PL64152B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 15.XII.1971 64152 KI. 60 a, 13/044 MKP F 15 b, 13/ /044 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Andrzej Grzywak, Stefan Bialik, Karol Skrzy¬ pek, Ryszard Storch Wlasciciel patentu: Zaklady Konstrukcyjno-Mechanizacyjne Przemyslu Weglowego, Gliwice (Polska) Rozdzielacz hydrauliczny z plaskim suwakiem Przedmiotem wynalazku jest rozdzielacz hydrau¬ liczny z plaskim suwakiem do urzadzen szczegól¬ nie wysokiego cisnienia, zwlaszcza do obudów gór¬ niczych.Znany jest rozdzielacz hydrauliczny z plaskim 5 rozrzadem stosowany w urzadzeniach hydraulicz¬ nych o wysokich cisnieniach, wyposazony w plytke sterujaca do rozdzielania cieczy roboczej. Ciecz z obiegu wysokiego cisnienia jest doprowadzana nad plytke sterujaca, poprzez otwór w niej wy- 10 konany, dociskajaca ja do powierzchni kadluba rozdzielacza. Wstepny docisk plytki sterujacej realizowany jest za pomoca sprezyny. Znane sa równiez rozdzielacze hydrauliczne z plytka steruja¬ ca stosowane do urzadzen wysokiego cisnienia, w któ- 15 rych ciecz z obiegu wysokiego cisnienia doprowa¬ dzana jest poprzez otwór przelotowy wykonany w plytce sterujacej, do komory nad plytka ste¬ rujaca, a w celu zmniejszenia sily dociskajacej plytke do kadluba, ciecz doprowadzana jest pod 20 plytke.Rozwiazanie takie zmniejsza opory tarcia miedzy plytka sterujaca a kadlubem rozdzielacza, podczas przesuwania plytki sterujacej. Jednakze róznego rodzaju mechanizmy, w tym równiez walki mimo- 25 srodowe stosowane w tych znanych rozdzielaczach, a sluzace do przemieszczania badz to liniowego badz tez obrotowego plytki sterujacej podczas ste¬ rowania rozdzielaczem, wymagaja stosunkowo du¬ zych sil. Sily te sa wynikiem istnienia tarcia suw- 30 liwego metal po metalu oraz guma po metalu mie¬ dzy odpowiednimi powierzchniami plytki steru¬ jacej, a odpowiednimi powierzchniami odpowied¬ nio uksztaltowanego walka mimosrodowego.Znany jest równiez rozdzielacz hydrauliczny z bezposrednim napedem plytki sterujacej z po¬ minieciem róznego rodzaju mechanizmów. W roz¬ dzielaczach tych wystepuje równiez tarcie suw- liwe metal po metalu co najmniej na dwóch po¬ wierzchniach plytki sterujacej.Duze sily potrzebne do przesuwania plytki ste¬ rujacej uniemozliwiaja stosowanie elektromagne¬ tycznego sterowania tymi rozdzielaczami w po¬ mieszczeniach gazowych, co ma szczególne znacze¬ nie na dole kopalni.Znany jest równiez rozdzielacz hydrauliczny w którym plytka sterujaca przesuwana jest elektro¬ hydraulicznie. Sterowanie plytki odbywa sie za pomoca dwu elektromagnesów oraz za posrednic¬ twem kulkowych zaworów, które zasilaja komory tloków przesuwajacych plytke. W rozwiazaniu tym istnieje równiez wiele powierzchni tracych wza¬ jemnie o siebie i wymagajacych wzajemnego uszczelniania. Sily tarcia nie maja tu specjalnego ujemnego znaczenia, bo sily przesuwajace plytke pochodza od cisnienia cieczy roboczej. Natomiast duza ilosc powierzchni tracych ogranicza stosowa¬ nie emulsji olejowej jako nosnika energii ze wzgle¬ du na duze wymagania stawiane uszczelnieniom.Trzpien elektromagnesu musi wywierac stosunkowo 641523 64152 duza sile na kulke zaworu, aby pokonac jej opór wynikajacy z cisnienia cieczy dzialajacej na nia.Napiecie pradu elektrycznego zasilajacego obwody elektromagnesu jest wtedy wysokie, nie zapewnia¬ jac iskrobezpiecznosci. Reasumujac, wada tych znanych rozdzielaczy jest koniecznosc uzywania stosunkowo duzych sil potrzebnych do przemiesz¬ czania plytki sterujacej podczas sterowania roz¬ dzielaczem, wynikajaca z duzej ilosci tracych wza¬ jemnie powierzchni.Celem wynalazku jest usuniecie powyzszej wady, czyli zmniejszenie sily potrzebnej do liniowego przesuwania plaskiego suwaka w rozdzielaczu hy¬ draulicznym. Aby osiagnac ten cel wytyczono so¬ bie zadanie opracowania rozdzielacza hydraulicz¬ nego z plaskim suwakiem, w którym wyelimino¬ wane jest tarcie saiwliwe miedzy odpowiednimi powierzchniami plaskiego suwaka, a odpowiednimi powierzchniami odpowiednio uksztaltowanych me¬ chanizmów przesuwajacych plytke, przy maksy¬ malnym wyeliminowaniu ruchomych powierzchni wymagajacych uszczelnien.Zgodnie z wytyczonym zadaniem, tarcie suwliwe wyeliminowano poprzez odpowiednie uksztaltowa¬ nie rozdzielacza hydraulicznego z plaskim suwa¬ kiem. Plaski suwak dociskany sprezyna do kadluba rozdzielacza umieszczany jest w tulei z dnem, któ¬ rej scianka styka sie bezposrednio z dwoma na¬ przeciw siebie umieszczonymi trzpieniami, które kolejno naciskajac na tuleje, powoduja przesuwa¬ nie plytki sterujacej w jednym lub drugim kierun¬ ku. Sila nacisku trzpienia na scianke tulei uzyski¬ wana jest z zastosowaniem elektromagnesu, któ¬ rego ruchome trzpienie ustalone sa