Гидравлический распределитель с электромагнитным приводом

Полезная модель относится к гидравлическим агрегатам, в частности к гидравлическим распределителям, предназначенным для управления потоком рабочей жидкости в гидросистеме.
Известен гидрораспределитель, содержащий корпус, золотник с хвостовиком и механизм фиксации, выполненный в виде упругого элемента, охватывающего хвостовик, на котором выполнены кольцевые проточки, упругий элемент выполнен V-образным с малым радиусом гиба, а обе ветви его концевой части выполнены с выпуклой кривизной, радиус которой равен или в незначительной мере отличен от радиуса кольцевой проточки на хвостовике золотника, а концы ветвей отогнуты наружу под углом меньшим 180° (патент № BY 1979, МПК F15B 13/043, опубл. 30.12.1997 г.).
Наиболее близким по совокупности существенных признаков является гидравлический распределитель с электромагнитным управлением прямого действия, содержащий корпус с входной, выходной и сливной полостями, расположенный в расточке корпуса с образованием торцевых камер распределительный золотник, кинематически связанный с толкателем электромагнитного привода и нагруженный с противоположной стороны от толкателя пружиной, торцевая камера со стороны электромагнитного привода сообщена с входной полостью, а в распределительном золотнике выполнено осевое отверстие, сообщающее торцевую камеру со стороны пружины с входной полостью через запорный клапан, установленный со стороны электромагнитного привода и контактирующий с толкателем и с установленным между пружиной и золотником тарельчатым клапаном, перекрывающим отверстия на золотнике, сообщенные со сливной полостью (патент № RU 71152, МПК F16K 11/24, опубл. 27.02.2008 г.).
Указанные конструкции являются недостаточно надежными.
Надежное электроуправляемое перекрытие гидролиний гидросистем обеспечивается использованием двухпозиционных двухлинейных гидрораспределителей с функцией двунаправленного обратного клапана в нормальном положении. При этом применение конструкции с неразъемным затвором не позволяет реализовать функцию поджатия затвора к седлу воздействием давления жидкости в любом направлении, за счет несобираемости такой конструкции. Это связано с тем, что внешний диаметр средней части затвора в таком случае должен быть больше максимального диаметра контактной поверхности седла и затвора. Применение разборной конструкции затвора и корпуса гидрораспределителя позволяет обеспечить поджатие затвора к седлу воздействием давления жидкости в любом из двух направлений.
Была поставлена задача создать конструкцию гидрораспределителя, обеспечивающую надежное перекрытие гидролинии гидросистемы при наличии избыточного давления.
Техническим результатом совпадает с поставленной задачей достигается за счет того, что в гидравлическом распределителе с электромагнитным управлением содержащем корпус с входной, выходной камерами, подвижный элемент, связанный с толкателем электромагнитного привода и расположенный в расточке корпуса с образованием торцевой камеры и нагруженный пружиной, в подвижном элементе выполнено осевое отверстие, сообщающее торцевую и входную камеры через запорный элемент, перекрывающий входную камеру, которая расположена со стороны, противоположной электромагнитному приводу, корпус выполнен разъемным, а запорный элемент, перекрывающий входную камеру, выполнен в виде затвора с осевым отверстием и соединен с подвижным элементом разъемным соединением, при этом подвижный элемент выполнен в виде штока, а пружина расположена на нем со стороны электромагнитного привода.
Части корпуса соединены резьбовым соединением. В одной из частей корпуса выполнено сквозной дренажный канал, сообщающийся с атмосферой.
Новыми признаками заявляемого технического решения являются расположение входной камеры со стороны, противоположной электромагнитному приводу, выполнение корпуса разъемным, а также, выполнение запорного элемента, перекрывающего входную камеру, в виде затвора с осевым отверстием, соединенного с подвижным элементом разъемным соединением, а подвижного элемента - в виде штока, причем пружина расположена на нем со стороны электромагнитного привода.
Такое выполнение гидравлического распределителя обеспечивает надежное перекрытие гидролинии гидросистемы за счет разницы площадей проекций поверхностей затвора и штока, воспринимающих давление, на плоскость, нормальную оси гидрораспределителя. Зависимые признаки также направлены на решение поставленной задачи.
Проведенный анализ уровня техники по научно-технической и патентной литературе позволил установить, что аналога, попадающего под указанные существенные признаки не выявлено, следовательно, техническое решение соответствует условию патентоспособности полезной модели «новизна».
Полезная модель поясняется чертежом.
Гидравлический распределитель является двухпозиционным двухлинейным. Герметизация конструкции осуществляется посредством уплотнений. Гидравлический распределитель выполнен с электромагнитным управлением и содержит корпус. Корпус состоит из двух частей 1 и 2, что обеспечивает разницу площадей проекций поверхностей затвора и штока, воспринимающих давление, на плоскость, нормальную оси гидрораспределителя. Части 1 и 2 соединены между собой при помощи резьбы. В части 1 корпуса выполнены входная 3 и выходная 4 камеры.
Входная камера 3 расположена со стороны, противоположной электромагнитному приводу на втором конце части 1 корпуса выполнена внутренняя резьба для соединения с частью 2 корпуса. Входная камера 3 перекрывается затвором 5.
Часть 2 корпуса выполнена со ступенчатой наружной поверхностью, на ступенях которой выполнена резьба для присоединения к части 1 корпуса и ввинчивания в гидролинию.
Затвор 5 выполнен с осевым отверстием и соединен с подвижным элементом резьбовым соединением.
Наличие уплотнения 6 в канавке части 1 корпуса не позволяет жидкости перетекать из гидролинии в камеру 4.
В ступенчатой расточке части 2 корпуса расположен с образованием торцевой камеры подвижный элемент, выполненный в виде штока 7 со сквозным осевым отверстием, соосным осевому отверстию затвора 5 и сообщающим торцевую камеру с входной камерой 3. Снаружи шток 7 выполнен ступенчатым. На штоке 7 со стороны электромагнитного привода расположена пружина 8. Между ступенями части 2 корпуса и штока 7 образуется замкнутая полость 9. Для снижения давления в замкнутой полости 9, возникающего за счет накопления масла в результате снятия масляных пленок со стенок корпуса уплотнениями при движении штока 7 в части 2 корпуса выполнен дренажный канал 10, сообщающийся с атмосферой.
Шток 7 контактирует с толкателем 11 электромагнитного привода.
В нормальном положении, при отсутствии электрического питания на электромагните, затвор 5, соединенный со штоком 7, усилием предварительно сжатой пружины 8 поджимается к седлу части 1 корпуса. При воздействии давления жидкости в камере 3 за счет разницы площадей проекций поверхностей затвора 5 и штока 7, воспринимающих давление, на плоскость, нормальную оси гидрораспределителя на затворе, формируется усилие, поджимающее его к седлу, тем самым уплотняя данный контакт. Аналогично при наличии давления в камере 4 происходит поджатие затвора 5 к седлу. Подача управляющего электрического сигнала на соленоид электромагнита приводит к возникновению усилия на штоке 7 от толкателя 11 электромагнита и к перемещению затвора 5 от седла, что приводит к сообщению камер 3 и 4. При этом следует учитывать, что усилие электромагнита будет преодолевать усилие поджатая затвора 5 давлением. При снятии управляющего сигнала с электромагнита, под воздействием усилия пружины 8, затвор 5 возвращается в исходное положение.
Гидравлический распределитель с электромагнитным приводом может быть изготовлен на стандартном оборудовании с использованием современных материалов и технологий.