Блок керування гідравлічний

1. Блок керування гідравлічний, який містить гідроклапан розвантажувальний золотниковий підпружинений, вхідний канал якого сполучений гідролінією через постійний дросель з однією з торцевих порожнин гідроклапана, гідророзподільники золотникові підпружинені з дроселями змінними, утвореними поверхнями робочих поясків корпусів і робочих поясків золотників, на яких ви C2 2 88990 1 3 різи, і клапан запобіжний. Виходи дроселів змінних сполучені з гідролінією зливу розподільників у нейтральному положенні золотників і через елементи АБО гідророзподільників, що сполучені між собою та гідролінією зливу блока керування, додатково сполучені через постійний дросель зі входом клапана запобіжного і другою торцевою порожниною зі сторони пружини гідроклапана розвантажувального, а входи дроселів змінних сполучені з вихідним каналом гідроклапана, розвантажувальний канал якого сполучений з гідролінією зливу блока керування. Недоліком відомого блока керування гідравлічного є те, що він не дозволяє змінювати величину видатків гідророзподільників у широкому діапазоні при повному зміщенні їх золотників від нейтрального положення тому, що величина перепаду тиску на дроселях змінних, утворених поверхнями робочих поясків корпусів і золотників гідророзподільників при повному зміщенні золотників від нейтрального положення залишається постійною. Найбільш близьким за технічною суттю до блока керування гідравлічного, що заявляється, є блок керування гідравлічний (див. патент України на винахід №78136, F15B 13/02, F15B 11/00, F15C 3/00, опубл. 15.01.2007). Цей блок керування гідравлічний обрано найближчим аналогом і заявляємий пристрій мають такі спільні ознаки: - гідроклапан розвантажувальний золотниковий підпружинений, вхідний канал якого сполучений гідролінією через постійний дросель з однією з торцевих порожнин гідроклапана - гідророзподільники золотникові підпружинені з дроселями змінними, утвореними поверхнями робочих поясків корпусів і робочих поясків золотників, на яких виконані двосторонні глухі осьові прорізи, - клапан запобіжний, - виходи дроселів змінних сполучені з гідролінією зливу гідророзподільників у нейтральному положенні золотників і через елементи АБО гідророзподільників, що сполучені між собою та гідролінією зливу блока керування, додатково сполучені через постійний дросель зі входом клапана запобіжного і другою торцевою порожниною гідроклапана розвантажувального зі сторони пружини, - входи дроселів змінних сполучені з вихідним каналом гідроклапана, розвантажувальний канал якого сполучений з гідролінією зливу блока керування; Недоліком відомого блока керування гідравлічного є те, що при перемінному перепаді тиску на змінних дроселях, який спостерігається при паралельній дії двох, або більше, механізмів виконавчих з різним корисним навантаженням, сполучених кожен зі своїм гідророзподільником, витратна характеристика гідророзподільників значно змінюється при незмінній величині часткового, або повного, зміщення золотників, що ускладнює реалізацію плавного і незалежного керування швидкістю механізмів виконавчих, та веде до збільшення динамічних навантажень, що знижують довговічність гідрофікованого обладнання. 88990 4 В основу винаходу поставлено задачу створення блока керування гідравлічного, який при паралельній дії двох, або більше, механізмів виконавчих з різними корисними навантаженнями, сполучених кожен зі своїм гідророзподільником, дозволяє підтримувати незалежними від величини корисного навантаження встановлені величини видатків його гідророзподільників золотникових при частковому зміщенні їх золотників від нейтрального положення, або регулювати у широкому діапазоні і підтримувати незмінними видатки при повному зміщенні їх золотників від нейтрального положення за допомогою додаткової регулюючої опори положення сервозолотників підпружинених, завдяки чому буде забезпечене плавне і незалежне керування швидкістю виконавчих механізмів, а також зменшаться динамічні навантаження, що подовжить довговічність