RU2314440C1

RU2314440C1 - Hydraulic distributor

Info

Publication number: RU2314440C1
Application number: RU2006112310/06A
Authority: RU
Inventors: Григорий Николаевич Плеханов (RU); Григорий Николаевич Плеханов
Priority date: 2006-04-13
Filing date: 2006-04-13
Publication date: 2008-01-10
Also published as: RU2006112310A

Abstract

FIELD: mechanical engineering; machine tools.

SUBSTANCE: proposed hydraulic distributor is designed for automatic reversing of working tools in machine tools or to change direction of flow in process of operation of different hydraulic systems. Hydraulic distributor contains housing with oil delivery and outlet channels which accommodates spool installed for rotation and provided with slots connecting oil delivery and outlet channels. Hydraulic distributor is provided with plate arranged in one of slots communicating with oil delivery channel and pendulum fitted on its axle. Moreover, spool is provided with additional slots to balance radial forces of pressure of passing flow.

EFFECT: enlarged functional capabilities of hydraulic distributor by provision of automatic change of direction of oil flow using said distributor.

3 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к гидравлической технике, в частности к гидроагрегатам, изменяющим направление потока масла путем полного открытия или полного закрытия рабочего проходного сечения. Предлагаемый гидрораспределитель может быть использован для реверсирования рабочих органов в станках или для изменения потока в процессе работы различных гидросистем.The present invention relates to hydraulic equipment, in particular to hydraulic units that change the direction of oil flow by completely opening or completely closing the working passage. The proposed valve can be used to reverse the working bodies in the machines or to change the flow during operation of various hydraulic systems.

Наиболее распространенными гидрораспределителями, используемыми в гидросистемах для изменения направления потока и для реверсирования рабочих органов в станках, являются распределители золотникового типа, состоящие из запорно-регулирующего элемента, выполненного в виде золотника, с возможностью совершения осевого движения, и корпуса с системой каналов, в котором этот золотник размещен (Станочные гидроприводы. В.К.Свешников, А.А.Усов. - М.: Машиностроение, 1982 г., 464 с.). Недостатком подобных распределителей является то, что для их автоматического переключения используются дополнительные устройства, подающие электрический, гидравлический или пневматический сигнал на управление гидрораспредслителем.The most common directional control valves used in hydraulic systems to change the direction of flow and to reverse the working bodies in machines are spool type valves, consisting of a shut-off and control element made in the form of a spool, with the possibility of axial movement, and a housing with a channel system in which this spool is placed (Machine-driven hydraulic drives. V.K.Sveshnikov, A.A. Usov. - M.: Mechanical Engineering, 1982, 464 p.). The disadvantage of such valves is that for their automatic switching, additional devices are used that supply an electric, hydraulic or pneumatic signal to control the valve.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является гидрораспределитель кранового типа, содержащий корпус с каналами для подвода или отвода масла, внутри которого размещен золотник с возможностью осуществления поворотного движения, в котором выполнены пазы, соединяющие каналы для подвода и отвода масла (см. Станочные гидроприводы. В.К.Свешников, А.А.Усов. - М.: Машиностроение, 1982 г., 464 с.).The closest technical solution to the claimed is a valve type valve containing a housing with channels for supplying or discharging oil, inside of which a spool with rotary movement is placed, in which grooves are made connecting channels for supplying and discharging oil (see. Machine hydraulic drives. .K.Sveshnikov, A.A. Usov. - M.: Mechanical Engineering, 1982, 464 p.).

Недостатком гидрораспределителей данного типа является их ограниченное применение, т.к. их переключение необходимо осуществлять либо вручную, либо, при необходимости автоматического переключения, с использованием дополнительных устройств, преобразующих электрический, гидравлический или пневматический сигнал в поворотное движение золотника, а также дополнительных устройств, подающих этот сигнал.The disadvantage of this type of directional control valves is their limited use, as their switching must be carried out either manually or, if necessary, automatic switching, using additional devices that convert the electrical, hydraulic or pneumatic signal into a rotary movement of the spool, as well as additional devices that supply this signal.

