УПРАВЛЯЮЩИЙ БЛОК С МАСЛЯНЫМ КАНАЛОМ ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ Российский патент 2012 года по МПК F15B13/08 F15B21/04 

Изобретение относится к управляющему блоку, содержащему множество элементов, в каждом из которых выполнено клапанное устройство для управления соответствующим гидравлическим потребителем.

В DE 10035575 А1 описан чувствительный к нагрузке управляющий блок, в котором регулируемый насос соответственно регулируется в зависимости от максимального давления нагрузки приводимого в действие гидравлического потребителя таким образом, что давление насоса превышает максимальное давление нагрузки на заданную величину перепада давлений Δр. Рабочая среда протекает к гидравлическим потребителям через регулируемые дозирующие диафрагмы на ходовых клапанах, которые расположены между подводящим трубопроводом, отходящим от регулируемого насоса, и гидравлическими потребителями. К ходовым клапанам присоединены индивидуальные клапаны, поддерживающие давление, благодаря которым достигается постоянный перепад давлений в том случае, когда регулируемым насосом подается достаточное количество рабочей среды независимо от давлений нагрузки гидравлических потребителей на дозирующих диафрагмах. Таким образом, количество рабочей жидкости, поступающее к гидравлическим потребителям, зависит лишь от поперечного сечения отверстия соответствующей дозирующей диафрагмы. Клапаны, поддерживающие давление, нагружаются в направлении открывания пружиной и давлением за соответствующей дозирующей диафрагмой, а в направлении закрывания - давлением перед соответствующей дозирующей диафрагмой.

Если такой управляющий блок применяется в автомобильном бетонном насосе, то может возникнуть такая ситуация, что при гидравлическом управлении бетонным насосом продолжительное время не осуществляется гидравлическое приведение в действие распределительной мачты для бетона и, таким образом, рабочая среда под давлением не поступает к управляющим секциям для гидравлических потребителей распределительной мачты. Управляющие секции для распределительной мачты охлаждаются до температуры окружающей среды, а рабочая среда под давлением, протекающая в управляющем блоке и применяемая для привода бетонного насоса, имеет повышенную температуру. Если теперь осуществляется приведение в действие клапана, выполненного в управляющей секции для сегмента распределительной мачты, то в управляющую секцию для соответствующего сегмента распределительной мачты под давлением протекает горячая рабочая среда. Управляющий золотник в управляющей секции нагревается, а корпус управляющей секции имеет вначале температуру окружающей среды, которая зимой может быть очень низкой. Например, температура рабочей среды, протекающей под давлением в управляющем блоке, составляет 100°С, а температура окружающей среды и, следовательно, температура того участка корпуса управляющего блока, через который не протекает указанная горячая рабочая среда, составляет примерно 10°С. Вследствие этой разницы температур может произойти заклинивание управляющего золотника в корпусе управляющего блока.

Задачей изобретения является усовершенствование управляющего блока, выполненного согласно ограничительной части п.1 формулы изобретения, так что в нем отсутствуют неисправности, обусловленные различиями температур.

Эта задача решена выполнением управляющего блока согласно п.1 формулы изобретения.

Предложен управляющий блок, содержащий множество элементов, в каждом из которых выполнено клапанное устройство для управления соответствующим гидравлическим потребителем, и содержащий масляный канал, причем управляющий блок выполнен таким образом, что обеспечена возможность протекания через масляный канал масла для регулирования температуры по меньшей мере одного элемента управляющего блока независимо от работы клапанного устройства, а в масляном канале (76, 276) расположен жиклер (78, 278). Таким образом обеспечен нагрев секции клапана управляющего блока даже при продолжительном ее бездействии, в результате чего предотвращено заклинивание управляющего золотника при приведении клапана в действие.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения масло протекает по существу с постоянным расходом, поскольку таким способом может быть обеспечен равномерный нагрев корпуса клапана.

В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения в масляном канале расположен жиклер, который может быть образован самим узким каналом или сужением канала.

В более предпочтительном варианте осуществления изобретения в жиклере обеспечен постоянный перепад давлений. В частности, это реализуется размещением редукционного клапана между подводящим трубопроводом и каналом для подачи гидравлического масла. Благодаря полученного таким образом постоянного перепада давлений может быть гарантирован постоянный объемный расход горячего масла через корпус клапана.

