Блок керування гідравлічний

Реферат: Блок керування гідравлічний містить гідроклапан розвантажувальний золотниковий підпружинений, вхідний канал якого сполучений гідролінією з торцевою порожниною, зі сторони протилежно пружини гідроклапана, гідророзподільники золотникові підпружинені з дроселями змінними, утвореними поверхнями робочих поясків корпусів і робочих поясків золотників, 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 з 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. Блок керування гідравлічний додатково містить підпружинений золотник, вхід і торцева порожнина зі сторони протилежно пружини якого сполучені з входами дроселів змінних, а вихід сполучений з торцевою порожниною гідроклапана розвантажувального зі сторони протилежно пружини. UA 100034 U (12) UA 100034 U UA 100034 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі машинобудування, а саме до гідравлічної керуючої апаратури, і може бути використана наприклад в тракторобудуванні, сільгоспмашинобудуванні, шляхово-транспортному машинобудуванні, тощо. Відомий блок керування гідравлічний фірми "Rexroth", Німеччина, який наведений в інформаційному бюлетені "Directional control valves SB 12 LS", с. Блок керування містить гідроклапан розвантажувальний золотниковий підпружинений 1 (див. каталог на с. 3), вхідний канал якого сполучений гідролінією з торцевою порожниною гідроклапана розвантажувального зі сторони протилежно пружини, гідророзподільники золотникові підпружинені з дроселями змінними, які утворені поверхнями робочих поясків корпусів і золотників (див. каталог на с. 36, поз. 1, 3), на яких виконані двосторонні глухі осьові прорізи, причому виходи дроселів змінних у нейтральному положенні золотників сполучені через елементи "АБО" гідророзподільників, що сполучені між собою і гідролінією зливу блока керування, з другою торцевою порожниною зі сторони пружини гідроклапана розвантажувального, розвантажувальний канал якого сполучений з гідролінією зливу блока керування (див. каталог на с. 3). Недоліками відомого блока керування гідравлічного є те, що витратні характеристики блока керування гідравлічного, в робочих положеннях золотників гідророзподільників, і в нейтральному положенні золотників гідророзподільників при розвантаженні гідросистеми, завдяки постійному перепаді тиску на клапані розвантажувальному золотниковому підпружиненому, мають одну величину. Це припустимо, коли блок керування гідравлічний, виконуючи корисну дію, є під робочим навантаженням більшу частину робочого часу, але частіше більша частина робочого часу проходить в режимі розвантаження гідросистеми. В такому випадку більш вигідним є перемінний перепад тиску на клапані розвантажувальному золотниковому підпружиненому, а саме нижчий перепад при розвантаженні гідросистеми, і вищий перепад при робочому навантаженні. Крім цього відомий блок керування дуже складний через перенасичення функціями і елементами конструкції, що збільшує його собівартість і знижує надійність. Найбільш близьким аналогом за технічною суттю до блока керування гідравлічного, що заявляється, є блок керування гідравлічний, який описаний у патенті України на винахід №78136, МПК F15B 13/02, F15B 11/00, F15C 3/00, опубл. 15.01.2007. Цей блок керування гідравлічний вибрано прототипом. Прототип і заявлений пристрій мають такі спільні ознаки: гідроклапан розвантажувальний золотниковий підпружинений, вхідний канал якого сполучений гідролінією з торцевою порожниною гідроклапана зі сторони протилежно пружини, гідророзподільники золотникові підпружинені з дроселями змінними, утвореними поверхнями робочих поясків корпусів і робочих поясків золотників, на яких виконані двосторонні глухі осьові прорізи, 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 з другою торцевою порожниною гідроклапана розвантажувального зі сторони пружини, входи дроселів змінних сполучені з вхідним каналом гідроклапана, розвантажувальний канал якого сполучений з гідролінією