sprezynami.Miedzy dnem tulei, w której umieszczony jest plaska suwak i sprezyna dociskowa a kadlubem zaworu umieszczone sa walki toczne. Sprezyna opierajac sie jednym koncem o dno tulei dociska ja poprzez walki toczne do kadluba zaworu, a drugim koncem opiera sie o plaski suwak, zapewniajac mu wstepny docisk do powierzchni kadluba rozdzie¬ lacza.Jedyne tarcie suwliwe istniejace w zaworze hy¬ draulicznym wedlug wynalazku, wystepuje miedzy dolna powierzchnia plaskiego suwaka i powierzchnia kadluba rozdzielacza. Uszczelnienie pomiedzy tymi powierzchniami zapewnione jest przez dotarcie tych powierzchni i odpowiedni ich docisk do siebie, który realizowany jest za pomoca sprezyny oraz cisnienia cieczy dostajacej sie otworem w suwaku nad su¬ wak do komory, w której znajduje sie sprezyna.Przesterowanie rozdzielacza odbywa sie w wyniku przesuwania plaskiego suwaka wraz z cala tuleja i sprezyna. Przesuwanie plaskiego suwaka z uwagi na male sily potrzebne do tego celu, w rozdzielaczu wedlug wynalazku, jest szczególnie dogodne przy elektromagnetycznym sterowaniu zaworem.Przedmiot wynalazku pokazany jest w przykla¬ dowym wykonaniu na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematyczny przekrój osiowy rozdzie¬ lacza hydraulicznego, a fig. 2 schematyczny prze¬ krój poziomy rozdzielacza przez plaski suwak.Jak pokazano na fig. 1 obudowe rozdzielacza stanowia kadlub 1 i rozrzadcza plytka 2 polaczone ze soba wkretami nie uwidocznionymi na rysunku.W rozrzadczej plytce 2 wykonane sa cztery przelo¬ towe otwory 3, 4, 5 i 14, przy czym otwór 3 jest cylindryczny, natomiast otwory 4, 5 i 14 maja ksztalt szczelinowy nerkowy. Na rozrzadczej plytce 2 spoczywa plaski suwTak 6 umieszczony suwliwie w tulei 7 z dnem 8. Miedzy górna powierzchnia plaskiego suwaka 6 a dnem 8 tulei 7 umieszczona jest sprezyna 9. Miedzy dnem 8 tulei 7, a scianka kadluba 1 umieszczone sa toczne walki 10. Tuleja 7 na wewnetrznej powierzchni stykajacej sie z pla¬ skim suwakiem 6 ma rowek obwodowy z umiesz¬ czona w nim gumowa uszczelka 11 o przekroju ko¬ lowym. Plaski suwak 6 ma przelotowy otwór 12 craz stozkowe wybranie 13 po stronie dolnej po¬ wierzchni suwaka.Dzialanie rozdzielacza wedlug wynalazku jest nastepujace. W zaleznosci od ustawienia plaskiego suwaKa 6 ciecz pod cisnieniem dostaje sie otwo¬ rem 3 do przestrzeni wewnatrz tulei 7, a stad otworem 4 lub 5 do urzadzen wykonawczych na przyklad do cylindra obudowy kroczacej, nie po¬ kazanego na rysunku. Róznica wartosci pola po¬ wierzchni miedzy górna a dolna powierzchnia pla¬ skiego suwaka 6 zapewnia uszczelniajacy docisk suwaka do rozrzadczej plytki 2 proporcjonalny do cisnienia cieczy znajdujacej sie wewnatrz tuleji 7.Uszczelka 11 zapobiega stratom cisnienia cieczy w tulei 7 przez nieszczelnosci na powierzchni styku miedzy tuleja 7 i plaskim suwakiem 6. Ustawienia plaskiego suwaka 6 dokonuje sie przy pomocy trzpieni 16 bedacych rdzeniami elektromagnesów oznaczonych schematycznie na fig. 1.Wielkosc sily potrzebnej do przesuniecia pla¬ skiego suwaka 6 jest znikoma dzieki istnieniu tar¬ cia potoczystego uzyskanego dzieki umieszczeniu tocznych walków 10 miedzy dnem 8 tulei 7, a scian¬ ka kadluba 1 zaworu. Wymagany optymalny do¬ cisk zapewniajacy szczelnosc miedzy wspólpracu¬ jacymi powierzchniami rozrzadczej plytki 2 i pla¬ skiego suwaka 6 dokladnie obrobionymi i dotar¬ tymi, uzyskuje sie przez odpowiedni dobór sred¬ nicy otworu 12 oraz wybrania 13. Im mniejsza jest sila potrzebna do przesuniecia plytki steruja¬ cej 2 tym mniejsze napiecie moze byc uzyte w obwo¬ dach elektromagnesu. Mniejsze napiecie w obwo¬ dzie elektrycznym urzadzenia, czyni to urzadzenie bardziej iskrobezpieczne co ma szczególne znaczenie na dole kopalni.Iskrobezpieczne zasilanie cewek elektromagne¬ sów uzaleznione jest równiez od wielkosci skoku trzpieni 16, a tym samym plaskiego suwaka 6. Dla zmniejszenia tego skoku otwory 4 i 5 wykonano jako bardzo cienkie szczelinowe otwory w ksztal¬ cie nerek. W przykladowym wykonaniu rozdziela¬ cza nerkowy ksztalt otworów 4 i 5 wynika z cy¬ lindrycznego ksztaltu plaskiego suwaka 6. Dla pla¬ skiego suwaka 6 prostokatnego w ksztalcie, szcze¬ linowe otwory 4 i 5 maja ksztalt prostokatny. Dla dowolnego ksztaltu plaskiego suwaka 6 krawedzie szczelinowych otworów 4 i 5 sa zawsze równolegle do scianek tego suwaka.W celu zapewnienia samoczynnego powrotu pla¬ skiego suwaka 6 do polozenia naturalnego, trzpie¬ nie 16 elektromagnesów maja srubowe sprezyny 15 oporowe. Nalezy nadmienic, ze elektromagnesy 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6064152 moga byc zamienione na silowniki mechaniczne, hydrauliczne, pneumatyczne luta dowolne inne.' Ewentualne przecieki cieczy odprowadzane sa otwo¬ rem 14. PL PL

