Трехпозиционный трехлинейный гидрораспределитель для управления гидросистемой самосвала Советский патент 1991 года по МПК B60P1/16 F16K11/07 

Изобретение относится к автомобилестроению и касается гидрораспределителя для управления гидросистемой самосвала, снабженного телескопическим гидроцилиндром одностороннего действия, приводимым в действие рабочей жидкостью от насоса.

Цель изобретения - снижение материалоемкости и повышение надежности гидрораспределителя.

На фиг. 1 схематически представлен самосвал с установленным на нем гидрораспределителем; на фиг. 2 - гидравлическая схема гидросистемы самосвала; на фиг. 3 - гидрораспределитель, общий вид; на фиг. 4 - тоже, продольный разрез; нафиг. 5- разрез А - А на фиг. 4; на фиг. 6 - разрез Б - Б на фиг. 4; на фиг. 7 - разрез В - В на фиг. 4; на фиг. 8 - разрез Г - Г на фиг. 4; на фиг. 9 - разрез Д - Дна фиг. 7.

Гидравлический опрокидывающий механизм самосвала ( фиг. 1 и 2) включает насос 1, масляный бак 2, гидрораспределитель 3, фильтр 4 со встроенным перепускным клапаном 5, телескопический гидроцилиндр 6 и соединительные трубопроводы. Насос 1 и масляный бак 2 с фильтром 4 установлены на раме 7 автомобиля. Для удобства водителя гидрораспределитель 3 установлен в кабине самосвала. Гидроцилиндр 6 одним концом шарнирно соединен с рамой 7, а другим концом - с платформой 8.

Гидрораспределитель (фиг. 4) включает в себя корпус 9 с входной (подводящей) 10 и сливной 11 полостями, в котором размещен золотник 12. Этот золотник выполнен в виде стакана с торцовой стенкой 13, в которой выполнено седло запорного элемента 14 предохранительного клапана. На запорный.элемент воздействует пружина 15. которая упирается в пробку 16, имеющую уплотнит ельную прокладку 17 для герметизации надклапанного пространства 18 от подводящей полости 10. Для регулировки усилия пружины 15 имеются сменные прокладки 19. Для сообщения надклапанного пространства 18 со сливной полостью 11 в золотнике 12 имеются отверстия 20. В отверстии 21, выполненном в золотнике 12, размещены центрирующий поясок 22 запорного элемента 14 предохранительного клапана, имеющий лыски для прохода рабочей жидкости (фиг. б), и заглушка 23. По бокам от отверстия 21 о торцовой стенке золотника 12 имеются продольные отверстия 24. Отверстия 21 и 24 соединены с поперечным каналом 25, также выполненном в золотнике 4 перед седлом запорного элемента 14 предохранительного клапана.

Для перемещения золотника 12 в осевом направлении служит механизм, состоящий из эксцентрика 26 со штифтом 27, взаимодействующим с канавкой на наружной поверхносп золотника 12. Уплотнение эксцентрика 26 осуществляется посредством резинового кольца 28. С целью фиксации эксцентрика 26 в осевом направлении в корпусе 9 выполнена проточка, в которой

находятся шарики 29 (фиг. 7 и 9). Шарики 29 удерживаются от перемещения в радиальном направлении с помощью толкателей 30. Кулачок 31 удерживает толкатели 30 от перемещения в радиальном направлении. Лыски на кулачке 31 служат для обеспечения сборки механизма. В собранном виде механизм фиксируется с помощью рукоятки 32 и штифта 33,

Для фиксации золотника 12 в нейтральном положении служит фиксатор, выполненный в виде упругого элемента 34 П-образной формы, который зафиксирован между торцом отверстия 35 в корпусе и торцом крышки 36, ввернутой в корпус 9, от

перемещения в осевом направлении. Упругий элемент 34 взаимодействует с канавкой 37 треугольного профиля, выполненной на наружной поверхности золотника 12. Крышка 36 уплотнена резиновым кольцом 38.

Между торцом золотника 12 и крышкой

36 имеется полость 39, соединенная каналом 40 (фиг. 5) с входной полостью 10. Канал 40 закрыт заглушкой 41.

Между входной 10 и сливной 11 полостями в корпусе расположена полость 42, соединенная с резьбовым отверстием 43, служащим для присоединения магистрали, ведущей к гидроцилиндру 6.

