Гідравлічний підсилювач крутного моменту

1. Гідравлічний підсилювач крутного моменту, що містить гідромотор, кінематично зв'язаний з його валом, чотирикромковий золотник осьового переміщення гідророзподільника, робочі порожнини якого гідравлічно з'єднані з гідромотором гідролініями нагнітання та зливу, корпус та втулку гідророзподільника, вхідний вал з різьбою, проміжний вал, в якому в осьовому напрямку зафіксований золотник, який відрізняється тим, що проміжний вал зі сторони вхідного вала має осьову циліндричну розточку, у якій встановлений різьбовий кінець вхідного вала, прямокутна або трапецеїдальна U 2 (19) 1 3 гідравлічні підсилювачі у значно ширшому колі машин, виробів та апаратів. Ця задача досягається тим, що гідравлічний підсилювач крутного момента, що містить гідромотор, кінетично зв'язаний з його валом чотирьохкромочний золотник осьового переміщення гідророзподільника, робочі порожнини якого гідравлічне з'єднані з гідромотором гідролініями нагнітання та зливу, корпус та втулку гідророзподільника, вхідний вал з різьбою, проміжний вал, в якому в осьовому напрямку зафіксований золотник, новим є те, що проміжний вал зі сторони вхідного вала має циліндричну розточку, у якій встановлений різьбовий кінець вхідного вала, прямокутна або трапецеїдальна різьба якого містить принаймні один повний або неповний виток, що повністю, або частково перекриває два дроселюючі отвори., які виконані радіальне у розточці проміжного вала, а гідролінія нагнітання через дроселі, що виконані у втулці, з'єднана з порожнинами, що обмежені торцевими поверхнями розпірки золотника і проміжного вала, причому, ці порожнини отворами з'єднані, відповідно, з першим і другим дроселюючими отворами проміжного вала, а порожнина його розточки зі сторони її внутрішнього торця через отвори з'єднана зі зливом. Ця задача досягається, також, тим, що у проміжному валу зі сторони вхідного вала виконаний паз у вигляді сектора, зі сторонами якого може взаємодіяти палець, жорстко зв'язаний з вхідним валом, а цей вал містить буртик, що у крайніх положеннях золотника взаємодіє з втулкою чи корпусом. Ця задача досягається ще й тим, що у порожнинах, що обмежені торцевими поверхнями розпірки золотника та проміжного вала, встановлені пружини. Суттєвою відмінністю пропонуємого технічного рішення від прототипу є те, . що гідравлічний підсилювач крутного момента містить проміжний вал з осьовою циліндричною розточкою, зі сторони видного вала, в яку входить різьбовий кінець цього вала, прямокутна або трапецеїдальна різьба якого містить принаймні один повний або неповний виток, що повністю або частково перекриває два дроселюючі отвори, які виконані радіальне у розточці проміжного вала, а гідролінія нагнітання через дроселі, що виконані у втулці, з'єднана з порожнинами, що обмежені торцевими поверхнями розпірки золотника і проміжного вала, причому, ці порожнини отворами з'єднані, відповідно, з першим і другим дроселюючими отворами проміжного вала, а порожнина його розточки зі сторони її внутрішнього торця через отвори з'єднана зі зливом, при цьому у проміжному валу зі сторони вхідного вала виконаний паз у вигляді сектора, з сторонами якого може взаємодіяти палець, жорстко зв'язаний з вхідним валом, а цей вал містить буртик, що у крайніх положеннях золотника взаємодіє з втулкою чи корпусом, при тому у порожнинах, що обмежені торцевими поверхнями розпірки золотника та проміжного вала, встановлені пружин. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями. 43939 4 На Фіг.1-5 приведена конструкція гідравлічний підсилювача крутного момента, де на Фіг.1 показано загальний вигляд гідравлічний підсилювача, на Фіг.2 - вид по стрілці А на Фіг.1, на Фіг.3 - перертин по Б-Б на Фіг.2, а на Фіг.4 - перетин по В-В на Фіг.2, а на Фіг.5 - перетин Г-Г на Фіг.4. Гідравлічний підсилювач крутного момента включає гідромотор 1 (Фіг.1-4), кінетично, через муфту 2, зв'язаний з шліцами проміжного вала 3, гайку 4, роспорку 5, опорні підшипники 6 та 7 з його валом 8, чотирьох кромочний золотник 9 осьового переміщення гідророзподільника, що утворений цим золотником та втулкою 10. Робочі порожнини 11 і 12 гідророзподільника отворами 13 і 14 (Фіг.2, 3), з'єднані з гідромотором 1, робочі порожнини 15 і 16 отворами 17 і 18 (Фіг.4), з'єднані зі зливом 19, а робоча порожнина 20 отвором 21 з'єднана з гідролінією нагнітання 22 (Фіг.1). Всередині корпуса 23 гідророзподільника розташована втулка 10. Гідравлічний підсилювач має вхідний вал 24 з різьбою, проміжний вал 3, в якому зафіксований в осьовому напрямі, за допомогою опорних підшипників 6 і 7, золотник 9. Проміжний вал 3 зі сторони вхідного вала 24 має осьову циліндричну розточку 25, у якій встановлений різьбовий кінець вхідного вала. Прямокутна, або трапецеїдальна різьба 26 цього вала містить, принаймні, один повний або неповний виток, встановлений з