гідрофікованого обладнання. Поставлена задача вирішена за допомогою блока керування гідравлічного, який містить гідроклапан розвантажувальний золотниковий підпружинений, вхідний канал якого сполучений гідролінією через постійний дросель з однією з торцевих порожнин гідроклапана, гідророзподільники золотникові підпружинені з дроселями змінними, утвореними поверхнями робочих поясків корпусів і робочих поясків золотників, на яких виконані двосторонні глухі осьові прорізи, і клапан запобіжний, причому виходи дроселів змінних сполучені з гідролінією зливу гідророзподільників у нейтральному положенні золотників і через елементи АБО гідророзподільників, що сполучені між собою та гідролінією зливу блока керування, додатково сполучені через постійний дросель зі входом клапана запобіжного і другою торцевою порожниною гідроклапана розвантажувального зі сторони пружини, а входи дроселів змінних сполучені з вхідним каналом гідроклапана, розвантажувальний канал якого сполучений з гідролінією зливу блока керування тим, що гідророзподільники золотникові підпружинені з дроселями змінними містять додаткові сервозолотники підпружинені з торцевими порожнинами, при цьому входи сервозолотників сполучені з виходами дроселів змінних, а виходи сервозолотників сполучені з входами елементів «АБО» і з підпружиненими торцевими порожнинами сервозолотників, а другі торцеві порожнини сервозолотників сполучені з вхідним каналом гідроклапана розвантажувального. При цьому гідророзподільники золотникові підпружинені з дроселями змінними, додатково містять регулюючі опори положення сервозолотників підпружинених, зі сторони протилежно пружині. Новим в заявляемом винаході є те, що гідророзподільники золотникові підпружинені з дроселями змінними містять додаткові сервозолотники підпружинені з торцевими порожнинами, при цьому входи сервозолотників сполучені з виходами дроселів змінних, а виходи сервозолотників сполучені з входами елементів «АБО» і з підпружиненими торцевими порожнинами сервозолотників, а другі торцеві порожнини сервозолотників сполучені з вхідним каналом гідроклапана розвантажувального. При цьому гідророзподільники золотникові 5 підпружинені з дроселями змінними, додатково містять регулюючі опори положення сервозолотників підпружинених, зі сторони протилежно пружині. Сутність відомого технічного рішення може бути представлена як послідовна дія двох дроселів: дроселя змінного, утвореного поверхнями робочих поясків корпуса і золотника гідророзподільника, прохідний переріз якого змінюється у процесі зміщення золотника і забезпечує зміну видатку гідророзподільника пропорційно зміщенню його золотника, і додаткового змінного дроселя, прохідний переріз якого регулюється при повному зміщенні золотника для забезпечення необхідного максимального видатку гідророзподільника і є незмінним при його зміщенні. Використання відомого блока керування гідравлічного дозволяє отримати слідуючий технічний результат: мати широкий діапазон змінювання видатків гідророзподільників при зміщенні їх золотників від нейтрального положення при умові незмінності повної величини перепаду тиску на обох послідовних дроселях, яку забезпечує гідроклапан розвантажувальний золотниковий підпружинений, вхідний канал якого сполучений гідролінією через постійний дросель з однією з торцевих порожнин гідроклапана, а виходи дроселів змінних через додаткові змінні дроселі і через елементи АБО сполучені з другою торцевою порожниною гідроклапана розвантажувального зі сторони пружини. Дія гідрофікованого пристрою з використанням блока керування гідравлічного здійснюється подачею гідравлічної рідини від гідролінії Ρ блоку до вхідного каналу гідроклапана розвантажувального, далі через гідророзподільники до виконавчих силових механізмів, здійснюючих корисне навантаження робочих органів. Таким чином величина тиску у вхідному каналі гідроклапана розвантажувального складається з повної величини перепаду тиску на дроселях змінних і додатковому змінному дроселі, а також поточного значення перепаду тиску від