Еще в одном варианте осуществления изобретения жиклер выполнен в конечном элементе управляющего блока, благодаря чему может быть обеспечено протекание рабочей среды через секции клапанов, расположенных между входным элементом и конечным элементом.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения жиклер расположен в конечном элементе управляющего блока, содержащего компоненты для подачи гидравлического масла, благодаря чему управляющий блок может быть выполнен компактным.

Еще в одном предпочтительном варианте осуществления изобретения жиклер выполнен между каналом, нагружаемым давлением насоса, и каналом низкого давления. Каналы, нагружаемые давлением насоса, часто имеют большое поперечное сечение, что обеспечивает большую поверхность теплообмена.

Еще в одном предпочтительном варианте осуществления изобретения жиклер расположен между каналом подачи гидравлического масла и каналом низкого давления. Благодаря этому может быть достигнут невысокий уровень потерь давления вследствие протекания масла для нагрева.

Жиклер может быть также выполнен между каналом подачи гидравлического масла и каналом в баке для рабочей среды под давлением. В этом случае благодаря большому диаметру канала в баке может быть обеспечен равномерный нагрев.

Еще в одном предпочтительном варианте осуществления изобретения жиклер выполнен между каналом подачи гидравлического масла и каналом для выходящего гидравлического масла, находящимся по существу под атмосферным давлением, в результате чего дополнительный канал для нагрева корпуса клапана не требуется.

В одном варианте осуществления изобретения в управляющем блоке выполнен главный канал (44) для насоса, а жиклер расположен между вспомогательным каналом, соединенным при закрытом главном канале насоса с присоединительным элементом для насоса управляющего блока, и каналом низкого давления, чтобы обеспечивать нагрев корпуса клапана даже при закрытом главном канале насоса.

Другие варианты осуществления изобретения раскрыты в зависимых пунктах формулы изобретения.

Ниже изобретение описывается подробнее при помощи схематических чертежей, на которых изображено:

фиг.1 - предлагаемый управляющий блок, содержащий множество элементов, в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения;

фиг.2 - сечение управляющей секции управляющего блока согласно первому варианту осуществления изобретения;

фиг.3 - секция подачи гидравлического масла управляющего блока согласно второму варианту осуществления изобретения;

фиг.4 - секция подачи гидравлического масла управляющего блока согласно третьему варианту осуществления изобретения.

На фиг.1 показан чувствительный к нагрузке управляющий блок 1 согласно первому варианту осуществления изобретения, который содержит входную секцию 2, секцию 4 подачи гидравлического масла и замыкающую секцию 6. Между входной секцией 2 и замыкающей секцией 6 находится секция 8 ходового клапана, которая применяется в автомобильном бетонном насосе, например, для управления бетонным насосом, соединенным с секцией 8 ходового клапана через отверстия А1 и В1. Между входной секцией 2 и секцией 4 подачи гидравлического масла находятся две секции 10, 12 ходовых клапанов, которые служат для приведения в действие следующих гидравлических потребителей бетонного насоса через отверстия A3 и В3 и через отверстия А9 и В9, например, для приведения в действие гидроцилиндров на распределительной мачте или для опирания автомобильного бетонного насоса.

Во входной секции 2 расположены отверстие Р для насоса, отверстие Т для бака и отверстие LS для информации о нагрузке, при помощи которого может регистрироваться максимальное давление нагрузки гидравлического потребителя, управляемого посредством управляющего блока. Через отверстие Р к управляющему блоку от гидравлического насоса (на фиг.1 не показан) подводится рабочая среда под давлением, при этом отверстие Т соединено с баком (на фиг.1 не показан). В секции 4 выполнено отверстие Y для бака с гидравлическим маслом.

Далее, во входной секции 2 между отверстием Р и отверстием Т расположен клапан 82 ограничения давления, так что давление в подводящем трубопроводе 42, соединенном с отверстием Р, не может превышать давления, установленного на клапане 82. Расположенный во входной секции 2 переключающий клапан 40 сообщается через рабочую среду под давлением с переключающими клапанами 36, 38, 39 секций 8, 10, 12, благодаря чему к отверстию LS входной секции подведено максимальное давление нагрузки. Для обеспечения связи через рабочую среду под давлением между переключающим клапаном 40 во входной секции и переключающим клапаном 38 в секции 8 в замыкающей секции 6, размещенной на стороне секции 8, противоположной входной секции 2, расположен соединительный канал 41.

