Гидравлический распределитель

Полезная модель относится к гидроавтоматике и может найти применение в различных отраслях машиностроительной гидравлики в качестве распределительного механизма, в частности, в прокатном производстве для гидравлического сбивания окалины.
Наиболее близким к заявляемому по технической сущности является гидравлический распределитель, взятый в качестве прототипа (патент RU RU 2098673, МПК F15B 13/02, опубл. 10.12.1997), содержащий корпус c каналами подвода и отвода и распределительный узел с уплотнениями, выполненный в виде гильзы и золотникового запорно-распределительного органа, последний выполнен в виде полого плунжера с торцевыми и радиальными отверстиями, а гильза имеет отверстие в торце со стороны канала отвода и установлена внутри полого плунжера с перекрытием его радиальных отверстий в начальном положении, при этом распределительный узел снабжен уплотнениями в соединении пар возвратно-поступательного движения плунжера, две пары из которых - эластичные кольцевые, а последнее - радиальное щелевое, например лабиринтное.
Недостатками данной конструкции является наличие циклически изменяющегося перепада давления, воздействующее на стенку плунжера, в зоне выходных окон. Циклическое изменение перепада давлений вызывает соответствующее изменение напряжения в материале плунжера, который для обеспечения высокой износостойкости, при его перемещении в условиях среды, содержащей мелкодисперсные  абразивные частицы, должен иметь достаточно высокую твёрдость, что способствует развитию усталостных трещин с последующим его  разрушением,   выходом клапана  из строя  и снижением ресурса изделия в целом.
Техническая задача направлена на создание гидравлического распределителя, в котором материал золотника не подвержен циклически изменяющемуся напряжению при его работе, снижающему его рабочий ресурс.
Технический результат направлен на устранение усталостного разрушения металла за счет разгружения внутренней части клапана от изменения в ней давления.
Технический результат достигается тем, что гидравлический распределитель золотникового типа содержит корпус, в расточке которого установлена гильза с золотниковым клапаном, выполненным с возможностью возвратно-поступательного перемещения, при этом в гильзе выполнены радиальные окна, также в гильзе установлены эластичные кольцевые уплотнения с обеих сторон по отношению к радиальным окнам гильзы, согласно полезной модели, во внутренней расточке золотника установлена вставка, заполняющая внутреннее пространство золотника, радиальный зазор между золотником и вставкой также уплотнен эластичными кольцевыми уплотнениями.
На чертеже изображен гидравлический распределитель, разрез.
Для решения поставленной задачи в гидравлическом распределителе, содержащем корпус 1, c присоединительными каналами 2 и 3,  в расточке которого установлена гильза 4, в которой установлен золотник 5,  с возможностью его возвратно-поступательного перемещения. Канал 2 связан с напорной линией с давлением Рн, канал 3 связан с выходной линией с давлением или Ра или Рн, в зависимости от положения золотника 5 в гильзе 4. В гильзе выполнены радиальные окна 8, предназначенные для сообщения с каналом 3 отвода  рабочей жидкости. Радиальный зазор между золотником и гильзой уплотняется эластичными кольцевыми уплотнениями 6 и 7. Золотник выполнен в виде полого цилиндра, на боковой поверхности которого расположены продольные окна 9, которые при перемещении золотника в положение "открыто"  совмещаются с радиальными окнами 8  гильзы, открывая поток жидкости к выходному каналу 3. Во внутренней расточке золотника 5 установлена вставка 10, заполняющая внутреннее пространство золотника, в которой выполнены осевые каналы 11 для выравнивания давления на торцах золотника  в полостях 12 и 13 для обеспечения его гидростатической уравновешенности. Вставка 10 закреплена в золотнике винтами 15 с крышкой 14,  соединённой  штоком 20 с поршнем 21 пневмоцилиндра  управления 18. Радиальный зазор между золотником и вставкой уплотняется эластичными кольцевыми уплотнениями 16 и 17. Уплотнения 16 и 17 изолируют зазор от проникновения  среды с высоким давлением, разгружая внутреннюю поверхность золотника 5 от его воздействия в зоне расположения окон 8 гильзы 4. На наружную поверхность золотника 5, при его закрытом положении  на участке между уплотнениями 6 и 7 гильзы 4 действует давление в выходном канале 3, которое при закрытом золотнике равно Ра, а перепад давлений на стенке золотника ∆Р  равен 0. При открытом положении золотника давление в выходном канале 3 равно давлению Рн, а перепад давлений на стенке золотника  ∆Р равен Рн, но его действие вызывает не  растягивающее, а сжимающее напряжение в материале золотника, поскольку большее по величине давление действует на наружную поверхность золотника,  и не приводит к развитию в нём усталостных трещин.
Таким образом, данная конструкция гидравлического распределителя позволяет бороться с усталостным разрушением материала золотника путём устранения воздействия на него внутреннего разрывающего давления.
Предложенная конструкция гидравлического распределителя может найти применение в качестве распределительного механизма для машин и двигателей, в частности, в прокатном производстве для гидравлического сбивания окалины.