RU2219380C2

RU2219380C2 - Proportional hydraulic distributor

Info

Publication number: RU2219380C2
Application number: RU2001130213A
Authority: RU
Inventors: Н.А. Макаров; С.Г. Карпов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Специальное конструкторское бюро приборостроения и автоматики"
Priority date: 2001-11-08
Filing date: 2001-11-08
Publication date: 2003-12-20

Abstract

FIELD: hydraulic system of mobile machines. SUBSTANCE: proposed hydraulic distributor is designed to control flow of working liquid in hydraulic systems. Proportional hydraulic distributor contains spool controlled from one side by proportional electromagnet, and at other side by pull-back spring moving in cast housing provided with central oil feed groove, two extreme grooves connected to each other, two cylindrical channels,. Two spaces under end faces of spool interconnected by drain hole. Additional hole made in housing of hydraulic distributor connects central oil feed groove with drain hole. EFFECT: enlarged operating capabilities of hydraulic distributor. 10 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроительной гидравлики, в частности к управляющим гидравлическим аппаратам с пропорциональным управлением с условным проходом Ду=6 мм, и может быть использовано в различных электрогидравлических приводах стационарных систем и мобильных машин. The invention relates to the field of mechanical engineering hydraulics, in particular to control hydraulic apparatus with proportional control with nominal pass DN = 6 mm, and can be used in various electro-hydraulic drives of stationary systems and mobile machines.

Известны пропорциональные гидрораспределители с условным проходом Ду=6 мм типа РГП, изготавливаемые ГСКТБ ГА г. Гомель. Гидравлические схемы и характеристики приведены в каталоге выпускаемых изделий 1998 г. [1]. Known proportional control valves with nominal bore DN = 6 mm type RGP, manufactured GSKTB GA of the city of Gomel. Hydraulic diagrams and characteristics are given in the 1998 catalog of products [1].

Известен пропорциональный гидрораспределитель с условным проходом Ду=6 мм типа 1РП644, изготавливаемый Ульяновским ПО "Гидроаппарат" [2]. Known proportional directional control valve with nominal bore DN = 6 mm type 1RP644, manufactured by Ulyanovsk Production Association "Hydroapparat" [2].

Известен также ряд пропорциональных гидрораспределителей зарубежных производителей (типа KDG4V, KSDG4V фирмы "Vickers", типа S6UP фирмы "Herion", типа 4 WRE, 3 DREP фирмы "Mannesman Rexroth") [3], [4]. A number of proportional directional control valves of foreign manufacturers are also known (type KDG4V, KSDG4V from Vickers, type S6UP from Herion, type 4 WRE, 3 DREP from Mannesman Rexroth) [3], [4].

В качестве прототипа может быть рассмотрен, например, трехпозиционный гидрораспределитель 4 WRA.6...EX фирмы "Maimesman Rexroth" [5]. As a prototype can be considered, for example, three-position valve 4 WRA.6 ... EX company "Maimesman Rexroth" [5].

В конструкции - прототипе [5] корпус 1 имеет пять маслоподводящих канавок: центральную канавку 2 - канал Р для подвода рабочей жидкости, две крайние 3 и 4 (объединенные между собой внутри корпуса) - канал слива Т и два цилиндровых канала А и В - канавки 5 и 6 соответственно. Полости Y 7 и 8, соединенные между собой дренажным отверстием Д 9, служат для разгрузки золотника 10, то есть создания под его торцами одинакового давления. При подаче на обмотку электромагнита 11 сигнала управления шток 12 перемещает золотник 10 пропорционально управляющему сигналу. При снятии сигнала золотник 10 перемещается в начальное положение под действием возвратной пружины 13, при этом он остается в одной из рабочих позиций гидрораспределителя. In the prototype design [5], the housing 1 has five oil-supplying grooves: a central groove 2 - a channel P for supplying a working fluid, two extreme 3 and 4 (interconnected inside the body) - a drain channel T and two cylinder channels A and B - grooves 5 and 6, respectively. Cavity Y 7 and 8, interconnected by a drainage hole D 9, are used to unload the spool 10, that is, create the same pressure under its ends. When applying to the winding of the electromagnet 11 a control signal, the rod 12 moves the spool 10 in proportion to the control signal. When the signal is removed, the spool 10 moves to its initial position under the action of the return spring 13, while it remains in one of the operating positions of the valve.

