Удерживающий гидроклапан Российский патент 2004 года по МПК F15B13/01 

Изобретение относится к стреловым самоходным кранам, а именно к удерживающим гидроклапанам гидроприводов грузовой лебедки, механизмов подъема и изменения длины телескопической стрелы кранов.

Известен удерживающий гидроклапан, содержащий корпус, в котором размещены подпружиненный с одной стороны запорно-регулирующий элемент седельного типа, обратный клапан, поршень с плунжером, напорное, сливное и управляющее отверстия (см. О.А. Смирнов, Н.П. Улитенко, "Гидравлический автомобильный кран", М., Стройиздат, 1985, с. 47, рис. 31).

Недостатком удерживающего клапана является отсутствие встроенных предохранительного клапана и устройства для аварийного открытия запорно-регулирующего элемента.

Наиболее близким техническим решением является удерживающий гидроклапан, содержащий корпус, в котором размещены подпружиненный с одной стороны запорно-регулирующий элемент золотникового типа, обратный клапан, два рабочих и управляющее отверстия (см. О.А. Смирнов, Н.П. Улитенко, "Гидравлические стреловые краны на специальных шасси", М., Высшая школа, 1987, с. 62, рис. 48).

Недостатком удерживающего гидроклапана является то, что он не всегда обеспечивает стабильную без рывков скорость опускания грузов. Это вызвано тем, что изменение проходного сечения производится с помощью конусных фасок, выполненных на запорно-регулирующем элементе. Это не позволяет получить требуемую зависимость между величиной проходного сечения и ходом запорно-регулирующего элемента из-за сложности выполнения конусных фасок с углом менее 5 градусов.

Удерживающий гидроклапан не имеет встроенного гидрозамка, предохранительного клапана с отводом для соединения его со сливной гидролинией гидросистемы, а также винта, размещенного в крышке, для аварийного открытия запорно-регулирующего элемента.

Сущность изобретения заключается в том, что в запорно-регулирующем элементе выполнены кольцевая проточка и, по крайней мере, один ряд длинных и один ряд коротких наклонных шлицев, соединяющих при работе с изменяющимся проходным сечением рабочие отверстия гидроклапана.

В обратном клапане размещен предохранительный клапан, имеющий сливное отверстие для соединения этого клапана со сливной гидролинией гидросистемы крана, а винт, расположенный в крышке, через поршень воздействует на золотник. В гильзе имеется седло, к которому пружиной прижат запорно-регулирующий элемент.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, - обеспечение стабильных без рывков скоростей опускания грузов и стрелы крана, предохранение грузовой лебедки от пиковых давлений, аварийное перемещение золотника с помощью винта и надежное запирание неработающих гидромотора или гидроцилиндра.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в удерживающем гидроклапане, содержащем крышку и корпус, в котором размещены подпружиненный с одной стороны запорно-регулирующий элемент золотникового типа, выполненный с осевым каналом, гильзу, в которой перемещается поршень со штоком, воздействующий на запорно-регулирующий элемент, обратный клапан, напорное, два рабочих и управляющее отверстия, в запорно-регулирующем элементе выполнены кольцевая проточка и, по крайней мере, один ряд длинных и один ряд коротких наклонных шлицев, соединяющих при работе с изменяющимся проходным сечением рабочие отверстия гидроклапана.

В обратном клапане расположен предохранительный клапан, имеющий сливное отверстие для соединения этого клапана со сливной гидролинией гидросистемы крана, а винт, расположенный в крышке, через поршень со штоком воздействует на запорно-регулирующий элемент. В гильзе имеется седло, к которому пружиной прижат запорно-регулирующий элемент.

На чертеже показана схема удерживающего гидроклапана в гидроприводе грузовой лебедки.

