RU211074U1

RU211074U1 - hydraulic distributor

Info

Publication number: RU211074U1
Application number: RU2022103272U
Authority: RU
Inventors: Валерий Владимирович Бодров; Рамиль Мерсеитович Багаутдинов; Владимир Иосифович Телал; Алексей Анатольевич Пиманов; Антон Александрович Важенин
Original assignee: Валерий Владимирович Бодров
Filing date: 2022-02-10
Publication date: 2022-05-19

Abstract

Полезная модель относится к гидроавтоматике и может найти применение в различных отраслях машиностроительной гидравлики в качестве распределительного механизма, в частности, в прокатном производстве для гидравлического сбивания окалины.The utility model relates to hydraulic automation and can be used in various branches of machine-building hydraulics as a distributing mechanism, in particular, in rolling production for hydraulic descaling.

Гидравлический распределитель золотникового типа содержит корпус 1, в расточке которого установлена гильза 4 с золотниковым клапаном 5, выполненным с возможностью возвратно-поступательного перемещения, при этом в гильзе 4 выполнены радиальные окна 8, также в гильзе установлены эластичные кольцевые уплотнения 6, 7 с обеих сторон по отношению к радиальным окнам 8 гильзы 4, при этом во внутренней расточке золотника 5 установлена вставка 10, заполняющая внутреннее пространство золотника 5, радиальный зазор между золотником 5 и вставкой 10 также уплотнен эластичными кольцевыми уплотнениями 16, 17.The hydraulic distributor of the spool type contains a housing 1, in the bore of which a sleeve 4 is installed with a spool valve 5, made with the possibility of reciprocating movement, while radial windows 8 are made in the sleeve 4, and elastic ring seals 6, 7 are also installed in the sleeve on both sides in relation to the radial windows 8 of the sleeve 4, while in the inner bore of the spool 5 there is an insert 10 that fills the internal space of the spool 5, the radial gap between the spool 5 and the insert 10 is also sealed with elastic ring seals 16, 17.

Выполнение золотникового клапана составным со вставкой, наличие эластичных кольцевых уплотнений в радиальном зазоре между золотником и вставкой позволяет устранить воздействие внутреннего распирающего, циклически изменяющегося давления на детали.

The performance of the spool valve is composite with an insert, the presence of elastic ring seals in the radial gap between the spool and the insert makes it possible to eliminate the effect of internal bursting, cyclically changing pressure on the parts.

Description

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности является гидравлический распределитель, взятый в качестве прототипа (патент RU RU 2098673, МПК F15B 13/02, опубл. 10.12.1997), содержащий корпус c каналами подвода и отвода и распределительный узел с уплотнениями, выполненный в виде гильзы и золотникового запорно-распределительного органа, последний выполнен в виде полого плунжера с торцевыми и радиальными отверстиями, а гильза имеет отверстие в торце со стороны канала отвода и установлена внутри полого плунжера с перекрытием его радиальных отверстий в начальном положении, при этом распределительный узел снабжен уплотнениями в соединении пар возвратно-поступательного движения плунжера, две пары из которых - эластичные кольцевые, а последнее - радиальное щелевое, например лабиринтное.Closest to the claimed technical essence is a hydraulic distributor, taken as a prototype (patent RU RU 2098673, IPC F15B 13/02, publ. 12/10/1997), containing a housing with inlet and outlet channels and a distribution unit with seals, made in the form sleeve and spool shut-off and distribution body, the latter is made in the form of a hollow plunger with end and radial holes, and the sleeve has a hole in the end on the side of the outlet channel and is installed inside the hollow plunger with overlapping of its radial holes in the initial position, while the distribution unit is equipped with seals in the connection of pairs of reciprocating motion of the plunger, two pairs of which are elastic annular, and the last pair is a radial slot, for example, a labyrinth.

