Распределительный клапан Советский патент 1985 года по МПК F15B13/02 

изобретение относится к объемно гидроприводу и может быть использо вано, например,для управления механизмами двухбарабанной лебедкимуфтой подъема, муфтой опускания и тормозом. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. На фиг. 1 представлена принципиальная схема двухбарабанной лебедки с гидроприводом; на фиг. 2 принципиальная схема гидропривода лебедки на фиг. 3 - таблица, поясняющая зависимость режима работы от включения муфт; на фиг. 4 - гид рораспределитель управления гидропривода лебедки; на фиг. 5 - разрез А-Л на фиг. 4j на фиг. 6 - раз рез Б-Б на фиг. 4; на фиг. 7 - то же, при малом смещении золотника; на фиг. 8 - то же, при промежуточном смещении золотника; на фиг. 9 - то же, при смещении золотника, близком к полному;, на фиг. 10,- график зависимости между ходом золотника, расходом и давлением. Распределительньш клапан 1 (см. фи.г. 6) содержит золотник 2, установленный в полости 3. корпуса 4 с возможностью взаимодействия с выполненными на поверхности полости 3 расточками 5 и 6, первая из которых соединена с напорной гидро линией 7, а вторая - с рабочей гндролинией 8, поршень 9, установленный в .золотнике 2 с образование командной камеры 10, сообщенной со второй расточкой 6, шток 11, установленный в полости 3 корпуса 4 .,с возможностью возвратно-поступате ного перемещения и взаимодействия с рычагом 12, расположенным снаружи корпуса 4 клапана 1, первую 13, вторую 14 и третью 15 втулки, последовательно установленные с возможностью скольжения на штоке 11, первую 16, уста новленную между первой 13 и вт рой 14 втулкой, вторую пружину 17, установленную между второй 14 и третьей 15 втулкой, торцовую пробку 18, установленную в полости 3 корпуса 4 со стороны золотника 2, третью пружину 19, установленную между пробкой 18 и золотником 2 дл прерьгоания связи меладу первой 5и вт рой 6 расточками при расположении золотника 2в нейтральном положении 32 Первоначальное усилие первой пружины 16 равно первоначальному усилию второй пружины 17 и больше первоначального усилия третьей пружины 19, а жесткость второй пружины 17,больше жесткости первой пружины 16, которая больше жесткости третьей пружины 19. I Двухбарабанная лебедка, в состав гидропривода которой входит распределительный клапан 1, содержит вращательньй привод 20, связанный правым валом 21 с низкоскоростной муфтой 22, а левым валом 23 - с высокоскоростной муфтой 24. Зубчатые колеса.25 и 26 муфт 22 и 24 находятся в зацеплении с зубчатыми колесами 27 и 28 входных валов 29 и 30 сцеплений, управляющих соответственно, крюком и стрелой подъемного механизма (не показаны). Валы 29 и 30 объединены общим валом 31, на валах 29 и 30 расположены соответственно муфта 32 подъема крюка и муфта 33 подъема стрелы, на выходе которых имеются приводные трансмиссий с тормозными валами 34 и 35. Кроме ; того, валы 29 и 30 соединены с валами 36 и 37 сцеплений, на валах 36 и 37 смонтированы муфта 38 опускания крюка и муфта 39 опускания стрелы, причём выходы муфт 38 и 39также соединены с тормозными валами 34 и 35, на валах 36 и 37 смонтированы соответственно тормоза 40и 41 крюка и стрелы. Валы 34 и 35 кинематически связаны с барабанами 42 и 43 крюка и стрелы, на которые намотаны тросы 44. Тормоза 40 и 41 срабатывают под действием усилия пружин, а выключаются давлением жидкости в то время, .кдк муфты 32 и 33 подъема и муфты 38 и 39 опускания, а также муфты 22 и 24 включаются давлением жидкости, а выключаются усилием пружин. Гидропривод лебедки (см. фиг. 2) содержит насос 45, делительный клапан .46 для разделения потока между силовой гидролинией 47 .и смазочной гидролинией 48. Гидролинии 47 и 48 разветвляются далее на гидролинии 49, 50 и 51, 52 соответственно. Гидролиния 49 связана с входом многоходового клапана 53, предназначенного для управления низкоскоростной муфтой 22 и высоко3

скоростной муфтой 24, и с предохранительным клапаном 54, выход которого связан со смазочной гидролинией 48 через перепускную гидролинию 55, имеющую охладитель 56.

