РЕГУЛИРУЮЩИЙ ГИДРОАППАРАТ Российский патент 2001 года по МПК F15B13/06 

Изобретение относится к области объемных гидроприводов, в частности к машиностроительной гидравлической распределительной аппаратуре, и может быть использовано для управления исполнительными гидромеханизмами в пропорциональном и/или релейном режимах.

Наиболее близким по технической сущности к описываемому является регулирующий гидроаппарат (гидрораспределитель), содержащий напорную и сливную гидролинии, один или несколько рабочих гидрораспределителей, снабженных электроуправляемыми гидропилотами, гидролинию управления, связанную с напорной гидролинией через фильтр и редукционный клапан, а также переливной двухлинейный гидрораспределитель, одна гидролиния которого связана с напорной гидролинией, снабженный электроуправляемым гидропилотом [1].

Недостатком указанного регулирующего гидроаппарата (гидрораспределителя) является ненадежность его функционирования в тот период, когда все рабочие гидрораспределители находятся в нейтральных позициях. Это обусловлено тем, что в данной позиционной ситуации напорная гидролиния через переливной двухлинейный гидрораспределитель непосредственно связана со сливной гидролинией, поэтому давление в напорной гидролинии и, следовательно, в гидролинии управления недостаточно велико для обеспечения номинального функционирования электроуправляемых гидропилотов, управляющих рабочими гидрораспределителями.

Технической задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является повышение надежности регулирующего гидроаппарата путем обеспечения постоянства наличия давления в гидролинии управления, достаточного для номинального функционирования электроуправляемых гидропилотов в любой позиционной ситуации рабочих гидрораспределителей.

Указанная техническая задача решается за счет того, что регулирующий гидроаппарат, содержащий напорную и сливную гидролинии, один или несколько рабочих гидрораспределителей, снабженных электроуправляемыми гидропилотами, гидролинию управления, связанную с напорной гидролинией через фильтр и редукционный клапан, переливной двухлинейный гидрораспределитель, одна гидролиния которого связана с напорной гидролинией, снабженный электроуправляемым гидропилотом, дополнительно снабжен сливным гидрораспределителем, одна из гидролиний которого связана с второй гидролинией переливного двухлинейного гидрораспределителя, а вторая - со сливной гидролинией, при этом сливной гидрораспределитель выполнен гидроуправляемым посредством связи с гидролинией управления, а также двухпозиционным двухлинейным и снабжен гидродросселем в одной из позиций, а между редукционным клапаном и линией управления установлен обратный клапан.

Кроме этого в регулирующем гидроаппарате гидролиния управления может быть снабжена предохранительным клапаном; сливной гидрораспределитель и предохранительный клапан могут быть расположены в дополнительной секции; гидролиния управления может быть связана с гидроаккумулятором.

Изобретение поясняется чертежом, где представлена принципиальная гидравлическая схема регулирующего гидроаппарата.

Регулирующий гидроаппарат содержит напорную гидролинию 1, сливную гидролинию 2 и гидролинию управления 3, связанную с напорной гидролинией 1 через фильтр 4 и редукционный клапан 5. Напорная гидролиния 1 связана с насосной установкой (на чертеже не показана). К гидролинии управления 3 подключены электроуправляемые гидропилоты 6. Переливной двухлинейный гидрораспределитель 7 также снабжен электроуправляемым гидропилотом 6, при этом своей гидролинией 8 он связан с напорной гидролинией 1, а гидролинией 9 - с гидролинией 10 сливного гидрораспределителя 11, который выполнен двухлинейным двухпозиционным с гидродросселем 12 в одной из позиций. Один или несколько рабочих гидрораспределителей 13 (на чертеже показаны два) своими гидролиниями 14 и 15 подключены соответственно к напорной гидролинии 1 и гидролинии 9, а гидролиниями 16, 17 - к исполнительным гидромеханизмам (на чертеже не показаны). Все электроуправляемые гидропилоты 6 являются пропорционально (и/или релейно-) функционирующими от источника электропитания (на чертеже не показан), связаны с соответствующими гидрораспределителями (рабочими и переливным) и могут быть объединены общей системой управления. Гидролиния 18 сливного гидрораспределителя 11 связана со сливной гидролинией 2. Сливной гидрораспределитель 11 выполнен гидроуправляемым и подключен к гидролинии управления 3.

Редукционный клапан 5 связан с линией управления 3 через обратный клапан 19; к ней также подключены гидроаккумулятор 20 и предохранительный клапан 21. Сливной гидрораспределитель 11 и предохранительный клапан 21 могут быть конструктивно расположены в дополнительной секции 22.

Регулирующий гидроаппарат работает следующим образом.

