stąd też w zależności od pozycji wysterowania zaworu odbiornik połączony jest albo z przewodem spływowym, albo z przewodem wysokociśnieniowym.

Impuls sterujący każdego elektromagnesu oddziałuje poprzez bufor wstępnie naprężony na pierwszy element wykonawczy, który poprzez nastawniki połączony jest z kolejnymi elementami wykonawczymi, przylegającymi do odpowiadających im elementów uszczelniających, co w rezultacie udrażnia lub odcina przepływ medium hydraulicznego pomiędzy odbiornikiem a przewodem wysokociśnieniowym, bądź przewodem spływowym.

Ponieważ sekcje obudowy zmechanizowanej wyposażone są w znaczną ilość małych i dużych siłowników hydraulicznych, wymagana jest odpowiednia ilość zaworów rozdzielających, przy czym zlokalizowanie tych zaworów w jednym bloku zaworowym pozwala na lepsze wykorzystanie ograniczonych, wolnych miejsc przeznaczonych dla zabudowy urządzeń sterujących w podziemnych wyrobiskach. Dla ograniczenia zapotrzebowania na medium hydrauliczne podawane z przewodu wysokociśnieniowego, celowym jest stosowanie przewodów łączących o zróżnicowanych wielkościach nominalnych przyłącza. Znane i stosowane jest w praktyce wykorzystywanie różnych zaworów rozdzielających dla różnych wielkości nominalnych i/lub grupowanie ich w różnych blokach rozdzielaczy. Ponieważ pozycje przełączania zaworów rozdzielających podlegają bardzo częstym zmianom, a przy tym na zawory oddziałują duże zmiany ciśnień, wynikające z ciśnień występujących w obiegu wysokociśnieniowym oraz obiegu spływowym, zawory te są elementami relatywnie szybko zużywającymi się. Przy dotychczasowym, znacznym zróżnicowaniu wielkości poszczególnych zaworów, niezbędnym jest tworzenie rozbudowanych asortymentowo zapasów części zamiennych, co zasadniczo komplikuje gospodarkę remontową oraz wpływa negatywnie na koszty utrzymania urządzeń w ruchu.

Znany jest ponadto, na przykład z europejskiego zgłoszenia patentowego nr EP 02 0 224 242 A1 zawór hydrauliczny dla górnictwa ze sterowaniem wstępnym uruchamianym samobezpiecznym elektromagnesem oraz pneumatycznym cylindrem tłokowym służącym do poruszania elementu zaworowego zaworu hydraulicznego. Pneumatyczny cylinder tłokowy sterowany jest przez zawór uruchamiany bezpośrednio przez samobezpieczny elektromagnes, przy czym elektromagnes może być zasilany z baterii zamontowanej na zaworze hydraulicznym z przeznaczeniem tylko dla niego. Pneumatyczny cylinder tłokowy jest przy tym zlokalizowany współosiowo z elementami zaworu hydraulicznego oraz sterującym nim elektromagnesem. Oprócz niewątpliwych zalet wynikających z wykorzystania do sterowania wstępnego pneumatycznego cylindra tłokowego, występuje tu konieczność wykonania sieci sprężonego powietrza, co w warunkach wyrobisk górniczych stanowi znaczne utrudnienie, biorąc pod uwagę choćby dodatkowe przewody powietrzne, konieczne do doprowadzenia do każdego z zaworów hydraulicznych.

Celem wynalazku jest opracowanie takiej konstrukcji urządzenia sterującego elektrohydraulicznego, w odniesieniu głównie do bloku zaworowego, a w szczególności rozdzielacza, w której wyżej wymienione wady nie występują przy jednoczesnym osiągnięciu korzystnego uproszczenia problemów technologiczno-wykonawczych i obniżeniu nakładów ekonomicznych.

Istota wynalazku polega na tym, że w gniazdach zaworowych, w których osadzone są zawory wielodrożne i wykonane są otwory przyłączeniowe odbiorników hydraulicznych, zlokalizowane są obudowy wykonanych w formie nabojów i spiętych ze sobą zaworów wielodrożnych, będących głównymi zaworami sterującymi, współpracującymi z zaworami sterowania wstępnego.

PL 205 693 B1

Ze względów praktycznych każda z komór ustalających utworzona przez gniazda zaworowe jest taka sama dla wszystkich zaworów wielodrożnych, co pozwala na prostą wymienność elementów przy zachowaniu pełnej ich typizacji.

