ГИДРОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ Российский патент 2008 года по МПК F15B13/16 F15B11/15 

Предлагаемое изобретение относится к гидравлической технике, в частности к гидроагрегатам, изменяющим направление потока масла путем полного открытия или полного закрытия рабочего проходного сечения. Предлагаемый гидрораспределитель может быть использован для реверсирования рабочих органов в станках или для изменения потока в процессе работы различных гидросистем.

Наиболее распространенными гидрораспределителями, используемыми в гидросистемах для изменения направления потока и для реверсирования рабочих органов в станках, являются распределители золотникового типа, состоящие из запорно-регулирующего элемента, выполненного в виде золотника, с возможностью совершения осевого движения, и корпуса с системой каналов, в котором этот золотник размещен (Станочные гидроприводы. В.К.Свешников, А.А.Усов. - М.: Машиностроение, 1982 г., 464 с.). Недостатком подобных распределителей является то, что для их автоматического переключения используются дополнительные устройства, подающие электрический, гидравлический или пневматический сигнал на управление гидрораспредслителем.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является гидрораспределитель кранового типа, содержащий корпус с каналами для подвода или отвода масла, внутри которого размещен золотник с возможностью осуществления поворотного движения, в котором выполнены пазы, соединяющие каналы для подвода и отвода масла (см. Станочные гидроприводы. В.К.Свешников, А.А.Усов. - М.: Машиностроение, 1982 г., 464 с.).

Недостатком гидрораспределителей данного типа является их ограниченное применение, т.к. их переключение необходимо осуществлять либо вручную, либо, при необходимости автоматического переключения, с использованием дополнительных устройств, преобразующих электрический, гидравлический или пневматический сигнал в поворотное движение золотника, а также дополнительных устройств, подающих этот сигнал.

Технический результат - расширение функциональных возможностей гпдрораспределителя путем обеспечения автоматического изменения этим гидрораспределителем направления потока масла.

Технический результат достигается тем, что гидрораспределитель, содержащий корпус с каналами для подвода и отвода масла, внутри которого размещен золотник с возможностью осуществления поворотного движения, в котором выполнены пазы, соединяющие каналы для подвода и отвода масла, отличается тем, что гидрораспределитель снабжен пластиной, размещенной в одном из пазов, сообщающимся с каналом для подвода масла и маятником, размещенным на его оси, кроме того, в золотнике выполнены дополнительные пазы для уравновешивания радиальных сил давления проходящего потока.

Заявляемое техническое решение отличается от прототипа тем, что оно снабжено пластиной, размещенной в одном из пазов, сообщающимся с каналом для подвода масла и маятником, размещенным на его оси, кроме того, в золотнике выполнены дополнительные пазы для уравновешивания радиальных сил давления проходящего потока масла.

При этом пластина, размещенная в одном из пазов золотника, сообщающимся с каналом подвода масла, воспринимает гидродинамическую силу потока масла, проходящего через этот паз, и создает крутящий момент приложений к золотнику и удерживает этот золотник в одном из положений. Кроме того, посредством пластины производится преобразование кинетической энергии потока в потенциальную энергию маятника, совершающего автоколебательные движения. Сам маятник обеспечивает поворот золотника при прекращении прохождения потока масла, проходящего через гидрораспределитель. Дополнительные пазы, выполненные в золотнике, необходимы для уравновешивания радиальных сил давления проходящего потока, возникающих в пазу золотника, сообщающимся с каналом для подвода масла, и тем самым уменьшают силы трения, возникающие при его повороте.

Эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «новизна».

Сравнение заявляемого технического решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной и смежных областях техники, позволило выявить решение, содержащее признак, сходный с признаком, отличающим заявленное техническое решение от прототипа, - использование кольцевых разгрузочных канавок на уплотняющих поясках золотников золотниковых распределителей для уравновешивания радиальных сил давления масла на золотнике.

В отличие от известных гидрораспределителей в предлагаемом, благодаря использованию динамики потока, проходящего через него, появилась возможность автоматического переключения гидрораспределителя без использования дополнительных устройств.

Таким образом, заявляемое изобретение отвечает критерию «существенные отличия», т.к. оно приобрело новое свойство, заключающееся в возможности реверсирования гидрораспределителя за счет использования динамики потока, проходящего через него.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена схема гидрораспределителя, на фиг.2 - поперечное сечение гидрораспределителя, на фиг.3 - схема его работы.

