ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ ЗОЛОТНИКОВОЕ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 1999 года по МПК F15B13/42 F15B11/02 F15B9/02 

Изобретение относится к гидравлическому золотниковому распределительному устройству для рабочих цилиндров.

Гидравлические рабочие цилиндры служат прежде всего для передачи энергии движения в двух противоположных направлениях. Следовательно, подвижные узлы должны совершать возвратно-поступательное движение. Энергия движения такого гидропривода зависит от объемного расхода рабочей жидкости, которая подается в гидроцилиндр с соответствующей стороны поршня. В то время как поршень в рабочем гидроцилиндре движется в прямом и обратном направлениях по существу с одинаковой скоростью, согласно изобретению предусматривается привод поршня с различными скоростями по меньшей мере на одном из его двух направлений. Тем самым учитываются реальные условия, которыми обусловливаются различные требования к гидравлическому приводу. В качестве примера можно привести движение с малой скоростью на начальном участке, ускорение на среднем участке и снова замедление в конце движения. Другой пример: движение с высокой скоростью вначале, на среднем участке замедление, а при необходимости кратковременная остановка и затем в конце снова ускорение. Это лишь некоторые примеры. На практике применяют множество других комбинаций режимов движения, согласно которым поршень должен ускоряться и замедляться в соответствии с выбранной последовательностью.

Такие рабочие гидроцилиндры известны. Одна из известных конструкций предусматривает соответствующее скорости поршня в рабочем цилиндре количественное регулирование объемного расхода рабочей жидкости с помощью гидравлического генератора давления. Как правило, это насосы с регулируемым расходом, в которых, например в насосе с наклонным диском, наклон поверхности торцового распределителя определяет объемный расход. Такие насосы относительно дорогостоящие. Кроме того, не всегда можно регулируемые таким образом насосы использовать для рабочих цилиндров. Если необходимо использование таких насосов в системе управления, от которой ответвляется система управления рабочего гидроцилиндра, то зачастую совершенно невозможно обеспечить различные скорости поршня.

Другой известный способ привода машины или узла машины с помощью рабочего цилиндра с различной скоростью в одном направлении движения заключается в том, что в систему передачи энергии движения включается механическая передача. Например, для этого пригодны рычажные передачи. Такие передачи сравнительно дороги, и для их размещения необходимо место, которое не всегда можно найти.

Из авторского свидетельства N 830016 известно гидравлическое золотниковое распределительное устройство для рабочих цилиндров с неравномерной скоростью движения поршня, содержащее реверсивный распределитель, установленный с возможностью гидравлического регулирования по управляющим каналам, управляемым командными импульсами для рабочего цилиндра.

Задача изобретения заключается в том, чтобы простыми средствами, в частности без гидравлического генератора давления, однако гидравлическим способом обеспечить различные рабочие скорости с помощью линейного привода в виде рабочего гидроцилиндра, в том числе и остановку поршня рабочего цилиндра.

Поставленная задача решается тем, что в гидравлическом золотниковом распределительном устройстве для рабочих цилиндров с неравномерной скоростью движения поршня, содержащем реверсивный распределитель, установленный с возможностью гидравлического регулирования по управляющим каналам, управляемым командными импульсами для рабочего цилиндра, согласно изобретению между управляющими каналами от управляющего распределителя к реверсивному распределителю встроен гидравлически управляемый с серводействием управляемый распределитель с возможностью прохода через него одного из двух объемных расходов рабочей жидкости, при этом каждой позиции распределителя соответствует определенная скорость поршня.

Целесообразно снабдить гидравлическое устройство дросселями, встроенными в линии первичного управления управляемого распределителя.

Предпочтительно, чтобы по меньшей мере в одной позиции управляемого распределителя соответствующий этой позиции канал был заблокирован.

Золотник управляемого распределителя может содержать последовательность проходных каналов, дросселирующих каналов и блокировок.

Целесообразно в качестве генератора давления для линейного привода рабочего гидроцилиндра предусмотреть аккумулятор. Это обеспечивает в сравнении с гидравлическим насосом с постоянным объемным расходом то преимущество, что разность объемов между определяемым управляющим каналом объемом, поступающим в рабочий цилиндр, и объемом от генератора давления через предохранительный клапан направляется в бак без образования тепла.