Недостатками данной конструкции является наличие циклически изменяющегося перепада давления, воздействующее на стенку плунжера, в зоне выходных окон. Циклическое изменение перепада давлений вызывает соответствующее изменение напряжения в материале плунжера, который для обеспечения высокой износостойкости, при его перемещении в условиях среды, содержащей мелкодисперсные абразивные частицы, должен иметь достаточно высокую твёрдость, что способствует развитию усталостных трещин с последующим его разрушением, выходом клапана из строя и снижением ресурса изделия в целом.The disadvantages of this design is the presence of a cyclically changing pressure drop acting on the wall of the plunger in the area of the outlet windows. The cyclic change in the pressure drop causes a corresponding change in the stress in the plunger material, which, in order to ensure high wear resistance, when moving in an environment containing finely dispersed abrasive particles, must have a sufficiently high hardness, which contributes to the development of fatigue cracks with its subsequent destruction, failure of the valve and a decrease in the resource of the product as a whole.

Техническая задача направлена на создание гидравлического распределителя, в котором материал золотника не подвержен циклически изменяющемуся напряжению при его работе, снижающему его рабочий ресурс.The technical task is aimed at creating a hydraulic distributor in which the spool material is not subject to cyclically changing stress during its operation, which reduces its working life.

Технический результат направлен на устранение усталостного разрушения металла за счет разгружения внутренней части клапана от изменения в ней давления.The technical result is aimed at eliminating fatigue failure of the metal by unloading the inner part of the valve from pressure changes in it.

Технический результат достигается тем, что гидравлический распределитель золотникового типа содержит корпус, в расточке которого установлена гильза с золотниковым клапаном, выполненным с возможностью возвратно-поступательного перемещения, при этом в гильзе выполнены радиальные окна, также в гильзе установлены эластичные кольцевые уплотнения с обеих сторон по отношению к радиальным окнам гильзы, согласно полезной модели, во внутренней расточке золотника установлена вставка, заполняющая внутреннее пространство золотника, радиальный зазор между золотником и вставкой также уплотнен эластичными кольцевыми уплотнениями.The technical result is achieved by the fact that the spool-type hydraulic distributor contains a housing, in the bore of which a sleeve with a spool valve is installed, made with the possibility of reciprocating movement, while radial windows are made in the sleeve, and elastic ring seals are also installed in the sleeve on both sides with respect to to the radial windows of the sleeve, according to the utility model, an insert is installed in the internal bore of the spool, filling the internal space of the spool, the radial gap between the spool and the insert is also sealed with elastic ring seals.

На чертеже изображен гидравлический распределитель, разрез.The drawing shows a hydraulic distributor, section.