На чертеже представлена нейтральная (исходная) позиция всех гидрораспределителей. Гидродроссель 12 сливного гидрораспределителя 11 задает расчетную величину давления в напорной гидролинии 1, достаточную для обеспечения редукционным клапаном 5 номинального давления в гидролинии управления 3, - давления, необходимого для обеспечения функционирования электроуправляемых гидропилотов 6 и управления сливным гидрораспределителем 11. При подаче потока от насосной установки к напорной гидролинии 1 обеспечивается переход сливного гидрораспределителя 11 из позиции "дросселирование" (связывающей гидролинию 10 через гидродроссель 12 и гидролинию 18 со сливной гидролинией 2) в позицию "слив" (связывающую гидролинию 10 через гидролинию 18 со сливной гидролинией 2 напрямую), а также происходит зарядка гидроаккумулятора 20. Вследствие этого давление в напорной гидролинии 1 падает ниже заданного расчетного, однако номинальное давление в гидролинии управления 3 будет поддерживаться за счет наличия обратного клапана 19. Гидроаккумулятор 20 компенсирует утечки в гидролинии управления 3 и позволяет поддерживать в ней номинальное давление в течение некоторого периода времени. Если утечки в гидролинии управления 3 достигнут величины, при которой давление в ней станет ниже номинального, гидрораспределитель 11 снова перейдет в позицию "дросселирование", вследствие чего давление в напорной гидролинии 1 опять возрастет до заданного расчетного значения и вышеописанный процесс повторится.

При подаче управляющего воздействия на электроуправляемые гидропилоты 6 по заданной программе переливной двухлинейный гидрораспределитель 7 переходит в позицию запирания гидролиний 8 и 9, при этом, как указано выше, сливной гидрораспределитель 11 находится в позиции "слив". Одновременно с этим электроуправляемые гидропилоты 6 переводят рабочие гидрораспределители 13 в ту или иную исполнительную позиции, подключая соответствующие полости исполнительных гидромеханизмов к напорной 1 и сливной 2 гидролиниям. Номинальное давление в гидролинии управления 3 будет дополнительно гарантировано поддерживаться редуцированием давления в напорной гидролинии 1, определяемым нагрузкой на исполнительные гидромеханизмы. В том случае, когда исполнительные гидромеханизмы нагружены "попутной" нагрузкой, давление в напорной гидролинии 1 может оказаться ниже заданного расчетного. Однако эта ситуация не приведет к потере управляемости, т.к. номинальное давление в гидролинии управления 3 поддерживается за счет автоматического перехода сливного гидрораспределителя 11 в позицию "дросселирование" при падении давления. Предохранительный клапан 21 выполняет традиционные функции предохранения гидролинии управления 3 от сверхноминальных скачков давления.

Таким образом, наличие двухпозиционного двухлинейного сливного гидрораспределителя 11 с гидродросселем 12 и обратного клапана 19 гарантирует постоянное поддержание номинального давления в гидролинии управления 3 при недостаточном давлении в напорной гидролинии 1, которое может возникать или в случае нахождении рабочих гидрораспределителей 13 в нейтральной позиции, или в исполнительной позиции при "попутной" нагрузке на исполнительных гидромеханизмах.

Источник информации
1. Пат. РФ N 2084708, F 15 B 13/00, 20.07.97.

Гидроаппарат предназначен для объемных гидроприводов, в частности для управления исполнительными гидромеханизмами в пропорциональном и/или релейном режимах. Гидроаппарат содержит напорную и сливную гидролинии, один или несколько рабочих гидрораспределителей, снабженных электроуправляемыми гидропилотами, гидролинию управления, связанную с напорной гидролинией через фильтр и редукционный клапан, переливной двухлинейный гидрораспределитель, одна гидролиния которого связана с напорной гидролинией, снабженный электроуправляемым гидропилотом, дополнительно снабжен сливным гидрораспределителем, одна из гидролиний которого связана с второй гидролинией переливного двухлинейного гидрораспределителя, а вторая - со сливной гидролинией, при этом сливной гидрораспределитель выполнен гидроуправляемым посредством связи с гидролинией управления, а также двухпозиционным двухлинейным и снабжен гидродросселем в одной из позиций, а между редукционным клапаном и линией управления установлен обратный клапан. Технический результат - повышение надежности гидроаппарата. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Регулирующий гидроаппарат, содержащий напорную и сливную гидролинии, один или несколько рабочих гидрораспределителей, снабженных электроуправляемыми гидропилотами, гидролинию управления, связанную с напорной гидролинией через фильтр и редукционный клапан, переливной двухлинейный гидрораспределитель, одна гидролиния которого связана с напорной гидролинией, снабженный электроуправляемым гидропилотом, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен сливным гидрораспределителем, одна из гидролиний которого связана со второй гидролинией переливного двухлинейного гидрораспределителя, а вторая - со сливной гидролинией, при этом сливной гидрораспределитель выполнен гидроуправляемым посредством связи с гидролинией управления, а также двухпозиционным двухлинейным и снабжен гидродросселем в одной из позиций, а между редукционным клапаном и линией управления установлен обратный клапан. 2. Регулирующий гидроаппарат по п.1, отличающийся тем, что гидролиния управления снабжена предохранительным клапаном. 3. Регулирующий гидроаппарат по пп.1 и 2, отличающийся тем, что сливной гидрораспределитель и предохранительный клапан расположены в дополнительной секции. 4. Регулирующий гидроаппарат по пп.1-3, отличающийся тем, что гидролиния управления связана с гидроаккумулятором.