Korzystnym jest, gdy każde z gniazd zaworowych przechodzi przez przynajmniej jedną bezpośrednio z nim połączoną kryzę w otwór przyłączeniowy, przy czym otwory przyłączeniowe dla wszystkich gniazd zaworowych na styku z kryzą mają taką samą średnicę, dzięki czemu wzajemnie identycznie wykonane zawory wielodrożne są pewnie oparte w gniazdach zaworowych, a istnienie od strony odbiorników dalszych stopni kaskadowych, wyznaczonych przez kryzy, umożliwia dopasowanie otworów przyłączeniowych do zróżnicowanych, nominalnych wielkości przyłączy przewodów odbiorników.

Korzystnym jest również, gdy otwory przyłączeniowe odbiorników dla wszystkich gniazd zaworowych mają taką samą średnicę, a do redukcji wielkości nominalnej poszczególnych przyłączy wykorzystuje się zewnętrzne elementy pośrednie, takie, jak przykładowo tuleje redukcyjne, przez co możliwym jest wykorzystanie standardowego korpusu bloku zaworowego w różnych typach obudów zmechanizowanych.

Pożądanym jest ponadto, aby zawory wielodrożne mocowane były w przynależnych im gniazdach zaworowych korpusu niezależnymi bądź dodatkowymi elementami złącznymi od strony powierzchni czołowej korpusu, co zwiększa pewność ruchową ich osadzenia.

Celowym jest także takie wykonanie urządzenia, w którym ma ono tylko jeden kanał spływowy, wspólny dla medium hydraulicznego spływającego z każdego przyłącza odbiornika, oraz medium hydraulicznego doprowadzanego z kanału sterowania do zaworu wielodrożnego, gdyż zasadniczo upraszcza to budowę korpusu urządzenia.

Dla takiego wykonania najwłaściwszym jest, gdy kanał sterowania, kanał spływowy, a także kanał wysokociśnieniowy zlokalizowane są w korpusie równolegle obok siebie i/lub pomiędzy górnym a dolnym szeregiem gniazd zaworowych.

Najlepiej jest przy tym, gdy kanał spływowy zlokalizowany jest pomiędzy kanałem wysokociśnieniowym a kanałem sterowania i/lub przyłącze wysokociśnieniowe do kanału wysokociśnieniowego, oraz przyłącze ciśnienia sterującego do kanału sterowania znajdują się na wspólnej listwie, zlokalizowanej na jednej powierzchni bocznej korpusu, a przyłącze spływowe do kanału spływowego zlokalizowane jest na odrębnej listwie, zlokalizowanej na drugiej powierzchni bocznej korpusu.

W korzystnym wykonaniu zawór sterowania wstę pnego ma w obudowie przy jednym jej koń cu osadzony wkład zaworowy z suwakiem dwustronnego działania, współpracującym z elektromagnesem, a z drugiego końca obudowa ma tulejokształtne przedłużenie, pełniące rolę komory podtłokowej dla tłoka sterującego i/lub tulei zamykającej głównego zaworu sterującego.

Szczególnie korzystnym jest przy tym, gdy obudowa zaworu sterowania wstępnego posiada zewnętrzną komorę obwodową dla obiegu spływowego, do której uchodzą kanaliki jej tulejokształtnego przedłużenia, a także ma przynajmniej jeden połączony z nią otwór łączący połączony z zasilaniem w medium ciś nieniowe i jego systemem odcinają cym kanał y spł ywowe otworów.

Dla uzyskania możliwie najmniejszych frekwencji przełączeń pożądanym jest takie wykonanie zaworu sterowania wstępnego, w którym jego wkład zaworowy posiada powierzchnię uszczelniającą współpracującą z odpowiadającym jej odcinkiem stożkowym suwaka, dociskanym do niej sprężyną zaworową, a także drugą powierzchnię uszczelniającą współpracującą z dociskanym do niej, przez element wykonawczy elektromagnesu, końcowym odcinkiem stożkowym suwaka, przy czym korzystnie pierwsza powierzchnia uszczelniająca odcina wlew do komory podtłokowej, a druga powierzchnia uszczelniająca zamyka otwór wzdłużny w pozycji zamknięcia.

W celowym wykonaniu zaworu sterowania wstę pnego drugą powierzchnię uszczelniaj ą c ą tworzy ruchomy element uszczelniający centralnie przewiercony, który od tyłu posiada uszczelkę promieniową ustalającą jego położenie i naprężenie, co umożliwia uzyskanie optymalnego uszczelnienia suwaka dwustronnego działania.

