ГИДРОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ СЕКЦИОННЫЙ Российский патент 1997 года по МПК F15B13/00 

Изобретение относится к машиностроительной гидравлике, в частности, к гидравлической распределительной аппаратуре и может быть использовано для управления от одного до шести исполнительными гидромеханизмами машин как пропорциональном, так и релейном режимах.

Известен многосекционный гидравлический распределитель, содержащий напорную и сливную секции и расположенные между ними рабочие распределительные секции с переливным каналом [1]
Количество рабочих распределительных секций может достигать 7-8, и для таких многосекционных распределителей становится актуальной задача уменьшения потерь напора и повышения гидравлического КПД, определяемого сопротивлением гидравлических каналов распределителя.

Наиболее близким по своей технической сущности к описываемому является гидрораспределитель секционный, содержащий напорную и сливную секции и расположенную между ними, по меньшей мере, одну рабочую секцию, включающую напорную и сливную линии, трехпозиционный четырехходовой гидроуправляемый распределитель с запертыми рабочими отводами в нейтральной позиции, при этом к входу и выходу распределителя подключены соответственно напорная и сливная линии, а в каналах гидроуправления распределителя установлены электроуправляемые регуляторы давления, подключенные к источнику давления управления [2]
Недостатками данного гидрораспределителя секционного является: снижение КПД за счет увеличения потерь энергии на дросселирование рабочей жидкости, в нейтральных позициях золотников распределителей, снижение плавности управления из-за неустойчивых режимов работы системы в период перехода распределителя из нейтрального положения в рабочее, снижение надежности управления из-за возможности падения давления управления.

Технической задачей на решение которой направлено данное изобретение является повышение КПД, плавности и надежности управления при совмещении операций, то есть при одновременном включении нескольких рабочих секций распределителя.

Указанная техническая задача достигается за счет того, что гидрораспределитель секционный содержит напорную и сливную секции, и расположенную между ними, по меньшей мере, одну рабочую секцию, включающую напорную и сливную линии, трехпозиционный четырехходовой гидроуправляемый распределитель с запертыми рабочими отводами в нейтральной позиции, при этом к входу и выходу распределителя подключены соответственно напорная и сливная линии, а в каналах гидроуправления распределителя установлены электроуправляемые регуляторы давления, подключенные к источнику давления управления, при этом он снабжен дополнительной секцией с переливным каналом, гидроуправляемым двухпозиционным двухходовым распределителем, установленным в переливном канале, сообщающем напорный канал со сливным и дополнительным электроуправляемым регулятором давления, установленным в гидролинии управления двухходового распределителя подключенной к источнику давления управления, причем двухпозиционный распределитель установлен с возможностью одновременного управления с распределителями рабочих секций, при этом источник давления управления выполнен в виде последовательно подключенных по ходу потока к напорной линии фильтра и редукционного клапана.

А кроме того, он может быть снабжен электроуправляемым отсечным нормально открытым клапаном, подключенным к входу второго каскада предохранительного клапана, при этом отсечной клапан также установлен с возможностью одновременного управления с распределителями рабочих секций.

Снабжение гидрораспределителя секционного дополнительной секцией с переливным каналом, сообщающим напорный канал со сливным и установкой в переливном канале гидроуправляемого двухпозиционного двухходового распределителя позволяет повысить КПД за счет снижения потерь энергии на дросселирование рабочей жидкости в предохранительном клапане напорной секции при нейтральной позиции распределителей рабочих секций. Снабжение гидрораспределителя дополнительным электроуправляемым регулятором давления и установка его в гидролинии управления двухходового распределителя с возможностью одновременного электроуправления с распределителями рабочих секций позволяет повысить плавность управления. А кроме того надежность управления повышается за счет того, что источник давления управления выполняется в виде последовательно подключенных по ходу потока к напорной линии фильтра и редукционного клапана, что обеспечивает постоянное давление в линиях управления.

