ГИДРОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ ГИДРОСИСТЕМЫ МОБИЛЬНОЙ МАШИНЫ Российский патент 1997 года по МПК F15B13/00 

Предлагаемое изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно, к мобильным сельскохозяйственным машинам, оборудованным гидросистемой. Кроме того, предлагаемое техническое решение может быть использовано и в других отраслях народного хозяйства, например, в подъемно-транспортных, дорожных и других мобильных машинах.

Известен гидрораспределитель, используемый преимущественно в гидросистемах тракторов и сельскохозяйственных машин, состоящий из предохранительно-переливного клапан и рабочих секций с механически управляемыми золотниками, обеспечивающими управление исполнительными гидродвигателями, гидроцилиндрами и гидромоторами [1, 2]
В данном гидрораспределителе напорная гидролиния, соединенная с насосом, подключена ко входу переливного клапана и подведена через каналы в корпусе к запертой напорной полости каждого из золотников. В переливном клапане имеется канал управления с дозирующим дросселем, формирующим поток управления, проходящий через проточки на золотниках при среднем их положении на слив. Канал управления после дозирующего дросселя подключен к надклапанной полости подпружиненного переливного клапана и входу предохранительного клапана.

Недостатком данного гидрораспределителя являются большие потери и нагрев рабочей жидкости при необходимости регулирования потока на потребителях-исполнительных гидродвигателях за счет дросселирования на кромках золотника, сопровождаемого работой насоса под давлением настройки предохранительного клапана, при перекрытии золотника канала управления от слива.

Известен другой гидрораспределитель, входящий в состав гидросистемы сельскохозяйственного комбайна. Известный гидрораспределитель содержит предохранительно-переливную секцию с переливным клапаном, дросселем-ограничителем потока в канале управления и предохранительным клапаном, рабочие секции, каждая из которых содержит корпус с полостями напора, слива, потребителей, и золотник с проточками, радиальными и осевыми отверстиями потока потребителей и устройством подключения потока управления к линиям потребителя [3]
Известная система выгодно отличается от предыдущей, т.к. она работает при давлении ниже давления настройки предохранительного клапана даже в том случае, когда поток рабочей жидкости к потребителю минимален. Однако гидрораспределитель в известной системе имеет сложную конструкцию и повышенную металлоемкость из-за выполнения применяемого устройства подключения канала управления к линиям потребителей на основе использования гидрозамков с гидравлически управляемым плунжером.

Следует указать, что в материалах авторского свидетельства N 1561879, взятого авторами за прототип, не указано, что золотник гидрораспределителя снабжен осевыми и радиальными отверстиями, так как это не требуется для понимания работы устройства по упомянутому авторскому свидетельству. Выполнение золотника с осевыми и радиальными отверстиями широко известно (см. например, Каталог "Гидравлическое оборудование тракторов и сельскохозяйственных машин", часть 1, ЦНИИТЭИавтосельхозмаш, М. 1989, с. 105).

В соответствии с этим для правильного понимания работы предлагаемого устройства авторы обращаются к указанным признакам и вводят их в материалы описания и формулы.

Задача предлагаемого изобретения уменьшение металлоемкости и упрощение конструкции гидрораспределителя, входящего в гидросистему мобильной машины.

Для достижения указанного технического результата в гидрораспределителе мобильной машины, содержащем предохранительно-переливную секцию с переливным клапаном, дросселем-ограничителем потока в канале управления и предохранительный клапан, рабочие секции, каждая из которых содержит корпус с полостями напора, слива, потребителей и золотник с проточками потока потребителей и радиальными и осевыми отверстиями потока потребителей канала управления с устройством подключения канала управления к потребителю, устройство подключения выполнено так, что канал управления расположен между полостями напора и одного из потребителей, при этом, проточка канала управления в золотнике совмещена с радиальными отверстиями потока потребителей.