Секции 8 и 12 содержат соответственно по одному ходовому клапану 14, 18, управляющие поршни которых выполнены с возможностью перестановки посредством соответствующих редукционных клапанов, и соответствующие клапаны 21, 22, поддерживающие давление. Клапаны 21, 22 поджаты в направлении открывания нажимной пружиной 32, 34 и давлением за соответствующей дозирующей диафрагмой, выполненной на ходовых клапанах 14, 18, а в направлении закрывания - управляющим давлением перед соответствующей дозирующей диафрагмой. Максимальное давление нагрузки всех одновременно приводимых в действие гидравлических потребителей отводится через переключающие клапаны 36, 38 и 39 секций 8, 10 и 12 ходовых клапанов и переключающий клапан 40 и передается на насос. Регулируемый насос (на фиг.1 не показан), соединенный с отверстием Р, регулируется на основании информации о давлении нагрузки таким образом, что давление насоса оказывается больше зарегистрированного максимального давления нагрузки на некоторую величину перепада давлений Δр. Если, например, установлен перепад давлений 20 бар, то в том случае, когда давление нагрузки не регистрируется, в отверстии Р входной секции 2 устанавливается давление 20 бар, в противном случае - давление, которое на 20 бар больше максимального давления нагрузки.

Подводящий трубопровод 42, гидравлически соединенный с отверстием Р входной секции 2, проводит рабочую среду под давлением к входу клапана 22, который может использовать указанную рабочую среду посредством ходового клапана 14 для управления гидравлическим потребителем через рабочие отверстия А1 и В1.

Секция 10 содержит ходовой клапан 54, посредством которого возможно переключение связи через рабочую среду под давлением от подводящего трубопровода 42 к рабочему отверстию A3 или к рабочему отверстию В3 и подводящему трубопроводу 44, сообщающемуся с элементом В3 через рабочую среду. Перед ходовым клапаном 54 отсутствует клапан, поддерживающий давление.

Подводящий трубопровод 44, выполненный с возможностью гидравлического соединения с отверстием Р входной секции 2 через секцию 10, подводит рабочую среду под давлением к входу клапана 21, который может использовать указанную рабочую среду посредством ходового клапана 18 для управления гидравлическим потребителем через рабочие отверстия А9 и В9.

Кроме того, сквозь секции 8, 10, 12 проходит выпускной канал 46, соединенный с отверстием Т во входной секции 2, причем канал 46 входит в секцию 4 подачи гидравлического масла и является частью отводящего тракта, через который рабочая среда под давлением от выпускных отверстий Т ходовых клапанов 14, 18, 54 может протекать обратно к отверстию Т во входной секции 2.

Когда ходовой клапан 54 секции 10 находится в нерабочем положении (фиг.1), подводящий трубопровод 44 в секции 12 сообщается с выпускным каналом 46 через рабочую среду под давлением. Таким способом предотвращается подвод рабочей среды под давлением от подводящего трубопровода 42 к рабочим отверстиям А9, В9 в секции 12. Благодаря этому нерабочему положению секция 10 обладает функцией предохранительного элемента.

В секции 4, соединенной с секцией 12, выполнены фильтр 68, редукционный клапан 70, клапан 72 ограничения давления и жиклер 78. Связь через рабочую среду под давлением между подводящим трубопроводом 44, частично проходящим в секции 4, и фильтром 68, выпускное отверстие которого через редукционный клапан 70 соединено с каналом 66 подачи гидравлического масла, проходящим во входной секции 2 и секциях 8, 10, 12, заблокирована посредством заглушки 67. Между каналом 66 и каналом 64 для гидравлического масла из бака, проходящим во входной секции 2 и секциях 8, 10, 12, выполнен клапан 72. В поджатых пружиной полостях давления редукционного клапана 70 и клапана 72 преобладает давление, имеющее место в канале 64, а в противоположно действующих управляющих полостях редукционного клапана 70 и клапана 72 преобладает давление, имеющее место в канале 66. Редукционный клапан 70 устанавливает фиксированное давление подачи гидравлического масла в канале 66. Клапан 72 имеет предохранительную функцию. Фиксированное давление составляет, например, 30 бар.