На чертеже изображен пример выполнения изобретения. Золотнииковое распределительное устройство показано условными обозначениями, в то время как рабочий гидроцилиндр 1, а также приводимый с помощью штока 2 узел машины в виде двуплечего коромысла 3 показаны схематично. В рабочем гидроцилиндре 1 перемещается поршень 4. По трубопроводу 5 рабочая жидкость от гидравлического генератора 6 /насос или аккумулятор/ подается к штоковой стороне 7 рабочего поршня 4, в то время как к поршневой стороне 9 поршня 4 рабочая жидкость подается по трубопроводу 8.

Реверсивный распределитель S3 представляет собой 4/2-распределитель известного типа и обеспечивает подвод масла под давлением к каждой из сторон поршня, причем в это время другая сторона поршня сообщена с масляным баком 10 и является безнапорной. В показанном примере выполнения с масляным баком 10 сообщается сторона 9 поршня.

Управляющий распределитель A, нагружаемый с обеих сторон своего золотника по переключающим импульсам от вышестоящей системы управления, служит для переключения управляющих каналов 11, 12 реверсивного распределителя S3. Управляющий распределитель А по существу аналогичен реверсивному распределителю S3, однако может иметь электрическое или электронное переключение. Хотя на чертеже показаны два бака, но на практике имеется один бак, в который происходит слив жидкости из управляющих каналов 11 и 12.

Между управляющим распределителем A и реверсивным распределителем S3 в управляющие каналы 11 и 12 встроен третий распределитель в виде управляющего распределителя B с сервоуправлением. Управление им осуществляется также гидравлически. Это производится через дроссели 14 и 15 от управляющих каналов 11 и 12. Как показано на чертеже, золотник управляющего распределителя B имеет пять позиций. Две позиции соединяют слив из приводного цилиндра с баком. Две промежуточные позиции содержат дроссели с одинаковым или различным дросселированием, а средняя позиция перекрывает слив жидкости.

На схеме показано положение, когда жидкость, вытесняемая с поршневой стороны 9, сливается по трубопроводу 8 через управляющий распределитель B, а штоковая сторона 7 через трубопровод 5 и байпас 16 подключена к гидравлическому генератору давления 6.

Во время работы дроссель 14 действует на безнапорной стороне золотника управляющего распределителя B. Дроссель 15 определяет соответствующее положение золотника, который при этом проходит последовательно через все позиции. Вследствие этого поршень 4 цилиндра приводится в движение с различными скоростями, а в средней позиции останавливается. Коромысло 3 рычажной передачи совершает поэтому последовательность движений по эффективной траектории, обозначенной двойной стрелкой.

Если переключить реверсивный распределитель S3, то золотник управляющего распределителя B возвратится в свое исходное положение и при этом снова может обеспечивать различные режимы движения.

Распределительное устройство предназначено для рабочих цилиндров с неравномерной скоростью движения поршня. Объемный расход воздействующей на поршень рабочей жидкости согласован с соответствующей скоростью поршня, а направление движения поршня устанавливается с помощью распределителя с сервоуправлением. Реверсивный распределитель гидравлически регулируется с серводействием управляющим распределителем, который управляется командными импульсами для рабочего цилиндра. Между управляющими каналами от управляющего распределителя к реверсивному распределителю встроен гидравлически управляемый с серводействием управляющий распределитель, через который проходит один из двух объемных расходов рабочей жидкости, при этом каждому положению распределителя соответствует определенная скорость поршня. Технический результат - упрощение конструкции. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Гидравлическое золотниковое распределительное устройство для рабочих цилиндров с неравномерной скоростью движения поршня, содержащее реверсивный распределитель, установленный с возможностью гидравлического регулирования по управляющим каналам управляющим распределителем, управляемым командными импульсами для рабочего цилиндра, отличающееся тем, что между управляющими каналами от управляющего распределителя к реверсивному распределителю встроен гидравлически управляемый с серводействием управляемый распределитель с возможностью прохода через него одного из двух объемных расходов рабочей жидкости, при этом каждой позиции распределителя соответствует определенная скорость поршня. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено дросселями, встроенными в линии первичного управления управляемого распределителя. 3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что по меньшей мере в одной позиции управляемого распределителя соответствующий этой позиции канал заблокирован. 4. Устройство по одному из пп.1-3, отличающееся тем, что золотник управляемого распределителя содержит последовательность проходных каналов, дросселирующих каналов и блокировок. 5. Устройство по одному из пп.1-4, отличающееся тем, что в качестве генератора давления для линейного привода рабочего гидроцилиндра предусмотрен аккумулятор.