close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY15859

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2012.06.30
(12)
(51) МПК
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
BY (11) 15859
(13) C1
(19)
F 15B 13/00 (2006.01)
B 60T 13/12 (2006.01)
ГИДРОКЛАПАН ТОРМОЗНОЙ БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЙ
(21) Номер заявки: a 20080568
(22) 2008.04.29
(43) 2009.12.30
(71) Заявитель: Закрытое акционерное
общество "ЭЛГА" (BY)
(72) Авторы: Соболевский Александр Иванович; Янченко Владимир Иванович; Хрульков Владимир Анатольевич (BY)
(73) Патентообладатель: Закрытое акционерное общество "ЭЛГА" (BY)
(56) Тормозной клапан, тип FD. Руководящие указания RE 27 551/06.03. Сайт
фирмы Bosch Rexroth AG. http: //
www.boschrexroth.com/RDSearch/rd/
27000_27999/r_27551/r-rs27551_200306.pdf.2007.
SU 1722925 A1, 1992.
SU 1676877 A1, 1991.
RU 2069629 C1, 1996.
RU 2183170 C1, 2002.
EP 0040647 A1, 1981.
DE 3113163 A1, 1982.
BY 15859 C1 2012.06.30
(57)
Гидроклапан тормозной, состоящий из корпуса, в котором расположена полая гильза,
по меньшей мере, с одним радиально расположенным каналом, связанным с линией A
подвода рабочей жидкости, и, по меньшей мере, с одним радиально расположенным каналом, связанным с регулируемой линией B, установленного в гильзе подпружиненного регулирующего клапана с установленным в нем устройством предварительной разгрузки и
управляющего поршня, связанного с гидролинией X управления и размещенного в корпусе с возможностью последовательного взаимодействия с устройством предварительной
разгрузки и с регулирующим клапаном, при этом регулирующий клапан с гильзой образуют основной запорный элемент, регулирующий клапан и устройство предварительной
Фиг. 1
BY 15859 C1 2012.06.30
разгрузки образуют вспомогательный запорный элемент, гильза, основной и вспомогательный запорные элементы образуют надклапанную полость Б, торцы устройства предварительной разгрузки и регулирующего клапана, расположенные со стороны
управляющего поршня, сообщены с линией A подвода, в гильзе, регулирующем клапане и
в устройстве предварительной разгрузки выполнены отверстия, расположенные с возможностью формирования канала между надклапанной полостью Б и регулируемой линией B
в заданном диапазоне давлений в гидролинии X управления, отличающийся тем, что устройство предварительной разгрузки выполнено в виде соосно установленных запорного
клапана и переключающего золотника, подпружиненного относительно запорного клапана со стороны управляющего поршня, связанного с подпружиненным регулирующим клапаном со стороны надклапанной полости и снабженного осевыми и радиально
расположенными каналами, причем оба торца переключающего золотника соединены между собой демпферным каналом, при этом переключающий золотник выполнен и установлен с возможностью формирования между регулируемой линией B и надклапанной
полостью Б в заданном диапазоне давлений в гидролинии X управления общего канала,
образованного осевыми и радиально расположенными каналами регулирующего клапана
и переключающего золотника.
Изобретение относится к машиностроительной гидравлике, в частности к запорнорегулирующей аппаратуре, выполняющей функции запорного элемента (гидрозамок) и
регулируемого дросселя, и может быть использовано в гидросистемах для плавного регулирования скорости независимо от нагрузки на гидромотор или на гидроцилиндр.
Тормозные клапаны применяют в приводах механизмов опускания груза кранов, пневмоколесного хода экскаваторов, погрузчиков и других самоходных машин для исключения противообгонного скоростного режима при действии нагрузок, направление которых
совпадает с направлением вращения двигателя. Тормозной гидроклапан устанавливают на
выходе из гидроцилиндра, и управление гидроклапаном осуществляется от подводящей
линии гидроцилиндра. Открытие клапана зависит от управляющего давления, обратно
пропорционального внешней нагрузке. Вследствие этого скорость опускания груза остается примерно постоянной. В базовой конструкции золотник, установленный в корпусе
клапана, удерживается в положении "Закрыто" пружиной, усилие которой изменяется регулировочным винтом.