Технический результат - расширение функциональных возможностей гпдрораспределителя путем обеспечения автоматического изменения этим гидрораспределителем направления потока масла.The technical result is the expansion of the functionality of the control valve by providing automatic change of the direction of oil flow by this control valve.

Технический результат достигается тем, что гидрораспределитель, содержащий корпус с каналами для подвода и отвода масла, внутри которого размещен золотник с возможностью осуществления поворотного движения, в котором выполнены пазы, соединяющие каналы для подвода и отвода масла, отличается тем, что гидрораспределитель снабжен пластиной, размещенной в одном из пазов, сообщающимся с каналом для подвода масла и маятником, размещенным на его оси, кроме того, в золотнике выполнены дополнительные пазы для уравновешивания радиальных сил давления проходящего потока.The technical result is achieved in that the control valve, comprising a housing with channels for supplying and discharging oil, inside of which a spool is placed with the possibility of pivoting, in which grooves are made connecting the channels for supplying and draining oil, is characterized in that the control valve is provided with a plate placed in one of the grooves in communication with the channel for supplying oil and a pendulum placed on its axis, in addition, additional grooves are made in the spool to balance the radial forces Ia flowing stream.

Заявляемое техническое решение отличается от прототипа тем, что оно снабжено пластиной, размещенной в одном из пазов, сообщающимся с каналом для подвода масла и маятником, размещенным на его оси, кроме того, в золотнике выполнены дополнительные пазы для уравновешивания радиальных сил давления проходящего потока масла.The claimed technical solution differs from the prototype in that it is equipped with a plate placed in one of the grooves, communicating with the channel for supplying oil and a pendulum placed on its axis, in addition, additional grooves are made in the spool to balance the radial pressure forces of the passing oil flow.

При этом пластина, размещенная в одном из пазов золотника, сообщающимся с каналом подвода масла, воспринимает гидродинамическую силу потока масла, проходящего через этот паз, и создает крутящий момент приложений к золотнику и удерживает этот золотник в одном из положений. Кроме того, посредством пластины производится преобразование кинетической энергии потока в потенциальную энергию маятника, совершающего автоколебательные движения. Сам маятник обеспечивает поворот золотника при прекращении прохождения потока масла, проходящего через гидрораспределитель. Дополнительные пазы, выполненные в золотнике, необходимы для уравновешивания радиальных сил давления проходящего потока, возникающих в пазу золотника, сообщающимся с каналом для подвода масла, и тем самым уменьшают силы трения, возникающие при его повороте.In this case, a plate placed in one of the grooves of the valve, communicating with the oil supply channel, perceives the hydrodynamic force of the oil flow passing through this groove, and creates a torque application to the valve and holds this valve in one of the positions. In addition, through the plate, the kinetic energy of the flow is converted into the potential energy of the pendulum, making self-oscillating motion. The pendulum itself provides rotation of the valve when the flow of oil passing through the valve is stopped. Additional grooves made in the spool are necessary to balance the radial pressure forces of the transmitted flow arising in the groove of the spool communicating with the channel for supplying oil, and thereby reduce the friction forces arising from its rotation.

Эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «новизна».These differences allow us to conclude that the proposed technical solution meets the criterion of "novelty."

Сравнение заявляемого технического решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной и смежных областях техники, позволило выявить решение, содержащее признак, сходный с признаком, отличающим заявленное техническое решение от прототипа, - использование кольцевых разгрузочных канавок на уплотняющих поясках золотников золотниковых распределителей для уравновешивания радиальных сил давления масла на золотнике.Comparison of the claimed technical solution not only with the prototype, but also with other technical solutions in this and related fields of technology, allowed to identify a solution containing a feature similar to the feature that distinguishes the claimed technical solution from the prototype — the use of ring discharge grooves on the sealing belts of the slide valves valves for balancing the radial forces of oil pressure on the spool.

