ГИДРОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ Российский патент 2002 года по МПК F15B13/43 

Изобретение относится к гидравлической распределительной аппаратуре гидросистем различных машин, например гидросистем станков, кранов.

Известен гидрораспределитель, состоящий из электрогидравлического распределителя контура управления, главного золотника, центрирующих пружин, рабочих отводов, магистралей подачи и слива. Тип 4WRZ, MaNNESMANN REXROTX Hydraulik - und Elektronik - komponenteu fur Proportional - und Servo - Systeme, RD 29003/04.91 Ersetzt: 03.88., стр.21.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является гидрораспределитель, состоящий из электрогидравлического распределителя контура управления, главного золотника, центрирующих пружин, рабочих отводов, магистралей подачи и слива, датчика положения главного золотника.

Тип 4WRK, MaNNESMANN REXROTX Hydraulik - und Elektronik - komponenteu fur Proportional - und Servo - Systeme, RD 29003/04.91 Ersetzt: 03.88., стр. 39.

Такая конструкция позволяет управлять величиной и направлением потока рабочей жидкости, обладает хорошими динамическими характеристиками, однако не обладает следующими функциональными возможностями, не обеспечивает независимость расхода от величины и характера нагрузки исполнительного гидродвигателя, не обеспечивает формирование сигнала для управления производительностью насоса с целью обеспечения расхода через гидрораспределитель, в соответствии с заданным управляющим сигналом.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является расширение функциональных возможностей.

Указанная цель достигается за счет того, что гидрораспределитель, состоящий из: электрогидравлического пропорционального распределителя контура управления, центрирующей пружины, датчика положения главного золотника, рабочих отводов, магистралей подачи и слива, главного золотника, имеет, по крайней мере, один золотник, встроенный в главный золотник.

Дополнительный золотник в рабочем положении главного золотника через промежуточную полость соединяет сливной рабочий отвод и сливную магистраль гидрораспределителя, на один торец золотника действует давление управления, на другой - давление промежуточной полости, которая расположена перед кромкой главного золотника, регулирующей поток рабочей жидкости на слив, причем при перемещении под действием этого давления золотник прикрывает отверстия, через которые рабочая жидкость попадает из сливного рабочего отвода в промежуточную полость. При перемещении золотника в крайнее положение от действия давления управления промежуточная полость соединяется с полостью управления.

На чертеже показана схема гидрораспределителя.

Гидрораспределитель состоит: 1 - пропорциональный электрогидравлический распределитель контура управления; 2 - главный золотник; 3 - центрирующая пружина; 4 - датчик положения главного золотника; 5 - золотник; 6, 7 - полости управления; 8 - регулирующая кромка; 9 - паз; 10 - отверстие; 11 - дроссель; 12, 13 - рабочие отводы; 14 - магистраль подачи; 15 - магистраль слива; 16 - промежуточная полость.

Гидрораспределитель работает следующим образом.

При отсутствии сигнала управления на пропорциональный электрогидравлический распределитель контура управления 1, полости управления 6, 7 соединены со сливом и главный золотник 2 под действием усилия центрирующей пружины 3 находится в нейтральном положении, перекрывая рабочие отводы 12, 13. Расхода рабочей жидкости из напора 14 в полость слива 15 через гидрораспределитель нет.

При подаче сигнала управления на один из электромагнитов распределителя 1 одна из полостей управления остается соединенной со сливом, во вторую поступает давление управления. Допустим давление управления поступает в полость 6. Под перепадом давления управления в полостях управления 6 и 7 главный золотник 2 перемещается влево до тех пор, пока электрический сигнал с датчика положения главного золотника 4 не компенсирует заданный управляющий сигнал. Разность сигнала управления и сигнала с датчика положения 4 будет равна сигналу, необходимому для поддержания в полости 6 давления управления уравновешивающего усилие сжатия центрирующей пружины 3.

При перемещении главного золотника 2 рабочий отвод 12 соединяется с напорной магистралью 14, а рабочий отвод 13 через отверстие 10 и регулировочную кромку главного золотника 8 соединяется с магистралью слива 15. Под действием давления подачи в рабочем отводе 12 гидродвигатель, соединенный с гидрораспределителем, начнет перемещаться и выдавливать жидкость из сливной полости в рабочий отвод 13. Так как расход регулируется кромкой 8, то в полости 16 начнет подниматься давление, которое через дроссель 11 попадет под торец золотника 5 и будет перемещать его до тех пор, пока отверстие 10 не прикроется до величины, обеспечивающей равенство давлений в полостях 16 и 6.

Таким образом, перепад давления на регулировочной кромке 8 главного золотника равен перепаду давления в полостях управления 6 и 7, который при заданной характеристике центрирующей пружины 3 зависит только от перемещения главного золотника, а следовательно, сигнала управления. Площадь открытия регулировочной кромки 8 также зависит только от перемещения главного золотника.

Таким образом оба параметра, определяющих расход рабочей жидкости из полости подачи 14 в полость слива 15 гидрораспределителя:
- площадь открытия кромки 8;
- перепад давления на кромке 8,
зависят только от величины сигнала управления, следовательно, и расход через распределитель зависит только от величины сигнала управления.

В случае если производительность насоса недостаточна для обеспечения заданного расхода рабочей жидкости, то давление в полости 16 будет меньше давления управления в полости 6 и золотник 5 будет находиться в крайнем левом положении. В этом случае полость управления 6 через паз 9 золотника 5 и канавку кромки 8 главного золотника соединится с полостью 16. Из полости управления 6 появится расход рабочей жидкости, поэтому для компенсации усилия центрирующей пружины 3 необходимо на большую величину переместить золотник распределителя контура управления 1, а это возможно только при большом разностном сигнале. Следовательно, главный золотник 2 переместится на меньшую величину, чем в предыдущем случае, разность между сигналом управления и электрическим сигналом с датчика положения главного золотника 4 будет больше. Этот разностный сигнал, отличающийся по величине от сигнала, соответствующего достаточной производительности насоса, и может быть использован для управления производительностью насоса.

При увеличении производительности насоса, растет расход рабочей жидкости через гидрораспределитель, повышается давление в полости 16, золотник 5 начинает перемещаться вправо, уменьшая утечку из полости 6, и достигает равновесного положения. В этом положении золотник 5 не прикрывает отверстие 10, что создавало бы дополнительное сопротивление движению жидкости и обеспечивает минимальную утечку жидкости из полости 6, поддерживая такую разность между сигналами управления и с датчика положения главного золотника, которая обеспечивала бы производительность насоса на заданном уровне.

Таким образом, гидрораспределитель формирует электрический сигнал управления производительностью насоса.

Изобретение относится к гидравлической распределительной аппаратуре гидросистем, например гидросистем станков, кранов. Гидрораспределитель состоит из пропорционального электрогидравлического распределителя контура управления 1, главного золотника 2, центрирующей пружины 3, датчика положения главного золотника 4, рабочих отводов 12, 13, магистралей подачи 14 и слива 15, дополнительного золотника 5. При нахождении главного золотника в рабочем положении сливной рабочий отвод соединяется с магистралью слива 15 через промежуточную полость 16 золотника 5, на торцы которого с одной стороны действует давление управления, с другой - полости 16, находящейся перед регулировочной кромкой 8 главного золотника 2. Таким образом, золотник 5 под действием давления в сливном рабочем отводе прикрывает отверстие 10 до тех пор, пока давление в полости 16 не станет равно давлению полости управления 6. Следовательно, площадь открытия регулировочной кромки 8 и перепад давления на ней определяются только перемещением главного золотника 2. Поэтому расход рабочей жидкости через гидрораспределитель зависит только от величины управляющего сигнала, который при заданной характеристике пружины определяет давление управления, а следовательно, и перепад давления на регулировочной кромке 8. При недостатке расхода насоса давление в полости 16 меньше давления управления в полости 6, под действием давления управления золотник 5 переместится до упора и соединит полость управления 6 и полость 16. Расход жидкости из полости 6 приведет к увеличению разницы между сигналом управления и сигналом с датчика положения главного золотника 4. Этот больший, чем обычно, разностный сигнал может использоваться для управления производительностью насоса. Технический результат - повышение надежности гидрораспределителя. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Гидрораспределитель, состоящий из пропорционального электрогидравлического распределителя, контура управления, главного золотника, центрирующей пружины, датчика положения главного золотника, рабочих отводов, магистралей подачи и слива, отличающийся тем, что в главный золотник встроен, по крайней мере, один золотник, который в рабочем положении главного золотника через промежуточную полость соединяет сливной рабочий отвод и магистраль слива, один торец золотника соединен с полостью управления, другой - с промежуточной полостью, с возможностью прикрывать отверстия, соединяющие сливной рабочий отвод с промежуточной полостью. 2. Гидрораспределитель по п. 1, отличающийся тем, что золотник выполнен с возможностью соединять полость управления и промежуточную полость.