Гидравлическая система Советский патент 1992 года по МПК B66C13/42 F15B20/00 

мпферную полость 5, пружинную .ътость 6 и полость управления 7.

Переливной клапан 4 с одного конца выполнен с цилиндрическим плунжером 8 (ограничителем хода), имеющим диаметр, равный (с отрицательным допуском) номинальному диаметру отверстия в седле 3, а с другого конца - с запорным элементом 9, имеющим коническую герметизирующую поверхность, обращенную к цилиндрическому хвостовику 8 клапана, и с дополнительным запорным элементом 10. Причем конические запорные элементы 9,10 своими основаниями обращены друг к другу с образованием между ними цилиндрического пояска 11.

Седло 3 снабжено ответной конической поверхностью для посадки конического запорного элемента 9 переливного клапана 4 и разделения полостей 5,6 клапанного блока, и расточкой 12 с образованием дросселирующей щели 13 между цилиндрическими поверхностями этой расточки и пояска 11 клапана 4. Между седлом и плунжером 8 переливного клапана 4 установлена пружина 14.

Плунжер 8 переливного клапана 4 уплотнен относительно корпуса 2 клапанного блока посредством радиального уплотнения 15. снабженного защитным кольцом 16 с разделением полостей 6,7 клапанного блока. При этом рзсточка 17 корпуса 2 блока 1, по которой осуществлено уплотнение плунжера 8 переливного клапана 4, выполнена дигметром, большим наружного диаметра псьер/ности снтгл та седла 3 и конического запорного элемента 9 переливного М .зпанз.

Седло 3 установлено расточке корпуса

2 Слска 1 с созможностью лерс-мещений

U; HOC nf L O КООПуСа D ПрСДСЛьНОМ Нйпрзвлении переливного -сляпана 4, благода- оя Ч . ;му сб.эспеч .шгется выполнение седлом

3 ункцип обратного клапаиз.

Перемещение седла 3 относительно у:0|-П; з 2 клапанного блока п сторону, противоположную пружине 14, ограничено дополнительным седлом 18, которое Размещено в корпусе 2 против запорного .элемента 10 перелигнс о оаг.цьз 4 и выполнено с осевым отверстием 19 и ответной конической поверхностью для посадки эле- мс э 10 клапана 4 и разделения входной пол.: сти 5 клапанного блокг и осевого от- 19. Причем внутренний диаметр от- )й конической поверхности допо.-.штельного седпа 13 под элемент 10 клапана 4 выполнен больше диаметра рас- тс п;и 17,

Управляющая полость 7 и отверстие 19 клапанного блока 1 гидролиниями 20 и 21 соединены с соответствующими линиями распределителя 22. вход и выход которого в

свою очередь соединены с источником давления гидропривода грузоподъемной машины и сливом. К гидролинии 20 своим входом подсоединен подпорный клапан 23, выход которого соединен со сливом.

0При использовании в гидросистеме грузоподъемной машины гидродвигателя двухстороннего действия, например гидроцилиндра 24 двустороннего действия, ненагруженная полость гидродвигателя (на

5 чертеже - штоковая полость гидроцилиндра 24) также подсоединена к гидролинии 20. Полость 6 клапанного блока 1 соединена гидролинией с нагруженной полостью используемого в системе гидродвигателя: гид- роцилиндр а 25 одностороннего действия

0 или гидроцилиндра 24 двустороннего действия. Под нагруженной в данном случае понимается та полость гидродвигателя, жидкость в которой воспринимает на себя силу тяжести груза.

5 Гидравлическая система грузоподъемной машины работает следующим образом. При нейтральном положении распределителя 22 источник давления и гидролиния 20 через распределитель соединен со сли0 вом, а гидролиния 21 перекрыта. При этом в гидролинии 20 и соответственно в полости 7 клапанного блока 1, к которой она присоединена, рабочая жидкость находится при работающем источнике давления под слив5 ным давление.-- ., при неработающем источнике давления - под давлением, которое имеет жидкость в гидробаке, а в гидролинии 21 и соответственно во входной полости 5 блока, к которой последняя подсоединена,

0 - под давлением, не меньшим давления жидкости г полости 7 блока (из-за наличия утечек жидкости из ги-ролинии 21 по зазорам распределителя 22).

В полости 6 клапан него блока 1, к к.ото5 рой подсоединена нагруженная полость гидродвигателя (гидроцилиндра 24 и 25), рабочая жидкость находится под давлением. определяемым млесой груза и рабочего оборудования грузоподъемного механизма и

0 превосходящим длзление жидкости в полостях 5,7 блока. В силу указанных значений давления рабочей жидкости в полостях 5,6,7 клапанного блока 1 в рассматриваемом случае седло 3 прижато жидкостью к торцовой

5 поверхности дополнительного седла 18. а переливной клапан 4 прижат пружиной 14 по конической герметизирующей поверхности запорного элемента 9 к ответной конической поверхности седла 3, разобщая