гарантовано малим зазором у розточці 25 проміжного вала 3, який повністю з нульовим перекриттям, або частково повинен перекривати два дроселюючі отвори 27 і 28 (Фіг.1), виконані радіальне відносно розточки 25 у проміжному валі 3. Гідролінія нагнітання 22 через отвори 29 у корпусі 23, дроселі 30 і 31 (Фіг.1), виконані у втулці 10, з’єднана з порожнинами 32- і 33, що обмежуються, відповідно, торцевими поверхнями 34 розпірки 5 та 35 проміжного вала 3. Порожнина 32 отворами 36 (Фіг.1) у втулці 10 і корпусі 23 з'єднана з дроселюючим отвором 27 проміжного вала 3, а порожнина 33 розточкою 37 з’єднана з дроселюючим отвором 28 проміжнго вала 3. Розточка 25 проміжного вала 3 зі сторони її внутрішнього торця через отвори 37 (Фіг.3) у втулці 10 і корпусі 23 з'єднана зі зливом 19. У проміжному валу 3 зі сторони вхідного вала 24 може бути виконаний паз 38 (Фіг.4 і 5) у вигляді сектора, з сторонами якого може взаємодіяти палець 39, запресований у вхідний вал 24. Цей вал може мати буртик 40, що у крайніх положеннях золотника 9 взаємодіє з втулкою 10 або з втулкою 41, яка жорстко зв'язана з корпусом 23. Вхідний вал 24 встановлений на підшипниках 42 та 43 і має ущільнення 44. Гідравлічний підсилювач крутного момента має кришку 45, корпус 46 та може приводитися у рух .від шагового або іншого двигуна зв'язаного з валом 24 за допомогою муфти, закріпленого до кришки 45, який забезпечує заданий закон роботи гідравлічного підсилювача. Дроселі 30, 31, як і дроселюючі отвори 27 та 28 мають відповідно однакові прохідні площі. Гідравлічний підсилювач крутного момента має пружини 47 та 48 для забезпечення більш 5 надійного встановлення його золотника 9 у середню позицію рівноваги. З метою більшої технологічності конструкції, втулка 10 може складатися з декількох деталей, ял це зроблено у прототипі. Гідравлічний підсилювач крутного момента працює таким чином. При нерухомому вхідному валу 24 з лінії нагнітання 22 через канал 29 у корпусі 23 і дроселі 30 і 31 однакового поперечного перерізу робоча рідина поступає у порожнини 32 та 33, звідки вона по отворах 36 та розточці 37 надходить до дроселюючих отворів 27 і 28 проміжного вала 3. Оскільки робочі площі торцевих поверхонь 34 і 35 однакові, а дроселюючі отвори в цьому положенні мають однакове нульове або невелике від'ємне перекриття зовнішньою поверхнею витка прямокутної або трапецеїдальної різьби 26, сили тиску рідини на торці 34 і 35 урівноважуються і золотник 9 розподільника нерухомий. У випадку встановлення пружин 47 і 48 у порожнини 32 та 33 більш надійно забезпечується нейтральне положення золотника, але збільшується зона не чуттєвості гідропідсилювача, тому встановлення пружин залежить від технічних вимог, що пред'являються гідропідсилювачу. При повороті на заданий кут вхідного вала 24 в одну або іншу сторону порушується рівність площ прохідних дроселюючих отворів 27 і 28, у результаті чого змінюється тиск у порожнинах 32 та 33 і золотник 9, під дією перепаду тиску, переміщується в одну або Другу сторону до нового положення рівноваги, коли вказані вище площі дроселюючих отворів між різьбою 26 і розточкою 25 стають близькі між собою. Одночасно відкриваються дроселюючі щілини гідророзподільника, 43939 6 утвореного золотником 9 та втулкою 10, робоча рідина поступає у гідромотор 1, повертається на відповідний кут вал 8 гідромотора і спрацьовує від'ємний зворотній зв'язок гідравлічного підсилювача, в результаті чого вал 8 повертає через муфту 2 і шліцеве з'єднання проміжний вал 3 у ту саму сторону і на той же самий кут, на який повернувся вхідний вал 24. Під дією різниці тисків у порожнинах 32 і 33 золотник 9 повертається у початкове положення рівноваги. При досить великій кутовій швидкості вхідного вала, на яку не розрахований і гідравлічний підсилювач, з метою зменшення можливої величини перерегулювання, палець 39 взаємодіє зі стороною секторного паза 38, а осьове переміщення золотника 9 обмежується контактом буртика 40 проміжного вала 3 з втулками 10 і 41. Таким чином, завдяки двом каскадам підсилення, перший з яких підсилює потужність на вхідному валу 24 до потужності, затраченої на переміщення золотника 9, а другий - цю потужність до потужності на валу 8 гідромотора 1, запропоноване технічне рішення має значно більший коефіцієнт підсилення, ніж прототип, що особливо важливо в системах управління з шаговими електродвигунами, які мають, переважно, малу величину потужності. В той же час у запропонованій конструкції, як і у прототипі, виключення обертання золотника 9 відносно втулки 10 сприяє, порівняно з гідравлічними підсилювачами крутного момента з обертальними золотниками, зменшенню зношування по сполучених поверхнях і цім самим запобіганню росту витоків і розширенню зони не чуттєвості. 7 43939 8 9 Комп’ютерна верстка Н. Лиcенко 43939 Підписне 10 Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601