Силовая гидролиния 50 в, точке 57 разделяется на силовую гидролинию 58 крюка и силовую гидролинию 59 стрелы, причем силовая гидролиния 58 имеет распределительные клапаны 60, 1 и 61, соединенные параллельно и предназначенные для управления муфтами 38 и 32 опускани и подъема крюка и тормозом 40 крюка от управляющего рычага 12.

Силовая гидролииия 59 имеет распределительные клапаны 62-64, соединенные параллельно и предназначенные для управления муфтами 39 и 33 опускания и подъема стрелы и тормозом 41 стрелы от управляющег рычага 65.

Смазочная гидролиния 48 имеет предохранительный клапан 66 для предотвращения увеличения давления в этой гидролинии и поддержания его на постоянном уровне, при этом смазочцая гидролиния 51 подведена в пространство между фрикционными дисками муфт 22 и 24, а смазочная гидролиния 52 - в пространство между фрикционными дисками муфт 32, 33, 38 и 39 и тормозов 40 и 41, а также к зубчатым зацеплениям 67. Выше муфт 22, 24, 32, 33, 38 и 39 и тормозов 40 и 41 расположена емкость 68 для подпитки жидкостью . всех гидролиний через вспомогательные гидролинии 69 и 70, чем предотвращается попадание воздуха в гидросистему.

Распределительные клапаны 60, 61, 1, 62, 64 и 63 установлены параллельно друг другу (см. фиг. 4 и 5), и их напорные гидролинии 71 и 72, 7 соединены каналом. 73 и далее с силовой гидролинией 58 через отверстие 74 с дросселем 75, а напорные гидролиний 76-78 - каналом 79 и далее с силовой гидролинией 59 через отверстие 80 с дросселем 8

Каждый из распределительных клапанов 60, 61, 1, 62, 64 и 63 (см. фиг. 6) в корпусе 4 имеет сливные отверстия 82 и 83.

Золотник 2 имеет проточку 84 для взаимодействия с расточками 5 и 6 корпуса 1 и отверстие 85 для

95923 4

сообщения камеры 10 с расточкой 6, Втулка 15 удерживается на штоке 11 стопорным кольцом 86, а втулка 13 упирается в заплечик 87 этого штока и в корпус 4. Между первой втулкой 13И второй втулкой 14 образован зазор S-, , а между второй втулкой 14 и третьей втулкой 15 - зазор Sj .Б исходном положе. НИИ золотник 2 разобщает расточки 5 и 6.

Лебедка и входящий в конструкцию ее гидропривода распределительный клапан работают следующим обJJ разом.,

Когда многоходовой клапан 53 установлен в позицию 1 (высокая скорость) и распределительные клапаны 1 и 61 установлены в рабочее поло2Q жение, включается высокоскоростная муфта 24 и муфта 32 подъема крюка, а тормоз 40 крюка выключается. В результате вращается барабан 42 крюка, наматывает трос 44 и крюк

поднимается.

Другие сочетания положений клапанов 53 и распределительных клапанов определяют различные режимы управления крюком и стрелой. Эти сочетания иллюстрируются фиг. 3.

Работа распределительного клапана 1, имеющего идентичную конст рукцию с клапанами 60-64.

Когда рычаг 12 находится в нейтральном положении (фиг. 6), золотник 2 перекрывает напорную гидролинию 7, разделяя расточки 5 и 6 корпуса.

При смещении рычага 12 влево (см. фиг. 7) первой сжимается пружина 19, и золотник 2 перемещается влево до тех пор, пока не соединит расточку 5 с расточкой 6. Рабочая жидкость из напорной гидролинии 7 поступает в рабочую гидролиншо 8

и одновременно в командную камеру 10 и воздействует на золотник 2 вправо. Моменту сообщения расточек 5 и 6 соответствует точка А на фиг. 10 и давление Р в гидролинии

0 8. С этого момента давление жидкости, выходящей из рабочей гид- ролинии 8, пропорционально изменению положения рычага 12, а рабочее усил11е на этом рычаге равно

5 сумме усилия пружины 19 и усилия от давления на порщие 9.

