Гидродвигатель Л.В.Карсавина Советский патент 1990 года по МПК F15B21/12 

ни я. pi,.

Изобретение относится к машиностроительному гидроприводу и может быть использовано в сельскохозяйственном машиностроении, например, в качестве привода режущих аппаратов, встряхивателей, грохотов.

Цель изобретения - расширение диапазона регулирования хода поршня, повышение надежности путем исключения пересечения золотником каналов в корпусе золотникового преобразователя.

На фиг. 1 представлена схема предложенного гидродвигателя; на фиг. 2 - устройство отсечных клапанов.

Гидродвигатель двустороннего действия содержит силовой дифференциальный гидроцилиндр 1, штоковая полость 2 которого соединена с напорной магистралью 3 и через отсечной клапан 4 - с пружинной полостью 5 золотникового преобразователя 6, снабженной запорным элементом 7, через который, а также осевой канал 8 в золотнике 9 пружинная полость 5 сообщена с проточкой 10, связанной со сливом 11, регулируемые дроссели 12-16 и отсечные клапаны 17 и 18.

Гидродвигатель снабжен двумя клапанами 19 и 20 давления, золотник 9 снабжен дополнительной пружиной 21, а основная пружина 22 выполнена регулируемой, вход одного клапана 9 давления соединен со што- ковой полостью 2 гидроцилиндра 1, с которой через регулируемый дроссель 12 соединен вход второго клапана 20 давления, сообщенный с возвратной полостью 23 управления золотникового преобразователя 6 через гидравлический контур, состоящий из соединенных попарно-параллельно отсечных клапанов 17 и 18 и регулируемых дросселей 13 и 14, а поршневая полость 24 гидроцилиндра 1 соединена с пружинной полостью 5 золотникового преобразователя б, при этом выходы клапанов 19 и 20 давления сообщены со сливом 11.

Отсечной клапан 4, 17 или 18 содержит корпус 25, запорный элемент 26, размещенный между пружин 27 и 28 и относительно седла 29 с регулируемым зазором h. Регулируемый дроссель 12 установлен в гидролинии 30.

Гидродвигатель работает следующим образом.

Подача рабочей жидкости от насоса (не показан) под давлением Рм в гидродвигатель производится через напорную магистраль 3 с регулируемым дросселем. При давлении Р„ 0 все отсечные клапаны 4, 17 и 18 открыты на величину зазора /г, так как перепад давления на них равен нулю. Золотник 9 пружиной 21 пригнан к нижнему торцу корпуса 1. Пружина 22 открывает плоский клапан 7 от торца золотника 9 на величину разрыва b и сообщает его канал 8 через проточку 10 с каналом 11 слива. При этом давления Ру и Рк в полостях

5 и 23 также равны нулю. В отсечных клапанах 4, 17 и 18 устанавливается зазор А, который у каждого клапана индивидуален и определяется натягом пружин 27 и 28

и положением запорного элемента 26 (плоского клапана) относительно канала 29 седла, установленных в корпусе 25 (фиг. 2).

При подаче давления Рн в напорную магистраль 3 отсечной клапан 4 под действием перепада давления -Р изме0 няет свой зазор h до нуля и отсекает полость 5 от давления Рн . При этом пружина 28 увеличивает натяг, а пружина 27 уменьшает, нарушая статическое равновесие запорного элемента 26. Давление Ри через регули5 руемое сопротивление 15 нагружает полость 2 силового гидроцилиндра 1, его поршень перемещается вправо, вытесняя жидкость через регулируемое сопротивление 16 в полость 5, а из нее через канал 8 и проточку 10 золотника 9 в канал 11 слива.

