ГИДРОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ ДЛЯ ПОРШНЕВОГО НАСОСА Российский патент 2001 года по МПК F04B9/14 F04B53/10 

Изобретение относится к области машиностроительной гидравлики и может быть использовано в гидравлических системах с двухсторонними силовыми гидроцилиндрами гидравлического инструмента, работающих при сверхвысоких давлениях.

Известен гидрораспределитель по патенту РФ N 2029096, кл. E 21 D 23/16, согласно которому он содержит два клапанных узла, каждый из которых включает толкатель, распределительный элемент с золотником и клапанным элементом, втулку, в которой установлен толкатель, рукоятку, закрепленную на корпусе, и фиксирующий элемент для удержания клапанов, причем фиксирующий элемент снабжен в нижней части пружиной, а в верхней - кнопкой, расположенной внутри рукоятки, гидрораспределитель также содержит напорный и сливной канал, выполненный в корпусе, а также канал для выхода на силовой цилиндр.

Недостатком данного распределителя является то, что он неудобен в эксплуатации, так как для переключения распределителя необходимо сделать несколько манипуляций, в частности повернуть рычаг, нажать кнопку, ввести фиксирующий элемент в расточку, опустить рычаг, чтобы золотник противодействием повернул рычаг и прижал фиксирующий элемент к краю расточки, и отпустить кнопку. Кроме того, фиксация клапанных узлов такой конструкцией ненадежна, так как фиксирующий элемент удерживается в фиксирующем положении только за счет сил трения, возникающих между фиксирующим элементом и кромкой. Однако, так как в гидросистеме происходит пульсация рабочей жидкости, в системе возникает вибрация, отрицательно влияющая на фиксацию клапанных узлов, что ведет к снижению надежности работы гидросистемы в целом.

Известен клапанный гидрораспределитель (кн. Машиностроительная гидравлика, изд. Машиностроение, М. , 1971 г., стр. 362-363), содержащий корпус с параллельно установленными двумя клапанными узлами, каждый из которых состоит из толкателя, конусного затвора с подпружиненным седлом и каналами, соединяющими гидрораспределитель с подводом и сливом рабочей жидкости, и каналом, соединяющим гидрораспределитель с силовым гидроцилиндром.

Недостатком данного изобретения является неудобство в обслуживании. Это объясняется тем, что из-за отсутствия фиксирующих элементов положения рычага, необходимо постоянное воздействие человека для удержания рычага в нужном положении.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является гидрораспределитель к поршневому насосу по а.с. N 1634818, кл. F 04 B 9/14, согласно которому гидрораспределитель содержит корпус, размещенный в нем клапанный узел, состоящий из двух вертикально расположенных всасывающего и нагнетательного шаровых затвора, причем всасывающий клапан снабжен винтовым толкателем, а между шаровыми затворами в седле установлен плавающий толкатель, всасывающий и нагнетательный клапаны снабжены дополнительно седлами. Гидрораспределитель соединяется с корпусом насоса с возможностью его поворота и фиксации в двух положениях, соответствующих вертикальному расположению оси клапанов.

Недостатком этого устройства является то, что он может работать только с гидроцилиндром одностороннего действия, что снижает его возможности по применению в гидросистемах. Кроме того, он неудобен в эксплуатации, так как при каждом повороте его на 180^o (на подачу или слив рабочей жидкости), необходимо осуществлять перемещение соединительных рукавов, соединяющих распределитель с гидроцилиндром, а это ведет к перекручиванию уплотнительных элементов и сокращению сроков их эксплуатации.

Технической задачей изобретения является создание гидрораспределителя, удобного в эксплуатации и обеспечивающего надежность работы гидроинструмента.

Для решения этой задачи гидрораспределитель поршневого насоса, связанный гидролиниями с поршневой полостью гидронасоса и полостями силового гидроцилиндра, включающий корпус с установленными в нем клапанным узлом, состоящим из винтового толкателя и соосно ему размещенных, оппозитно расположенных запорных элементов с седлами и свободно плавающим толкателем, причем запорный элемент, расположенный с противоположной стороны винтового толкателя, подпружинен, кроме общих признаков с прототипом гидрораспределитель дополнительно снабжен аналогичным клапанным узлом, при этом винтовые толкатели клапанных узлов связаны зубчатой передачей, свободно плавающие толкатели размещены в каналах, выполненных в корпусе между запорными элементами, с возможностью попеременного подключения этих каналов к насосу через воздействие плавающих толкателей, а также соединение через попеременное воздействие толкателей клапанного узла одного из клапанных узлов с поршневой полостью силового гидроцилиндра, а второго - со штоковой.

В результате сочетания зубчатой передачи между винтовыми толкателями и взаимодействия в процессе перемещения их винтовой поверхности с резьбой в корпусе происходит самоторможение толкателей. Благодаря этому, без введения дополнительных механизмов и манипуляций с рукояткой, происходит надежная фиксация положения каждого из толкателей в отношении друг друга и в корпусе распределителя.

Расположение свободно плавающих толкателей в каналах между запорными элементами во взаимодействии с винтовыми толкателями позволяет управлять работой подпружиненных запорных элементов, обеспечивая надежное отсечение каналов от гидролиний. Благодаря этому отпадает необходимость устанавливать дополнительные механизмы управления.

Упрощение манипулированием режимов работы гидрораспределителя является новым свойством, позволяющим повысить эксплуатационные характеристики, а именно удобство в эксплуатации, надежность в работе, что обуславливает соответствие технического решения критерию "изобретательский уровень".

