ЭЛЕКТРОГИДРОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ С ПЛОСКИМ ЗОЛОТНИКОМ

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована в системах гидропривода, для направления потока рабочей жидкости, в станкостроении и других отраслях машиностроения.
Известно устройство кранового типа с плоским золотником и ручным управлением ЭРА (Гидрофицированная крепь очистных выработок. Под общей редакцией В.Н. Хорина, М., «Недра», 1973 г., стр.214-217). Устройство состоит из корпуса, плоского золотника, с которым взаимодействуют притертые торцовые поверхности двух распределительных втулок (центральной и периферийной), уплотненных резиновыми кольцами, смонтированных в расточках поворотного корпуса распределителя и расположенных с одной стороны плоского золотника. Корпус с распределительными втулками вращается в крышке с помощью рукоятки и устанавливается в необходимую позицию (одну из семи). В нейтральной (восьмой) позиции подводящая напорная линия запирается, а все отводящие линии соединяются со сливом.
Недостатком описанной конструкции является отсутствие возможности запирания отводящих линий при установке распределителя в нейтральное положение. Кроме этого, данная конструкция практически исключает возможность реализации позиционного переключения распределителя гидравлическим или соленоидным способом.
Наиболее близким аналогом, прототипом, является электромагнитный трехпозиционный гидрораспределитель с плоским золотником ГА 142/1, получивший широкое применение в гидроприводе гражданской и военной отечественной авиации (Сибирь. Промышленность. Машиностроение. PROSIBIR.RU, стр.138-139)
Управление золотником осуществляется поочередным включением электромагнитов. При выключенных электромагнитах золотник под действием давления промежуточными втулками устанавливается в нейтральное положение. При включении одного из электромагнитов доступ жидкости под давлением в одну из плоскостей прекращается и она начинает сообщаться с линией слива, золотник давлением в противоположной полости перемещается в крайнее положение. Конструкцией предусмотрено ручное переключение золотника при помощи кнопки, которая через толкатель электромагнита прижмет шариковый клапан к седлу. Герметизация плоского золотника происходит за счет гидравлического поджима распределительной втулки к золотнику со стороны подводящей напорной линии и золотника к плоской поверхности со стороны отводящих линий. Начальный прижим распределительной втулки к золотнику обеспечивается пружиной. Плоский золотник, выполняющий функцию распределения жидкости, все время находится под давлением. Это приводит к нарушению герметизирующих поверхностей, в первую очередь, со стороны отводящих линий и появлению утечек.
Недостатком наиболее близкого аналога является нарушение герметизации потока рабочей жидкости устройства из-за отсутствия распределительных втулок с гидравлическим поджимом к плоскому золотнику со стороны отводящих линий, подключенных к гидроцилиндру.
Задачей полезной модели является обеспечение электрогидрораспределителем надежной герметизации потока рабочей жидкости отводящих линий, сопрягаемых с плоским золотником, в нейтральном и позиционных положениях.
Технический результат, обусловленный поставленной задачей - повышение надежности устройства путем обеспечения надежной герметизации отводящих линий, достигается тем, что распределительные втулки с гидравлическим поджимом соосно располагаются с двух сторон плоского золотника в расточках в корпусе электрогидрораспределителя. Количество отверстий в плоском золотнике и количество распределительных втулок в корпусе электрогидрораспределителя определяется числом позиций и требуемой гидросхемой соединения подводящих и отводящих линий. При этом в четырехлинейном трехпозиционном электрогидрораспределителе с плоским золотником, содержащем корпус с напорной и сливной линиями, двумя линиями подключения гидродвигателя, двумя цилиндрическими полостями, сообщающимися с напорной или сливной линиями, шариковые клапаны, установленные с возможностью переключения этих линий, и сопрягаемые с клапанами электромагниты, расположенный в центральной части корпуса плоский золотник с двумя отверстиями, выполненный с возможностью перемещения вдоль продольной оси, расположенные в цилиндрических полостях два гидротолкателя, уплотненные резиновыми кольцами и примыкающие к торцевым поверхностям золотника, на которые соосно установлены промежуточные втулки, уплотненные резиновыми кольцами, при этом в корпусе выполнено восемь расточек, которые соединены каналами попарно: две со сливной, две с напорной линиями и по две с линиями подключения гидродвигателя, при этом каждая линия подключения гидродвигателя соединена со сливной и напорной линиями с возможностью одновременного соединения одной из них с напорной, а второй со сливной линиями, в расточках со стороны напорной и сливной линий установлены притертые к плоскости золотника распределительные втулки с гидравлическим поджимом, уплотненные резиновыми кольцами, поджатые пружинами, установлены в расточках со стороны линий подключения гидродвигателя притертые к плоскости золотника распределительные втулки с гидравлическим поджимом, уплотненные резиновыми кольцами, поджатые пружинами. Устройство снабжено кнопками ручного включения, которые могут быть использованы для ручного наладочного или аварийного переключения.