корисного навантаження. Оскільки, при паралельній дії двох, або більше силових механізмів, сполучених кожен зі своїм окремим гідророзподільником, а витратні характеристики окремих гідророзподільників можуть значно різнитись в залежності від поточного значення перепаду тиску від корисного навантаження, на торцеву порожнину гідроклапана розвантажувального зі сторони пружини, через один із клапанів АБО, буде переважно діяти найвища величина перепаду тиску від корисного навантаження. Відповідно величина тиску у вхідному каналі гідроклапана розвантажувального буде найвищою, наслідком чого буде збільшення значення повної величини перепаду тиску на послідовних дроселях змінних і додатковому змінному дроселі в гідророзподільниках з меншою величиною корисного навантаження. Використання блока керування гідравлічного, що заявляється, дозволяє при паралельній дії двох, або більше, механізмів виконавчих з різними корисними навантаженнями, сполучених кожен зі своїм гідророзподільником, регулювати у широкому діапазоні і підтримувати незалежними від вели 88990 6 чини корисного навантаження встановлені величини видатків його гідророзподільників при частковому зміщенні їх золотників від нейтрального положення, або регулювати у широкому діапазоні і підтримувати незмінними видатки його гідророзподільників при повному зміщенні їх золотників від нейтрального положення, завдяки чому забезпечується плавне і незалежне керування швидкістю виконавчих механізмів, а також зменшуються динамічні навантаження, що подовжує довговічність гідрофікованого обладнання. Між суттєвими ознаками винаходу, що заявляється, і технічним результатом, що досягається, існує наступний причинно-наслідковий зв'язок. Сутність винаходу можна представити у структурному вигляді, що наведений на фіг. 1, де: Р1, Р2 - гідророзподільники з різним корисним навантаженням виконавчих механізмів; Др1, Др2 - дроселі змінні утворені поверхнями робочих поясків корпусів і золотників гідророзподільників; С1, С2 - сервозолотники підпружинені; MB1, MB2 - механізми виконавчі; ΔΡο - поточна величина тиску у гідролінії Р; ΔΡ1, ΔΡ2 - поточне значення перепаду тиску на дроселях Др1 Др2; ΔΡ3, ΔΡ4 - поточне значення перепаду тиску на підпружинених сервозолотниках при повністю відведених додаткових опорах положення сервозолотників підпружинених; ΔΡ3оп, ΔΡ4οп·- незмінний перепад тиску на сервозолотниках підпружинених, при повністю підведених додаткових опорах положення сервозолотників підпружинених; ΔΡ5, ΔΡ6 - поточне значення перепаду тиску на механізмах виконавчих. Максимальне значення видатків AQ1, AQ2, які отримуються при паралельній дії двох, або більше, механізмів виконавчих з різними корисними навантаженнями, при повністю відведеній додатковій опорі положення золотників підпружинених, визначаються наступними функціональними залежностями: DQ1мах=k×F1· DP + DP3 + DP5 1 Y DQ2мах=k×F2· DP2 + DP4 + DP6 Y де: Υ - густина робочої рідини; К - коефіцієнт; F1,F2 - ефективна площа прохідного перерізу дроселів Др1, Др2; при дотриманні умови яка визначена наступною залежністю: ΔΡ0= ΔΡ1+ ΔΡ3 +ΔΡ5= ΔΡ2+ ΔΡ4 +ΔΡ6; Мінімальне значення видатків AQ1, AQ2, які отримуються при паралельній дії двох, або більше, виконавчих механізмів з різними корисними навантаженнями, при повністю підведених додат 7 кових опорах положення підпружинених золотників, визначаються наступними функціональними залежностями: DQ1мін=k×F1· DP + DP3 + DP3оп. + DP5 1 Y DQ2мін=k×F2· DP2 + DP4 + DP4оп. + DP6 Y при дотриманні умови яка визначена наступною залежністю: = ΔΡ2+ΔΡ4+ΔΡ4οп.+ΔΡ6. ΔΡο ΔΡ1+ΔΡ3+ΔΡ3оп.