Korzystne wykonanie suwaka zaworu sterowania wstępnego przewiduje taką jego budowę, że ma on na swej części przed odcinkiem stożkowym, współpracującym z pierwszą powierzchnią uszczelniającą, przewężenie ułatwiające przepływ medium hydraulicznego.

Dla takiej konstrukcji przewężeniu suwaka przyporządkowany jest wlew, stanowiący otwór we wkładzie zaworowym, przez który medium hydrauliczne doprowadzane jest z kanału sterowania do komory podtłokowej obudowy zaworu sterowania wstępnego.

W korzystnym wykonaniu główny zawór sterujący w obudowie ma osadzony przesuwnie tłok sterujący z wewnętrznym osiowym otworem, otwartym od strony odbiornika, a element tulejokształtny

PL 205 693 B1 tego tłoka sterującego wyposażony jest w grzybek dociskany za pomocą sprężyny, rozpartej w stopniowanym osiowym otworze obudowy, do odpowiadającego mu pierścienia uszczelniającego.

Najlepiej jest, gdy pierścień uszczelniający, współpracujący z grzybkiem tłoka sterującego wykonany jest jako element jednoczęściowy, korzystnie ze stali austenitycznej odpornej na korozję, co zapewnia jego pożądaną żywotność w warunkach oddziałujących wysokich ciśnień medium hydraulicznego.

Dodatkowo korzystnym jest również, gdy główny zawór sterujący oprócz pierwszego pierścienia uszczelniającego, współpracującego z grzybkiem tłoka sterującego, posiada również drugi pierścień uszczelniający współpracujący z tuleją zamykającą osadzoną na trzonie tłoka sterującego w obiegu spływowym do kanału spływowego, przy czym korzystnie obydwa pierścienie uszczelniające stykają się ze sobą i są dociskane do siebie przez obudowę głównego zaworu sterującego z jednej strony, oraz obudowę zaworu sterowania wstępnego z drugiej strony. W ten sposób pierścienie uszczelniające tworzą jednocześnie uszczelnienie pomiędzy zestawionymi ze sobą w jeden nabój głównym zaworem sterującym i zaworem sterowania wstępnego, a w razie potrzeby mogą być łatwo i szybko wymienione.

Dla zapewnienia zwartej budowy i najprostszych obiegów hydraulicznych celowym jest takie wykonanie urządzenia, w którym obudowa głównego zaworu sterującego ma obwodową komorę połączoną z kanałem wysokociśnieniowym, a obudowa zaworu sterowania wstępnego ma komorę obwodową połączoną z kanałem spływowym oraz odrębny kanał zewnętrzny połączony z kanałem sterowania.

W najprostszym wykonaniu korpus zaworu na swej powierzchni czołowej, zlokalizowanej naprzeciw przyłączy odbiornika wyposażony jest w nagwintowane otwory służące do mocowania elektromagnesów. Są one tak wykonane, że każdy elektromagnes mocuje przynależne mu naboje zaworów wielodrożnych w gniazdach zaworowych.

Zasadnicze zalety urządzenia według wynalazku wynikają z wzajemnego usytuowania gniazd zaworowych i otworów przyłączeniowych, a także wewnętrznych kanałów w korpusie, które jest bardzo korzystne, zwłaszcza pod względem wykonawczym i montażowym. W wyniku tego, że w gniazdach zaworowych umieszczone są obudowy głównych zaworów sterujących oraz zaworów sterowania wstępnego w postaci nabojów i spiętych ze sobą, istnieje pełna typizacja, a także wymienność tych elementów. Ponieważ zaś zarówno główny zawór sterujący jak i zawór sterowania wstępnego zlokalizowane są współosiowo, uzyskuje się bardzo korzystne warunki przepływu medium hydraulicznego pomiędzy kanałem wysokociśnieniowym względnie kanałem spływowym a przyłączem odbiornika. Przy tym osiowy układ wszystkich elementów oraz impulsu włączającego główny zawór sterujący umożliwia nadzwyczaj szybkie i krótkie okresy przełączeń, a równocześnie redukuje straty przepływowe. Jednocześnie osobne, oddzielone od obiegu wysokociśnieniowego zasilanie zaworu sterowania wstępnego zapobiega drganiom zaworu sterowania wstępnego, skutkującym ewentualnymi spadkami ciśnienia i niekorzystnymi zaburzeniami stabilności eksploatacyjnej odbiornika. Wskutek tego, że wszystkie gniazda zaworowe wykonane są tak samo, mogą być w nich osadzane zawory wielodrożne jednej wielkości, niezależnie od wielkości nominalnej przyłączy odbiorników.