Проточка канала управления на золотнике выполнена так, что ее ширина меньше диаметра радиальных отверстий в теле золотника.

Отверстие слива канала управления в корпусе расположено между радиальными отверстиями потока потребителей, выполненными в теле золотника, а отверстие подвода канала управления совпадает с радиальным отверстием потока потребителей в золотнике.

На фиг. 1 показан гидрораспределитель, включенный в гидросистему мобильной машины; на фиг. 2 разрез гидрораспределителя по линии C-C; на фиг. 3 гидравлическая схема гидрораспределителя; на фиг. 4 гидрораспределитель при крайнем левом положении золотника; на фиг. 5 гидрораспределитель при крайнем правом положении золотника. Буквами P и T-обозначены гидролинии напора и слива, буквами A и B-гидролинии потребителей, буквой X-линия канала управления.

Гидрораспределитель (фиг. 1) содержит предохранительно-переливную секцию 1, в состав которой входят переливной клапан 2, дроссель-ограничитель 3, и предохранительный клапан 4. Рабочая секция гидрораспределителя содержит корпус 5, имеющий полость напора 6, полости слива 7 и 8 и полости потребителей 9 и 10. Золотник 11 имеет проточки 12, 13, 14 и проточку 15 канала управления. Указанные проточки потока потребителей снабжены фасками на бобышках золотника, которые обеспечивают плавное изменение сечения соответствующих каналов при перемещении золотника 11 из нейтрального положения. В теле золотника 11 выполнено осевое отверстие 16 и радиальные отверстия потока потребителей 17, 18, 19 в зоне проточки 13. Проточка 15 канала управления в золотнике совмещена с радиальными отверстиями 20, 21 и 22 потока потребителей, а диаметр этих отверстий сделан больше ширины проточки 15. Отверстие 23 подвода канала управления (фиг. 2) совпадает с радиальным отверстием 22 основного потока, а отверстие 24 слива канала управления расположено между радиальными отверстиями 20, 21, на цилиндрической поверхности золотника.

Канал управления, включающий отверстие 23 и проточку 15, выполнен в корпусе 5 так, что он расположен между полостью напора 6 и полостью потребителя 9. К гидрораспределителю (фиг. 1) подключен гидроцилиндр 25 с поршнем 26, являющийся нагрузкой гидросистемы. Питание гидросистемы осуществляется от гидронасоса 27 постоянной производительности. Гидролинии 28, 29 образуют напорную и сливную магистрали, а гидролиния 30 является каналом управления.

Работает устройство следующим образом. При работе гидронасоса 27 в нейтральном положении гидрозолотника 11 рабочая жидкость с небольшим расходом течет через дроссель 3, канал 30, отверстие подвода 23, проточку 15, отверстие слива 24 и поступает в сливную магистраль 29. На дросселе 3 создается перепад давления, благодаря чему открывается клапан 2 и основная часть подачи насоса 27 через этот клапан перепускается на слив с минимальным давлением.

При смещении золотника 11, например, влево (фиг. 4) проточка 15 смещается относительно отверстия 24 и поток управления X отсекается от сливной магистрали 29(T). Одновременно с этим полость 6 напора через проточку 13, радиальные отверстия 17, 18, 19 осевое отверстие 16, радиальные отверстия 20, 21, 22 соединяются через дросселирующие кромки с полостью потребителя 9 (A). При этом полость потребителя 10 (B) через проточку 12 и полость 8 соединяется со сливной магистралью 29 (T), благодаря чему поршень 26 гидроцилиндра 25 перемещается вправо. Скорость перемещения поршня гидроцилиндра 26 определяется величиной смещения золотника 11 относительно нейтрального положения, т.к. проточки снабжены фасками на бобышках золотника 11.

