SU1576743A1

SU1576743A1 - Двухкаскадный многосекционный гидравлический распределитель с электрическим управлением

Info

Publication number: SU1576743A1
Application number: SU884414692A
Authority: SU
Inventors: Иосиф Львович Айзенберг; Акбар Мирзоевич Фаязов; Вячеслав Александрович Безменов
Original assignee: И.Л.Айзенберг, А.М.Фа зов и В.А.Безменов
Priority date: 1988-04-22
Filing date: 1988-04-22
Publication date: 1990-07-07

Abstract

Изобретение относитс к объемному гидроприводу и может быть использовано, например, в гидросистемах сельскохоз йственных, строительных и дорожных машин. Целью изобретени вл етс повышение уровн автоматизации управлени , надежности работы, уменьшение массы и габаритов распределител , а также расхода рабочей жидкости. Распределитель содержит р д секций, скрепленных между собой, кажда из которых имеет корпус с нижней и верхней расточками. В верхней расточке размещены гидрозамок с двум запорными клапанами и командный поршень. В нижней расточке размещен распределительный золотник, а в нем - золотник управлени . На обоих концах нижней расточки расположены толкающие электромагниты, которые прикреплены к корпусу. Поочередной подачей напр жени на электромагниты производитс смещение золотника управлени и распределительное золотника, благодар чему осуществл етс распределение рабочей жидкости по рабочим органам через запорные клапаны. Данное техническое решение позвол ет повысить уровень автоматизации управление и надежность работы, уменьшить массу и габариты, а также расход жидкости распределител . 1 з.п. ф-лы, 15 ил.

Description

Изобретение относитс к объемному гидроприводу и может быть использовано , например, в гидросистемах, сельскохоз йственных , строительных и дорожных машин.

Целью изобретени вл етс повышение уровн автоматизации управлени , надежности работы, уменьшение массы и габаритов распределител , а также расхода рабочей жидкости.

На фиг.1 изображена рабоча секци при нейтральном положении золотников, продольный разрез; на фиг.2 - то же, при крайнем правом положении золотника управлени , продольный разрез; на фиг.З - разрез А-А на фиг 1; на фиг.4 - разрез Б-Б

на фиг.1; на фиг.5 - разрез В-В на фиг.1; на фиг.6 - разрез Г-Г на фиг, 1; на фиг.7 - разрез Д-Д на фиг. 1; на фиг.8 - разрез Е-Е на фиг. 1; на фиг.9 - разрез Ж-Ж на фиг.1; на фиг. 10 - разрез 3-3 на фиг.2; на фиг. 11 - разрез И-И на фиг.2; на фиг.12 - разрез К-К на фи1.2, положение 1; на фиг.13 - разрез К-К на фиг.2, положение 2; на фиг.14 - разрез К-К на фиг.2, положение 3; на фиг.15 - разрез Л-Л на фиг 9

Двухкаскадный многосекционный гидравлический распределитель с электрическим управлением (в сборе не изображен) содержит скрепленные ст жными болтами 1 напорно-переливную секцию (не показано) и заднюю крышку (не показано), между коVI