Для решения поставленной задачи в гидравлическом распределителе, содержащем корпус 1, c присоединительными каналами 2 и 3, в расточке которого установлена гильза 4, в которой установлен золотник 5, с возможностью его возвратно-поступательного перемещения. Канал 2 связан с напорной линией с давлением Рн, канал 3 связан с выходной линией с давлением или Ра или Рн, в зависимости от положения золотника 5 в гильзе 4. В гильзе выполнены радиальные окна 8, предназначенные для сообщения с каналом 3 отвода рабочей жидкости. Радиальный зазор между золотником и гильзой уплотняется эластичными кольцевыми уплотнениями 6 и 7. Золотник выполнен в виде полого цилиндра, на боковой поверхности которого расположены продольные окна 9, которые при перемещении золотника в положение "открыто" совмещаются с радиальными окнами 8 гильзы, открывая поток жидкости к выходному каналу 3. Во внутренней расточке золотника 5 установлена вставка 10, заполняющая внутреннее пространство золотника, в которой выполнены осевые каналы 11 для выравнивания давления на торцах золотника в полостях 12 и 13 для обеспечения его гидростатической уравновешенности. Вставка 10 закреплена в золотнике винтами 15 с крышкой 14, соединённой штоком 20 с поршнем 21 пневмоцилиндра управления 18. Радиальный зазор между золотником и вставкой уплотняется эластичными кольцевыми уплотнениями 16 и 17. Уплотнения 16 и 17 изолируют зазор от проникновения среды с высоким давлением, разгружая внутреннюю поверхность золотника 5 от его воздействия в зоне расположения окон 8 гильзы 4. На наружную поверхность золотника 5, при его закрытом положении на участке между уплотнениями 6 и 7 гильзы 4 действует давление в выходном канале 3, которое при закрытом золотнике равно Ра, а перепад давлений на стенке золотника ∆Р равен 0. При открытом положении золотника давление в выходном канале 3 равно давлению Рн, а перепад давлений на стенке золотника ∆Р равен Рн, но его действие вызывает не растягивающее, а сжимающее напряжение в материале золотника, поскольку большее по величине давление действует на наружную поверхность золотника, и не приводит к развитию в нём усталостных трещин.To solve this problem, in a hydraulic distributor containing a body 1, with connecting channels 2 and 3, in the bore of which a sleeve 4 is installed, in which a spool 5 is installed, with the possibility of its reciprocating movement. Channel 2 is connected to a pressure line with pressure Pn, channel 3 is connected to an outlet line with pressure either Pa or Pn, depending on the position of the spool 5 in the sleeve 4. Radial windows 8 are made in the sleeve, designed to communicate with the channel 3 for the removal of the working fluid. The radial clearance between the spool and the sleeve is sealed with elastic ring seals 6 and 7. The spool is made in the form of a hollow cylinder, on the side surface of which there are longitudinal windows 9, which, when the spool is moved to the "open" position, are combined with the radial windows 8 of the sleeve, opening the fluid flow to outlet channel 3. An insert 10 is installed in the internal bore of the spool 5, filling the internal space of the spool, in which axial channels 11 are made to equalize the pressure at the ends of the spool in cavities 12 and 13 to ensure its hydrostatic balance. The insert 10 is fixed in the spool with screws 15 with a cover 14 connected by a rod 20 to the piston 21 of the control pneumatic cylinder 18. The radial gap between the spool and the insert is sealed with elastic ring seals 16 and 17. the surface of the spool 5 from its impact in the area of the windows 8 of the sleeve 4. On the outer surface of the spool 5, when it is closed, in the area between the seals 6 and 7 of the sleeve 4, the pressure in the outlet channel 3 acts, which, when the spool is closed, is equal to Pa, and the pressure drop on the spool wall ∆Р is equal to 0. When the spool is in the open position, the pressure in the outlet channel 3 is equal to the pressure Рn, and the pressure drop on the spool wall ∆Р is equal to Рn, but its action causes not tensile, but compressive stress in the spool material, since the larger pressure acts on the outer surface of the spool, and does not lead to the development of fatigue in it th cracks.

Таким образом, данная конструкция гидравлического распределителя позволяет бороться с усталостным разрушением материала золотника путём устранения воздействия на него внутреннего разрывающего давления. Thus, this design of the hydraulic distributor makes it possible to combat the fatigue failure of the spool material by eliminating the effect of internal bursting pressure on it.

Предложенная конструкция гидравлического распределителя может найти применение в качестве распределительного механизма для машин и двигателей, в частности, в прокатном производстве для гидравлического сбивания окалины.The proposed design of the hydraulic distributor can be used as a distribution mechanism for machines and engines, in particular, in rolling production for hydraulic descaling.

Claims

Hydraulic distributor of spool type, comprising a housing, in the bore of which a sleeve with a spool valve is installed, made with the possibility of reciprocating movement, while radial windows are made in the sleeve, and elastic ring seals are also installed in the sleeve on both sides with respect to the radial windows of the sleeve, characterized in that an insert is installed in the internal bore of the spool, filling the internal space of the spool, the radial gap between the spool and the insert is also sealed with elastic ring seals.