Wynalazek został bliżej opisany w przykładzie wykonania na rysunku, gdzie fig. 1 przedstawia blok zaworowy z zaworem 3/2 drożnym w przekroju wzdłużnym pionowym, fig. 2 - blok zaworowy w widoku perspektywicznym, fig. 3 - blok zaworowy ze zdemontowanymi zaworami elektromagnetycznymi w widoku czołowym, w układzie na płaszczyznę poziomą fig. 4 - blok zaworowy w przekroju wzdłuż płaszczyzny przechodzącej przez osie jednego szeregu gniazd zaworowych, fig. 5 - blok zaworowy w przekroju wzdłuż płaszczyzny środkowej, przechodzącej między szeregami gniazd zaworowych i fig. 6 - zawór sterowania wstępnego w przekroju podłużnym.

Blok zaworowy posiada korpus 1 wyposażony w dwa równoległe szeregi gniazd zaworowych 2 położonych jeden nad drugim, służące do osadzania zaworów 3/2 drożnych, z których każdy ma postać naboju składającego się z głównego zaworu sterującego 3 i zaworu sterowania wstępnego 4 (fig. 1). Zespół głównego zaworu sterującego 3 ma postać naboju luźno wsuniętego w odpowiadające mu gniazdo zaworowe 2 i może być z niego wyjęty w kierunku powierzchni czołowej 5 korpusu 1. Przyłącza 6, 7 odbiornika A, o różnych wielkościach nominalnych, wykonane są w listwach 8, 9 (fig. 2) położonych jedna nad drugą na powierzchni tylnej 10 korpusu 1 i rozdzielonych rowkiem 11, przy czym dla każdego przyłącza 6, 7 w listwach 8, 9 wykonane są pary otworów 12 umożliwiające zamocowanie w bloku zaworowym kołnierzy przewodów prowadzących do nie narysowanych odbiorników, przykładowo podpór obudów zmechanizowanych, za pomocą przetyczek klamrowych. Jedna powierzchnia boczna 13 korpusu 1 bloku zaworowego wyposażona jest w listwę 14, w której wykonane są przyłącza wysokociśnieniowe 15 i zasilania sterującego 16, służące do mocowania kołnierzy odpowiadających

PL 205 693 B1 im przewodów hydraulicznych, natomiast druga powierzchnia boczna 17 wyposażona jest w listwę 18 z przyłączem spływowym 19 (fig. 5). Przyłącze wysokociśnieniowe 15 (fig. 5) połączone jest z kanałem wysokociśnieniowym P, przyłącze zasilania sterującego 16 połączone jest z kanałem sterowania Pst, a przyłącze spływowe 19 połączone jest z kanałem spływowym T, przy czym kanał spływowy T zlokalizowany jest pomiędzy kanałem sterowania Pst, a kanałem wysokociśnieniowym P. Kanały sterowania Pst, spływowy T oraz wysokociśnieniowy P są jednocześnie względem siebie równoległe, a przy tym przebiegaj ą prostopadle do osi M gniazd zaworowych 2 w ś rodku odległ oś ci mię dzy szeregami tych gniazd zaworowych 2. Średnice i odległości kanałów Pst, T i P są tak dobrane, że poprzez wycięcia krawędziowe 20, 21, 22 są one połączone z obydwoma szeregami gniazd zaworowych 2.

W przedstawionym przykładzie wykonania (fig. 2) korpus 1 bloku zaworowego wyposażony jest łącznie w osiem gniazd zaworowych 2, rozmieszczonych w dwóch szeregach na powierzchni czołowej 5, a do każ dego gniazda zaworowego 2 na zewną trz zamocowany jest ś rubami 23 odpowiadają cy mu elektromagnes 24. Śruby 23 wchodzą w nagwintowane otwory 25 (fig. 3) rozmieszczone w powierzchni czołowej 5 z przesunięciem względem siebie po przekątnej, dzięki czemu unika się przebicia nagwintowanych otworów 25 do wykonanego wewnątrz korpusu 1 kanału sterowania Pst przy zapewnieniu optymalnego rozmieszczenia elektromagnesów 24 i zachowaniu minimalnej wymaganej wielkości korpusu 1 bloku zaworowego.