Гидрораспределитель содержит корпус 1 с каналами для подвода и отвода рабочей жидкости 5, 6 и рабочими каналами 7, 8, 9, 10, 11 и 12, расположенными на золотнике таким образом, что при повороте золотника 2 влево паз 9 соединяет каналы 5 и 7, а паз 10 соединяет каналы 8 и 6, а при повороте золотника 2 вправо паз 9 соединяет каналы 5 и 8, а паз 10 соединяет каналы 7 и 6, причем пазы 9 и 11, 12 сообщаются друг с другом и расположены на золотнике 2 таким образом, чтобы уравнивать радиальные силы давления потока масла, проходящего через распределитель. Каналы 7 и 8 гидрораспределителя соединены с каналами гидродвигателя 13. Кроме того, золотник 2 соединен с маятником 3, который имеет возможность совершать колебательные движения под действием силы тяжести или силы упругого элемента, а в пазу 9 золотника 2 расположена пластина 4, создающая сопротивление потоку масла, проходящему через этот паз.

Предлагаемый гидрораспределитель работает следующим образом.

При отклонении маятника 3 и золотника 2, соединенного с ним, влево поток рабочей жидкости поступает из канала 5 в канал 7 через паз 9 золотника 2. При этом на пластину 4, расположенную в пазу 9, действует гидродинамическая сила, создающая крутящий момент, приложенный к золотнику 2, который должен превышать противоположно направленный крутящий момент, создаваемый отклонением маятника 3. После наполнения рабочей жидкостью левой камеры гидродвигателя 13 прекращается прохождение потока рабочей жидкости через распределитель и исчезает гидродинамическая сила, действующая на пластину 4, и тогда маятник 3 поворачивает золотник 2 направо. При повороте золотника 2 в положение, при котором паз 9 соединяет каналы 5 и 8, возникающий поток рабочей жидкости вновь создает гидродинамическую силу, действующую на пластину 4, которая поворачивает золотник 2 и маятник 3 в крайнее правое положение и удерживает их до наполнения правой полости гидродвигателя 13, после чего вновь происходит реверсирование гидрораспределителя и тем самым обеспечивается автоматическое возвратно-поступательное движение гидродвигателя 13.

При наполнении полости гидродвигателя 13, соединенной с каналом 7 корпуса 1 распределителя, рабочая жидкость из противоположной камеры вытесняется через каналы 8 и 6 корпуса 1 и паз 10, соединяющий эти каналы, после реверсирования распределителя рабочая жидкость вытесняется через каналы 7 и 6 и паз 10.

Пазы золотника 11 и 12, соединенные с пазом 9, уравновешивают радиальное давление потока рабочей жидкости, проходящего через гидрораспределитель.

Таким образом, предлагаемый гидрораспределитель по сравнению с известным ранее, не только изменяет направление потока рабочей жидкости, проходящей через него, но и производит это автоматически за счет использования для переключения динамики потока, проходящего через него.

Предлагаемый гидрораспределитель может обеспечить автоматическое реверсирование гидродвигателей гидросистем без использования дополнительных управляющих устройств, а также регулировать время переключения гидрораспределителя увеличением или уменьшением периода колебания маятника.

Данные преимущества позволяют использовать гидрораспределители данного типа для управления работой станков с гидравлическим приводом и гидродвигателей, совершающих многократно повторяющиеся простые операции.

Гидрораспределитель предназначен для автоматического реверсирования рабочих органов в станках или для изменения потока в процессе работы различных гидросистем. Гидрораспределитель содержит корпус с каналами для подвода и отвода масла, внутри которого размещен золотник с возможностью осуществления поворотного движения, в котором выполнены пазы, соединяющие каналы для подвода и отвода масла, при этом гидрораспределитель снабжен пластиной, размещенной в одном из пазов, сообщающимся с каналом для подвода масла и маятником, размещенным на его оси, кроме того, в золотнике выполнены дополнительные пазы для уравновешивания радиальных сил давления проходящего потока. Технический результат - расширение функциональных возможностей гпдрораспределителя путем обеспечения автоматического изменения этим гидрораспределителем направления потока масла. 3 ил.

Гидрораспределитель, содержащий корпус с каналами для подвода и отвода масла, внутри которого размещен золотник с возможностью осуществления поворотного движения, в котором выполнены пазы, соединяющие каналы для подвода и отвода масла, отличающийся тем, что гидрораспределитель снабжен пластиной, размещенной в одном из пазов, сообщающимся с каналом для подвода масла и маятником, размещенным на его оси, кроме того, в золотнике выполнены дополнительные пазы для уравновешивания радиальных сил давления проходящего потока.