ь

торыми наход тс рабочие секции 2, имеющие в своем составе корпус 3 с каналами 4 напора, сообщенные с напорно-переливной секцией, канал слива 5, сообщенный с напорно-переливной секцией и задней крышкой канала 6 управлени (фиг.З). Один выход 7 (фиг.2 и 3) канала 6 управлени сообщен с полостью управлени клапана разгрузки напорно-переливной секции (не показано), а другой выход 8 (фиг.З) сообщен с задней крышкой и с напорно-переливной секцией посредством вспомогательного канала, выполненного в задней крышке и св занного с каналом слива 5 (не показано ). Корпус 3 так же имеет две осевые расточки 9 и 10, из которых верхн расточка 10 ступенчата . В стенке 11 нижней расточки 9 выполнены три канавки 12 - 14, из которых канавка 13 средн , а 12 и 14 боковые. Средн канавка 13 св зана с каналом 4 напора. В стенке 11 нижней расточки 9 корпуса 3 по оси канала 6 управлени (фиг.З) выполнены два гнезда 15 и 1.6 (фиг.З) симметрично расположенных относительно оси расточки. В нижней расточке 9 корпуса 3 установлен распределительный золотник 17. На обоих концах расточки 9 прикреплены к корпусу 3 толкающие электромагниты 18 и 19. В стенке 20 верхней расточки 10 выполнена канавка 21, св занна с каналом 5 слива и установлен гидрозамок 22 с двум запорными клапанами 23 и 24, имеющими толкатели 25 и 26, Командный поршень 27 гидрозамка 22 размещен в расточке 10 с образованием командных полостей 28 и 29, сообщенных с боковыми канавками 12 и 14 в стенке 11 нижней расточки 9 соединительными каналами 30 и 31. Командный поршень 27 имеет глухой осевой канал 32 дл сообщени командных полостей 28 и 29 с каналом 5 слива при помощи двух р дом радиальных отверстий 33 и 34, выполненных с отрицательными перекрыти ми относительно канавки 21 и командных полостей 28 и 29. Распределительный золотник 17, перемещаемый в нижней осевой расточке 9 корпуса 3, вл етс неповоротным. От проворачивани его удерживает винт 35, ввернутый в корпус 3 и наход щийс в посто нном контакте с пазом 36, выполненном на наружной поверхности 37 распределительного золотника 17. На наружной поверхности 37 распределительного золотника 17 также выполнена напорна канавка 38 дл взаимодействи с боковыми канавками 12 и 14 в стенке 11 нижней расточки 9 в корпусе 3. С обеих сторон от напорной канавки 38 на наружной поверхности 37 распределительного золотника 17 наход тс радиальные отверсти

39 и 40 (фиг.З и 4), которые выполнены на глубину до пересечени со сквозными каналами 41 (фиг.З - 10), образованными в торцовых стенках концевых расточек 42 и 43

распределительного золотника 17. В процессе работы распределител сквозные каналы 41 совместно с радиальными отверсти ми 39 и 40, взаимодейству с боковыми канавками 12 и 14 и соединительными

0 каналами 30 и 31, образуют дополнительную сливную магистраль. В напорной канавке 38 распределительного золотника 17 выполнен дополнительный канал 44 напора. В распределительном золотнике 17 вылол5 нены радиальные каналы 45 (фиг.З), взаимодействующие с гнездами 15 и 16 (фиг.З) и вл ющиес продолжением канала 6 управлени . По оси распределительного золотника 17 выполнен сквозной осевой канал 46,

0 по которому перемещаетс золотник 47 управлени , на наружной поверхности 48 которого выполнены лева 49 и права 50 напорные канавки и канавки 51 управлени . Напорные канавки 49 и 50, контакти5 ру с внутренней поверхностью сквозного осевого канала 46 распределительного золотника 17, образуют дополнительные напорные полости 52 и 53, а канавка 51 управлени во взаимодействии с радиаль0 ными каналами 45 в распределительном золотнике 17 образует дальнейшее продолжение канала 6 управлени . Вдоль оси золотника 47 управлени выполнены два канала левый 54 и правый 55. Правый канал

5 55 соединен с левой напорной канавкой 49 при помощи отверсти 56, а левый канал 54 соединен с правой напорной канавкой 50 при помощи отверсти 57 (фиг.1, 2, 5 и 7). На обоих концах золотника 47 управлени

0 закреплены наконечники 58 и 59, заканчивающиес коническими поверхност ми 60 и 61 и имеющие осевые каналы 62 и 63. . Золотник 47 управлени совместно с наконечниками 58 и 59, перемеща сь вдоль оси

5 распределительногго золотника 17, фиксируетс в нейтральном положении при помощи пружинных механизмов 64 и 65. В свою очередь, распределительный золотник 17, перемеща сь вдоль оси нижней расточки 9

0 в корпусе 3, также фиксируетс в нейтральном положении при помощи пружинных механизмов 66 и 67. При перемещении золотника 47 управлени в одно из крайних положений наконечники 58 и 59 своими

5 коническими поверхност ми 60 и 61 вход т в контакт с внутренними поверхност ми осевых каналов 68 или 69, выполненных в седлах 70 или 71, закрепленных в концевых расточках 42 и 43 распределительного золотника 17, образу полости 72 и 73 высокого давлени и полости 74 и 75 низкого давлени . В осевых каналах 68 и 69 седел 70 и 71 установлены толкатели 76 и 77, имеющие винтовые канавки на наружной поверхности .