+ΔΡ5 Дотримання даних залежностей дозволяє підтримувати незалежними від величини корисного навантаження встановлені величини видатків гідророзподільників блока керування гідравлічного, при частковому зміщенні їх золотників від нейтрального положення, або регулювати у широкому діапазоні і підтримувати незмінними видатки при повному зміщенні їх золотників від нейтрального положення, при паралельній дії двох, або більше, механізмів виконавчих, з різними корисними навантаженнями, сполучених кожен зі своїм гідророзподільником, завдяки чому забезпечується плавне і незалежне керування швидкістю виконавчих механізмів, а також зменшуються динамічні навантаження, що подовжує довговічність гідрофікованого обладнання. На фіг. 1 зображений структурний вигляд блоку керування гідравлічного На Фіг.2 зображена принципова схема блока керування гідравлічного; На Фіг.3 зображено конструктивне виконання додаткових сервозолотників підпружинених, з торцевими порожнинами, додаткових регулюючих опор положення сервозолотників підпружинених, і місце їх установки у гідророзподільниках. Запропонований блок керування гідравлічний (див. Фіг.2) містить гідроклапан 1 розвантажувальний золотниковий підпружинений, гідророзподільники 2 та 3 золотникові підпружинені з дроселями 4 змінними, які утворені поверхнями робочих поясків корпусів 5 і золотників 6 (див. Фіг. 3), на яких виконані двосторонні глухі осьові прорізи 7, елементи 8 АБО і клапан 9 запобіжний. Глибина прорізів 7 збільшується в сторону відповідної торцевої поверхні пояска золотника 6. Прорізи 7 на золотниках 6 можуть бути утворені шляхом послідовного фрезерування кількома ціліндричними фрезами, або іншим шляхом, наприклад, методом програмованого фрезерування. Загальна довжина L глухих прорізів 7 менша ходу S золотників 2 та 3 віднейтрального положення на величину позитивного перекриття Δ в означеному положенні і відповідає залежності: S= Δ+L, Де: S - повний хід золотників від нейтрального положення; Δ - величина позитивного перекриття; L - довжина прорізів. 88990 8 Вхідний канал 10 гідроклапана 1 розвантажувального сполучений через постійний дросель 11 з однією з торцевих порожнин гідроклапана розвантажувального, і гідролініями 12, сполучений з входами дроселів 4 змінних, а розвантажувальний канал гідроклапана 1 сполучений з гідролінією 13 зливу блока керування. У нейтральному положенні золотників 6 гідророзподільників 2, 3, кількість яких визначається числом підключених виконавчих механізмів, виходи дроселів 4 змінних, сполучені гідролініями 14 зливу гідророзподільників 2, 3 з гідролініями 13 зливу блока керування, і гідролініями 15 додатково сполучені з входами додаткових сервозолотників 16 підпружинених, виходи яких, додатково сполучені гідролініями 17, через постійні дроселі 18 з їх торцевими порожнинами зі сторони пружини, і з входами елементів 8 АБО, які сполучені гідролінією 19 між собою і гідролінією 20 з гідролінією зливу 13 блока керування, а гідролінією 21, через постійний дросель 22, сполучені з входом клапана 9 запобіжного і другою торцевою порожниною гідроклапана 1 розвантажувального зі сторони пружини, при чому торцеві порожнини сервозолотників 16 підпружинених зі сторони протилежно пружині додатково сполучені через постійні дроселі 23 з вхідним каналом 10 гідроклапана 1 розвантажувального. Дроселі 4 змінні і сервозолотники 16 підпружинені разом гідролініями 10, 12,15, і 17 утворюють регулятори витрат, витратні характеристики яких пропорційні величинам зміщення золотників 6 гідророзподільників 2, 3 і не залежать від коливання величини тиску у вхідному каналі 10 гідроклапана 1 розвантажувального. Також гідророзподільники 2,3 золотникові підпружинені з дроселями 4 змінними, містять додаткові опори 24, положення сервозолотників 16 підпружинених, зі сторони протилежно пружині, які дають можливість за допомогою гвинта 25 регулювати прохідний переріз, утворений поверхнями робочих поясків корпусів 5 і робочих поясків сервозолотників 16 (див. Фіг.2), змінюючи гідравлічну провідність сервозолотників 16 . Тобто, в разі потреби, значення номінальної величини витрат гідророзподільників 2, 3 при повному зміщенні золотників 6 від їх нейтрального положення може бути встановлено за рахунок зміни гідравлічної провідності сервозолотників 16 за допомогою додаткових опор 24. Блок керування гідравлічний працює таким чином. При підведенні робочої рідини від гідроліті Ρ до вхідного каналу гідроклапана 1 розвантажувального при нейтральному положенні