Как уже указывалось, ширина проточки 15 управления меньше диаметра радиальных отверстий, совмещенных с этой проточкой. Благодаря этому при смещении золотника 11 канал 30 оказывается соединенным с осевым отверстием 16, а поток управления объединенным с рабочим потоком потребителя. В этом режиме работы давление жидкости в канале 30 управления является сигналом, отражающим нагрузку, приложенную к гидроцилиндру 25. Как видно из фиг. 1, на клапан 2 с одной стороны воздействует давление в напорной гидролинии 28, (это давление перед дросселем 3), а с другой стороны давление в канале 30, которое контролирует нагрузку (давление после дросселя 3). Клапан 2 воспринимает перепад указанных давлений, поддерживая его постоянным вне зависимости от величины нагрузки на гидроцилиндре 25 и, тем самым обеспечивая подачу к потребителю в зависимости от степени смещения и открытия дросселирующих щелей на кромках золотника. В этом случае неиспользованная часть подачи насоса 27 перепускается на слив через переливной клапан 2 под давлением нагрузки, что обеспечивает в этом режиме работы давление в напорной линии 28 ниже предельного, ограничиваемого предохранительным клапаном 4.

При смещении золотника 11 вправо относительно нейтрального положения (фиг. 5) работа происходит аналогичным образом с той лишь разницей, что полость потребителя 10 соединяется с напорной магистралью 28, а полость 9 с магистралью слива 29.

Таким образом, во всех режимах работы с переменной подачей к потребителю предложенный гидрораспределитель обеспечивает работу гидросистемы с давлением в напорной гидролинии, соответствующем нагрузке потребителя, ниже настройки давления предохранительного клапана. При этом объединение потока управления с рабочим потоком осуществляется в рабочей секции благодаря описанным выше конструктивным особенностям гидрораспределителя и не требуется дополнительного оборудования для выполнения указанной функции, как это сделано в устройстве, взятом за прототип.

Использование конструктивных особенностей предложенного гидрораспределителя упрощает конструкцию гидросистемы в целом и снижает ее металлоемкость.

Использование: в машиностроении, в частности, в мобильных сельскохозяйственных машинах, оборудованных гидросистемой. Сущность: в гидрораспределителе содержащем предохранительно-переливную секцию с переливным клапаном, дросселем-ограничителем потока в канале управления и предохранительным клапаном, рабочие секции, каждая из которых содержит корпус с полостями напора, слива, потребителей и золотник с проточками, радиальными и осевыми отверстиями потока потребителей, устройством подключения канала управления к потребителю, выполненное так, что канал управления расположен между полостями напора и одного из потребителей. Проточка канала управления в золотнике совмещена с радиальными осевыми отверстиями потока потребителей. Проточка канала управления на золотнике выполняется таким образом, что ее ширина меньше диаметра радиальных отверстий в теле золотника. Кроме того, отверстие слива канала управления может быть расположено между радиальными отверстиями, выполненными в теле золотника, а отверстие подвода канала управления совпадает с радиальным отверстием основного потока в золотнике, 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Гидрораспределитель гидросистемы мобильной машины, например сельскохозяйственного комбайна, содержащий предохранительно-переливную секцию с переливным клапаном, дросселем-ограничителем потока в канале управления и предохранительным клапаном, рабочие секции, каждая из которых содержит корпус с полостями напора, слива, потребителей и золотник с проточками, радиальными и осевыми отверстиями потока потребителей и устройством подключения канала управления к потребителю, отличающийся тем, что устройство подключения выполнено так, что канал управления расположен между полостями напора и одного из потребителей, при этом проточка канала управления в золотнике совмещена с радиальными осевыми отверстиями потока потребителей. 2. Гидрораспределитель по п.1, отличающийся тем, что проточка канала управления на золотнике выполнена так, что ее ширина меньше диаметра радиальных отверстий в теле золотника. 3. Гидрораспределитель по п.1, отличающийся тем, что отверстие слива канала управления расположено между радиальными отверстиями, выполненными в теле золотника, а отверстие подвода канала управления совпадает с радиальным отверстием основного потока в золотнике.