Для присоединения сливной магистрали служит резьбовое отверстие 44.

Со стороны входной полости 10 в корпус 9 ввернут штуцер45суплотнительным кольцом 46, служащий для подсоединения магистрали от насоса.

Отверстия 47 и 48 предназначены для

крепления гидрораспределителя 3 в кабине самосвала.

Гидрораспределитель работает следующим образом,

При нахождении золотника 12 в нейтральном положении (фиг, 4) рабочая жидкость от насоса 1 поступает во входную (подводящую) полость 10 корпуса 9 гидрораспределителя 3, при этом благодаря наличию канала 40, соединяющего полости 10 и 39 около противоположных торцов золотника 12, золотник остается в равновесии. Из входной полости 10 рабочая жидкость по отверстиям 24 и каналу 25 поступает в сливную полость 11 и по резьбовому отверстию 44 уходит на слив.

При необходимости поднять платформу 8 самосвала водитель воздействует на рукоятку 32, заставляя ее смещаться вправо (фиг. 3). Эксцентрик 26 поворачивается вокруг своей оси, и штифт 27, взаимодействуя с канавкой на наружной поверхности золотника 12, перемещает золотник вправо (фиг. 4) до упора в торец штуцера 45. Канал 25 в золотнике 12 при этом становится напротив полости 42 в корпусе 9, соединенной с резьбовым отверстием 43, к которому присоединяется магистраль, ведущая к гидроцилиндру 6. При этом входная полость 10 разобщается от сливной 11 за счет малого зазора между торцовой стенкой 13 золотника 12 и корпусом 9. Рабочая жидкость, проходя от насоса 1 по каналу в штуцере 45 во входную полость 10, а оттуда по каналам 24 и 25 - в полость 42 и далее по резьбовому отверстию 43 поступает по гидролинии в гидроцилиндр 6, который начинает выдвигаться, обеспечивая таким образом подьем платформы 8.

При перегрузке гидросистемы (что может произойти, например, при перегрузке платформы) срабатывает предохранительный клапан, при этом давление жидкости, воздействуя на запорный элемент 14 предохранительного клапана, отжимает его от седла, преодолевая усилие пружины 15. сообщая таким образом входную пблость 10 со сливной 11.

Для того чтобы опустить платформу 8, водитель перемещает рукоятку 32 влево (фиг. 3). Золотник 12 смещается влево {фиг. 4) до у пора торца крышки 16 в крышку 36. При этом правый торец золотника 12 оказывается в полости 42. Таким образом, как входная полость 10, так и полость 42, соединенная с гидроцилиндром 46, оказываются сообщенными через каналы 24 и 25 со сливной полостью 11. Платформа 8, опускаясь под действием собственного веса, вытесняет рабочую жидкость из полости гидроцилиндра 6. Рабочая жидкость проходит по резьбовому отверстию 43, попадает в полость 42, далее по каналам 24 и 25 - в сливную полость 11, по резьбовому отверстию 44 и гидролинии через фильтр 4 - в масляный бак 2.

Фиксатор осевого положения золотника 12 работает следующим образом.

При перемещении золотника 12 в осевом направлении канавка 37 воздействует на упругий элемент 34 (фиг. 8), заставляя его деформироваться и смещаться вверх до упора. При этом если выполняется соотношение

0

- длина боковой части упругого элемента 34;

D - диаметр отверстия 35 в корпусе 9;

d - диаметр золотника 12, то не происходит контакта нижних концов боковыУ частей упругого элемента 34 со стенками отверстия 35 (фиг. 8). Пренебрегая деформацией средней части упругого элемента 34, получаем, что перемещение точки контакта упругого элемента 34 и золотника 12 описывается уравнением

15

Y

PV 3 EI

где Р- сила, действующая на упругий элемент 34 в плоскости этого элемента;

а - плечо действия силы Р ;

Е - модуль упругости материала упругого элемента;

I - момент инерции сечения упругого элемента. Отсюда

.3 Y Е I

а1 Рассмотрим случай, когда соотношение

2

/

- d не выполняется

fc- Y

-d

v v 2 .