Известен гидроклапан тормозной, содержащий корпус, в расточке которого установлена гильза со ступенчатой проточкой, отверстиями подвода-отвода рабочей жидкости и
седлом, образованным в месте перехода поверхностей проточки, торцевую крышку, установленную в проточке большего диаметра, гидравлически управляемый с одного торца и
подпружиненный относительно крышки с другого торца цилиндрический ступенчатый
золотник с конической поверхностью, расположенной между ступенями и контактирующей с седлом гильзы, при этом в золотнике выполнены радиальные каналы и ступенчатый
осевой канал с уменьшением диаметра его ступеней от торца ступени меньшего диаметра
к большему и образованием в месте перехода поверхностей клапанного седла, обратный
клапан, поджатый пружиной к клапанному седлу и установленный в осевом канале с образованием надклапанной и подклапанной полостей, сообщенных радиальными каналами
с отверстиями подвода-отвода, расположенными в большей и меньшей ступени гильзы,
дроссель, образованный внутренней поверхностью меньшей ступени гильзы между седлом и отверстиями подвода-отвода и наружной поверхностью меньшей ступени золотника
при его перемещении, полость управления золотником, образованную расточкой корпуса
и заглушенным торцом меньшей ступени золотника и сообщенную с отверстием подвода
давления управления, выполненным в корпусе, через дополнительный дроссель, и поршень с дроссельным отверстием [1]. Недостатком данного гидроклапана тормозного явля2
BY 15859 C1 2012.06.30
ется недостаточная надежность работы, связанная с невозможностью регулировки величины открытия рабочего окна дросселя для пропускания различных по величине потоков
рабочей жидкости, невозможностью обеспечения дросселей постоянного сечения защитой
от загрязнения. А также в известном гидроклапане отсутствует возможность быстрого
(аварийного) закрытия клапана при резком снятии давления в случае остановки потока
жидкости в линии подвода.
Известен также гидроклапан тормозной, который в отличие от описанного выше снабжен фильтрами, дополнительным обратным клапаном, регулировочным винтом, установленным в торцевой крышке с возможностью взаимодействия с поршнем, и заглушкой, в
расточке которой установлен поршень с образованием поршневой полости, при этом в золотнике, в ступени большего диаметра, выполнена глухая расточка и в ней установлена
заглушка с образованием камеры, в которой установлен один из фильтров, в золотнике
также выполнены осевые периферийные каналы, сообщающие надклапанную полость с
камерой, и радиальные дроссельные каналы, сообщающие осевые периферийные каналы с
дросселем, причем поршневая полость и камеры соединены между собой дроссельным
отверстием, а осевой канал золотника выполнен глухим, причем диаметр поршня выполнен меньше диаметра торца меньшей ступени золотника, другой фильтр установлен на
входе в полость управления, а дополнительный обратный клапан поставлен параллельно
дросселю полости управления [2]. Среди технических результатов, достигаемых тормозным клапаном такой конструкции, указаны повышение надежности работы устройства в
целом и повышение надежности управления.
Однако описанные выше конструкции тормозных клапанов обладают все же недостаточным быстродействием, что усложняет управление ими и может привести к сбоям в работе механизмов.
Наиболее близким к заявляемому гидроклапану тормозному по совокупности существенных признаков является гидроклапан тормозной типа FD производства фирмы Bosch
Rexroth AG [3]. Тормозной гидроклапан состоит из корпуса, в котором расположена полая
гильза с первым и вторым радиально расположенными каналами, связанными соответственно с линией подвода и регулируемой линией отвода рабочей жидкости. В полости
гильзы установлен регулирующий клапан, в полости которого установлено устройство
предварительной разгрузки, и управляющий поршень. Управляющий поршень связан с
гидролинией управления и размещен в корпусе с возможностью последовательного взаимодействия с устройством предварительной разгрузки и с регулирующим клапаном. Гильза и регулирующий клапан образуют основной запорный элемент, а регулирующий
клапан и устройство предварительной разгрузки образуют вспомогательный запорный
элемент. Гильза, основной и вспомогательный запорные элементы образуют надклапанную полость Б. Торцы устройства предварительной разгрузки и регулирующего клапана,
расположенные со стороны управляющего поршня, сообщены с линией A подвода. B
гильзе, регулирующем клапане и в устройстве предварительной разгрузки выполнены отверстия, расположенные с возможностью формирования канала между надклапанной полостью Б и регулируемой линией B в заданном диапазоне давлений в линии управления
X. Гидроклапан такой конструкции, в том числе, выполняет функцию запирания в качестве меры безопасности при разрыве трубопровода и т.п. аварийных ситуациях. Устройство
предварительной разгрузки в тормозном гидроклапане описанной конструкции выполнено
в виде одной детали, одновременно выполняющей функции и запорного клапана, и переключающего золотника, что может негативно влиять на надежность конструкции и оптимальное выполнение функций, а также на скорость запирания гидроклапана.