зливу блока керування. Суть відомого технічного рішення може бути представлена як одночасна дія тиску робочої рідини в торцевій порожнині, гідроклапана розвантажувального золотникового підпружиненого, зі сторони протилежно пружини, яка сполучена через вхідний канал того ж клапана з входами дроселів змінних, і дія тиску робочої рідини в торцевій порожнині клапана золотникового розвантажувального, зі сторони пружини яка сполучена через постійний дросель і елементи АБО з виходами дроселів змінних. Перепад тиску робочої рідини на дроселях змінних у робочому режимі, визначається наступною залежністю: Рдр.зм. = Рвх. - Рвих. = Рпруж.; де: Рдр.зм. - перепад тиску на дроселях змінних; Рвх. - величина тиску на вході дроселів змінних; Рвих. - величина тиску на виході дроселів змінних; Рпруж. - перепад тиску від дії пружини клапана розвантажувального. В режимі розвантаження, коли дроселі змінні перекриті, дія тиску робочої рідини в торцевій порожнині гідроклапана розвантажувального, зі сторони пружини, яка сполучена, через постійний дросель, з виходами дроселів змінних і, в нейтральному положенні золотників, з гідролінією зливу, і дія тиску робочої рідини в торцевій порожнині клапана розвантажувального, 1 UA 100034 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 зі сторони протилежно пружини, яка сполучена з його вхідним каналом, визначається такою залежністю: Ррозв. = Рпруж.; де: Ррозв. - перепад тиску при розвантаженні; Наведені залежності свідчать, що витратні характеристики відомого блока керування в робочому режимі і при розвантаженні мають однакову величину. В процесі використання блока керування гідравлічного, останній, частіше значно більшу частину робочого часу, знаходиться в режимі розвантаження, тому витратні характеристики при розвантаженні мають принципово важливе значення тому, що вони напряму впливають на теплоутворення і на коефіцієнт корисної дії в цілому. Однак, зменшення перепаду тиску від дії пружини клапана розвантажувального, одночасно зменшує перепад тиску на дроселях змінних, що зменшує видатні характеристики блока керування. Отже недоліком відомого блока керування є те, що його витратні характеристики в робочому режимі і при розвантаженні мають однакову величину, в наслідок чого, для забезпечення значних видатків в робочому режимі, треба збільшувати величину перепаду тиску на дроселях змінних, а це, в режимі розвантаження, збільшує теплоутворення і зменшує ККД (коефіцієнт корисної дії), і навпаки, зменшення перепаду тиску при розвантаженні, призводить до зменшення видатних характеристик в робочому режимі. Технічною задачею корисної моделі, що заявляється, є створення блока керування гідравлічного, який дозволяє зменшити витратні характеристики при розвантаженні і отримати високі видатки в робочому режимі, завдяки чому можливо зменшити габарити і масу блока керування, отримати високі видатні характеристики в робочому режимі при зниженому теплоутворення при розвантаженні, і збільшити ККД в цілому. Поставлена технічна задача вирішена за допомогою блока керування гідравлічного, який містить, гідророзподільники золотникові підпружинені з дроселями змінними, утвореними поверхнями робочих поясків корпусів і робочих поясків золотників, 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 з другою торцевою порожниною гідроклапана розвантажувального зі сторони пружини, а входи дроселів змінних сполучені з вхідним каналом гідроклапана розвантажувального, розвантажувальний канал якого сполучений з гідролінією зливу блока керування, згідно з корисною моделлю, блок керування гідравлічний додатково містить підпружинений золотник, вхід і торцева порожнина зі сторони протилежно пружини якого сполучені з входами дроселів змінних, вихід сполучений з торцевою порожниною гідроклапана розвантажувального зі сторони протилежно пружини, а гідролінія, якою вхідний канал гідроклапана розвантажувального сполучений з торцевою порожниною протилежно пружини