Тогда нижние концы боковых частей упругого элемента 34 вступают в контакт со стенками отверстия 35. В этом случае (без учета деформации средней части упругого элемента 34) уравнение перемещения точки контакта упругого элемента и золотника имеет вид

PV v с

48 EI Приравнивая выражения для перемещений и учитывая, что а , получаем Р 2Р ,

т.е. сила, необходимая для перемещения золотника, в данном случае увеличивается как минимум вдвое, что затрудняет управление гидрораспределителем и ухудшает условия труда водителя.

Для повышения надежности гидрораспределителя необходимо также выполнение

50 соотношения

2 - d2 ПРИ этом гарантируется, что упругий элемент 34 при перемещении вверх не утрачивает контакт с золотником 12.

Расположение предохранительного клапана указанным образом позволяет снизить материалоемкость и уменьшить габариты гидрораспределителя за счет устранения специального места в корпусе для установки предохранительного клапана

и ряда обводных каналов в корпусе. При этом также повышается надежность гидрораспределителя за счет исключения обратного клапана и клапана опускания. Предлагаемое расположение полостей дает вогможность отказаться от специального места в корпусе для установки механизма перемещения золотника, что снижает материалоемкость и габариты устройства.

Формула изобретения 1. Трехпозиционный трехлинейный гидрораспределитель для управления гидросистемой самосвала, содержащий корпус с входной и сливной полостями и каналом для подачи рабочей жидкости к исполнительному механизму, золотник с фиксатором осевого положения и предохранительный клапан с подпружиненным запорным элементом, отличающийся тем, что с целью снижения материалоемкости и повышения надежности гидрораспределителя, золотник выполнен в виде стакана, в дне которого выполнено седло запорного элемента, размещенного внутри золотника вместе с пружиной, упирающейся в пробку.

закрепленную в горловине золотника, расположенной со стороны, противоположной входной полости, причем в дне,золотника выполнены продольные отверстия, пересекающиеся с поперечным каналом, расположенным перед седлом и соединенным, в нейтральном положении золотника со сливной полостью, при этом канал для подачи рабочей жидкости к исполнительному механизму размещен между входной и сливной полостями, сливная полость расположена вокруг золотника напротив предохранительного клапана, а входная полость постоянно соединена с полостью у

противоположного торца золотника.

2. Гидрораспределитель по п. 1, о т л и- чающийся тем, что, с целью повышения надежности, снижения материалоемкости и облегчения управления, фиксатор осевого

положения золотника выполнен в виде упругого элемента П-образной формы, размещенного в отверстии корпуса между торцовыми стенками и взаимодействующе го с канавкой треугольного профиля, вы

полнепной на наружной поверхност.1 золотника.

Изобретение относится к автомобилестроению и касается гидрораспределителя для управления гидросистемой самосвала. Цель изобретения - снижение материалоемкости и повышение надежности гидрораспределителя. Для этого золотник 12 выполнен в виде стакана, в торцовой стенке которого выполнено седло запорного элемента 14 предохранительного клапана, размещенного внутри золотника вместе с пружиной 15. Пружина упирается в пробку, закрепленную в золотнике со стороны, противоположной входной полости. С другой стороны золотника в его торцовой стенке 13 имеются продольное отверстия 24, пересекающиеся с поперечным каналом 25 в золотнике, расположенным перед седлом запорного элемента и соединенным в нейтральном положении золотника со сливной полостью. Канал для подами рабочей жидкости к исполнительному механизму размещен между входной и сливной полостями. Сливная полость 11 расположена вокруг золотника напротив предохранительного клапана, а входная полость 10 постоянно соединена с полостью у противоположного торца золотника 12. Фиксатор осевого положения золотника выполнен в виде упругого элемента 34 П-образной формы. Он размещен в отверстии корпуса между торцовыми стенками и взаимодействует с канавкой 37 треугольного профиля, выполненной на наружной поверхности золотника 12. 1 з.п.ф- лы, 9 ил. - |. J ; п л / со с о GJ Jb ел (Л ю т«

7/////////W/ ff77777//77/7//y7////3(///(//////

Фиг.1

36

32

Фие.з

/

фиг. 2

/

46

26

CN ID ЦП Т

со

to

cv

«О ,

К J

ir

«Я

29

Редактор Н. Швыдкая

Составитель А. Мазилкин

Техред М.МоргенталКорректор Л. Пилипенко

Фие.9