В корпусе 1 перемещается запорно-регулирующий элемент 2 золотникового типа с осевым отверстием 3, прижатый к седлу 4 гильзы 5 с помощью пружины 6. На другой конец запорно-регулирующего элемента может воздействовать шток 7 поршня 8. На запорно-регулирующем элементе 2 выполнены ряд длинных шлицев 9, ряд коротких шлицев 10 и кольцевая проточка 11. С помощью шлицев и кольцевой проточки между собой могут быть соединены рабочее отверстие 12, и полость 13, и рабочее отверстие 14.

В управляющее отверстие 15 рабочая жидкость поступает для перемещения поршня 8. Винт 16, расположенный в крышке 17, служит для аварийного перемещения поршня 8 и запорно-регулирующего элемента 2.

В обратном клапане 18 установлен предохранительный клапан 19, имеющий сливное отверстие 20.

Удерживающий гидроклапан включен в гидросистему грузовой лебедки крана, содержащую насос 21, от которого жидкость по гидролинии 22 поступает в гидрораспределитель 23 и далее при опускании груза по гидролинии 24 подводится к гидромотору 25. По гидролинии 26 жидкость от гидромотора поступает в рабочее отверстие 12 удерживающего гидроклапана. Из рабочего отверстия 14 жидкость по гидролинии 27 направляется в гидрораспределитель 23 и далее по сливной гидролинии 28 через фильтр 29 в гидробак 30. Тормоз грузовой лебедки размыкается гидроцилиндром 31, к которому рабочая жидкость подводится по гидролинии 32 через клапан 33. Управляющее отверстие 15 соединено с помощью гидролинии 34 с гидролинией 24.

При подъеме груза жидкость от насоса 21 по гидролинии 22 поступает в гидрораспределитель 23, золотник которого сдвинут влево. От гидрораспределителя жидкость по гидролинии 27 поступает в рабочее отверстие 14 удерживающего гидроклапана. Через обратный клапан 18 жидкость поступает в рабочее отверстие 12 и далее по гидролинии 26 к гидромотору 25. Одновременно жидкость через клапан 33 поступает по гидролинии 32 в гидроцилиндр 31 и тормоз размыкается. Из гидромотора 25 жидкость по гидролинии 24 сливается в гидрораспределитель 23 и далее по сливной гидролинии 28 через фильтр 29 в гидробак 30.

При опускании груза жидкость от насоса 21 по напорной гидролинии 22 поступает в гидрораспределитель 23, золотник которого сдвинут вправо, и далее по гидролинии 24 в гидромотор 25. Одновременно жидкость через клапан 33 по гидролинии 32 направляется в гидроцилиндр 31 и тормоз размыкается. Из гидромотора 25 жидкость по гидролинии 26 поступает в рабочее отверстие 12. По гидролинии 34 жидкость поступает в управляющее отверстие 15. Поршень 8 перемещается вправо, и шток 7 соприкасается с запорно-регулирующим элементом 2 и перемещает его также вправо. Запорно-регулирующий элемент отходит от седла в гильзе 4, и рабочая жидкость через длинные 9 и короткие 10 шлицы направляется через кольцевую проточку 11 запорно-регулирующего элемента и полость 13 в рабочее отверстие 14.

Наличие ряда длинных 9 и ряда коротких 10 наклонных шлицев позволяет обеспечить плавное увеличение величины проходного сечения в зависимости от величины перемещения запорно-регулирующего элемента 2 в корпусе 1 при движении жидкости между отверстиями 12 и 14. Кольцевая проточка 11 обеспечивает стабильное без завихрений движение жидкости из шлицев в полость 13 и далее в рабочее отверстие 14.

Жидкость из рабочего отверстия 14 по гидролинии 27 направляется в гидрораспределитель 23 и далее по сливной гидролинии 28 через фильтр 29 в гидробак 30.

С помощью канала 3 полости 13 и 35 соединены между собой, запорно-регулирующий элемент 2 разгружен, так как давление с двух его сторон одинаковое. Канал 3 с жиклером в правом торце выполняют также и демпфирующую функцию, обеспечивая устойчивую работу запорно-регулирующего элемента и гидроклапана в целом.