Claims (5)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Rozdzielacz hydrauliczny z plaskim suwakiem dociskanym sprezyna i cisnieniem cieczy, zna¬ mienny tym, ze ma tuleje (7) z dnem (8) w której umieszczony jest suwliwie plaski suwak (6) wraz ze sprezyna (9) opierajaca sie jednym koncem o dno (8) tulei (7), a drugim koncem o plaski suwak (6) przy czym miedzy dnem (8) tulei (7), a scianka wewnetrzna kadluba (1) zaworu umieszczone sa toczne walki (10). jo 15 6

2. Rozdzielacz wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze tuleja (7) na wewnetrznej powierzchni stykaja¬ cej sie z plaskim suwakiem (6) ma rowek obwo¬ dowy z umieszczona w mim gumowa uszczelka (11) o przekroju czolowym.

3. Rozdzielacz wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze plaski suwak (6) ima stozkowe wybranie (13) po stronie dolnej powierzchni suwaka.

4. Rozdzielacz wedlug zastrz. 1, 2 i 3 znamienny tym, ze dla przemieszczania plaskiego suwaka (6) wraz z tuleja (7) dla uzyskania przeplywu cieczy kanalem (4) i (5) ma co najmniej dwa trzpienie (16) usytuowane po przeciwnych stronach tulei (7).

5. Rozdzielacz wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze otwory (4) i (5) maja ksztalt nerkowy. ffZ PL PL