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид гидрораспределителя в разрезе; на фиг. 2 - сечение гидрораспределителя по подводящему каналу; на фиг. 3 - сечение гидрораспределителя по сливному каналу; на фиг. 4 - сечение по одному из клапанных узлов; на фиг. 5 - сечение по соединению гидроканалов с гидроцилиндром.

Гидрораспределитель содержит корпус 1, по высоте которого параллельно друг другу размещены два клапанных узла 2 и 3, состоящие из винтовых толкателей 4 и 5, на которых установлены зубчатые колеса 6 и 7, входящие в зацепление между собой. Винтовой толкатель 4 выполнен с рукояткой 8. Соосно винтовому толкателю 2 размещены и оппозитно расположены запорные элементы 9 и 10 с седлами 11 и 12, запорный элемент 10 подпружинен пружиной 13. Между запорными элементами 9 и 10 выполнен канал 14, в котором установлен свободно плавающий толкатель 15. В клапанном узле 3 соосно винтовому толкателю 5 размещены и оппозитно расположены запорные элементы 16 и 17 с седлами 18 и 19. Запорный элемент 17 подпружинен пружиной 20. Между запорными элементами 16 и 17 выполнен канал 21, в котором установлен свободно плавающий толкатель 22. Каналы 14 и 21 соединены каналом 23 для слива рабочей жидкости по гидролинии 24 и каналом 25 для подачи рабочей жидкости по гидролинии 26 с поршневой полости насоса. Канал 14 гидролинией 27 соединен с поршневой полостью силового гидроцилиндра, а канал 21 с гидролинией 28 со штоковой полостью силового гидроцилиндра.

Устройство работает следующим образом.

До включения в работу гидронасоса вращением рукоятки 8 по часовой стрелке перемещением вниз винтовой толкатель 4, который прижимает запорный элемент 9 к седлу 11 и перемещает толкатель 15, который воздействует на запорный элемент 10, отводит его от седла 12 и сжимает пружину 13. В результате этого канал 26 соединяется с каналом 14 и по гидролинии 26 - с поршневой полостью 28 силового гидроцилиндра 27. Одновременно с вращением винтового толкателя 4 вниз винтовой толкатель 7 поднимается вверх, отводит от седла 18 и освобождает запорный элемент 16, в результате этого толкатель 22 перемещается вверх, а затвор 17 под действием пружины 20 прижимается к седлу 19 и отсекает канал 21 от подводящего канала 26. Рабочая жидкость из поршневой полости насоса (не показан) по подводящему каналу 26 поступает через канал 25 в канал 14 и далее в поршневую полость 27 гидроцилиндра 29. Одновременно по гидролинии 29 через канал 21 рабочая жидкость поступает в канал 23, а оттуда по гидролинии 24 - в маслобак (не показан). Для возврата поршня гидроцилиндра 27 в исходное положение вращаем рукоятку 8 против часовой стрелки, винтовой толкатель 4 при этом поднимается вверх, освобождает запорный элемент 9, отводя его от седла 11, толкатель 15 поднимается вверх, освобождая подпружиненный запорный элемент 10, который отсекает канал 14 от подводящего канала 25, а рабочая жидкость по гидролинии 27 через канал 23 сливается по гидролинии 24 в маслобак. Одновременно винтовой толкатель 5 перемещается вниз, прижимает запорный элемент 16 к седлу 19, отрезая каналы 21 и 23 от гидролинии слива 24. При этом толкатель 22 воздействует на запорный элемент 17, прижимая его к пружине 20, открывая соединение канала 21 для подачи рабочей жидкости из подводящего канала 26 в штоковую полость по гидролинии 28 силового гидроцилиндра. Затем цикл повторяется снова.

Предлагаемая конструкция гидрораспределителя проста в эксплуатации, надежна в работе, технологична в изготовлении и позволяет повысить производительность гидроинструмента.

Гидрораспределитель предназначен для использования в гидравлических системах с двухсторонними силовыми гидроцилиндрами, работающими при высоких давлениях. Гидрораспределитель содержит корпус с параллельно установленными в нем клапанными узлами. Каждый узел состоит из винтового толкателя, связанного с другим зубчатой передачей. Соосно им размещены оппозитно расположенные запорные элементы. Запорный элемент расположен с противоположной стороны винтового толкателя и подпружинен. Между запорными элементами каждого клапанного узла выполнен канал, в котором размещен свободно плавающий толкатель. Каналы по линии запорных элементов соединены между собой с возможностью попеременного подключения через воздействие толкателей с насосом, а также соединения одного из клапанных узлов с поршневой полостью, а второго - со штоковой. Изобретение позволяет повысить надежность работы, удобство в эксплуатации и повышение производительности силового гидроцилиндра. 5 ил.

Гидрораспределитель поршневого насоса, связанный гидролиниями с поршневой полостью гидронасоса и полостями силового гидроцилиндра и включающий корпус с установленным в нем клапанным узлом, состоящим из винтового толкателя и соосно ему размещенных, оппозитно расположенных запорных элементов с седлами и свободно плавающим толкателем, причем запорный элемент, размещенный с противоположной стороны винтового толкателя, подпружинен, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен аналогичным клапанным узлом, установленным параллельно первому, винтовые толкатели клапанных узлов связаны зубчатой передачей, свободно плавающие толкатели размещены в каналах, выполненных в корпусе между запорными элементами, с возможностью через воздействие плавающих толкателей попеременного подключения этих каналов к насосу, а попеременным воздействием толкателей клапанного узла - на подпружиненные запорные элементы, соединение одного из клапанных узлов с поршневой полостью силового гидроцилиндра, а второго - со штоковой.