При давлении в рабочих отверстиях 12 и 14, превышающем допустимое, срабатывает предохранительный клапан 19 и жидкость из клапана поступает в сливное отверстие 20 и далее по сливной гидролинии 28 в гидробак 30.

Когда золотник гидрораспределителя 23 находится в нейтральной позиции, жидкость от насоса через гидрораспределитель поступает в сливную гидролинию 28 и далее через фильтр 29 в гидробак 30. Запорно-регулирующий элемент 2 находится в левой позиции, и его острая кромка соприкасается с седлом 4 гильзы 5. Рабочие отверстия 12 и 14 между собой надежно, без перетечек жидкости, разъединены. Тормоз замкнут, гидромотор не вращается.

При отказе приводного двигателя с помощью винта 16 вправо перемещаются поршень 8 и запорно-регулирующий элемент 2, рабочие отверстия 12 и 14 между собой соединяются, тормоз размыкается вручную, золотник гидрораспределителя перемещается влево, и груз опускается под действием собственного веса.

Эффективность предлагаемого решения состоит в том, что обеспечивается стабильная скорость опускания груза, надежное предохранение гидромотора от перегрузок, возможность аварийного опускания груза и стрелы и надежное запирание неработающих гидромотора и гидроцилиндра.

Гидроклапан предназначен для гидроприводов грузовой лебедки, механизмов подъема и изменения длины телескопической стрелы кранов. Гидроклапан, содержит крышку 17 и корпус 1, в котором размещены запорно-регулирующий элемент 2 золотникового типа, выполненный с осевым каналом 3, пружину 6, воздействующую на запорно-регулирующий элемент 2, гильзу 5, в которой перемещается поршень 8 со штоком 7, воздействующий на запорно-регулирующий элемент 2, обратный клапан 18, два рабочих 12 и 14 и управляющее 15 отверстия. В запорно-регулирующем элементе 2 выполнены кольцевая проточка 11 и, по крайней мере, один ряд длинных 9 и один ряд 10 коротких наклонных шлицев, соединяющих при работе с изменяющимся проходным сечением рабочие отверстия 12 и 14 гидроклапана. В обратном клапане 18 размещен предохранительный клапан 19, имеющий сливное отверстие 20 для соединения этого клапана со сливной гидролинией 28 гидросистемы крана, а винт 16, расположенный в крышке 17, через поршень 8 воздействует на запорно-регулирующий элемент 2. В гильзе 5 имеется седло 4, к которому пружиной 6 прижат запорно-регулирующий элемент 2. Технический результат – повышение надежности работы, обеспечение стабильных скоростей опускания. 3 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Удерживающий гидроклапан, содержащий крышку и корпус, в котором размещены запорно-регулирующий элемент золотникового типа, выполненный с осевым каналом, пружину, воздействующую на запорно-регулирующий элемент, гильзу, в которой перемещается поршень со штоком, воздействующий на запорно-регулирующий элемент, обратный клапан, два рабочих и управляющее отверстия, отличающийся тем, что в запорно-регулирующем элементе выполнены кольцевая проточка и, по крайней мере, один ряд длинных и один ряд коротких наклонных шлицев, соединяющих между собой при работе с изменяющимся проходным сечением рабочие отверстия гидроклапана.2. Удерживающий гидроклапан по п.1, отличающийся тем, что в обратном клапане расположен предохранительный клапан, имеющий сливное отверстие для соединения этого клапана со сливной гидролинией гидросистемы крана.3. Удерживающий гидроклапан по п.2, отличающийся тем, что винт, расположенный в крышке, через поршень со штоком воздействует на запорно-регулирующий элемент.4. Удерживающий гидроклапан по п.3, отличающийся тем, что в гильзе имеется седло, к которому пружиной прижат запорно-регулирующий элемент.