Толкатели 76 и 77 с одной стороны наход тс в контакте с торцами конических поверхностей 60 и 61 наконечников 58 и 59, а с другой стороны наход тс в контакте с торцами толкателей 78 и 79 электромагнитов 18 и 19. Толкатели 78 и 79 электромагнитов 18 и 19 перемещаютс в осевом направлении под воздействием корей 80 или 81 (фиг.15) электромагнитов 18 или 19 при их включении или под воздействием пружинных механизмов 82 или 83 возврата корей 80 или 81 в исходное положение при отключенных электромагнитах 18 или 19.

Двухкаскадный многосекционный гидравлический распределитель с электрическим управлением работает следующим образом.

При нейтральном положении распределительных золотников 17 и золотников 47 управлени всех рабочих секций 2 канал 6 управлени сообщает командную полость клапана разгрузки напорно-переливной секции (не показано) с каналом 5 слива, в результате чего клапан разгрузки открыт и сообщает канал 4 напора с каналом 5 слива. Боковые канавки 12 и 14 в стенке 11 нижней расточки 9 в корпусе 3 св заны между собой посредством радиальных отверстий 39 и 40 и сквозных каналов 41 в теле распределительного золотника 17. Давление рабочей жидкости в боковых канавках 12 и 14, а также в командных полост х 28 и 29, полост х 74 и 75 низкого давлени и в полост х 72 и 73 высокого давлени равны давлению слива при работе насоса в режиме разгрузки, так как они св заны посредством соединительных каналов 30 и 31, командных полостей 28 и 29, глухого осевого канала 32, р дов радиальных отверстий 33 и 34 командного поршн 27 и канавки в верхней расточке 10 корпуса 3 с каналом 5 слива. В этом нейтральном положении распределительного золотника 17 и золотника 47 управлени рабоча жидкость перекачиваетс через напорно-переливную секцию в сливной бак гидросистемы, т.е. насос работает в режиме разгрузки.

При включении одного из толкающих электромагнитов, например левого 18 (фиг.12, пол.1), его корь 80 (фиг. 15) перемещает вправо тол катель 78, левый толкатель 76 с винтовой канавкой-по осевому каналу 68 седла 70, золотник 47 управлени с наконечниками 58 и 59 - по сквозному осевому каналу 46 в распределительном

золотнике 17, правый толкатель 77 с винтовой канавкой - по осевому каналу 69 седла 71, толкатель 79, корь 81 правого электромагнита 19-до приведени в герме- 5 тичный контакт конической поверхности 61 правого наконечника 59 с внутренней поверхностью осевого канала 69 правого седла 71. При этом пружинные механизмы 65 золотника 47 управлени и 83 электромаг0 нита 19 сжимаютс . Лева напорна канавка 49 золотника 47 управлени приходит в контакт с дополнительным каналом 44 напора, образу дополнительную полость 52 напора. Одновременно радиальный ка5 нал 45 в распределительном золотнике 17, вл ющийс продолжением канала 6 управлени , перекрываетс наружной поверхностью 48 золотника 47 управлени , вследствие чего клапан разгрузки напорно0 переливной секции (не показано) перекрывает св зь канала 4 напора с каналом 5 слива. В канал 4 напора начинает поступать рабоча жидкость под высоким давлением. Далее из канала 4 .напора из напорной ка5 навки 38 распределительного золотника 17 и из дополнительного канала 44 напора рабоча жидкость поступает в дополнительную напорную полость 52, откуда она по отверстию 56, правому каналу 55 золотника

0 47 управлени , осевому каналу 63 в наконечнике 59 полости, образованной между внутренней поверхностью осевого канала 69 в седле 71 и винтовой канавкой в толкателе 77 поступает в полость 73 высокого .