Снабжение гидрораспределителя дополнительным электроуправляемым отсечным нормально открытым клапаном, подключенным к входу второго каскада предохранительного клапана, позволяет также повысить КПД за счет снижения потерь на дросселирование, и повысить плавность управления при одновременном включении с распределителями рабочих секций, например, при совмещении рабочих операций рабочими органами машины.

На чертеже показана условная электрогидравлическая схема гидрораспределителя секционного.

Гидрораспределитель секционный содержит напорную и сливную секции 1, 2 и расположенную между ними, по меньшей мере, одну рабочую секцию 3, включающую напорную и сливную линии 4, 5, трехпозиционный четырехходовой гидроуправляемый распределитель 6 с запертыми рабочими отводами в нейтральной позиции, при этом к входу и выходу распределителя 6 подключены соответственно напорная и сливная линии 4, 5, а в каналах 7 гидроуправления распределителя 6 установлены электроуправляемые регуляторы 8 давления, подключенные к источнику давления управления, при этом он снабжен дополнительной секцией 9 с переливным каналом 10, гидроуправляемым двухпозиционным двухходовым распределителем 11, установленным в переливном канале 10, сообщающем напорную линию 4 со сливной линией 5 и дополнительным электроуправляемым регулятором 12 давления, установленным в гидролинии 13 управления двухходового распределителя 11, подключенной к источнику давления управления, причем двухпозиционный распределитель 11 установлен с возможностью одновременного управления с распределителями 6 рабочих секций 3, при этом источник давления управления выполнен в виде последовательно подключенных по ходу потока к напорной линии 4 фильтра 14 и редукционного клапана 15. Кроме того он может быть снабжен электроуправляемым отсечным нормально открытым клапаном 16, подключенным к входу второго каскада предохранительного клапана 17 тоже подключенного к напорной линии 4 напорной секции 1. Все электромагниты электроуправляемых регуляторов 8, 12 и отсечного клапана 16 подключены соответствующими линиями к рукоятке управления 18.

Работает гидрораспределитель секционный следующим образом, при выполнении его без отсечного клапана 16.

Основной поток рабочей жидкости из напорной линии под рабочим, давлением пройдя фильтр 14 тонкой очистки и редукционный клапан 15, снижает свое давление до заданной величины и поступает по каналам 7 гидроуправления к регуляторам 8 давления. При отсутствии сигнала на рукоятке управления 18 все электромагниты электроуправляемых регуляторов 8 давления обесточены, и благодаря этому каналы 7 гидроуправления сообщены со сливом, а распределители 6 рабочих секций 3 находятся в нейтральном положении под действием пружин.

Основной поток, пройдя по напорной линии 4, рабочих секций 3 подходит к переливному каналу 10 дополнительной секции 9 и благодаря тому, что электромагнит электроуправляемого регулятора 12 давления обесточен в гидролинии 13 управления двухходовым распределителем 11 отсутствует давление и распределитель 11 под действием пружины находится в открытом положении. Основной поток, пройдя переливной канал 10, поступает в линию 5 слива, обеспечивая тем самым разгрузку насоса (на чертеже не показан) при минимальных потерях энергии на дросселирование. При этом проход двухходового распределителя 11 может быть выполнен регулируемым, что позволит менять величину давления в напорной линии 4.

При перемещении рукоятки 18 управления в необходимое для включения положение ее перемещение преобразуется в управляющий электрический сигнал и при подаче сигнала управления на обмотку катушки пропорционального электромагнита его толкатель, связанный с золотником регулятора 8 давления одной из рабочих секций 3, перемещает этот золотник пропорционально величине тока. При этом в одном из каналов 7 гидроуправления распределителя 6 пропорционально растет давление и производится плавное переключение распределителя 6 из нейтральной позиции в рабочую. Благодаря одновременному управлению и электроуправляемым регулятором 12 давления происходит закрытие переливного канала 10, и давление в напорной линии 4 плавно, без скачков повышается до давления, необходимого для точной работы рабочего оборудования (на чертеже не показано).

При установке отсечного нормально-открытого клапана 16, подключенного к входу второго каскада предохранительного клапана 17, гидрораспределитель работает следующим образом.