Задачей изобретения является создание гидроклапана тормозного повышенного быстродействия, в котором в случае остановки потока жидкости от линии подвода к регулируемой линии скорость запирания будет более высокой по сравнению с известными
конструкциями.
3
BY 15859 C1 2012.06.30
Поставленная задача решается заявляемым гидроклапаном тормозным, состоящим из
корпуса, в котором расположена полая гильза, по меньшей мере, с одним радиально расположенным каналом, связанным с линией A подвода рабочей жидкости, и, по меньшей
мере, с одним радиально расположенным каналом, связанным с регулируемой линией B,
установленного в гильзе подпружиненного регулирующего клапана с установленным в
нем устройством предварительной разгрузки и управляющего поршня, связанного с гидролинией X управления и размещенного в корпусе с возможностью последовательного
взаимодействия с устройством предварительной разгрузки и с регулирующим клапаном,
при этом регулирующий клапан с гильзой образуют основной запорный элемент, регулирующий клапан и устройство предварительной разгрузки образуют вспомогательный запорный элемент, гильза, основной и вспомогательный запорные элементы образуют
надклапанную полость Б, торцы устройства предварительной разгрузки и регулирующего
клапана, расположенные со стороны управляющего поршня, сообщены с линией А подвода, в гильзе, регулирующем клапане и в устройстве предварительной разгрузки выполнены отверстия, расположенные с возможностью формирования канала между
надклапанной полостью Б и регулируемой линией B в заданном диапазоне давлений в линии управления X. Поставленная задача решается за счет того, что устройство предварительной разгрузки выполнено в виде соосно установленных запорного клапана и
переключающего золотника, подпружиненного относительно запорного клапана со стороны управляющего поршня, связанного с подпружиненным регулирующим клапаном со
стороны надклапанной полости и снабженного осевыми и радиально расположенными
каналами, причем оба торца переключающего золотника соединены между собой демпферным каналом, при этом переключающий золотник выполнен и установлен с возможностью формирования между регулируемой линией B и надклапанной полостью Б в
заданном диапазоне давлений в линии управления X общего канала, образованного осевыми и радиально расположенными каналами регулирующего клапана и переключающего
золотника.
Ниже изобретение будет рассмотрено более подробно на предпочтительных, но не ограничивающих формах реализации заявляемого гидроклапана тормозного со ссылками на
позиции фигур, на которых представлены:
фиг. 1 - продольный разрез заявляемого гидроклапана тормозного;
фиг. 2 - фрагмент E по фиг. 1 в увеличенном виде.
На фиг. 1 в продольном разрезе, а на фиг. 2 в виде фрагмента в увеличенном виде изображен гидроклапан тормозной, состоящий из корпуса 1, в котором расположена полая
гильза 2, в данной форме реализации, с первым 3 и вторым 4 радиально расположенными
каналами, связанными соответственно с линией A подвода и регулируемой линией В. В
полости гильзы 2 установлены подпружиненный регулирующий клапан 5 и управляющий
поршень 6. Управляющий поршень 6 связан с гидролинией X управления и размещен в
корпусе 1 с возможностью взаимодействия с регулирующим клапаном 5. В гильзе 2 в зоне
установки регулирующего клапана 5 выполнены с возможностью сообщения надклапанной полости Б регулирующего клапана 5 с регулируемой линией B радиально расположенные каналы (позицией не обозначены). Торец регулирующего клапана 5,
расположенный со стороны управляющего поршня 6, сообщен с линией A подвода. B регулирующем клапане 5 выполнен радиально расположенный канал 7. В регулирующем
клапане 5 установлен запорный клапан 8 и переключающий золотник 9, один торец которого подпружинен относительно запорного клапана 8 пружиной 10, а второй торец связан
с подпружиненным пружиной 11 торцом регулирующего клапана 5. Оба торца переключающего золотника 9 соединены между собой демпферным каналом 12. В переключающем золотнике 9 выполнен радиально расположенный канал 13. Управляющий поршень 6
подпружинен силовой пружиной 14. На регулирующем клапане 5 выполнена внешняя
кольцевая проточка 15.