Przyłącza 6, 7 odbiornika A w poszczególnych szeregach gniazd zaworowych 2 mogą mieć różne wielkości nominalne i przykładowo (fig. 3) w jednym, szeregu gniazd zaworowych 2 jedno przyłącze 6 ma mniejszą wielkość nominalną a pozostałe przyłącza 7 mają większą wielkość nominalną. Przyłącza 6, 7 połączone są z otworami przyłączeniowymi 26, 27 o identycznych względem siebie średnicach wewnętrznych, przy czym przyłącze 6 o mniejszej wielkości nominalnej połączone jest z odpowiadającym mu otworem przyłączeniowym 27 poprzez stopniowany otwór 28 (fig. 1, fig. 4). Otwory przyłączeniowe 26, 27 przechodzą w gniazdo zaworowe 2 poprzez kryzę 29, tworzącą powierzchnię oparcia dla głównego zaworu sterującego 3 wsuniętego w gniazdo zaworowe 2 korpusu 1. Przy takiej konstrukcji bloku zaworowego demontaż głównego zaworu sterującego 3 oraz zaworu sterowania wstępnego 4 następuje korzystnie za pomocą nie narysowanego ściągacza, wkręcanego w gwint 30 w głowicy 31 zaworu sterowania wstępnego 4 i wyciągnięcie głównego zaworu sterującego 3 wraz z zaworem sterowania wstępnego 4 z gniazda zaworowego 2. Wszystkie cechy charakterystyczne budowy, sposób funkcjonowania głównego zaworu sterującego 3 oraz zaworu sterowania wstępnego 4 mają samodzielne znaczenie wynalazcze.

Na rysunku (fig. 1) główny zawór sterujący 3 przedstawiony został w pozycji zamknięcia. Posiada on jednoczęściową obudowę 32 z wielostopniowym osiowym otworem 33, w którym osadzony jest przesuwnie tłok sterujący 34, mający od strony odcinka A postać elementu tulejokształtnego 35 zakończonego otworem 36, a z drugiego końca zakończony trzonem 37. Element tulejokształtny 35 tłoka sterującego 34 posiada na swym obwodzie zewnętrznym grzybek 38, dociskany za pomocą sprężyny 39, od strony przyłącza 6, 7 odbiornika A do pierwszego jednoczęściowego pierścienia uszczelniającego 40, korzystnie wykonanego ze stali austenitycznej odpornej na korozję, typu X10CrNiMoTi1810. Grzybek 38 dociskany jest w pozycji zamknięcia do pierwszego pierścienia uszczelniającego 40 również wysokim ciśnieniem medium zasilającego, doprowadzanym za jego tylną stronę z kanału wysokociśnieniowego P poprzez obwodową komorę 41 obudowy 32 i jej wiele otworów promieniowych 42. Jednocześnie ciśnienie medium hydraulicznego z odbiornika A oddziałuje na przeciwległą stronę grzybka 38 przez co siła docisku tłoka sterującego 34 względnie jego grzybka 38 do pierwszego pierścienia uszczelniającego 40 wzmacniana jest w funkcji różnicy ciśnień i średnic między wewnętrzną średnicą pierwszego pierścienia uszczelniającego 40 a zewnętrzną średnicą grzybka 38. Ponieważ ciśnienie medium hydraulicznego w kanale wysokociśnieniowym P osiąga wartość wielu setek bar, zagwarantowane jest wystarczające uszczelnienie na pierwszym pierścieniu uszczelniającym 40.

Na trzonie 37 tłoka sterującego 34 osadzona jest przesuwnie tuleja zamykająca 43, współpracująca z drugim pierścieniem uszczelniającym 44, której zadaniem jest zamykanie połączenia między odbiornikiem A a kanałem spływowym T. W tym celu tuleja zamykająca 43 wyposażona jest na końcu zwróconym ku odbiornikowi A w stożkową powierzchnię przylegania 45, odpowiadającą stożkowej powierzchni uszczelniającej 46 drugiego pierścienia uszczelniającego 44. Tuleja zamykająca 43 jest przy tym prowadzona szczelnie na trzonie 37 tłoka sterującego 34 i również szczelnie we wnętrzu tulejokształtnego przedłużenia 47 obudowy 48 zaworu sterowania wstępnego 4. Tulejokształtne przedłużenie 47 tworzy w ten sposób komorę podtłokową 49 tłoka sterującego 34 i tulei zamykającej 43. Przy odciętym połączeniu z kanałem wysokociśnieniowym P tuleja zamykająca 43 znajduje się w po6