К недостаткам аналогов [1], [2], [3], [4] и прототипа [5] следует отнести то, что типовая конструкция чугунных литых корпусов этих 2-позиционных (фиг. 1 и 2) и 3-позиционных (фиг. 3 и 4) пропорциональных гидрораспределителей из-за ограниченного количества каналов не дает возможности реализовать сложные 4-позиционные схемы. The disadvantages of analogues [1], [2], [3], [4] and prototype [5] include the fact that the typical design of cast-iron cast cases of these 2-position (Fig. 1 and 2) and 3-position (Fig . 3 and 4) proportional directional control valves due to the limited number of channels does not make it possible to implement complex 4-position schemes.

Целью заявляемого изобретения является расширение функциональных возможностей гидрораспределителя за счет реализации в нем на базе корпуса 3-позиционного гидрораспределителя 4-позиционной схемы управления при сохранении присоединительных размеров и габаритно-весовых параметров. The aim of the invention is to expand the functionality of the control valve by implementing in it on the basis of the housing of a 3-position control valve a 4-position control circuit while maintaining the connecting dimensions and overall weight parameters.

Для достижения этой цели в пропорциональном гидрораспределителе, содержащем золотник, управляемый с одной стороны пропорциональным электромагнитом, а с другой возвратной пружиной, перемещающейся в литом корпусе, имеющем центральную маслоподводящую канавку, две крайние канавки, соединенные друг с другом, два цилиндровых канала, две полости под торцами золотника, соединенные между собой дренажным отверстием, согласно изобретению, в корпусе выполнено дополнительное отверстие, соединяющее центральную маслоподводящую канавку с дренажным отверстием. To achieve this goal, in a proportional control valve containing a spool controlled on one side by a proportional electromagnet and on the other hand a return spring moving in a molded case with a central oil supply groove, two extreme grooves connected to each other, two cylinder channels, two cavities under the ends of the spool, interconnected by a drainage hole, according to the invention, an additional hole is made in the housing connecting the central oil supply groove to the drainage hole.

Технический результат при реализации сложных 4-позиционных схем на базе корпуса 2- и 3-позиционных пропорциональных гидрораспределителей выражается в обеспечении возможности управления исполнительными органами гидропривода (например, реверсивным насосом) для реверсирования движения рабочих органов, для выполнения других операций в соответствии с гидросхемой распределения, а четвертое положение может быть использовано для обеспечения "нулевой" подачи насоса или для разгрузки системы управления при отсутствии управляющего сигнала. The technical result when implementing complex 4-position schemes based on the body of 2- and 3-position proportional control valves is expressed in the ability to control the hydraulic actuator (for example, a reversible pump) to reverse the movement of the working bodies, to perform other operations in accordance with the distribution hydraulic circuit, and the fourth position can be used to provide a "zero" pump flow or to unload the control system in the absence of a control signal.

При исследовании отличительных признаков заявляемого пропорционального гидрораспределителя не выявлено каких-либо известных технических решений, реализующих 4-позиционные схемы управления с использованием стандартной конструкции корпуса, например, трехпозиционного гидрораспределителя, следовательно, заявляемое техническое решение соответствует критериям изобретения "новизна" и "изобретательский уровень". In the study of the distinguishing features of the inventive proportional valve, there are no known technical solutions that implement 4-position control schemes using a standard housing design, for example, a three-position valve, therefore, the claimed technical solution meets the criteria of the invention of "novelty" and "inventive step".

На фиг. 1 представлена типовая конструкция 2-позиционного пропорционального гидрораспределителя, на фиг. 2 - его гидравлическая схема; на фиг. 3 - трехпозиционный гидрораспределитель (прототип), на фиг. 4 - его гидравлическая схема; на фиг. 5 представлен заявляемый пропорциональный гидрораспределитель, на фиг. 6 - его гидравлическая схема; на фиг. 7, 8, 9, 10 изображены четыре рабочие позиции заявляемого гидрораспределителя. In FIG. 1 shows a typical construction of a 2-position proportional valve, FIG. 2 - its hydraulic circuit; in FIG. 3 - three-position valve (prototype), in FIG. 4 - its hydraulic circuit; in FIG. 5 shows the inventive proportional valve, FIG. 6 - its hydraulic circuit; in FIG. 7, 8, 9, 10 depict four working positions of the inventive valve.