Соединенный с переключающим клапаном 36 каскада переключающих клапанов трубопровод 74 информации о нагрузке в секции 4 соединен с выпускным каналом 46. Благодаря этому давление, имеющее место в баке, подведено к трубопроводу 74 и, следовательно, входу переключающего клапана 36 секции 12.

В первом варианте осуществления настоящего изобретения между каналом 66 и выпускным каналом 46, в котором по существу преобладает давление, имеющее место в баке, расположен масляный канал 76 с жиклером 78. Кроме того, во входной секции 2 и в секциях 10 и 12, а также в секции 4, выполнен вспомогательный канал 80, который одним концом сообщается через рабочую среду под давлением с подводящим трубопроводом 42, а другим концом соединен с входным отверстием фильтра 68. Через этот вспомогательный канал 80, независимо от приведения в действие ходового клапана 54 в секции 10, масло протекает от подводящего трубопровода 42 через фильтр 68 и редукционный клапан 70 к каналу 66, а оттуда через масляный канал 76 с жиклером 78 к выпускному каналу 46. Таким образом, независимо от того, соединены ли подводящие трубопроводы 42 и 44 друг с другом через секцию 10, рабочая среда протекает под давлением в секциях 10, 12 и нагревает их. Нагрев секций ходовых клапанов осуществляется также благодаря протеканию рабочей среды под давлением в выпускном канале 46. Преимущество этого заключается в том, что благодаря большому диаметру выпускных каналов 46 в управляющем блоке 1 может быть достигнута хорошая теплопередача от масла к корпусу управляющего блока. В результате может быть предотвращено заклинивание управляющего поршня ходового клапана 18.

Вспомогательный канал 80 проходит в секциях ходовых клапанов не только для пропуска через него потока масла и нагрева секций ходовых клапанов. Соответствующий канал выполнен также в секции 8. Там он служит для подачи давления нагрузки от замыкающей секции 6 на один вход переключающего клапана 40 входной секции 2. В общем случае канал 80 в секциях ходовых клапанов служит для подачи на вход переключающего клапана 40 максимального давления нагрузки от гидравлических потребителей, одновременно приводимых в действие указанными секциями ходовых клапанов, выбираемого переключающими клапанами указанных секций, даже при наличии нескольких таких секций ходовых клапанов, расположенных между одной стороной входной секции 2 и замыкающей секцией 6.,

От вспомогательного канала 80 в секциях 10 и 12 поток масла протекает через фильтр 68, редукционный клапан 70 и жиклер 78 в выпускные каналы 46, в которых преобладает давление в баке. Поскольку редукционный клапан устанавливает заданное давление в канале 66, расположенном по направлению потока перед жиклером 78, то давления перед жиклером 78 и за ним, а следовательно, их перепад на жиклере, являются постоянными. Это означает, что расход масла для нагрева секций 10 и 12 является постоянным и не зависит от давления насоса. Расход масла можно регулировать выбором жиклера 78 с соответствующим проходным сечением. Разумеется, условием постоянного расхода масла для нагрева является заглушка 67, которая предотвращает протекание масла к отверстию Т входной секции 2 из вспомогательного канала 80 через подводящий трубопровод 44 и не приведенный в действие ходовой клапан 54. Без заглушки 67 расход масла, служащий для нагрева секций 10 и 12, был бы зависим от давления насоса.

Через вспомогательный канал 80 протекает не только масло, вытекающее через выпускные каналы 46 и нагревающее секции 10 и 12, но и масло, отбираемое управляющими клапанами из канала подачи гидравлического масла секции 4 для управления ходовыми клапанами. Без заглушки 67 не происходило бы подачи на вход редукционного клапана 70 масла под давлением.

На фиг.1 между входной секцией 2 и секцией 4 изображены лишь две секции ходовых клапанов, которых, разумеется, может быть больше, например семь. Равным образом между входной секцией 2 и замыкающей секцией 6 может быть размещено несколько секций ходового клапана.

На фиг.2 показано сечение корпуса 86 клапана секции 12 первого варианта осуществления изобретения.