золотників гідророзподільників 2, 3, остання по гідролінії 10 через постійний дросель 11 підводиться у торцеву порожнину гідроклапана 1 розвантажувального і по гідролініям 10,12 поступає на входи дроселів 4 змінних. Під впливом тиску золотник гідроклапана 1 розвантажувального змішується, стискаючи пружину, і сполучує його вхідний канал з гідролінією 13 зливу через розвантажувальний канал гідроклапана 1. У гідролінії 10 встановлюється мініма 9 льний тиск, величина якого визначається зусиллям попереднього підтиснення пружини гідроклапана 1 та площею поперечного перерізу його золотника. При зміщенні золотника 6 гідророзподільника 2 в будь-яку сторону від його нейтрального положення, вихід дроселя 4 змінного роз'єднується з гідролінією 14 зливу гідророзподільника і робоча рідина через дросель 4 змінний, сервозолотник 16 підпружинений і гідророзподільник 2 підводиться до виконавчого механізму, що підключений до вихідних гідроліній А і В. Тиск у гідролінії 17 зростає і гідролінія 20 роз'єднується елементом 8 АБО з гідролініями 20, 13, що приводить до підвищення тиску на вході клапана 9 запобіжного і у торцевій порожнині гідроклапана 1 зі сторони пружини. Золотник гідроклапана 1 під дією зусилля пружини зміщується, тиск у гідролініях 10, 12 підвищується до моменту сторкання виконавчого механізму, зберігаючи величину перепаду тиску на дроселі 4 змінному і додатковому сервозолотнику 16 підпружиненому близьку за значенням до величини мінімального тиску при нейтральному положенні золотника 2. При цьому швидкість переміщення виконавчого механізму пропорційна величині зміщення золотника. Дане значення швидкості при повному зміщенні золотника можна додатково змінити, змінюючи гідравлічну провідність сервозолотника 16 за допомогою додаткової регулюючої опори 24 положення сервозолотника 16. При паралельній дії двох виконавчихмеханізмів, одночасно з золотником 6 гідророзподільника 2 зміщується золотник 6 гідророзподільника 3. На разі тиск у гідролінії 10,12 зростає до величини залежної від найбільшої величини корисного навантаження одного з виконавчих механізмів. Зростання поточної величини тиску у гідролінії Ρ призводить до надмірного зростання поточної 88990 10 величини перепаду тиску на дроселі 4 змінному і сервозолотнику 16 підпружиненому гідророзподільника з меншою величиною корисного навантаження. Сервозолотник 16 підпружинений, під дією збільшеної величини тиску у гідролінії 10, зміщується в напрямку стискання пружини. При цьому його гідравлічна провідність зменшується, а поточне значення перепаду тиску зростає, зберігаючи незмінною величину перепаду тиску на дроселі 4 змінному, що приводить до гідравлічної рівноваги в паралельно діючих гідророзподільниках, сполучених з механізмами виконавчими з різними корисними навантаженнями, і підтримує незмінними встановлені видатки. При підвищенні тиску у гідроліті 17, 19, 21, вище тиску настроювання клапана 9 запобіжного, останній спрацьовує, в гідролініях 10,12 встановлюється тиск максимальної величини і робоча рідина, що підводиться до вхідного каналу гідроклапана 1 по гідроліті 10, надходить у гідролінію 13 зливу. Таким чином, блок керування гідравлічний, що заявляється, дозволяє при паралельній дії двох, або більше, механізмів виконавчих з різними корисними навантаженнями, сполучених кожен зі своїм гідророзподільником, регулювати у широкому діапазоні і підтримувати незалежними від величини корисного навантаження встановлені величини видатків його гідророзподільників золотникових при частковому зміщенні їх золотників від нейтрального положення, або регулювати у широкому діапазоні і підтримувати незмінними видатки його гідророзподільників при повному зміщенні їх золотників від нейтрального положення, завдяки чому забезпечується плавне і незалежне керування швидкістю виконавчих механізмів, а також зменшуються динамічні навантаження, що подовжує довговічність гідрофікованого обладнання. 11 Комп’ютерна верстка І.Скворцова 88990 Підписне 12 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