Заявляемый пропорциональный гидрораспределитель (фиг. 5) содержит золотник 1, управляемый с одной стороны толкателем 2 пропорционального электромагнита 3, а с другой возвратной пружиной 4, перемещающейся в чугунном литом корпусе 5, имеющем пять маслоподводящих канавок: центральную канавку 6 - канал слива Т, две крайние канавки 7 и 8 (объединенные между собой внутри корпуса) - канал Р для подвода рабочей жидкости и два цилиндровых канала А и В - канавки 9 и 10 соответственно. Полости Y 11 и 12, соединенные между собой дренажным отверстием Д 13, служат для разгрузки золотника 1. Дополнительное введенное отверстие О 14, заглушенное пробкой 15, соединяет центральную маслоподводящую канавку Т 6 с дренажным отверстием Д 13. The inventive proportional valve (Fig. 5) contains a spool 1, controlled on one side by a pusher 2 of a proportional electromagnet 3, and on the other, by a return spring 4 moving in a cast iron housing 5 having five oil supply grooves: a central groove 6 - a discharge channel T, two extreme grooves 7 and 8 (interconnected inside the housing) - channel P for supplying the working fluid and two cylinder channels A and B - grooves 9 and 10, respectively. Cavities Y 11 and 12, interconnected by a drain hole D 13, are used to unload the spool 1. An additional introduced hole O 14, plugged with a plug 15, connects the Central oil supply groove T 6 with the drain hole D 13.

Гидрораспределитель с пропорциональным управлением работает следующим образом. При обесточенном пропорциональном электромагните золотник находится в положении 4 (фиг. 7), в котором реализована 4-я, дополнительная позиция. При подаче на пропорциональный электромагнит сигнала управления золотник перемещается из позиции 4 в позицию 2 (фиг. 9). Дальнейшее управление золотником и реализация позиций 1 и 3 (фиг. 8, 10) достигаются уменьшением или увеличением сигнала управления. The directional control valve operates as follows. When the proportional electromagnet is de-energized, the spool is in position 4 (Fig. 7), in which the 4th, additional position is implemented. When a proportional electromagnet feeds a control signal, the spool moves from position 4 to position 2 (Fig. 9). Further control of the spool and the implementation of positions 1 and 3 (Figs. 8, 10) are achieved by decreasing or increasing the control signal.

Соединение канала слива Т с полостями разгрузки, увеличение количества маслоподводящих канавок до 7-ми позволяют путем перемещения золотника получить соединение соответствующих каналов Р-А, Р-В, А-Т, В-Т для реализации сложных 4-позиционных схем пропорциональных гидрораспределителей. The connection of the discharge channel T to the discharge cavities, the increase in the number of oil-supplying grooves to 7, allows moving the spool to obtain the connection of the corresponding channels PA, PB, AT, VT for implementing complex 4-position proportional control valves.

Заявляемый гидрораспределитель испытан и используется в гидросистеме управления машиной лесозаготовительного комплекса, выпускаемой ОАО "КЭМЗ", г. Ковров. The inventive valve is tested and used in the hydraulic control system of the machine of the forestry complex, manufactured by KEMZ, Kovrov.

Источники информации
1. Каталог выпускаемых изделий, 1998 г., ГСКТБ ГА, Гомель.Sources of information
1. Catalog of manufactured products, 1998, GSKTB GA, Gomel.

2. В.К. Свешников. Станочные гидроприводы, 1995 г., Москва. 2. V.K. Sveshnikov. Machine-driven hydraulic drives, 1995, Moscow.

3. В. К. Свешников. Гидрооборудование. Международный каталог, РИА, 1995 г. 3. V.K.Sveshnikov. Hydraulic equipment. International Catalog, RIA, 1995

4. Каталог "Proportional-, Regel- und Servoventil, Elektronik-Komponenten und System", фирма "Mannesman Rexroth", 1993 г. 4. Catalog "Proportional-, Regel- und Servoventil, Elektronik-Komponenten und System", company "Mannesman Rexroth", 1993

5. CD-ROM Каталог "Hydraulik-Komponenten fuer stationaere und mobile Anwendungen", Rexroth Hydraulics, 2000 г. 5. CD-ROM Catalog "Hydraulik-Komponenten fuer stationaere und mobile Anwendungen", Rexroth Hydraulics, 2000

Claims

Proportional directional control valve containing a spool controlled from one side by a proportional solenoid and a return spring moving in a molded case with a central oil supply groove, two extreme grooves connected to each other, two cylinder channels, two cavities under the ends of the spool, connected between a drainage hole, characterized in that an additional hole is made in the valve body connecting the central oil supply groove to the drainage hole pation.