Из фиг.2 видно, что управляющий поршень 20 установлен в корпусе 86 и может обеспечивать связь через рабочую среду под давлением подводящего отверстия Р с отверстием А9 прямого хода и отверстием В9 обратного хода. По обеим сторонам управляющего поршня 20 выполнены выпускные каналы 46. Отверстие А ходового клапана 18 сообщается через рабочую среду под давлением с выпускным каналом 46 через наполнительный клапан ограничения давления (на фиг.2 не показан), который на фиг.1 обозначен индексом 50, а отверстие В сообщается через рабочую среду под давлением с выпускным каналом 46 через наполнительный клапан 52 ограничения давления.

Перед ходовым клапаном 18 размещен индивидуальный клапан 21, вход которого сообщается через рабочую среду под давлением с подводящим трубопроводом 44. Управляющие клапаны 62а, 62b осуществляют, как описано выше, перестановку управляющего поршня 20 в рабочие положения a, b и в нерабочее положение 0. Гидравлическое масло подводится к управляющим клапанам 62а, 62b через канал 66, поперечное сечение которого показано на фиг.2. Трубопровод 74 находится на фиг.2 под клапаном, поддерживающим давление. У концов клапана 21 со стороны трубопровода 74 выполнены выемки 92 и 94 для стяжного болта, соединяющего вместе управляющий блок 1. Еще одна выемка 96 для стяжного болта выполнена в корпусе 86 между отверстиями А9 и В9 рядом со вспомогательным каналом 80 над управляющим поршнем 20. Рядом с каналами 64, 66 в корпусе 86 размещен клапан 98 ограничения давления, при помощи которого при отклонении управляющего поршня в одном направлении ограничивается давление нагрузки, передаваемое в подпружиненную полость клапана 21.

Как следует из фиг.2, выпускные каналы 46 имеют большой диаметр, позволяющий эффективно нагревать корпус 86 посредством масляного канала 76 в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения. Кроме того, горячее масло протекает через оба выпускных канала 46, так что секции ходовых клапанов нагреваются равномерно.

На фиг.3 и 4 показана секция 104 или же 204 подачи гидравлического масла в соответствии со вторым и с третьим вариантами осуществления изобретения.

Секция 104 (фиг.3) второго варианта осуществления изобретения отличается от секции 4 первого варианта осуществления изобретения отсутствием вспомогательного канала 80 и заглушки 67, так что подводящий трубопровод 44 сообщается с впускным отверстием фильтра 68 через рабочую среду под давлением. Такие секции 104 находят применение там, где отсутствует предохранительная функция, реализуемая средствами, похожими на секцию 10 первого варианта осуществления изобретения, посредством которой может быть блокировано сообщение через рабочую среду под давлением между подводящими трубопроводами 42 и 44, а трубопровод 44 может быть соединен с баком. В остальном в отношении второго варианта осуществления изобретения можно сослаться на описание секции 4 первого варианта осуществления изобретения.

В показанном на фиг.4 третьем варианте осуществления изобретения, который представляет собой модификацию второго варианта и в котором подводящий трубопровод 44 постоянно сообщается через рабочую среду под давлением с впускным элементом фильтра 68, между каналом 66 и каналом 64 выполнен масляный канал 276 с жиклером 278. Каналом 64 на фиг.4 является канал для вытекающего гидравлического масла, и в нем преобладает по существу атмосферное давление. Таким образом, корпус клапана нагревается посредством масла, поступающего к жиклеру 278 при помощи подводящего трубопровода 44.

Для первого, второго и третьего вариантов осуществления изобретения общим является возможность создания постоянного перепада давлений на жиклере 78, 278 и заданного расхода масла через канал 76, 276. Это обеспечивается, в частности, подачей гидравлического масла в канале 66 с постоянным давлением.

Настоящее изобретение относится к управляющему блоку, содержащему множество элементов, в каждом из которых соответственно выполнено клапанное устройство для управления соответствующим гидравлическим потребителем. Кроме того, в управляющем блоке выполнен масляный канал, проходящий по меньшей мере через один элемент управляющего блока для регулирования его температуры независимо от управления клапанного устройства.

СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ

1 - управляющий блок,

2 - входная секция,

4 - секция подачи гидравлического масла,

6 - замыкающая секция,

8 - секция ходового клапана,

10 - секция ходового клапана,

12 - секция ходового клапана,

14 - ходовой клапан,

18 - ходовой клапан,

20 - управляющий поршень,

21 - индивидуальный клапан, поддерживающий давление,

22 - индивидуальный клапан, поддерживающий давление,

36 - переключающий клапан,

38 - переключающий клапан,

39 - переключающий клапан,

40 - переключающий клапан,

41 - соединительный канал,

42 - подводящий трубопровод,

44 - подводящий трубопровод,

46 - выпускной канал,

48 - наполнительный клапан ограничения давления,

50 - наполнительный клапан ограничения давления,

52 - наполнительный клапан ограничения давления,

54 - ходовой клапан,

56 - управляющий поршень,

62a, b - управляющий клапан,

64 - канал для гидравлического масла из бака,

66 - канал подачи гидравлического масла,

67 - заглушка,

68 - фильтр,

70 - редукционный клапан,

72 - клапан ограничения давления,

74 - трубопровод информации о нагрузке,

76 - масляный канал,

78 - жиклер,

80 - вспомогательный канал,

82 - клапан ограничения давления,

86 - корпус клапана,

92 - выемка для стяжного болта,

94 - выемка для стяжного болта,

96 - выемка для стяжного болта,

98 - клапан ограничения давления,

104 - секция подачи гидравлического масла,

176 - масляный канал,

178 - жиклер,

204 - секция подачи гидравлического масла,

276 - масляный канал,

278 - жиклер.

Изобретение относится к управляющему блоку, содержащему множество элементов (2, 4, 6, 8, 10, 12), в каждом из которых выполнено клапанное устройство (14, 18, 21, 22, 54) для управления соответствующим гидравлическим потребителем (А1, В1; A3, В3; А9, В9). Кроме того, в управляющем блоке выполнен масляный канал (76, 80), проходящий, по меньшей мере, через один элемент (10, 12) управляющего блока для регулирования его температуры независимо от работы клапанного устройства. Технический результат - повышение надежности. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Управляющий блок (1), содержащий множество элементов (8, 10, 12), в каждом из которых выполнено клапанное устройство для управления соответствующим гидравлическим потребителем, отличающийся наличием масляного канала (76, 276), причем управляющий блок выполнен таким образом, что обеспечена возможность протекания через масляный канал (76, 276) масла для регулирования температуры по меньшей мере одного указанного элемента (12) независимо от работы клапанного устройства, а в указанном масляном канале (76, 276) расположен жиклер (78, 278).

2. Управляющий блок по п.1, который выполнен таким образом, что расход масла, по существу, является постоянным.

3. Управляющий блок по п.1, который выполнен таким образом, что на жиклере (78, 278) установлен постоянный перепад давлений.

4. Управляющий блок по п.1 или 3, в котором жиклер (78, 278) расположен в конечном элементе (4) управляющего блока.

5. Управляющий блок по п.4, в котором жиклер (78, 278) расположен в конечном элементе (4), содержащем компоненты (70, 72) для подачи гидравлического масла.

6. Управляющий блок по любому из пп.1-3, 5, в котором жиклер (78, 278) выполнен между каналом (44), нагружаемым давлением насоса, и каналом (46; 64) низкого давления.

7. Управляющий блок по любому из пп.1-3, 5, в котором жиклер (78, 278) выполнен между каналом (66) подачи гидравлического масла и каналом (46; 64) низкого давления.

8. Управляющий блок по п.7, в котором жиклер выполнен между каналом (66) подачи гидравлического масла и каналом (46) для рабочей среды из бака.

9. Управляющий блок по п.7, в котором жиклер (278) выполнен между каналом (66) подачи гидравлической жидкости и каналом (64) для вытекающего гидравлического масла, находящимся, по существу, под атмосферным давлением.

10. Управляющий блок по любому из пп.1-3, 5, в котором выполнен главный канал (44) насоса, а жиклер (78, 278) расположен между вспомогательным каналом (80), соединенным при закрытом главном канале (44) насоса с отверстием (Р) для насоса гидравлического управляющего устройства, и каналом (46, 64) низкого давления.