PL 205 693 B1 zycji otwarcia przy dnie 50 komory podtłokowej 49, przez co medium z odbiornika A może spływać przez kanaliki 51, rozmieszczone na obwodzie tulejokształtnego przedłużenia 47 obudowy 48 zaworu sterowania wstępnego 4 do komory obwodowej 52, a stąd do kanału spływowego T. Dla zamknięcia połączenia odbiornika A z kanałem spływowym T niezbędnym jest przesunięcie tulei zamykającej 43. Aby to osiągnąć, a także spowodować uniesienie grzybka 38 tłoka sterującego 34 z pierwszego pierścienia uszczelniającego 40, niezbędnym jest doprowadzenie medium z kanału sterowania Pst do komory podtłokowej 49. W tym celu nie narysowany element wykonawczy elektromagnesu 24 (fig. 2) oddziałuje na wierzchołek 53 suwaka 54 osadzonego w głowicy 31 i elemencie ustalającym 55, stanowiących wkład zaworowy 56 zaworu sterowania wstępnego 4, osadzony w jego obudowie 48. Suwak 54 w pewnej odległości od wierzchołka 53 posiada przewężenie 57, zlokalizowane bezpośrednio przed odcinkiem stożkowym 58 dociskanym za pomocą sprężyny zaworowej 59, osadzonej w wewnętrznej komorze 60 wkładu zaworowego 56, w kierunku powierzchni uszczelniającej 61 głowicy 31 zaworu sterowania wstępnego 4. W sytuacji przedstawionej na rysunku (fig. 1) odcinek stożkowy 58 suwaka 54 przylega do powierzchni uszczelniającej 61 tak, że medium z kanału sterowania Pst dochodzące do kanału 62 w obudowie 48, przechodzące otworem promieniowym 63 do wewnętrznej komory 60 nie może przepłynąć do przewężenia 57. Suwak 54 na swoim drugim końcu posiada również odcinek stożkowy 64, którym współpracuje z powierzchnią uszczelniającą 65 ruchomego elementu uszczelniającego 66, od tyłu wspartego uszczelką pierścieniową 67. W pozycji włączeniowej suwaka 54 medium może z komory podtłokowej 49 poprzez otwór wzdłużny 68 w obudowie 48 zaworu sterowania wstępnego 4 przepływać obok odcinka stożkowego 64 suwaka 54 do otworu osiowego 69, który przez otwór łączący 70 prowadzi do komory obwodowej 52 mającej stałe połączenie z kanałem spływowym T (fig. 6).

Poprzez uruchomienie elektromagnesu 24 suwak 54 zostaje przesunięty w prawo, w wyniku czego suwak 54 swoim odcinkiem stożkowym 64 dociska do powierzchni uszczelniającej 65 zamykając otwór osiowy 69, a przewężenie 57 umożliwia przepływ medium z kanału sterowania Pst przez otwór promieniowy 63 i wewnętrzną komorę 60 oraz wlew 71 do komory podtłokowej 49. Tarcza prowadząca 72 suwaka 54 może posiadać nie narysowane wpusty przelotowe, przepusty lub tp. Wskutek narastania ciśnienia w komorze podtłokowej 49 doprowadzane medium z powodu różnicy powierzchni, na które oddziałuje, najpierw przesuwa tuleję zamykającą 43 i dociska ją do drugiego pierścienia uszczelniającego 44, przez co odcięte zostaje połączenie hydrauliczne między odbiornikiem A a kanałem spływowym T (fig. 1). Następnie przesuwa się tłok sterujący 34, dzięki czemu jego grzybek 38 przemieszcza się poza otwory promieniowe 42 obudowy 32 głównego zaworu sterującego 3, umożliwiając pełny przepływ medium z kanału wysokociśnieniowego P do odbiornika A.

Procesy przełączeń mogą następować niezwykle szybko. Po wyłączeniu elektromagnesu 24 suwak 54 przesuwa się do pozycji wyjściowej, przez co medium z komory podtłokowej 49 może odpłynąć przez otwór wzdłużny 68 i opisane procesy przebiegają w odwrotnej kolejności aż do ponownego osiągnięcia stanu pierwotnego.