0 В гидролинии 30 командного давления (Рк) устанавливается давление Рк, величина которого определяется регулируемым дросселем 12 и клапаном 20 давления. Давление Я через отсечной клапан 17 и регу5 лируемый дроссель 13 гидравлического контура нагружает через канал возвратную полость 23, золотник 9 начинает перемещаться вверх, сжимая силовую пружину 21. При этом отсечной клапан 18 изменяет свой зазор h до нуля,, через дроссель 14 рас0 ход в полость 23 не поступает Таким образом, скорость перемещения золотника 9 вверх определяется только расходом через регулируемый дроссель 13. Через определенный условиями работы гидроцилиндра 1 промежуток времени разрыв b сокращается

5 до нуля и золотник 9 «мягко, сжимая пружину 22, встречается с плоским клапаном 5, который перекрывает канал 8. Давление в полости 5 повышается (до Ру РК ), перепад давления на клапане 4 понижается,

0 пружина 28 возвращает запорный элемент 26 в исходное положение, восстановив при этом исходный зазор h. Через клапан 4 полость 5 нагружается давлением Р„ . Управляющее давление Ру повышается до Ру Р„ , а золотник 9 под перепадом давлений ДР

5 ,- начинает перемещаться вниз. При этом пружина 21 уменьшает свой натяг и отслеживает за золотником, так как назначение, пружины 21 - ставить золотник 9 на нижний упор корпуса при Рн 0, когда давление в полостях 5 и 23 равно ну0 лю, чтобы обеспечить начальные пусковые условия работы гидродвигателя. При этом плоский клапан 7 прижат к торцу золотника 9 с силой, равной действию перепада давления - Р на площадь канала

5 8, внутри которого низкое давление Р,, так как он через проточку 10 сообщен со сливом 11. Давление Ру через дроссель 16 нагружает полость 24 силового гидроцилиндра 1, его дифференциальный поршень

перемещается влево. При этом скорость перемещения золотника 9 (вместе с плоским клапаном 7) вниз определяется расходом через дроссель 14, так как в этом случае клапан 17 закрывается, а клапан 18 открывается. Концевые витки пружины 22 закреплены на клапане 7 и опоре регулировочного элемента, а поэтому она начинает работать на растяжение и через заданное время, равное ходу золотника 9, преодолевает силу прижатия плоского клапана 7 к торцу золотника (каналу 8) перепадом давления ЛР РУ-Ры и открывает клапан от золотника 9. Канал 8 вновь сообщает полость 5 управляющего давления Р с давлением Р«, , отсечной клапан 4 закрывается, давление в полости 24 понижается до Ре, и поршень силового гидроцилиндра I перемещается вправо. Пружина 22 возвращает плоский клапан 7 в исходное положение, восстановив исходную величину разрыва в. Давление Рк в возвратной полости 23 выше давления Ру в управляющей полости 5, золотник 9 перепадом давления АР РК-Ру , где ,„, , начинает перемещаться вверх. При этом отсечной клапан 18 контура вновь закрывается, а отсечной клапан 17 открывается и скорость перемещения золотника определяется расходом через дроссель 13. Торец золотника 9 «мягко встречается с плоским клапаном 7, при этом пружина 22 работает на сжатие, давление Ру в полости 5 повышается до давления Рк , отсечной клапан 4 открывается, сообщив полость 5 с давлением Р„. Давление Ру в управляющей полости 5 повышается до давления Р„ (), поршень гидроцилиндра 1 начинает перемещаться влево, и цикл повторяется в автоматическом режиме.

Таким образом, гидравлический контур позволяет выбрать любую скорость переключения золотника 9 преобразователя 6, а следовательно, управлять как ходом, так и частотой реверса поршня силового гидроцилиндра 1. Выполнение золотникового преобразователя 6 без дроссельных щелей, поясков и окон упрощает конструкцию преобразователя и повышает надежность работы гидродвигателя. При этом функции дроссельных щелей, поясков и окон выполняют простые и надежные з работе регулируемые дроссели, отсечные клапаны и золотник, переключающий элемент которого выполнен по типу .сопло - заслонка и управляется без дополнительных приводов. Постоянство давления Рн в магистрали 3 обеспечивается клапаном 19 давления.

Гидравлическая обратная связь обеспечи- зает работу гидродвигателя без шума и стуков, а применение гидравлического контура с регулируемыми сопротивлениями 13 и 14 обеспечивает устойчивую к автоколебаниям работу гидродвигателя. Регулируемые сопротивления 15 и 16 в каналах гидроцилиндра 1 расширяют возможности регулирования скорости реверса поршня. Регулировочный элемент, воздействующий через пружину 22 на разрыв b плоского кла- 5 пана 7 относительно корпуса, регулирует ход золотника 9, а следовательно, и поршня гидроцилиндра 1, расширяя функциональные возможности регулирования двигателя. Так, например, гидравлический контур позволяет регулировать ход поршня 27 за счет изменения скорости хода золот0

ника 9 Например, при увеличении расхода через дроссели 13 и 14 скорость переключения золотника 9 в обе стороны возрастает, а ход поршня уменьшается, и нао5 борот. Если уменьшить расход через один из дросселей, например 14, то ход поршня влево возрастет, и наоборот.

Используя регулировочный элемент пружины 22, можно регулировать ход поршня гидроцилиндра 1 при неизменных расхо0 дах через дроссели 13 и 14. Так, например, при заворачивании регулировочного элемента пружина 22 (через опору) опускает клапан 7 вниз, разрыв Ь уменьшается и ход золотника 9 вверх до встречи с клапаном 7

5 уменьшается. Следовательно, при той же скорости золотник 3 проходит свой путь (в обе стороны) за более короткое время, что прямо связано с временем нарастания давления в полости 24, соответствующего Pr ;РН или Ред , т. е. в этом случае ход поршня

0 уменьшается, и наоборот При этом скорость хода поршня определяется регулируемыми дросселями 15 и 16. При увеличении расхода через дроссели 15 и 16 скорость поршня 27 увеличивается, и наоборот.

Формула изобретения

Гидродвигатель двухстороннего действия, содержащий силовой дифференциальный гидроцилиндр, штоковая полость которого соединена с напорной магистралью и через

отсечной клапан - с пружинной полостью управления золотникового преобразователя, снабженной запорным элементом, через который, а также осевой канал, в золотнике пружинная полость сообщена с проточкой, связанной со сливом, регулируемые дроссели и отсечной клапан, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования хода поршня и повышения надежности путем исключения пересечения золотником каналов в корпусе золотникового преобразователя, гидродвигатель снабжен двумя клапанами давления, золотник снабжен дополнительной пружиной, в пружинной полости, а основная пружина выполнена с возможностью регулирования, вход одного клапана давления соединен со

штоковой полостью гидроцилиндра, с которой через регулируемый дроссель соединен вход второго клапана давления, сообщенный с возвратной полостью управления золотникового преобразователя через гидравлический контур, состоящий из соединенных попарно-параллельно отсечных клапанов и регулируемых дросселей, а поршневая полость гидроцилиндра соединена с

пружинной полостью золотникового преобразователя, при этом выходы клапанов давления сообщены со сливом, а на входах поршневой и штоковой полостей установлены регулируемые дроссели.

Изобретение относится к машиностроительному гидроприводу и может быть использовано в сельскохозяйственном машиностроении, например, в качестве привода режущих аппаратов, встряхивателей, грохотов. Цель изобретения - расширение диапазона регулирования хода поршня, повышение надежности путем исключения пересечения золотником каналов в корпусе золотникового преобразователя. Гидродвигатель двухстороннего действия содержит силовой гидроцилиндр 1, золотниковый преобразователь 6, отсечные клапаны 4, 17 и 18, регулируемые дроссели 12 - 16. Давление P_н в напорной магистрали 3 нагружает полость 2 гидроцилиндра 1 и через дроссель 13 и отсечной клапан 17 - возвратную полость 23 преобразователя 6 (давление P_к). При этом клапаны 4 и 18 закрываются. Золотник 9 поднимается со скоростью наполнения полости 23 через дроссель 13. Давление в полости 2 повышается, а поршень гидроцилиндра перемещается. Разрыв в преобразователе 6 уменьшается до нуля и клапан (запорный элемент) 7 перекрывает канал 8 в золотнике 9. Давление P_у растет. Клапан 4 открывается. Давление в полости 5 увеличивается до P_н. Золотник 9 с клапаном 7 перемещается вниз. При этом скорость золотника 9 определяется разгрузкой полости 23 через дроссель 14. Клапан 17 закрывается, а клапан 18 открывается. Давление в полости 24 гидроцилиндра повышается. Поршень перемещается в другую сторону. Пружина 22 отрывает клапан 7, от золотника 9, давление в полости 5 понижается, клапан 14 закрывается, золотник 9 перемещается вверх и цикл повторяется. 1 ил.

Фие.2