При нейтральной позиции распределителей 6 и отключенных электромагнитах электроуправляемых регуляторов 8, 12 давления и отсечного клапана 16 часть жидкости основного потока напорной линии 4 проходит через двухпозиционный двухходовой распределитель 11 и переливной канал 10 и поступает в сливную линию 5 сливной секции 2, а часть жидкости основного потока напорной линии 4 в напорной секции 1 поступает в предохранительный клапан 17, и благодаря открытому отсечному клапану 16 линии управления предохранительного клапана 17 сообщены со сливной линией 5 и таким образом происходит частичная разгрузка насоса, минуя первую ступень предохранительного клапана 17.

При включении любой рабочей секции 3 подключается отсечной клапан 16 и разъединяет напорную линию 4 от сливной линии 5 и включается двухходовой распределитель 11, тоже разъединяя напорную и сливную линии 4 и 5.

Распределитель 6 смещается в рабочую позицию, и основной поток начинает дросселироваться через отверстия в распределителе 6. С одной стороны напорная линия 4 сообщается с рабочим отводом, а другой рабочий отвод соединяется со сливной линией 5. Величина потока в линиях рабочих отводов определяется величиной смещения золотника распределителя 6 и перепадом давления на открываемой щели.

Как уже упоминалось ранее, проход двухходового распределителя 11 может быть выполнен регулируемым, это позволяет настраивать перепад давления на распределителе 11 при постоянном расходе, например, на перепад, соответствующий минимальной нагрузке одного из рабочих контуров, к которому подключен данный гидрораспределитель, что актуально, например, для распределителей с двумя рабочими секциями 3, тогда включение дополнительного регулятора 12 давления приводит к увеличению давления в системе до установленной величины, то есть величины, необходимой для управления этим рабочим органом. Дальнейшая работа происходит так же, как и описывалось раньше.

Использование: в гидрораспределителях гидравлических систем различных машин. Сущность: гидрораспределитель секционный содержит напорную и сливную секции 1 и 2, расположенную между ними, по меньшей мере, одну рабочую секцию 3. Напорную и сливную линии 4 и 5. Распределители 6. Каналы 7 их гидроуправления. Регуляторы 8 давления, установленные в каналах 7. Дополнительная секция 9 с переливным каналом 10, гидроуправляемый двухпозиционный двухходовой распределитель 11 с дополнительным электроуправляемым регулятором 12 давления, устанавливаемый в гидролинии 13 управления. Источник давления управления выполнен в виде фильтра 14 и редукционного клапана 15. Отсечной нормально-открытый клапан 16, двухкаскадный предохранительный клапан 17 и рукоятка 18 управления электромагнитами, 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Гидрораспределитель секционный, содержащий напорную и сливную секции и расположенную между ними по меньшей мере одну рабочую секцию, включающую напорную и сливную линии, трехпозиционный четырехходовой гидроуправляемый распределитель с запертыми рабочими отводами в нейтральной позиции, при этом к входу и выходу распределителя подключены соответственно напорная и сливная линии, а в каналах гидроуправления распределителя установлены электроуправляемые регуляторы давления, подключенные к источнику давления управления, отличающийся тем, что он снабжен дополнительной секцией с переливным каналом, гидроуправляемым двухпозиционным двухходовым распределителем, установленным в переливном канале, сообщающем напорную линию со сливной и дополнительным электроуправляемым регулятором давления, установленным в гидролинии управления двухходового распределителя, подключенной к источнику давления управления, причем двухпозиционный распределитель установлен с возможностью одновременного управления с распределителями рабочих секций, при этом источник давления управления выполнен в виде последовательно подключенных по ходу потока к напорной линии фильтра и редукционного клапана. 2. Гидрораспределитель по п.1, отличающийся тем, что он снабжен электроуправляемым отсечным нормально открытым клапаном, подключенным к входу второго каскада предохранительного клапана, при этом отсечной клапан также установлен с возможностью одновременного управления с распределителями рабочих секций.