W ramach przedstawionego wynalazku może istnieć szereg modyfikacji i uzupełnień. Dla przykładu gniazda zaworowe 2 w korpusie 1 mogą być, co zasygnalizowano na rysunku (fig. 1), wyposażone w dodatkowe wybrania wewnętrzne, powodujące powiększenie przekroju komory obwodowej 52 i kanału 62. Także same przyłącza 6, 7 mogą mieć tę samą średnicę, a zróżnicowanie kołnierzy łączących, względnie przewodów, następować może poprzez zewnętrzne tuleje redukcyjne. Pomiędzy obudową 32 głównego zaworu sterującego 3 oraz obudową 48 zaworu sterowania wstępnego 4 a gniazdem zaworowym 2 umieszczone są w odpowiednich miejscach uszczelnienia pierś cieniowe, dzięki czemu z obwodowej komory 41 wysokociśnieniowej, a także komory obwodowej 52 obiegu spływowego medium hydrauliczne nie może przedostać się do przestrzeni sąsiednich.

Claims (19)

1. Urządzenie sterujące elektrohydrauliczne, mające korpus wyposażony w przynajmniej dwa gniazda zaworowe z osadzonymi w nich zaworami, włączanymi za pomocą suwaków elektromagnesów, przy czym zawory wielodrożne mają postać zlokalizowanych we wspólnych osiach zaworów sterowania wstępnego i odpowiadających im głównych zaworów sterujących, a sterowaniu wstępnemu przyporządkowane jest odrębne, uruchamiane za pomocą odrębnego kanału ciśnienia sterującego zasilanie medium ciśnieniowym włączającym główny zawór sterujący, znamienne tym, że w gniazdach zaworowych (2) korpusu (1) osadzone są obudowy (32, 48) wykonanych w formie nabojów

PL 205 693 B1 i spiętych zaworów wielodrożnych (3, 4), będących głównymi zaworami sterującymi (3) oraz zaworami sterowania wstępnego (4).

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że każda z komór ustalających utworzona przez gniazda zaworowe (2) jest taka sama dla wszystkich zaworów wielodrożnych (3, 4).

3. Urzą dzenie wedł ug zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, ż e gniazdo zaworowe (2) przechodzi przez przynajmniej jedną, bezpośrednio z nim połączoną kryzę (29) w otwór przyłączeniowy (26, 27), przy czym otwory przyłączeniowe (26, 27) dla wszystkich gniazd zaworowych (2) na styku z kryzą (29) mają taką samą średnicę.

4. Urzą dzenie wedł ug zastrz. 3, znamienne tym, ż e otwory przyłączeniowe (26, 27) i przyłącza (6, 7) odbiorników (A) dla wszystkich gniazd zaworowych (2) mają taką samą średnicę, a do redukcji wielkości nominalnej poszczególnych przyłączy (6, 7) wykorzystuje się zewnętrzne elementy pośrednie, korzystnie tuleje redukcyjne.

5. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że zawory wielodrożne (3, 4) mocowane są w przynależnych im gniazdach zaworowych (2) korpusu (1) elementami złącznymi, korzystnie kołnierzami, od strony powierzchni czołowej korpusu (1).

6. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że ma tylko jeden kanał spływowy (T), wspólny dla medium hydraulicznego spływającego z przyłączy (6, 7) odbiorników (A) i medium hydraulicznego doprowadzonego z kanału sterowania (Pst).

7. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że kanał sterowania (Pst), kanał spływowy (T) i przewód wysokociś nieniowy (P) rozmieszczone są równolegle obok siebie i/lub pomię dzy górnym a dolnym rzędem gniazd zaworowych (2).

8. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że kanał spływowy (T) zlokalizowany jest pomiędzy kanałem wysokociśnieniowym (P) a kanałem sterowania (Pst) i/lub przyłącze wysokociśnieniowe (15) do kanału wysokociśnieniowego (P) i przyłącze ciśnienia sterującego (16) do kanału sterowania (Pst) znajduje się na listwie (14) jednej powierzchni bocznej (13) korpusu (1), a przyłącze spływowe (19) do kanału spływowego (T) zlokalizowane jest na listwie (18) drugiej powierzchni bocznej (17) korpusu (1).

9. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zawór sterowania wstępnego (4) posiada w obudowie (48) naboju z jednego koń ca wkł ad zaworowy (56) z suwakiem (54) dwustronnego działania, a z drugiego końca ma tulejokształtne przedłużenie (47), pełniące rolę komory podtłokowej (49) dla tłoka sterującego (34) i/lub tuleję zamykającą (43) głównego zaworu sterującego (3).

10. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że obudowa (48) naboju zaworu sterowania wstępnego (4) posiada zewnętrzną komorę obwodową (52) obiegu spływowego, do której uchodzą kanaliki (51) tulejokształtnego przedłużenia (47), oraz przynajmniej jeden otwór łączący (70) połączony z zasilaniem w medium ciśnieniowe i jego systemem odcinającym kanały spływowe otworów (68, 69, 70).

11. Urządzenie według zastrz. 9 albo 10, znamienne tym, że wkład zaworowy (56) posiada powierzchnię uszczelniającą (61) współpracującą z odpowiadającym jej odcinkiem stożkowym (58) suwaka (54), dociskanym do niej sprężyną zaworową (59), a także drugą powierzchnię uszczelniającą (65), współpracującą z dociskanym do niej przez element wykonawczy elektromagnesu (24) końcowym odcinkiem stożkowym (64) suwaka (54), przy czym korzystnie pierwsza powierzchnia uszczelniająca (61) odcina wlew (71) do komory podtłokowej (49) w zaworze sterowania wstępnego (4), a druga powierzchnia uszczelniająca (65) zamyka otwór wzdłużny (68) w pozycji zamknięcia.

12. Urządzenie według zastrz. 11, znamienne tym, że drugą powierzchnię uszczelniającą (65) tworzy ruchomy element uszczelniający (66) centralnie przewiercony, który od tyłu posiada uszczelkę promieniową (67) ustalającą pozycję i naprężenie rozpierania.

13. Urządzenie według zastrz. 11, znamienne tym, że suwak (54) na części przed odcinkiem stożkowym (58) posiada przewężenie (57).

14. Urządzenie według zastrz. 13, znamienne tym, że przewężeniu (57) suwaka (54) przyporządkowany jest wlew (71) stanowiący otwór we wkładzie zaworowym (56), przez który medium hydrauliczne doprowadzone jest z kanału sterowania (Pst) do komory podtłokowej (49) obudowy (48) naboju zaworu sterowania wstępnego (4).

15. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że główny zawór sterujący (3) ma w obudowie (32) osadzony przesuwnie tłok sterujący (34) z osiowym otworem (36) otwartym od strony odbiornika (A), którego element tulejokształtny (35) wyposażony jest w grzybek (38) dociskany za pomocą sprężyny (39), rozpartej w stopniowanym osiowym otworze (33) obudowy (32) do odpowiadającego mu pierścienia uszczelniającego (40).

PL 205 693 B1

16. Urządzenie według zastrz. 15, znamienne tym, ze pierścień uszczelniający (40) jest elementem jednoczęściowym, korzystnie wykonanym ze stali austenitycznej, odpornej na korozję.

17. Urządzenie według zastrz. 15 albo 16, znamienne tym, że główny zawór sterujący (3) oprócz pierwszego pierścienia uszczelniającego (40) współpracującego z grzybkiem (38) w obiegu wysokociśnieniowym, wyposażony jest również w drugi pierścień uszczelniający (44) współpracujący z tuleją zamykającą (43) osadzoną na trzonie (37) tłoka sterującego (34) w obiegu spływowym do kanału spływowego (T), przy czym korzystnie obydwa pierścienie uszczelniające (40, 44) stykają się ze sobą i są dociskane z obu stron obudową (32) głównego zaworu sterującego (3) oraz obudową (48) zaworu sterowania wstępnego (4).

18. Urządzenie według zastrz. 15, znamienne tym, że obudowa (32) głównego zaworu sterującego (3) ma obwodową komorę (41) połączoną z kanałem wysokociśnieniowym (P), a obudowa (48) zaworu sterowania wstępnego (41) ma komorę obwodową (52) połączoną z kanałem spływowym (T) oraz kanał (63) połączony z kanałem sterowania (Pst).

19. Urządzenie według zastrz. 5, znamienne tym, że korpus (1) na powierzchni czołowej (5) zlokalizowanej naprzeciw przyłączy (6, 7) odbiorników (A) wyposażony jest w nagwintowane otwory (25), w których zamocowane są elektromagnesy (24) tak, że każdy elektromagnes (24) mocuje przynależne mu naboje zaworów wielodrożnych (3, 4) w gniazdach zaworowych (2).