PL438677A1 - Rozdzielacz hydrauliczny - Google Patents

Abstract

Rozdzielacz hydrauliczny znajdujący zastosowanie do sterowania kierunkiem przepływu cieczy roboczej w układach hydraulicznych w szczególności układach narażonych na drgania zewnętrzne jakie występują w maszynach roboczych, urządzeniach mobilnych i pojazdach specjalnych i utworzony z korpusu (1), w którym utworzona jest komora rozdzielcza (2), w której umiejscowiony jest suwak (3) w skrajnych pozycjach położenia przepływowo zestawiający ze sobą odchodzące od komory rozdzielczej (2) kanały przepływowe (P, A, B, T, T), których drugie końce wyprowadzone są na zewnętrzną powierzchnię korpusu (1), przy czym korpus (1) co najmniej z jednej bocznej strony zestawiony jest z elektromagnesem (4) sterującym położeniem suwaka (3) poprzez wychodzący z niego rdzeń (5), który z suwakiem (3) zestawiony jest osiowo, a poza tym w komorze rozdzielczej (2) po obu stronach suwaka (3) umiejscowione są sprężyny (6), które przy braku zasilania elektromagnesu (4) pozycjonują suwak (3) pośrodku komory rozdzielczej (2), charakteryzuje się tym, że w suwaku (3), na całej jego długości, utworzony jest kanał przepływowy (7) przy obu końcach suwaka (3) zestawiony z promieniowo odchodzącymi od niego kanałami wlotowo/wylotowymi (8), za którymi umiejscowiona jest, zamocowana na każdym końcu suwaka (3), tarcza dławiąca (9), która obwodowo spasowana jest z pobocznicą komory rozdzielczej (2) i w której utworzone są stożkowe otwory przelewowe (10) z naprzemiennie w przeciwnych kierunkach nachylonymi pobocznicami.

Description

Rozdzielacz hydrauliczny Przedmiotem wynalazku jest rozdzielacz hydrauliczny znajdujacy zastosowanie do sterowania kierunkiem przeplywu cieczy roboczej w ukladach hydraulicznych, w szczególnosci ukladach narazonych na drgania zewm,:trzne jakie wystepll:ia w maszynach roboczych, urzadzeniach mobilnych i pojazdach specjalnych.

W obecnie uzywanych rozdzielaczach hydraulicznych znane sa skutki dzialania zewnetrznych drgan mechanicznych na obudowe rozdzielacza. Gdy kierunek ich dzialania pokrywa sie z osia suwaka rozdzielacza, to suwak róv.miez zostaje wzbudzony w drgania. Wynika to z zastosowanych sprezyn powrntnych oraz typowego napedu elektromagnetycznego suwaka. Drgania zewnetrzne prowadza do niestabilnych polozen suwaka oraz pulsacji wydajnosci i cisnienia, na skutek okresowo zmieniajacej sie szczeliny przeplywowej \V rozdzielaczu. W ponizszych opisach ujawniono konstrukcje, których celem jest wyeliminowanie powyzej opisanych niekorzystnych zjawisk w pracy rozdzielacza.

I tak. z polskiego opisu patentowego PL 235454 znany jest rozdzielacz hydrauliczny, który sklada sie z korpusu, wewnatrz którego znajduje sie element sterujacy/suwak, który centrowany jest z obu stron sprezyna i który zestawiony jest z elektromagnesami. Pomiedzy elektromagnesami a sprezynami znajduja sie podkladki elastyczne, które stykaja sie wylacznie ze sprezynami elektromagnesami wyposazonymi w zwory elektromagnesu, na które nasadzone sa zakonczone kuliscie nasadki. Zastosowanie podparcia sprezyn oraz nasadek na Z\vorzc elektromagnesu powoduje redukcje drgan przekazywanych od drgajacego korpusu na element sterujacy rozdzielacza hydraulicznego. Powyzsze ,v pewnym stopniu doprowadza do poprawy stabilnosci pracy zaworu oraz zmniejszenia drgan elementu sterujacego i redukcji pulsacji cisnienia w ukladzie hydraulicznym.