5 давлени . Поскольку сила, действующа на корь 80 электромагнита 18, больше силы напора рабочей жидкости в осевом канале 69 седла 71, разъединени конической поверхности 61 наконечника 59 с внутренней

0 поверхностью осевого канала 69 в седле 71 не произойдет. После наполнени полости 73 высокого давлени рабочей жидкостью под высоким давлением произойдет перемещение распределительного золотника

5 17 вместе с седлами 70 и 71, толкателем 77 с винтовой канавкой, золотником 47 управлени с наконечниками 58 и 59,толкателем 76 с винтовой канавкой в крайнее левое положение, а толкатель 78 и корь 81 левого

0 электромагнита 18 встанут в свое исходное положение (фиг. 13, положени 2). Это произойдет , потому что давление рабочей жидкости , действующее на распределительный золотник 17 со стороны полости 73 высокого

5 давлени значительно превышает сумму усилий пружинного механизма 66 распределительного золотника 17 и кор 80, включенного левого электромагнита 18. При этом пружинный механизм 66 возврата в нейтральное положение распределительного

золотника 17 сожметс . Одновременно сработает правый пружинный механизм 83 электромагнита 19, который установит корь 81 и толкатель 79 в свое исходное положение, Имеюща с рабоча жидкость в полости 72 высокого давлени вытеснитс через полость, наход щуюс между внутренней поверхностью осевого канала 68 в седле 70 и винтовой канавкой на наружной поверхности толкател 76, в полость 74 низкого давлени и далее по сквозным каналам 41 и радиальным отверсти м 40 уйдет на слив. Одновременно радиальные отверсти 39 в распределительном золотнике 17 перекрываютс стенкой 11 осевой расточки 9 в корпусе 3, в результате чего боковые канавки 12 и 14 разобщаютс . Бокова канавка 12 посредством напорной канавки 38 распределительного золотника 17 сообщаетс с каналом 4 напора и посредством соединительного канала 30 - с командной полостью 28. В результате чего под давлением рабочей жидкости командный поршень 27 гидрозамка 22 перемещаетс вправо. Одновременно с перемещением командного поршн 27 под давлением рабочей жидкости в командной полости 28 открываетс з апорный клапан 23 и рабоча жидкость поступает к потребителю, а от потребител - через запорный клапан 24, который открываетс командным поршнем 27 при его перемещении слева направо, командную полость 29, р д радиальных отверстий 34, глухой осевой канал 32, р д радиальных отверстий 33, канавку 21 поступает в канал 5 слива. Возможные утечки рабочей жидкости из боковой канавки 12, канала 6 управлени и зазоров между внутренней поверхностью сквозного осевого канала 46 в распределительном золотнике 17 и наружной поверхностью 48 золотника 47 управлени , наход щихс под высоким давлением, попадают из полостей 72 и 73 высокого давлени в полости 74 и 75 низкого давлени , откуда сквозными каналами 41 в теле распределительного золотника 17 радиальными отверсти ми 40 в распределительном золотнике 17 отвод тс через боковую канавку 14, соединительный канал 31, командную полость 29, р д радиальных отверстий 34, глухой осевой канал 32, р д радиальных отверстий 33, канавку 21 в сливной канал 5. В остальных неработающих рабочих секци х 2, где распределительный золотник 17 и золотник 47 управлени наход тс в нейтральном положении, повышение давлени в канале 4 напора и дополнительном канале 44 напора не вызовет произвольных срабатываний золотника 47 управлени или распределительного

золотника 17, так как возможные утечки рабочей жидкости из зазоров между стенкой 11 осевых расточек 9 в корпусе 3 и наружной поверхностью 37 распределительного золотника 17 попадают в полости 72 и 73 высокого давлени ,откуда по осевым каналам 68 и 69 в седлах 70 и 71 - в полости 74 и 75 низкого давлени и далее по сквозным каналам 41, радиальными отверсти ми 39 и 40

в распределительном золотнике 17 отвод тс на слив, а из зазоров между внутренней поверхностью сквозного .осевого канала 46 распределительного золотника 17 и наружной поверхностью 48 золотника 47 управлени возможные утечки рабочей жидкости также попадают в полости 74 и 75 низкого давлени , откуда через сквозные каналы 41, радиальные отверсти 39 и 40 в распределительном золотнике 17 также отвод тс на

слив через соединительные каналы 30 и 31, командные полости 28 и р ды радиальных отверстий 33 и 34, глухой осевой канал 32 в командном поршне 27, канавку 21 в стенке 20, расточки 10 в канал 5 слива. Указанные

отводы возможных утечек рабочей жидкости из зазоров сопр жений; корпус 3 - распределительный золотник 17 и распределительный золотник 17 - золотник 47 управлени гарантируют надежность работы предлагаемого распределител от самопроизвольных включений в процессе работы .