гідроклапана, містить додатковий підпружинений золотник, вхід якого сполучений з вхідним каналом гідроклапана розвантажувального, вихід сполучено з торцевою порожниною гідроклапана розвантажувального зі сторони протилежно пружини, а торцева порожнина додаткового підпружиненого золотника, зі сторони протилежно пружини, сполучена з торцевою порожниною гідроклапана розвантажувального, зі сторони пружини, причому торцеві порожнини зі сторони пружини підпружиненого золотника і додаткового підпружиненого золотника з’єднані зі зливом. Новим в заявленій корисній моделі є те, що блок керування гідравлічний додатково містить підпружинений золотник, вхід і торцева порожнина зі сторони протилежно пружини якого сполучені з входами дроселів змінних, вихід сполучений з торцевою порожниною гідроклапана розвантажувального зі сторони протилежно пружини, а гідролінія, якою вхідний канал гідроклапана розвантажувального сполучений з торцевою порожниною протилежно пружини гідроклапана, містить додатковий підпружинений золотник, вхід якого сполучений з вхідним каналом гідроклапана розвантажувального, вихід сполучено з торцевою порожниною гідроклапана розвантажувального зі сторони протилежно пружини, а торцева порожнина додаткового підпружиненого золотника, зі сторони протилежно пружини, сполучена з торцевою порожниною гідроклапана розвантажувального, зі сторони пружини, причому торцеві порожнини зі сторони пружини підпружиненого золотника і додаткового підпружиненого золотника з'єднані зі зливом. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак, що заявляються, і технічним результатом існує наступний. Суть корисної моделі можна представити у наступному структурному вигляді (дивись фіг. 1), де: 2 UA 100034 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 P1, P2 - гідророзподільники золотникові підпружинені з дроселями змінними; АБО1, АБО2 - елементи АБО гідророзподільників; Др - постійний дросель; Д31, Д32 - дроселі змінні; ДП1, ДП2 - дроселі підпружинені; КЗ - клапан запобіжний; КР - гідроклапан розвантажувальний золотниковий підпружинений; Зпр - золотник підпружинений; ДЗпр - додатковий золотник підпружинений; В режимі розвантаження, коли дроселі змінні перекриті, дія тиску робочої рідини в торцевій порожнині гідроклапана розвантажувального, зі сторони пружини, яка сполучена через постійний дросель з виходами дроселів змінних і в нейтральному положенні золотників з гідролінією зливу, і дія тиску робочої рідини в торцевій порожнині гідроклапана розвантажувального, зі сторони протилежно пружини, яка сполучена через підпружинений золотник з вхідним каналом гідроклапана розвантажувального, визначається такою залежністю: Ррозв. = Рпруж.; де: Ррозв. - перепад тиску при розвантаженні; Рпруж. - перепад тиску від дії пружини клапана розвантажувального; В робочому режимі, додатковий підпружинений золотник, під дією тиску робочої рідини в торцевій порожнині гідроклапана розвантажувального золотникового підпружиненого, зі сторони пружини, яка при цьому сполучена через постійний дросель і елементи АБО з виходами дроселів змінних під корисним навантаженням, зміщується, стискуючи пружину, в своє робоче положення, в якому роз'єднує вхідний канал гідроклапана розвантажувального золотникового підпружиненого з його торцевою порожниною зі сторони протилежно пружини, яка в робочому режимі сполучається з входами дроселів змінних під робочим навантаженням через підпружинений золотник, при цьому дія тиску робочої рідини в торцевій порожнині гідроклапана розвантажувального золотникового підпружиненого, зі сторони протилежно пружини, яка тепер сполучена з входами дроселів змінних під робочим навантаженням через підпружинений золотник, визначається наступною залежністю: Рдр.зм. = Рвх. + Рзол.підпр. - Рвих. = Рпруж. + Рзол.підпр.; або: Рдр.зм. = Ррозв. + Рзол.підпр.; де: Рдр.зм. - перепад тиску на дроселях змінних; Рвх. - величина тиску на вході дроселів змінних; Рвих. - величина тиску на виході дроселів змінних; Рзол.