Z polskiego zgloszenia patentowego P.422548 znany jest rozdzielacz hydrauliczny zbudowany z korpusu, w którym umieszczony jest suwak poruszany zespolem napedowym w postaci silnika elektrycznego z napedem srubowym. Suwak jest wydrazony w srodku oraz posiada naciety gwint wewnetrzny. W osi suwaka umieszczona jest sruba napedowa trwale polaczona z walem silnika. Poza tym, w suwaku umieszczona jest dodatkowo, kasujaca luz na gwincie glównym, nakretka, która PL 438677 A1 2/10blokowana jest klejem lub dodatkowym kolkiem na zewnetrznej czesci gwintu.

Ujawnione rozwiazanie zapobiega przemieszczaniu sie suwaka pod wplywem dzialania zewnetrznych drgan na korpus rozdzielacza, w szczególnosci w osi suwaka rozdzielacza.

Ujawnione rozwiazanie w pewnym zakresie poprawia stabilnosc pracy rozdzielacza, eliminuje drgania suwaka oraz prowadzi do redukcji pulsacji wydajnosci i cisnienia w ukladzie hydraulicznym.

Z rosyjskiego zgloszenia patentowego SU I 006822 znany jest uklad hydrauliczny przeznaczony do redukcji drgan znacznej masy uzyskanej ze zwiekszonej objetosci tloka w silowniku. Glówny tlok podparty jest z obu stron popychaczami zakonczonymi mniejszymi tlokami znajdujacymi sie w komorach cylindra. Niewielkie wychylenie gló\\ powodujac wyrównanie sil dzialajacych na glówny tlok \V wyniku pracy ukladu hydraulicznego. Dzieki takiemu ukladowi uzyskuje sie tlumienie masy glównego tloka.

V./ rozwiazaniu znanym z polskiego zgloszenia wynalazku P.290296 odnoszacego sie do hydraulicznego tlumika drgan powstajacych przy zmianie kierunku ruchu cieczy zastosowano tlumienie przeplywu miedzy komorami silownika poprzez wprowadzenie nastawnych zaworów dlawiacych. Ruch cieczy przez zawory wynika z ruchu tloka wewnatrz silownika.

Znane jest takze z polskiego zgloszenia wynalazku P.401969 zastosowanie tarczy tlumiacej do redukcji drgan elementu zamykajacego w mikrozaworze maksymalnym. W przedstawionym rozwiazaniu tarcza zamontowana jest w sposób staly na elemencie sterujacym praca suwaka.

Problemem jaki stoi do rozwiazania przed przedmiotowym wynalazkiem jest konstrukcja, która skutecznie zapewm niwelowanie skutków oddzialy\vania zewnetrznych drgai'l mechanicznych na obudowe rozdzielacza.

Rozdzielacz hydrauliczny utworzony z korpusu, w którym utworzona jest komora rozdzielcza, w której umiejscowiony jest suwak w skrajnych pozycjach polozenia przeplywowo zestawiajacy ze soba odchodzace od komory rozdzielczej kanaly przeplywowe, których drugie konce wyprowadzone sa na zewnetrzna powierzchnie korpusu, przy czym korpus co najmniej z jednej bocznej strony zestawiony jest z elektromagnesem sterujacym polozeniem suwaka poprzez wychodzacy z niego rdzen, który z suwakiem zestawiony jest osiowo, a poza tym w komorze rozdzielczej po obu stronach suwaka umiejscowione sa sprezyny, które przy braku zasilania elektromagnesu pozycjonuja suwak posrodku komory rozdzielczej, PL 438677 A1 3/10wedlug wynalazku charakteryzuje sie tym, iz w suwaku, na calej jego dlugosci, utworzony jest kanal przeplywowy przy obu koncach suwaka zestawiony z promieniowo odchodzacymi od niego kanalami wlotowo-wylotov,.ymi, za którymi umiejscowiona jest, zamocowana na kazdym ko1icu suwaka, tarcza dlawiaca, która obwodowo spasowana jest z pobocznica komory rozdzielczej i w której utworzone sa stozkowe otwory przelewowe z naprzemiennie w przeciwnych kierunkach nachylonymi po bocznicami.

Utworzenie os10wego kanalu przeplywowego jak w rozw1azaruu wedlug wynalazku pozwala na przemieszczanie sie cieczy w komorze rozdzielczej z jej jednego konca na drugi koniec - na zewnetrzne strony suwaka. Podparcie hydrauliczne suwaka oraz tlumienie przeplywu cieczy uzyskuje sie poprzez zainstalowanie na koncach suwaka tarcz dlawiacych. Rozwiazanie wedlug wynalazku pozwala na redukcje drgan podczas pracy rozdzielacza hydraulicznego.

Przedmiot wynalazku uwidoczniony zostal na rystmku, na którym fig. l przedstawia przekrój osio\vy rozdzielacza hydraulicznego, fig. 2 tarcze dlawiaca z szescioma stozkov,.,-ymi otworami rozmieszczonymi symetrycznie wokól pionowej osi tarczy co kat 60°, a fig. 3 przekrój osio\\-y tarczy dlawiacej ze stozko¼ymi otworami.

Rozdzielacz hydrauliczny w przykladzie wykonania wedlug wynalazku utworzony jest z korpusu 1, w którym utworzona jest komora rozdzielcza 2, w której umiejscowiony jest suwak 3 w skrajnych pozycjach polozenia przeplywowo zestawiajacy ze soba parami odchodzace od komory rozdzielczej 2 kanaly przeplywowe P, A, B, T, T, których drugie konce wyprowadzone sa na zewnetrzna powierzchnie korpusu 1. Od obu naprzeciwleglych boków, korpus 1 zestawiony jest z elektromagnesami 4 sterujacymi polozeniem suwaka 3 poprzez wysuwne z nich rdzenie , z który jeden osiowo zestawiony jest z jednym a drugi z drugim koncem suwaka 3. W komorze rozdzielczej 2 po obu stronach suwaka J umiejscowione sa sprezyny 6, które przy braku zasilania elektromagnesów 4 pozycjonuja suwak 3 posrodku komory rozdzielczej 2. W suwaku 3, na calej jego dlugosci, utworzony jest osiowy kanal przeplywowy 7 przy obu koncach suwaka 3 przeplywowa zestawiony z promieniowo odchodzacymi od niego kanalami wlotowo-wylotowymi 8, za którymi, to jest idac w kierunku obu naprzeciwleglych konców suwaka 3, umiejscowione sa, zamocowane na · koncach suwaka 3, tarcze dlawiace 9, w których utworzone sa stozkowe otwory przelewowe I O z naprzemiennie w przeciwnych kierunkach nachylonymi pobocznicami.

Na kazdym koncu suwaka 3 zamocowana jest jedna tarcza dlawiaca 9. Srednica tarcz PL 438677 A1 4/10dlm.viacych 9 jest zbiezna ze srednica komory rozdzielczej 2 w obszarze przesuv.,u tarcz dlawiacych 9. W tarczy dlawiacej 9 utworzonych jest szesc, rozmieszczonych symetrycznie wokól pionowej osi tarczy co kat 60° stozkowych otworów przelcv,rowych 1 O (o ksztalcie scietego stozka). Kolejno, nachylenie powierzchni stozkowej co dmgiego ot\.voru pr:1.elewowcgo I O zwrócone jest w przeciwnym kierunku. Czyli co 120° otwory przelewowe 1 O zwezaja sie w tym samym kierunku. Podczas przeplywu cieczy stozkowe otwory przelewowe 1 O dzialaja jako dyfuzor lub konfuzor. Spn;zyny 6 pozycjonujace suwak 3 w pozycji wyposrodkovvanej po kazdej ze stron suwaka 3 zaparte sa pomiedzy scinka zamykajaca od boku komore rozdzielcza 2 i tarcza dlawiaca 9. Tarcza dlawiaca 9 zamontowana jest na stale z suwakiem 3. Taka konstrukcja powoduje ruch cieczy przez otwory przelewowe 1 O w tarczy dlawiacej 9 podczas zmiany pozycji suwaka 3. Przykladowo, tarcze dlawiace 9 moga miec wymiary: srednice zewnetrzna 24 mm, srednice we\\,netrzna 1 O mm, grubosc 3 mm, a unvorzone w nich otvvory przelewowe 1 O moga miec nachylenie tworzacej otworu stozkowego 5°, srednice mniejszego otworu stozkowego 2,5 mm. a wi9kszcgo 3 mm. Wielkosc otworów przelewowych 10 dobiera sie w zaleznosci od cisnien panujacych rozdzielaczu.