Когда рычаг 12 смещают далее из положения, показанного на фиг. 7, смещая шток 11, давление в рабочей гидролинии 8 растет и растет усилие от давления на поршне 9, деист вующее вправо на золотник 2, Усилие на рычаге 12 повышается, а пружины 16 и 17 сжимаются до тех пор, пока втулка 13 не упрется во втулку 14, как показано на фиг. 8 (точка 8 на фиг. 10). В этот момент давление жидкости в гидролини 8 соответствует точке Pj , а усилие на рычаге - точке Рг на фиг. 10. Таким образом, увеличение давле ния жидкости в рабочей гидролшши 8 от точки А до точки Б {на фиг. 10) определяется зависимостью между усилиями пружин 16 и 17, которые на этом участке равны, с одной стороны, а с другой стороиы - суммой усилий на золотнике, направленных вправо, т.е. усилий н поршне 9 и дружине 19. При этом усилие на рычаге 12 нарастает плав но п медленно и соответственно так же плавно и медленно нарастает дав ние в рабочей гидролинии 8, При дальнейшем;перемещении рыча га 12 из положения, показанного на фиг. 8, сжнмается вторая пружина 17, имеющая более высокую жесткость. Следовательно, управляющее усилие на рычаге 12 возрастает рез ко и также резко возрастает давление жидкости, выходящей из рабочей гидролинии 8. Когда шток 11 сдви«u l

(риг.1 гается в положение,, показанное на фиг. 9, втулки 13-15 упираются друг в друга, образуя как бы единое тело (точка С на фиг. 10). При этом золотник 2 сдвигается штоком 11 в положение, в котором расточки 5 и 6 соединены друг с другом беспрепятственно. Давление в гчдррлинии 8 резко увеличивается (точка Р на фиг. 10) до давления срабатывания предохранительного клапана, встроенного в гидросистему, причем также резко возрастает рабочее усилие на рычаге 12 (точка РЗ на фиг.10).. Поскольку давление Pj в точке 6 выбрано равным давлению включения всех муфт, оператор ощущает, что все муфты включены благодаря тому, что возрастает рабочее усилие на рычаге 12. Следовательно, время, требующееся для наполнения части объема рабочего хода каждой муфты, может быть значительно уменьшено. Поскольку давление, соответствующее точке 8 , невелико, муфты проскальзывают под действием приложенного к ним небольшого усилия и- тормоз остается включенным. Ощущение изменяющегося усилия на рычагах 12 и 65 позволяет оператору определить моменты включения и вык лочения муфт и тормозов, управляя крюком и стрелой подъемнотранспортного механизма. Dp

РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЙ КЛАПАН содержащий золотник, установленный в полости корпуса с возможностью взаимодействия с выполненными на поверхности полости расточками,первая из которых соединена с напорной гидролинией, а вторая - с рабочей гидролинией, поршень, установленньй в золотнике с образованием командной камеры, сообщенной со второй расточкой, шток, установленный- в полости корпуса с возможностью возвратно-поступательного перемещения и взаимодействия с рычагом, расположенным снаружи корпуса клапана, первую, вторую и третью втулки, последовательно установленные с возможностью скольжения на штоке, первую пружину, установленную между первой и второй втулками, вторую пружину, установленную между второй и третьей втулками, торцовую пробку, установленную в полости корпуса со стороны золотника, третью пружину, установленную между пробкой и золотником для прерывания связи между первой и второй расточками при расположении золотника в (Л нейтральном положении, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, первоначальное усилие первой пружины равно первоначальному усилию второй пружины и больше первоначального усилия третьей пружины, а жесткость второй пружины больше жесткости первой пружины,котоСП рая больше жесткости третьей пружины. со ю САР

О - Ьыключено х-Включено

(риг.З

г

Stf Оз fgtj (gt

65

S3

SI

.so

(pus. 5 58 7Ц/75 72 73 ill / I S-5 7 W - 5 S3 13 102 8 6 55 у 77

.(put.S 7J 7ff е 7 73 5. Ill / 17 3 Г6 ft т f383 Ю

12 13