полости 5,6 клапанного блока. Причем чем больше давление в полости 6 (чем больше масса груза),тем больше усилие, с которым под воздействием жидкости переливной клапан 4 прижимается своим коническим запорным элементом 9 к ответной конической поверхности седла 3, поскольку расточка 17 корпуса 1 блока, по которой осуществлено уплотнение плунжера 8 переливного клапана 4, имеет диаметр, больший наружного диаметра поверхности контакта седла 3 и конического элемента 9 переливного клапана. Радиальное уплотнение 15 установлено на плунжере 8, в результате чего сила давления жидкости, находящейся в полости б клапанного блока 1, на переливной клапан 4 равна произведению давления полости блока на площадь плоской фигуры. ограниченной окружностью диаметром, равным диаметру расточки 17, и охватываемой ею линией контакта конической герметизирующей поверхности запорного элемента 9 переливного клапана 4 и ответной конической поверхности седла 3, и направлена в ту же сторону, что и сила действия на переливной клапан 4 пружины 14.

В силу сказанного обеспечивается герметичное разобщение полостей 5.6 клапанного блока. Герметичное разделение полостей 6.7 клапанного блока обеспечивается радиальным уплотнением 15. выдавливание которого в зазор между цилиндрическими поверхностями расточки 17 корпуса 2 плунжера 8 клапана 4 предотвращается защитным кольцом 16.

Таким образом, при нейтральном положении золотника гидрораспределителя 22 имеет место герметичное заш-рание полости 6 клапанного блока 1 и. следовательно. соединенной с ней нагруженной полости гидродвигателя (гидроцилиндрэ 24 или 25). Поэтому сэмопроизвс- ---:Ное .-с гру- .за невозможно.

При перемещении распределителя 22 из нейтрального положен я в позицию, соответствующую опускание, груза, происходит соединение гидроли.нии 21 со сливом, а гидролинии 20 - с источником давления. При этом даеление жидкости в гидролинии 20 и соответственно в полости 7 клапанного блока 1, которая к ней подсоединена, увеличивается по сравнению с давлением жидкости в сливе на величину, равную давлению настройки подпорного клапана 23. В результате баланс сил, действующих на переливной клапан 4 клапанного блока 1, изменяется, и клапан 4 перемещается в направлении полости 5, сжимая пружину 14 и открывая проходное сечение СЕСИМ коническим запорным элементом 9 и седлом 3. Причем из-за действия на переливной клапан 4 силы, пропорциональной давлению в полости 6 и направленной в сторону закрытия клапана, открытие проходного сечения

происходит в тем большей степени, чем меньше давление рабочей жидкости в полости 6 и соответственно в нагруженной полости гидродвигателя (гидроцилиндра 24 или 25), с которой она соединена, т.е. чем мень0 ше масса груза.

Под действием силы тяжести груза и рабочего оборудования грузоподъемного механизма жидкость вытесняется из нагруженной полости гидродвигателя (гидроци5 линдра 24 или 25) в слив через полость 6. открывшееся проходное сечение между коническим запорным элементом 9 клапана 4 и седлом 3, дросселирующую щель 13, входную полость 5, отверстие 19. гидролинию 21

0 и соответствующую линию распределителя 22. Происходит опускание груза (втягивание штока гидроцилиндра 24 или 25) со скоростью, определяемой параметрами клапанного блока 1 и массой груза. При

5 использовании в гидропроводе гидр одвига- теля двустороннего действия (гидроцилиндра 24) жидкость в ненагруженную полость последнего, которая подсоединена к гидролинии 20, поступает при этом от источника

0 давления через распределитель 22 и гидролинию 20.,

Вследствие гидравлических потерь энергии при движении жидкости на участке от полости 5 клапанного блока 1 до гидроба5 кд давление в полости 5 блока 1 имеет значение большее, чем давление рабочей жидкости в гидробаке, обуславливая дейст- пие на переливной клапан 4 дополнительней силы, направленной в сторону его

П з срытия. В то же время, в полости между дросселирующей щелью 14 и проходным сече, тем, открытым перелигным клапаном 4, i 3-зз потерь давления при течении жидкости через дросселирующую щель 13 давле5 н-ие жидкости является повышенным по сравнению с давлением в полости 5, обуславливая , действие на переливной клапан 1 дополнительной силы, направленной в сторону его открытия. При определенных

0 размерах дросселирующей щели 13 результирующая двух последних указанных сил направлена в сторону открытия переливным клапаном 4 проходного сечения между его коническим запорным элементом 9 и

5 седлом 3.

Путем соответствующего выбора диаметра расточки 17, усилия предварительного поджатия пружины 14 и размеров дросселирующей щели 13 при прочих рэвных условиях сегда можно обеспечить, чтобы в пределах рабочего диапазона давлений в нагруженной полости гидродеигателя (гидроцилиндра 24 или 25) при наличии управляющего давления в полости 7, меньшего давления в полости 6, соответствовало такое открытие переливным клапаном 4 проходного сеченил между его коническим запорным элементом 8 и седлом 3, при котором через это сечение в слив при данном меньшем давлении в полости 6 клапанного блока происходит больший расход жидкости, что равнозначно опусканию груза меньшей массы с большей скоростью. При этом реализуется желаемая механическая характеристика гидропривода грузоподъемной машины при опускании груза, в соответствии с которой .скорость опускания груза большей массы должна быть меньше, чем скорость опускания груза меньшей массы.

