ГИДРОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ СЕКЦИОННЫЙ

Изобретение относится к области объемных гидроприводов, в частности к гидравлической распределительной аппаратуре, и может быть использовано для управления исполнительными гидромеханизмами в гидросистемах с различными видами управления.
Известен секционный гидрораспределитель, содержащий ряд золотников рабочих секции с напорным и сливными подводами и рабочими отводами, напорную и сливную линии, подключенные параллельно к соответствующим напорным и сливным подводам (РФ, Патент №2147698, опубликован 20.04.2000 в Бюл. №11).
Недостатком известного распределителя является сложность конструкции, обуславливаемая наличием блока нагрузки, выполненного в виде предохранительного клапана, и дросселя, соединяющего линию управления с линией слива.
Наиболее близким устройством того же назначения, который принят за прототип, является секционный гидрораспределитель, содержащий напорную секцию с напорной магистралью, с установленным на ней предохранительным клапаном непрямого действия. и сливной магистралью; рабочие секции выполнены с открытым переливным каналом в нейтральной позиции золотника и подключены к напорной и сливной магистралям и исполнительным механизмам; сливную секцию со сливной магистралью и переливным клапаном (ТУ 4144-023-00221824-2004 «Гидрораспределители секционные золотниковые типа 1PC12-25», ОАО «Гидроаппарат», г.Ульяновск, 2004 г.; тип напорной секции 02, 02.1).
Недостатком данного распределителя является конструкция напорной секции, изготавливаемая с помощью универсального оборудования. Проточные каналы напорной секции выполнены с поворотом на 90° с образованием при этом острых кромок. Такая конструкция не обеспечивает достаточного расхода в сливной магистрали, что приводит:
- к гидравлическим ударам при переходных процессах и нестабильному срабатыванию (затормаживанию) исполнительных механизмов, вследствие запаздывания слива из цилиндровой полости;
- к перегреву гидросистемы вследствие значительных потерь давления при работе в диапазонах от 60 до 100 л/мин.
Кроме того, конструкция напорной секции нетехнологична и трудоемка в изготовлении.
Технической задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является расширение универсальности и многофункциональности секционных гидрораспределителей
за счет модернизации напорной секции. К тому же данная конструкция позволяет снизить трудоемкость изготовления и уменьшить количество трубопроводов гидрораспределителя.
Указанная техническая задача решается общим с прототипом наличием напорной секции с напорной магистралью, с установленным на ней предохранительным клапаном, и сливной магистралью; по меньшей мере одной рабочей секцией, подключенной к напорной и сливной магистралям, а цилиндровыми отводами - к исполнительным механизмам; сливной секцией с переливным каналом.
Для достижения указанного результата корпус напорной секции выполнен литым из высокопрочного чугуна с пролитыми напорным каналом, двумя сливными каналами, расположенными симметрично относительно напорного канала, и двумя каналами для установки предохранительного клапана. Причем кривизна и уклон каналов и их проходные сечения, выбранные с помощью программного обеспечения для гидродинамических и механических расчетов, позволяют уменьшить внутреннее сопротивление каналов при прохождении рабочей жидкости. Это позволяет обеспечить значительное превышение слива над расходом в напорной магистрали и исключает затормаживание движения исполнительных механизмов, повышая скорость их перемещения, надежность и плавность работы. Наличие двух симметричных каналов для установки предохранительного клапана обеспечивает его размещение в одном из них, что позволяет обеспечить удобство регулировки.
Кроме того наличие двух сливных каналов позволяет варьировать конструктивные исполнения напорной секции, закрывая пробкой один из них или оставляя открытыми оба, в зависимости от заданных параметров и различных видов управления гидрораспределителя. Причем использование одновременно двух сливных каналов позволяет сократить количество трубопроводов между секциями гидрораспределителя. Заявляемая конструкция напорной секции позволяет добиться снижения трудоемкости при изготовлении за счет уменьшения технологических операций при ее окончательной обработке.
На фиг.1 - гидравлическая схема гидрораспределителя;
На фиг.2 - общий вид напорной секции (продольный разрез);
На фиг.3 - график зависимости перепада давления от расхода.
Секционный гидрораспределитель (фиг.1) состоит из напорной секции 1 с напорной магистралью 2 (Р), с установленным на ней предохранительным клапаном 3 непрямого действия и двумя сливными магистралями 4 (Т1), 5 (Т2); рабочих секций 6 (вид управления не указан), подключенных к напорной 2 и сливной 4 магистралям, а также к линии 7 (С) перелива, а цилиндровыми отводами А и В - к исполнительным механизмам; сливной
секции 8 с переливным каналом. Каждая рабочая секция выполнена с открытым переливным каналом 9 в нейтральной позиции золотника.
В литом корпусе 10 заявляемой напорной секции (фиг.2) выполнены два сливных 11, 12 канала, расположенные симметрично относительно напорного 13 канала. В зависимости от заданных параметров гидрораспределителя один из сливных каналов может быть заглушен пробкой 14. Для удобства регулировки предохранительного клапана 3 предусмотрено два симметричных канала 15, 16 для его установки. В одном из этих каналов устанавливается клапан 3, при этом другой канал заглушен пробкой 17.
Работает заявляемый гидрораспределитель следующим образом.
В нейтральном положении, поток рабочей жидкости из напорной 2 магистрали пройдя через предохранительный клапан 3, затем, пройдя все рабочие секции 6 и сливную секцию 8, по линии 7 перелива, сливается в бак.
При подаче управляющего сигнала обеспечивается перемещение золотника рабочей секции 6 в рабочее положение. При этом линия 7 перелива перекрывается, а напорная 2 магистраль соединяется с одним из цилиндровых отводов А или В. Другой цилиндровый отвод соединяется со сливной магистралью напорной секции, с образованием следующих исполнений:
- один сливной канал напорной секции заглушен, другой отвод соединен со сливной магистралью;
- оба сливных канала соединены со сливной магистралью;
- оба сливных канала соединены со сливной магистралью, при этом линия перелива в сливной секции заглушена.
На фиг.4 представлен графики зависимости перепада давления от расхода рабочей жидкости ΔР=f(Q) на линии А(В)-Т: 18 - прототипа, 19 - заявляемой конструкции сливной секции с одним закрытым сливным каналом. Экспериментальные данные подтверждают, что при одинаковом расходе рабочей жидкости потери давления в заявляемой напорной секции на 30-40% меньше, чем в прототипе. Конфигурация литых каналов уменьшает сопротивление прохождения рабочей жидкости, что позволяет исключить «эффект торможения» и увеличить скорость перемещения исполнительных механизмов. При этом рабочая жидкость меньше нагревается, что дает возможность использовать ее без замены более продолжительное время.