підпр. - перепад тиску на золотнику підпружиненому; Ррозв. - перепад тиску при розвантаженні; Рпруж. - перепад тиску від дії пружини клапана розвантажувального. Наведені залежності свідчать, що витратні характеристики заявляємого блока керування гідравлічного, при розвантаженні і в робочому режимі, мають різну величину. При цьому перепад тиску на дроселях змінних при розвантаженні визначається перепадом тиску від дії пружини клапана розвантажувального, а перепад тиску на дроселях змінних в робочому режимі визначається загальним перепадом тиску від дії пружини клапана розвантажувального і додатковим перепадом тиску від дії пружини золотника підпружиненого. Дотримування наведених залежностей дає змогу отримати блок керування гідравлічний, який при незначному перепаді тиску при розвантаженні забезпечує збільшення перепаду тиску на дроселях змінних в робочому режимі, що дозволяє зменшити перепад тиску при розвантаженні і отримати більш високий перепад тиску в робочому режимі, завдяки чому можливо зменшити габарити і масу блока керування, отримати більш високі видатні характеристики в робочому режимі при зниженому теплоутворення при розвантаженні, і збільшити ККД в цілому. На Фіг. 2 зображена принципова схема блока керування гідравлічного; На Фіг. 3 зображено конструктивне виконання підпружиненого золотника, додаткового підпружиненого золотника, і місце їх установки у блоку. Запропонований блок керування гідравлічний (див. Фіг. 2) містить розвантажувальний золотниковий підпружинений гідроклапан 1, гідророзподільники золотникові підпружинені 2, 3 з дроселями змінними 4, утвореними поверхнями робочих поясків корпусів і робочих поясків золотників, причому виходи дроселів змінних сполучені гідролінією 14 з гідролінією зливу 13 гідророзподільників у нейтральному положенні золотників і гідролінією 15 через дроселі 3 UA 100034 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 підпружинені 16, гідролінією 17 з елементами 8 "АБО", що сполучені між собою гідролініями 19, 20 з гідролінією зливу 13 блока керування, додатково сполучені гідролінією 21 через постійний дросель 22 з клапаном запобіжним і другою торцевою порожниною гідроклапана розвантажувального зі сторони пружини, а входи дроселів змінних сполучені гідролініями 12 з вхідним каналом 10 гідроклапана розвантажувального 1, розвантажувальний канал якого сполучений гідролінією 13 зі зливом блока керування. Додатково блок керування гідравлічний містить підпружинений золотник 5 (дивись фіг. 3), вхід і торцева порожнина зі сторони протилежно пружини якого гідролінією 10 сполучені з входами дроселів змінних 4, а вихід гідролінією 11 сполучений з торцевою порожниною гідроклапана розвантажувального 1 зі сторони протилежно пружини, а гідролінія, якою вхідний канал гідроклапана розвантажувального сполучений з торцевою порожниною протилежно пружини гідроклапана, містить додатковий підпружинений золотник 6, вхід якого сполучений з вхідним каналом 10 гідроклапана розвантажувального, вихід сполучено гідролінією 11 з торцевою порожниною гідроклапана розвантажувального зі сторони протилежно пружини, а торцева порожнина додаткового підпружиненого золотника 6 зі сторони протилежно пружини сполучена гідролінією 7 з торцевою порожниною гідроклапана розвантажувального 1 зі сторони пружини, причому торцеві порожнини зі сторони пружини підпружиненого золотника і додаткового підпружиненого золотника з’єднані зі зливом. Блок керування гідравлічний працює наступним чином. При підведенні робочої рідини від гідролінії Р до вхідного каналу гідроклапана 1 розвантажувального при нейтральному положенні золотників гідророзподільників 2, 3, остання по гідролініям 10 і 11 підводиться у торцеву порожнину гідроклапана 1 розвантажувального і по гідролініям 10,12 надходить на входи дроселів 4 змінних. Під впливом тиску золотник гідроклапана 1 розвантажувального зміщується, стискаючи пружину, і сполучує його вхідний канал