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.
Известен гидравлический распределитель (СССР, а.с. №1267066, МПК F15B 13/02, 1986 г.), содержащий корпус с каналами подвода, отвода рабочей жидкости, рабочими каналами и каналом управления, золотник, установленный в корпусе с возможностью возвратно- поступательного перемещения и с образованием торцевой, командной полости, связанной с каналом управления.
Известный гидравлический распределитель выполнен без уплотнения соединения пары возвратно-поступательного движения, что приводит к потере герметичности и ухудшает условия работы из-за утечек жидкости.
Наиболее близким к заявляемому по технической сущности является взятый в качестве прототипа гидравлический распределитель (SU, №2098673, МПК F15B 13/02, 1997 г.), содержащий корпус с каналами подвода и отвода рабочей жидкости и установленный в корпусе распределительный узел с уплотнениями, состоящий из снабженной механизмом фиксации гильзы с отверстием в торце со стороны канала подвода рабочей жидкости, и золотникового запорно-распределительного органа.
Признаки аналога, совпадающие с существенными признаками заявляемой полезной модели: корпус с каналами отвода и подвода рабочей жидкости, встроенные в корпус бронзовые втулки с уплотнительными кольцами, установленный с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительного корпуса и втулок полый плунжер с радиальными отверстиями для сообщения с каналом отвода рабочей жидкости.
Сравнительно низкий ресурс стальных плунжеров (5-6 месяцев) объясняется следующими причинами. Усталостно-абразивному изнашиванию плунжер подвергается меньшую часть времени (5-20%) при возвратно-поступательном движении в парах трения сталь-уплотнения, сталь-бронза. Большую часть времени
(80-85%) плунжер, открывая доступ воды к соплам гидросбива, подвергается интенсивному эрозионному (кавитационному и гидроабразивному) изнашиванию турбулентным потоком воды, перемещающимся по его поверхности в замкнутой полости под большим давлением при наличии в ней абразивных частиц. В результате на поверхности трения плунжера возникают быстро развивающиеся каверны глубиной ~ 0,5-3 мм. Источником возникновения и "схлопывания" воздушных пузырьков является появление зоны разрежения, образующейся от выходных щелевых отверстий. Абразивные частицы, вовлеченные в вихреобразное движение воды, еще более интенсивно изнашивают пораженные кавернами участки поверхности. В свою очередь, разрушенная поверхность плунжера при его перемещении увеличивает износ бронзовых втулок и особенно уплотнений.
В основу полезной модели поставлена задача увеличения срока службы гидравлического распределителя. Ожидаемый технический результат - снижение интенсивности изнашивания элементов распределителя за счет снижения коэффициента трения.
Технический результат достигается тем, что в гидравлическом распределителе, содержащем корпус с каналами подвода и отвода рабочей жидкости, встроенные в корпус бронзовые втулки с уплотнительными кольцами, установленный с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительного корпуса и втулок полый плунжер с радиальными отверстиями для сообщения с каналом отвода рабочей жидкости, на поверхность плунжера последовательно нанесены латунное и фторополимерное покрытия, а уплотнительные кольца изготовлены из фторопласта и посажены на плунжер с натягом.
Сущность найденного технического решения заключается в том, что поверхность плунжера распределителя подвергнута дополнительной обработке гибким инструментом, например вращающейся щеткой с металлическим ворсом, с одновременным нанесением на нее антикоррозийного и антифрикционного покрытий. При такой обработке на поверхности плунжера формируется сглаженная (без острых пиков), близкая к приработанной для данных пар трения (сталь-уплотнения, сталь-бронза) шероховатость. Кроме того, на такую поверхность наносится тонкое (не более 15-20 мкм) двухслойное латунь-фторополимерное
покрытие. Вместо резино-тканевых установлены фторопластовые уплотнительные кольца, посадочный натяг которых с плунжером обеспечивает сверхгерметичность контакта на уровне микронеровностей, а свойство фторопласта демпфировать при работе эффективно защищает рабочую полость от внешних воздействий. Таким образом, на полученной поверхности плунжера устраняются микропрепятствия - источники возникновения кавитационного износа, снижается коэффициент трения поверхностей плунжера и уплотнений бронзовых втулок, а заполненные фторопластом впадины микронеровностей резко снижают режущее действие абразивных частиц.
Полезная модель поясняется чертежом (фиг.1), где изображен гидравлический распределитель.
В корпусе 1 с каналами 2 подвода и отвода рабочей жидкости размещены бронзовые втулки 3 с фторопластовыми уплотнительными кольцами 4, полый плунжер 5 с радиальными отверстиями 6, поверхность 7 которого имеет латунь-фторопластовое покрытие.
Полый плунжер 5 по команде совершает возвратно - поступательные движения, совмещая расположенные в корпусе 1 каналы 2 подвода и отвода рабочей жидкости с радиальными отверстиями 6 плунжера 5, при этом поверхность 7 плунжера 5 скользит по внутренним поверхностям бронзовых втулок 3 и фторопластовых уплотнительных колец 4.
Опытно-промышленные испытания модернизированного гидравлического распределителя, установленного на сдвоенном гидросбиве №5 перед чистовой группой клетей стана 2500 Листопрокатного цеха №4 ОАО "ММК", показали увеличение ресурса работы всех элементов сопряжения. Бронзовые втулки, как и плунжеры новой конструкции, отработали 16 месяцев, превысив традиционный ресурс 5-6 месяцев в 2,5-3,2 раза. В целом межремонтный период гидравлического распределителя составил 16 месяцев.