При поломке стержня или пружины 14 в процессе опускания груза переливной клапан 4 под действием жидкости смещается до упора своим элементом 10 в ответную коническую поверхность дополнительного седла 18, разобщая полость 5 и отверстие 19. В результате этого прекращается движение рабочей жидкости .чз нагруженной пс- лост идосдвигз сля и происходит OCTЈ::JOK3 груза. Причем, поск.олоку внутренний диаметр ответной конической поверхности дополнительного седла 18 элемента 10 перелионого клапана 4 больше диаметра расточки 17, по оюрой сг.ущест- вгем уплотнение цилиндрического озсто- 8 кл .ганл 4. хидхс-ть, в соединенных при подсетях Г. г. с прижимает элемент 10 клапана 4 к дополнительному седлу 1C С т с-и Ссльи;1-.- усилим, чем больше давление в полост тхС 6 кяэпзч- нгго Слок, т.е. больше i-i:;cc.j гру;:з. Благодари этому o jecnt.Mi Fj cr .одежное заг-:фзни - полостей Ь,С- кл-:..-.аьг г,го Г локэ :

ki CCOTDSTCTJGiihO Н«3. руж( .;;, r .,.i .i-.Дродоигателя и исключается с-.мопроизсоль- нсе опускание груза.

При г.еремещени1. ;;аспред тиге. Р 22 в позицию, соответствующую подъему груза, происходит соедини ни гидрслинм;- 20 со сливом, а гидролинии 21 - с источником давления. При под -:.i с- ., см жидкости. пст.тупйюгц зй от ис-о4иикэ д пленил по гидролинии 21 и гог.ьсть :3. .-.-ian.rt 1 смещается D сторс у полости 7 д-. упора в его кор.чус 2 s седле 3, гру.:ину i4, смен тется отнсситсг.ьно 2 я клапана 4. открывал прочсдноэ ce c-i-ие между собой и коническим : /:OMO;V M 9 клапана 4. Жидкость от источника у,грл°нир :ерсз распределитель 22. гмдрог;-- -1;ю 21, отверстие

19, полость 5, открывшееся проходное сечение между седлом 3 и коническим запорным элементом 9 клапана 4 и полость 6 поступает в нагруженную полость гидродвигателя.

вызывая перемещение его выходного звена и подъем груза. При использовании в гидроприводе гидродвигателя двухстороннего действия (гидроцилиндра 24) жидкость из ненагруженной полости последнего, кото0 рая присоединена к гидролинии 20, вытесняется при этом в слив через гидролинию 20 и распределитель 22.

В рассматриваемом случае седло 3 выполняет функцию обратного клапана, обес5 печивая проход жидкости от источника питания в нагруженную полость гидродвигателя при минимальных потерях давления, поскольку на данном режиме работы гидропривода грузоподъемной машины седло

0 смещается относительно клапана 4 в такой степени, что поясок 11 клапана 4 выходит за пределы расточки 12 седла 3 и соответственно дросселирующая щель 13 открывается.

5

Формула изобретения Гидравлическая система грузоподъемной машины, содержащая гидродвигатель с двумя рабочими полостями, связанными чеС реэ реверсивный распределитель с источником давления и сливом, причем одна рабочая пслосто гидродвигателя соединена с распределителем непосредственно, а другая - через клапанным р.-,ок, выполненный в

5 н.;де pssMjMieH M.ix в общем корпусе под- пружине ных переливного и обратного клапанов, установленных параллельно одик стноситечьно дг гсги. причем геоеливной клапан снабжен подпружиненным стноси0 тальнп его порнь,м усгичосч.и . эле- ментом с полостью управления, спратслэнюй плунжером, механически

СиЯЗРг .ь.; . л ЗЛЗМС - ТЗМ. ОГр ЧИ ителем хэ,,.- .гII.JT :льны.-1 запорным 5 элементом, взаимодействующим с де- мпфорнои пс. ;остью, причем пружина размещена в ппуж;- :ной полости, а полость управления подключена к рабочей полости, ьепгсргдсгвенно свясамнсй с распродели- 0 телем, с т л и ч г о щ з я с к тем. что, с целью г,С(..1я надежности г, работе системы, дсмюлчительмый зяноргкй элемент выполнен ма протизоположной стороне основного запорного элемента, демпферная 5 полость снабжена дополнительном седлом, взаимодействующим с дополнительным запорным элементом, и подключена к ревер- сивнсму распределителю, седло переливного-клапана выполнено подвижным, пружина снабжена подвижным ограничите.ем. установленным на ограничителе запорного элемента с еоэможн: -ью взаимодействия с корпусом клапанного блока, плунжер управления размеще- в рзсточке

большего диаметра, чем диэм;-р контакта 5 ствующей рабочей полости гидродвигателя.

запорного элемента переливного клапана, причем обратный клапан образован подвижным седлом переливного клапана, а пружинная полость подключена к соответ