Przedstawione rozwiazanie moze byc stosowane dla rozdzielcza sterowanego dwoma cewkami elektromagnetycznymi - elektromagnesami 4, juk ma to miejsce w niniejszym przykladzie wykonania, jak równiez w przypadku sterowania za pomoca jednej cewki elektromagnetycznej elektromagnesu. Zasadnicza korzyscia wynikajaca z wprowadzonego ukladu tlumienia oddzialywania zewnetrznych drgan mechanicznych jest redukcja przemieszczania sie suwaka 3. W konstrukcji uzyskuje sie poprawe stabilnosci polozenia suwaka 3, "yeliminowanie jego drgan oraz redukcj9 pulsacji vvydajnosci i cisnienia w ukladzie hydraulicznym, powodowana ruchem drgajacym suwaka 3. Zasada dzialania rozdzielacza wedlug wynalazku jest identyczna jak rozdzielaczy znanych ze stanu techniki. I tak, przesuw suwaka 3 w jednym kierunku przeplywowo zestawia ze soba kanaly przeplywowe P i B oraz jeden T i A, a w kierunku przeciwnym kanaly przeplywowe P i A oraz B i drugi T. W rozwiazaniu wedlug wynalazku sprezyny 6 dodatkowo podtrzymuja tarcze dlawiace 9 podczas zmiany pozycji suwaka 3. Tarcza dlawiaca 9 powoduje opory przeplywu cieczy podczas zmiany pozycji suwaka 3. Ruch cieczy przez tarcze dlawiace 9 mozliwy jest dzieki osiowemu kanalowi przeplywowemu 7 oraz promieniowym kanalom wlotowa/wylotowym 8 wewnatrz suwaka 3. W wyniku pracy suwaka 3 ciecz przemieszcza sie z jego jednego konca na drugi koniec, miedzy przestrzeniami PL 438677 A1 /10bocznymi 2a suwaka 3, W '"'Yniku!podparcia hydraulicznego suwaka 3 oraz dlawienia przeplywu cit:~?,Y przez tarcze dlawiaca 9 otr'.iymtije sie redukcje drgan podczas pracy rozdzielacza hydraulicznego. Rozwiazanie moze byc stosowane w jedno lub ', dwustopniowych rozdzielaczach hydraulicznych. i PL 438677 A1 6/10Ro;,d:;iclaa hyJrau!iczny utworz.rny z korpusu. \\ ktorvm utw-.,u.ona je~t kPm,)rn roni1iek,;1. w któr~., nrr.ie,SiiOWiony .Jl.!Sl suwak w skrainyL:h rc)/:ycjach pnlclieni I pr npiyw0w,l l:t•stawi:jrtc~ 1c o;;ol-.a o,khr,d7al·e nd komnn. ro;1d?it:lcze1 których druyi(· knncc Pf''>Vit.~rzchnit; k0rpwu. puy c?::rn korru-; en nnjmniej 1 jr:dne 1 hPcrn,·j ~trony :c•-;t,;\, ion) jc·:;t z dcktrom:1gn(',cm 'ot.:n*:c;·m polo:7,?nicm 'H,\.\;1),:1 poprzez '.\: cl1GJ1:}cy z ni..::f.O rliz1;11. któr; z s,mJ'.~i .... m ?c,.t~wiffl), j:.:s! csk,v.o. ;, r,o.~a t,:.m w l~Llith>r ,'. . ..: rui.IL id..:, 1.:j r,o obu :slwm,..:L :•,u·.\uK,l umil'js-:o.\ ivt ,..: ::;4 spr,;,) L),. 1-:ói-.: przy ;u,,kll zasllani<1 ..:kk;n,ma~n..:su p1,1:.:,c_;u,!L\;a slmak pPs10dk<1 kun,01y r.,:.tJ,1elczcj . .t:namitnn~ tym. 1.i;: v. SU\~.iku (; ). ,,a 1.'.ak:j j1:g11 Jlugu~..:i. ut,11Plnlli)' jo.:~'. ;..anai pr,~eplyv..ow; (;) rrly obu k,.mcach SU\\Uku i j J z..:stawiimy / prom1,,:mowo od.::hodzacvmi ou nie~o kanalami \\lotown/w:,,lo10w\m1 dh 111 którymi um1ej-;cnwiona ie:-.L z:1mocowan:,·na b;,d~m kon.~•• ~uwaka ( H tan.7,t i1hm1aca t'J). która otmodowo -:p:1s,l\\/]t13jf'it 7 pnli,,emic·1 k01norv rn7 ntwl'r) !1Uelew0w· (]()') 7 riapr,c 1rnennsc w rra'.;-,·iwnyrh kicnmbch n1rl1)l0nymi PL 438677 A1 7/1010 10 Fig. 1 PL 438677 A1 8/10I I A ,~ Fig. 2 A-A Fig. 3 PL 438677 A1 9/10al. Niepodleglosci 188/192 00-950 Warszawa, skr. poczt. 203 URZAD PATENTOvVY RZECZYPOSPOLITEJ POLSKI EJ tel.: (+48) 22 579 05 55 I fax: (+48) 22 579 00 01 e-mail: kontakt@uprp.gov.pl I www.uprp.gov.pl SPRAWOZDANIE O STANIE TECHNIKI ZGLOSZENIA NR P.438677 Klasyfikacja zgloszenia: r:15D13/02;r:15D13/044; r:16Kll/07; f-15C3/02; r:16K17 /04; r:16K17 /06; r:16Kll/06 (2006.01) F 16K31/00 (2 006.01) Poszukiwania prowadzone w klasach: F15B13/02;F15B13/044;F16Kll/07; F15C3/02;F16K17/0~F16K17/06; F16Kll/06 r:16K31/00 Bazy komputerowe, w których prowadzono poszukiwania: baza wewnetrzna UP, baza zewnetrzna esp@cenet, Epoquenet Kategoria Dokumenty - z podana identyfikacja Odniesienie dokumentu do zastrz.