з гідролінією 13 зливу через розвантажувальний канал гідроклапана 1. У гідролінії 10 встановлюється мінімальний 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, дросель підпружинений 16 і гідророзподільник 2, чи 3 підводиться до виконавчого механізму, що підключений до вихідних гідроліній А і В. В разі потреби, значення номінальної величини витрат гідророзподільників 2, 3 при повному зміщенні золотників від їх нейтрального положення може бути встановлено за рахунок зміни гідравлічної провідності дроселів підпружинених 16. Тиск у гідролінії 17 зростає і гідролінія 17 роз'єднується елементом 8 АБО з гідролініями 20, 13, що приводить до підвищення тиску на вході клапана 9 запобіжного, у торцевій порожнині гідроклапана 1 зі сторони пружини, і у торцевій порожнині зі сторони протилежно пружини додаткового золотника 6, який, стискаючи пружину, переходить у своє робоче положення, в якому торцева порожнина гідроклапана розвантажувального 1 роз'єднується з його вхідним каналом 10. Золотник гідроклапана 1 під сумісною дією зусилля пружини і тиску у гідролініях 10, 12 переміщується у своє робоче положення, тиск робочої рідини підвищується на величину, яка визначається зусиллям попереднього підтиснення пружини золотника 5 та площею поперечного перерізу його золотника до моменту сторкання підпружиненого золотника 5, який переміщується у своє робоче положення, у якому він з'єднує вхідний канал 10 гідролінією 11 із торцевою порожниною гідроклапана 1 зі сторони протилежно пружини, при цьому в гідролінії 10 встановлюється робочий тиск, величина якого визначається зусиллям попереднього підтиснення пружини гідроклапана 1, плюс тиск, величина якого визначається зусиллям попереднього підтиснення пружини золотника 5. При підвищенні тиску у гідролінії 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 гідролінії 10, надходить у гідролінію 13 зливу. Таким чином, блок керування гідравлічний, що заявляється, при незначному перепаді тиску при розвантаженні, забезпечує збільшення перепаду тиску на дроселях змінних в робочому режимі, що дозволяє зменшити перепад тиску при розвантаженні і отримати більш високий перепад тиску в робочому режимі, завдяки чому можливо зменшити габарити і масу блока керування, отримати більш високі видатні характеристики в робочому режимі при зниженому теплоутворення при розвантаженні і збільшити ККД в цілому. 4 UA 100034 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 20 Блок керування гідравлічний, який містить гідроклапан розвантажувальний золотниковий підпружинений, вхідний канал якого сполучений гідролінією з торцевою порожниною, зі сторони протилежно пружини гідроклапана, гідророзподільники золотникові підпружинені з дроселями змінними, утвореними поверхнями робочих поясків корпусів і робочих поясків золотників, 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 з 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, який відрізняється тим, що блок керування гідравлічний додатково містить підпружинений золотник, вхід і торцева порожнина зі сторони протилежно пружини якого сполучені з входами дроселів змінних, вихід сполучений з торцевою порожниною гідроклапана розвантажувального зі сторони протилежно пружини, а гідролінія, якою вхідний канал гідроклапана розвантажувального сполучений з торцевою порожниною протилежно пружини гідроклапана, містить додатковий підпружинений золотник, вхід якого сполучений з вхідним каналом гідроклапана розвантажувального, вихід сполучено з торцевою порожниною гідроклапана розвантажувального зі сторони протилежно пружини, а торцева порожнина додаткового підпружиненого золотника, зі сторони протилежно пружини, сполучена з торцевою порожниною гідроклапана розвантажувального, зі сторони пружини, при тому торцеві порожнини зі сторони пружини підпружиненого золотника і додаткового підпружиненого золотника з’єднані зі зливом. 5 UA 100034 U 6 UA 100034 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 7