После срабатывани рабочего органа, св занного с данной рабочей секцией 2,

производитс отключение левого электрет магнита 18 (фиг. 14, пол.З) от сети. При этом срабатывает пружинный механизм 65 возврата в нейтральное положение золотника 47 управлени , который находилс в сжатом состо нии. Вследствие чего золотник 47

управлени вместе с наконечниками 58 и 59,

толкателем 76 возвращаютс в нейтральное

. положение. Это перемещение произойдет

беспреп тственно, так как давление в полост х 74 и 75 низкого давлени одинаковое, поскольку они св заны между собой сквозными каналами 41 в распределительном золотнике 17. Толкатель 76 с винтовой канавкой , дав щий на толкатель 78, переме0 стит его вместе с корем 80 в крайнее левое положение. Пружинный механизм 82 левого электромагнита 1,8 при этом сжимаетс . Поскольку золотник 47 управлени зан л свое нейтральное положение относительно рас5 пределительного золотника 17 (фиг.14, пол.З), то зан ла свое положение и канавка 51 управлени на золотнике 47 управлени по отношению к продолжению радиального канала 46, выполненном в распределительном золотнике 17. Таким образом, канал 6

управлени оказываетс полностью открытым и св занным через заднюю крышку (не показано) с каналом 5 слива. Далее срабатывает клапан разрузки напорно-перелив- ной секции (не показано), возобновл етс св зь канала 4 напора с каналом 5 слива. Насос оп ть начинает работать в разгрузочном режиме. Давление по всей гидросистеме падает до уровн давлени слива в напорно-переливной секции. Поскольку давление в системе понизилось, то срабатывает пружинный механизм 66 возврата в нейтральное положение распределительного золотника 17. Распределительный золотник 17 совместно с седлами 70 и 71, золотником 47 управлени с наконечниками 58 и 59 возвращаетс в свое нейтральное положение (фиг. 11). При этом рабоча жидкость , имеюща с в полости 73 высокого давлени через осевой канал 69 в седле 71 вытесн етс в полость 75 низкого давлени , а оттуда по сквозным каналам 41 и радиальным отверсти м 39 и 40 отводитс на слив. Одновременно с пружинным механизмом 66 возврата в нейтральное положение распределительного золотника 17 срабатывает пружинный механизм 82 электромагнита 18. При этом корь 80 толкател 78 и 76 также устанавливаютс в свое исходное положение . Этим завершаетс полный рабочий цикл рабочей секции распределител при включении электромагнита 18. При включении электромагнита 19 работа распределител осуществл етс аналогичным образом.

Таким образом, благодар размещению золотника 47 управлени в теле распре- делительного золотника 17, созданию дополнительной напорной магистрали, состо щей из дополнительного канала 44 напора , дополнительных напорных полостей 52 и 53, отверстий 56 и 57 в каналах 54 и 55 в золотнике 47 управлени , созданию дополнительной сливной магистрали, состо щей из сквозных каналов 41 и радиальных отверстий 39 и 40 в теле распределительного золотника 17, созданию герметичных соединений между коническими поверхност ми 60 и 61 наконечников 58 и 59 с внутренними поверхност ми осевых каналов 68 и 69 в седлах 70 и 71, созданию дополнительных полостей 72 и 73 высокого давлени и полостей 75 и 74 низкого давлени при сохранении передней напорно-переливной секции и канала 6 управлени повышаетс уровень автоматизации управлени и надежность работы, уменьшаютс масса и габариты, а также расход рабочей жидкости распределител .