A PL235454 B1 (POLITECHNIKA WROCLAWSKA), 8.05.2017 R., POLSKA 1 A PL 422548 A (POLITECHNIKA WROCLAWSKA), 15.01.2018 R., POLSKA 1 A EP 2375114 (BOSCH REXORTH OIL CONTROL), WLOCHY, 12.10.2011 R. 1 D Dalszy ciag wykazu dokumentów na nastepnej stronie A - dokument okresl8jacy ogólny stan techniki. który nie jest uwafany za posiadajacy szczególne rnaczenie, E - dokument stanowiacy wczesniejsze zgloszenie luh patent, ale opublikowany w luh po dacie zgloszenia, L - dokument, który moze podcb\\'aC w watpliwosc 1.astrzegane pierwszenstwof-wa l- luh przytoczony w celu ustalenia daty puhlikacji innego cytowanego dokumentu lub z innego szczególnego powodu, O - dokument odnoszacy sie do ujawnienia ustnego przez zastosowanie, wystawienie luh ujawnienie w inny sposóh, P - dokument opublikowany przed data zgloszenia, ale pózniej niz zastrzegana data pierwszehstwa, T - dokument pózniejszy, opublikowany po dacie zgloszenia lub w dacie pierwszer'istwa i niebedacy w kontlikcie ze zgloszeniem. ale cytowany w celu zrozumienia zasad lub teorii lezacych u podstaw wynalazku, X - dokument o szczególnym znaczeniu; zastrzegany ½ynalazek nie moze byc uwazany za nm\y lub nie moze byc uwazany za posiadajacy poziom wynalazczy, jezeli ten dokument brany jest pod uwage samodzielnie, Y - dokument o szczególnym znaczeniu; zastrzegany wynalazek nie moze byc uwazany za posiadajacy poziom wynalazczy, jezeli ten dolrnment wstanie polaczony z jednym lub kilkoma tego typu dokumentarni, a takie polaczenie bedzie oczywiste dla znawcy, & dokument nalezacy do tej samej rodziny patentuwej.

Sprawozdanie wykonali-a: Tomasz Potyra Ekspert data 09.09.2021r. /-podpisano kwalifikowanym podpisem elektronicznym-/ Pismo wvdane w fonnie dokumentu elektroniczne1rn Uwagi do zgloszenia Sprawozdanie zostalo wykonane w oparciu o wersje zastrzezen patentowych z 2.08.2021 r.

PL 438677 A1 /10