4
BY 15859 C1 2012.06.30
Работа гидроклапана тормозного происходит следующим образом.
При пропускании жидкости от линии A подвода к рабочему органу (в регулируемую
линию B - при давлении в линии подвода, превосходящем давление в регулируемой линии)
рабочая жидкость воздействует на торец регулирующего клапана 5 и заставляет его вместе
с запорным клапаном 8 и переключающим золотником 9 перемещаться вправо по рисунку,
сжимая пружину 11 регулирующего клапана 5. При этом жидкость из надклапанной пружинной полости Б через канал 13 переключающего золотника 9, канал 7 и боковую проточку 15 регулирующего клапана 5 и радиальные каналы 4, выполненные в гильзе 2,
вытесняется в регулируемую линию B. Происходит перемещение рабочего органа.
Для перемещения рабочего органа в обратную сторону (при давлении в регулируемой
линии B большем, чем в линии A подвода) в гидролинию X управления подается управляющее давление, управляющий поршень 6 перемещает запорный клапан 8 вправо по рисунку, сжимает пружину 10 и отпирает вспомогательный запорный элемент. Поскольку в
момент разгерметизации вспомогательного запорного элемента давление в полости Б
больше, чем в линии A, переключающий золотник 9 перемещается влево по рисунку. Благодаря этому обеспечивается соединение надклапанной полости Б с линией A подвода в
результате отпирания вспомогательного запорного элемента, образованного регулирующим 5 и запорным 8 клапанами, разъединения каналов 13 и 7 и отсоединения надклапанной полости Б от регулируемой линии B. Поскольку оба торца регулирующего клапана 5
нагружены равным давлением, он уравновешен и его перемещение осуществляется за счет
взаимодействия сил, определяемых величиной давления в гидролинии X управления и
противодействующей силы пружин 11 и силовой пружины 14, подпирающей управляющий поршень 6. Изменением величины давления управления обеспечивается изменение
положения регулирующего клапана 5 и тем самым регулирование расхода из регулируемой линии B в линию A подвода.
В момент принудительного перемещения управляющим поршнем 5 запорного клапана
8 (при подаче управляющего давления в линию X) соединение регулируемой линии B и
линии A подвода рабочей жидкости происходит через демпферный канал 12 малого сечения и радиальный канал 13, выполненный в переключающем золотнике 9, поскольку давление в надклапанной полости Б в момент разгерметизации запорного клапана 8 равно
давлению, существующему в регулируемой линии В, переключающий золотник 9, сжимая
пружину 10, перемещается влево по рисунку, отсоединяя регулируемую линию В от надклапанной полости Б и линии подвода A.
Проходные сечения радиального канала 7 и внешней кольцевой проточки 15 на регулирующем клапане 5, радиального 13 и осевого 16 каналов в переключающем золотнике
9, соединяющих надклапанную полость Б с регулируемой линией В, выполняются относительно большими, диаметром 3 мм и более, что минимум на порядок повышает скорость запирания регулирующего клапана 5 при прекращении подачи рабочей жидкости от
линии A в регулируемую линию B.
Таким образом, при значительном повышении быстродействия регулирующего клапана 5, достигается практически отсутствие заброса расхода из регулируемой линии B в линию A подвода в момент принудительного перемещения управляющим поршнем 6
запорного клапана 8 и исключается неконтролируемая "просадка" рабочего органа.
Источники информации:
1. Заявка DE 3217285, 1983.
2. Патент RU 2084709 C1, 1997.
3. Тормозной клапан, тип FD. Руководящие указания RE 27 551/06.03. Сайт фирмы
Bosch
Rexroth
AG
[найдено
12.12.2007].
Найдено
из
Интернет:
http:
// www.boschrexroth.com/RDSearch/rd/27000_27999/r_27551/r-rs27551_2003-06.pdf.
5
BY 15859 C1 2012.06.30
Фиг. 2
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
6
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
142 Кб
Теги
by15859, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа