ПРОПОРЦИОНАЛЬНЫЙ ГИДРОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ Российский патент 2003 года по МПК F15B13/44 

Изобретение относится к области машиностроительной гидравлики, в частности к управляющим гидравлическим аппаратам с пропорциональным управлением с условным проходом Ду=6 мм, и может быть использовано в различных электрогидравлических приводах стационарных систем и мобильных машин.

Известны пропорциональные гидрораспределители с условным проходом Ду=6 мм типа РГП, изготавливаемые ГСКТБ ГА г. Гомель. Гидравлические схемы и характеристики приведены в каталоге выпускаемых изделий 1998 г. [1].

Известен пропорциональный гидрораспределитель с условным проходом Ду=6 мм типа 1РП644, изготавливаемый Ульяновским ПО "Гидроаппарат" [2].

Известен также ряд пропорциональных гидрораспределителей зарубежных производителей (типа KDG4V, KSDG4V фирмы "Vickers", типа S6UP фирмы "Herion", типа 4 WRE, 3 DREP фирмы "Mannesman Rexroth") [3], [4].

В качестве прототипа может быть рассмотрен, например, трехпозиционный гидрораспределитель 4 WRA.6...EX фирмы "Maimesman Rexroth" [5].

В конструкции - прототипе [5] корпус 1 имеет пять маслоподводящих канавок: центральную канавку 2 - канал Р для подвода рабочей жидкости, две крайние 3 и 4 (объединенные между собой внутри корпуса) - канал слива Т и два цилиндровых канала А и В - канавки 5 и 6 соответственно. Полости Y 7 и 8, соединенные между собой дренажным отверстием Д 9, служат для разгрузки золотника 10, то есть создания под его торцами одинакового давления. При подаче на обмотку электромагнита 11 сигнала управления шток 12 перемещает золотник 10 пропорционально управляющему сигналу. При снятии сигнала золотник 10 перемещается в начальное положение под действием возвратной пружины 13, при этом он остается в одной из рабочих позиций гидрораспределителя.

К недостаткам аналогов [1], [2], [3], [4] и прототипа [5] следует отнести то, что типовая конструкция чугунных литых корпусов этих 2-позиционных (фиг. 1 и 2) и 3-позиционных (фиг. 3 и 4) пропорциональных гидрораспределителей из-за ограниченного количества каналов не дает возможности реализовать сложные 4-позиционные схемы.

Целью заявляемого изобретения является расширение функциональных возможностей гидрораспределителя за счет реализации в нем на базе корпуса 3-позиционного гидрораспределителя 4-позиционной схемы управления при сохранении присоединительных размеров и габаритно-весовых параметров.

Для достижения этой цели в пропорциональном гидрораспределителе, содержащем золотник, управляемый с одной стороны пропорциональным электромагнитом, а с другой возвратной пружиной, перемещающейся в литом корпусе, имеющем центральную маслоподводящую канавку, две крайние канавки, соединенные друг с другом, два цилиндровых канала, две полости под торцами золотника, соединенные между собой дренажным отверстием, согласно изобретению, в корпусе выполнено дополнительное отверстие, соединяющее центральную маслоподводящую канавку с дренажным отверстием.

Технический результат при реализации сложных 4-позиционных схем на базе корпуса 2- и 3-позиционных пропорциональных гидрораспределителей выражается в обеспечении возможности управления исполнительными органами гидропривода (например, реверсивным насосом) для реверсирования движения рабочих органов, для выполнения других операций в соответствии с гидросхемой распределения, а четвертое положение может быть использовано для обеспечения "нулевой" подачи насоса или для разгрузки системы управления при отсутствии управляющего сигнала.

При исследовании отличительных признаков заявляемого пропорционального гидрораспределителя не выявлено каких-либо известных технических решений, реализующих 4-позиционные схемы управления с использованием стандартной конструкции корпуса, например, трехпозиционного гидрораспределителя, следовательно, заявляемое техническое решение соответствует критериям изобретения "новизна" и "изобретательский уровень".

На фиг. 1 представлена типовая конструкция 2-позиционного пропорционального гидрораспределителя, на фиг. 2 - его гидравлическая схема; на фиг. 3 - трехпозиционный гидрораспределитель (прототип), на фиг. 4 - его гидравлическая схема; на фиг. 5 представлен заявляемый пропорциональный гидрораспределитель, на фиг. 6 - его гидравлическая схема; на фиг. 7, 8, 9, 10 изображены четыре рабочие позиции заявляемого гидрораспределителя.

Заявляемый пропорциональный гидрораспределитель (фиг. 5) содержит золотник 1, управляемый с одной стороны толкателем 2 пропорционального электромагнита 3, а с другой возвратной пружиной 4, перемещающейся в чугунном литом корпусе 5, имеющем пять маслоподводящих канавок: центральную канавку 6 - канал слива Т, две крайние канавки 7 и 8 (объединенные между собой внутри корпуса) - канал Р для подвода рабочей жидкости и два цилиндровых канала А и В - канавки 9 и 10 соответственно. Полости Y 11 и 12, соединенные между собой дренажным отверстием Д 13, служат для разгрузки золотника 1. Дополнительное введенное отверстие О 14, заглушенное пробкой 15, соединяет центральную маслоподводящую канавку Т 6 с дренажным отверстием Д 13.

Гидрораспределитель с пропорциональным управлением работает следующим образом. При обесточенном пропорциональном электромагните золотник находится в положении 4 (фиг. 7), в котором реализована 4-я, дополнительная позиция. При подаче на пропорциональный электромагнит сигнала управления золотник перемещается из позиции 4 в позицию 2 (фиг. 9). Дальнейшее управление золотником и реализация позиций 1 и 3 (фиг. 8, 10) достигаются уменьшением или увеличением сигнала управления.

Соединение канала слива Т с полостями разгрузки, увеличение количества маслоподводящих канавок до 7-ми позволяют путем перемещения золотника получить соединение соответствующих каналов Р-А, Р-В, А-Т, В-Т для реализации сложных 4-позиционных схем пропорциональных гидрораспределителей.

Заявляемый гидрораспределитель испытан и используется в гидросистеме управления машиной лесозаготовительного комплекса, выпускаемой ОАО "КЭМЗ", г. Ковров.

Источники информации
1. Каталог выпускаемых изделий, 1998 г., ГСКТБ ГА, Гомель.

2. В.К. Свешников. Станочные гидроприводы, 1995 г., Москва.

3. В. К. Свешников. Гидрооборудование. Международный каталог, РИА, 1995 г.

4. Каталог "Proportional-, Regel- und Servoventil, Elektronik-Komponenten und System", фирма "Mannesman Rexroth", 1993 г.

5. CD-ROM Каталог "Hydraulik-Komponenten fuer stationaere und mobile Anwendungen", Rexroth Hydraulics, 2000 г.

Гидрораспределитель предназначен для управления потоком рабочей жидкости в гидросистемах мобильных машин. Пропорциональный гидрораспределитель содержит золотник, управляемый с одной стороны пропорциональным электромагнитом, а с другой возвратной пружиной, перемещающейся в литом корпусе, имеющем центральную маслоподводящую канавку, две крайние канавки, соединенные друг с другом, два цилиндровых канала, две полости под торцами золотника, соединенные между собой дренажным отверстием, при этом в корпусе гидрораспределителя выполнено дополнительное отверстие, соединяющее центральную маслоподводящую канавку с дренажным отверстием. Технический результат - расширение функциональных возможностей гидрораспределителя. 10 ил.

Пропорциональный гидрораспределитель, содержащий золотник, управляемый с одной стороны пропорциональным электромагнитом, а с другой возвратной пружиной, перемещающийся в литом корпусе, имеющем центральную маслоподводящую канавку, две крайние канавки, соединенные друг с другом, два цилиндровых канала, две полости под торцами золотника, соединенные между собой дренажным отверстием, отличающийся тем, что в корпусе гидрораспределителя выполнено дополнительное отверстие, соединяющее центральную маслоподводящую канавку с дренажным отверстием.