Claims

Формула изобретени 1. Двухкаскадный многосекционный гидравлический распределитель с электрическим управлением, содержащий 5 скрепленные ст жными болтами напорно- переливную секцию с клапаном разгрузки и заднюю крышку, между которыми размещены рабочие секции, кажда из которых имеет корпус с двум расточками, в верхней из

0 которых размещен гидрозамок с двум запорными клапанами по концам и командным поршнем, имеющим глухой осевой канал с двум р дами радиальных отверстий , выполненных с отрицательными пере5 крыти ми относительно канавки, св занной с каналом слива, и размещенным между запорными клапанами с образованием ко мандных полостей, а в нижней расточке, сообщенной с каналами напора и управле0 ни и выполненной с трем канавками, средн из которых св зана с каналом напора , размещен с возможностью осевого перемещени распределительный золотник , имеющий напорную канавку, .сооб5 щенную с боковыми канавками в нижней расточке при крайних положени х распределительного золотника, при этом на концах нижней расточки установлены электромагниты, отличающийс тем,

0 что, с целью повышени уровн автоматизации управлени , надежности работы, уменьшени массы и габаритов распределител , он снабжен золотником управлени , размещенным соосно внутри распредели-.

5 тельного золотника, снабженным наконечниками с конической поверхностью и осевыми каналами, на наружной поверхности золотника управлени выполнены лева и права напорные канавки, образующие

0 дополнительные напорные полости и канавки управлени , в напорной канавке распределительного золотника выполнен дополнительный канал напора, сообщающийс с одной из напорных канавок при

5 крайних положени х золотника управлени , а канавка управлени расположена с возможностью сообщени с каналом управлени распределител при нейтральном положении золотника управлени и с воз0 можностью перекрыти ее золотником управлени при крайних его положени х, при этом в золотнике управлени выполнены левый и правый каналы, расположенные параллельно оси золотника управлени ,левый

5 канал св зан через отверстие с правой напорной канавкой, а правый канал св зан через отверстие с левой напорной канавкой, в стенке нижней расточки корпуса рабочей секции выполнены гнезда, а в распределительном золотнике перепендикул рно оси

выполнены два соосных радиальных канала , сообщенные с указанными гнездами, и концевые расточки, в торцовых стенках которых выполнены сквозные каналы, соединенные при помощи радиальных отверстий с наружной поверхностью распределительного золотника с боковыми канавками, выполненными в нижней расточке корпуса рабочей секции, при нейтральном положении распределительного золотника,кроме того, в концевых расточках распределительного „золотника закреплены седла с осевыми каналами, в которых размещены толкатели с винтовыми канавками на наружной поверхности, причем золотник управлени расположен в распределительном золотнике с возможностью взаимодействи своими наконечниками с толкател ми и с возможностью образовани герметичного соединени осевых каналов седел с осевыми каналами наконечников при взаимодействии с седлами в крайних положени х золотника управлени , причем между седлами, концевыми расточками распределительного золотника и наконечниками золотника .управлени размещены пружинные механизмы возврата золотника управлени в нейтральное положение и образованы полости низкого

давлени , а между седлами и электромагнитами размещены пружинные механизмы возврата распределительного золотника в нейтральное положение и образованы полости высокого давлени .
2. Распределитель по п. 1, о т л и ч a tout и и с тем, что на наружной поверхности распределительного золотника выполнен паз, а в корпусе рабочей секции установлен винт, посто нно взаимодействующий с указанным пазом.

СО

т г- ю г- ю

61

ЈЈ Sfr

t/ 7

:гЦ -4J XTTil Xj

1№

«H-I-J

f f

tmi-A

9г

a

Ј5

Csi «4J

s

А-А

5-6

Фиг. 5

&U2.6

д-д

Фигл

ж-ж

37 ЯЬБЬВ 50 Ш 51 171576 45475 J 65 77 79

W

18 18 76 168162 60581W 12 3813 % 51458 1643 59 63 6173 75 7159 61 19 10 ll 2VUZ9

Ј-Ј

Фиг.8

ъ

W

75 7159 6

Фиг.ю

68 70 76 58 47 44 43

18

ГП I /77TTT

56 12 54 74 12 52 /4 4«S 77 45 597165736169

Фиг. 12

и-и

Фиг.11

К-Клол 1

19

81,80 ВЩ

Фиг. 15