Предлагаемая полезная модель иллюстрируется следующими графическими материалами.
Фиг.1 Общий вид четырехлинейного трехпозиционного электрогидрораспределителя с плоским золотником при выключенных электромагнитах.
Фиг.2 Общий вид четырехлинейного трехпозиционного электрогидрораспределителя с плоским золотником при включенном правом электромагните.
Фиг.3 Общий вид четырехлинейного трехпозиционного электрогидрораспределителя с плоским золотником при включенном левом электромагните.
Базовой деталью является корпус 1, в котором выполнены каналы для подключения напорной Р и сливной Т линий, а также линий гидродвигателя ГЦ (А и В). Корпус 1 имеет восемь расточек, в которых установлены распределительные втулки 2, уплотненные резиновыми кольцами 3, причем расточки соединены каналами попарно: две в сливной Т линии, две в напорной Р линии, а также по две в линиях подключения гидродвигателя А и В. В центральной части корпуса расположен плоский золотник 4 с двумя отверстиями. Начальный прижим втулок 2 к золотнику 4 обеспечивается пружинами 11. Притертые сопрягаемые поверхности распределительных втулок 2 и золотника 4 обеспечивают высокую герметичность. В корпусе выполнены две цилиндрические полости (фиг.1).
Гидротолкатели (поршни) 5, уплотненные резиновыми кольцами 6, установленные в цилиндрических полостях по обе стороны золотника 4, перемещают его в одну из крайних позиций, соединяя с напорной линией Р линию А (или В) и одновременно вторую линию В (или А) - со сливной линией Т (фиг.2, фиг.3).
Промежуточные втулки 7, уплотненные резиновыми кольцами 12, обеспечивают возврат золотника в нейтральную позицию, центрируя его относительно корпуса 1. Электромагниты 8 и шариковые клапаны 9 являются узлом управления гидротолкателей 5 и промежуточных втулок 7. Кнопки 10 на электромагнитах 8 предназначены для ручного наладочного (или аварийного) переключения золотника.
Электрогидрораспределитель работает следующим образом: управление электрогидрораспределителем осуществляется поочередным включением электромагнитов 8.
При выключенных электромагнитах 8 золотник 4 под действием давления Р промежуточными втулками 7 устанавливается в нейтральное положение (фиг.1).
При включенном правом электромагните 8 доступ жидкости под давлением Р к гидротолкателю 5 и промежуточной втулке 7 в правой цилиндрической полости гидрораспределителя прекращается, цилиндрическая полость начинает сообщаться с линией слива Т (фиг.2). Под действием давления Р гидротолкатель 5 левого торца перемещает золотник 4 в правое крайнее положение, совмещая отверстия в золотнике 4 с распределительными втулками 2 напорной и сливной магистралей, обеспечивая подачу давления Р в штоковую полость ШП и слив Т из поршневой полости ПП гидроцилиндра ГЦ.
При отключении правого электромагнита 8 давление Р начинает поступать в обе цилиндрические полости, и, так как площадь гидротолкателя 5 с левой стороны меньше площади промежуточной втулки 7 с правой стороны, золотник 4 смещается промежуточной втулкой 7 влево до нейтрального положения, центруя его относительно корпуса 1 (фиг.1). Происходит запирание напорной Р, сливной Т магистралей и магистралей гидроцилиндра ГЦ. Герметизация происходит за счет гидравлического поджима распределительных втулок 2 к плоскому золотнику 4.
При включении левого электромагнита 8 золотник 4 перемещается в левое крайнее положение, обеспечивая подачу давления в поршневую полость ПП и слив из штоковой полости ШП гидроцилиндра ГЦ (фиг.3).
При отключении левого электромагнита золотник 4 возвращается промежуточной втулкой 7 с левой стороны вправо до нейтрального положения (фиг.1).
В случае отказа электромагнита (или по желанию оператора) переключить золотник можно вручную при помощи кнопок 10, которые через толкатель электромагнита 8 прижмут шариковый клапан 9 к седлу, произойдет переключение золотника 4 в одну из позиций (фиг.2, 3).
Установка притертых к плоскости золотника распределительных втулок с гидравлическим поджимом в корпусе электрогидрораспределителя соосно, с двух сторон плоского золотника, обеспечивает высокую герметичность подводящих и отводящих линий во время работы электрогидрораспределителя, позволяет сохранить существующую классификацию всех видов исполнений по гидросхеме соединения подводящих и отводящих линий. Кроме того, использование предлагаемого устройства позволяет увеличить рабочее давление, снизить требования к фильтрации рабочей жидкости, использовать в качестве рабочей жидкости пожаробезопасную водомасляную эмульсию.