В отличие от известных гидрораспределителей в предлагаемом, благодаря использованию динамики потока, проходящего через него, появилась возможность автоматического переключения гидрораспределителя без использования дополнительных устройств.In contrast to the known directional control valves in the proposed, due to the use of the dynamics of the flow passing through it, it became possible to automatically switch the directional control valve without using additional devices.

Таким образом, заявляемое изобретение отвечает критерию «существенные отличия», т.к. оно приобрело новое свойство, заключающееся в возможности реверсирования гидрораспределителя за счет использования динамики потока, проходящего через него.Thus, the claimed invention meets the criterion of "significant differences", because it has acquired a new property, which consists in the possibility of reversing the directional control valve by using the dynamics of the flow passing through it.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена схема гидрораспределителя, на фиг.2 - поперечное сечение гидрораспределителя, на фиг.3 - схема его работы.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a diagram of the valve, figure 2 is a cross section of the valve, figure 3 is a diagram of its operation.

Гидрораспределитель содержит корпус 1 с каналами для подвода и отвода рабочей жидкости 5, 6 и рабочими каналами 7, 8, 9, 10, 11 и 12, расположенными на золотнике таким образом, что при повороте золотника 2 влево паз 9 соединяет каналы 5 и 7, а паз 10 соединяет каналы 8 и 6, а при повороте золотника 2 вправо паз 9 соединяет каналы 5 и 8, а паз 10 соединяет каналы 7 и 6, причем пазы 9 и 11, 12 сообщаются друг с другом и расположены на золотнике 2 таким образом, чтобы уравнивать радиальные силы давления потока масла, проходящего через распределитель. Каналы 7 и 8 гидрораспределителя соединены с каналами гидродвигателя 13. Кроме того, золотник 2 соединен с маятником 3, который имеет возможность совершать колебательные движения под действием силы тяжести или силы упругого элемента, а в пазу 9 золотника 2 расположена пластина 4, создающая сопротивление потоку масла, проходящему через этот паз.The valve includes a housing 1 with channels for supplying and discharging the working fluid 5, 6 and working channels 7, 8, 9, 10, 11 and 12 located on the spool so that when the spool 2 is turned to the left, the groove 9 connects the channels 5 and 7, and the groove 10 connects the channels 8 and 6, and when turning the spool 2 to the right, the groove 9 connects the channels 5 and 8, and the groove 10 connects the channels 7 and 6, and the grooves 9 and 11, 12 communicate with each other and are located on the spool 2 in this way to equalize the radial pressure forces of the oil flow passing through the distributor. The channels 7 and 8 of the control valve are connected to the channels of the hydraulic motor 13. In addition, the spool 2 is connected to the pendulum 3, which has the ability to oscillate under the action of gravity or the force of the elastic element, and a plate 4 is located in the groove 9 of the spool 2, which creates resistance to oil flow passing through this groove.

Предлагаемый гидрораспределитель работает следующим образом.The proposed valve operates as follows.

При отклонении маятника 3 и золотника 2, соединенного с ним, влево поток рабочей жидкости поступает из канала 5 в канал 7 через паз 9 золотника 2. При этом на пластину 4, расположенную в пазу 9, действует гидродинамическая сила, создающая крутящий момент, приложенный к золотнику 2, который должен превышать противоположно направленный крутящий момент, создаваемый отклонением маятника 3. После наполнения рабочей жидкостью левой камеры гидродвигателя 13 прекращается прохождение потока рабочей жидкости через распределитель и исчезает гидродинамическая сила, действующая на пластину 4, и тогда маятник 3 поворачивает золотник 2 направо. При повороте золотника 2 в положение, при котором паз 9 соединяет каналы 5 и 8, возникающий поток рабочей жидкости вновь создает гидродинамическую силу, действующую на пластину 4, которая поворачивает золотник 2 и маятник 3 в крайнее правое положение и удерживает их до наполнения правой полости гидродвигателя 13, после чего вновь происходит реверсирование гидрораспределителя и тем самым обеспечивается автоматическое возвратно-поступательное движение гидродвигателя 13.When the pendulum 3 and the spool 2 connected to it deviate to the left, the flow of the working fluid flows from channel 5 to channel 7 through the groove 9 of the spool 2. At the same time, a hydrodynamic force is applied to the plate 4 located in the groove 9, which creates a torque applied to slide valve 2, which must exceed the oppositely directed torque created by the deflection of the pendulum 3. After filling with the working fluid the left chamber of the hydraulic motor 13, the flow of the working fluid through the distributor stops and the hydrodynamics disappear eskaya force acting on the plate 4, and then the pendulum 2 3 rotates the spool to the right. When the spool 2 is rotated to a position in which the groove 9 connects the channels 5 and 8, the resulting flow of working fluid again creates a hydrodynamic force acting on the plate 4, which rotates the spool 2 and the pendulum 3 to the extreme right position and holds them until the right-hand cavity of the hydraulic motor is filled 13, after which the hydrodistributor reverses again and thereby provides automatic reciprocating motion of the hydraulic motor 13.

При наполнении полости гидродвигателя 13, соединенной с каналом 7 корпуса 1 распределителя, рабочая жидкость из противоположной камеры вытесняется через каналы 8 и 6 корпуса 1 и паз 10, соединяющий эти каналы, после реверсирования распределителя рабочая жидкость вытесняется через каналы 7 и 6 и паз 10.When filling the cavity of the hydraulic motor 13 connected to the channel 7 of the distributor housing 1, the working fluid is displaced from the opposite chamber through the channels 8 and 6 of the housing 1 and the groove 10 connecting these channels, after reversing the distributor, the working fluid is forced through the channels 7 and 6 and the groove 10.

Пазы золотника 11 и 12, соединенные с пазом 9, уравновешивают радиальное давление потока рабочей жидкости, проходящего через гидрораспределитель.The slots of the spool 11 and 12, connected to the groove 9, balance the radial pressure of the flow of the working fluid passing through the valve.

Таким образом, предлагаемый гидрораспределитель по сравнению с известным ранее, не только изменяет направление потока рабочей жидкости, проходящей через него, но и производит это автоматически за счет использования для переключения динамики потока, проходящего через него.Thus, the proposed valve in comparison with the previously known, not only changes the direction of flow of the working fluid passing through it, but also does this automatically by using the dynamics of the flow passing through it to switch.

Предлагаемый гидрораспределитель может обеспечить автоматическое реверсирование гидродвигателей гидросистем без использования дополнительных управляющих устройств, а также регулировать время переключения гидрораспределителя увеличением или уменьшением периода колебания маятника.The proposed control valve can provide automatic reversal of hydraulic motors of hydraulic systems without the use of additional control devices, as well as adjust the switching time of the control valve by increasing or decreasing the period of oscillation of the pendulum.

Данные преимущества позволяют использовать гидрораспределители данного типа для управления работой станков с гидравлическим приводом и гидродвигателей, совершающих многократно повторяющиеся простые операции.These advantages allow the use of hydraulic valves of this type to control the operation of machines with a hydraulic drive and hydraulic motors that perform multiple repetitive simple operations.

Claims

A control valve comprising a housing with channels for supplying and discharging oil, inside of which a spool is placed with the possibility of pivoting movement, in which grooves are made connecting the channels for supplying and draining oil, characterized in that the control valve is provided with a plate placed in one of the grooves, communicating with a channel for supplying oil and a pendulum placed on its axis, in addition, additional grooves are made in the spool to balance the radial pressure forces of the passing stream.