ГИДРОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ
HYDRAULIC DISTRIBUTOR

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к гидропневмоавтоматике, и может использоваться для управления подачей рабочей жидкости к исполнительным сервомеханизмам в гидроприводах различных машин.
Известен гидрораспределитель фирмы «Bifold Fliud Power», содержащий корпус, в котором выполнены каналы для входа, выхода, дренажа рабочей жидкости, а также каналы для управления открытым и закрытым положением гидрораспределителя, при этом внутри корпуса установлен подпружиненный поршень со штоком, взаимодействующим с исполнительным механизмом, установленным в корпусе и представляющим собой профилированную гильзу, внутри которой установлен с возможностью осевого перемещения профилированный шток с рабочими поверхностями, взаимодействующими с ответными поверхностями на профилированной гильзе и на подпружиненном поршне (https://bifold.co.uk/item/FP15EL20432V.aspx, МПК: F15B 13/02 - прототип).
Основными недостатками являются следующие. При работе гидрораспределителя необходимо обеспечивать специальную поддержку поршня в рабочем положении за счет внешнего пилотного давления, что снижает надежность работы системы, в которой он применяется. В стенке гильзы исполнительного распределительного механизма выполнен один канал, что предполагает принятие специальных мер по центровке гильзы при ее установке, что, в конечном итоге, приводит к повышению себестоимости изготовления гидрораспределителя.
Задачей изобретения является устранение указанных недостатков и повышение надежности работы гидрораспределителя и гидравлических систем, в которых он установлен.
Решение указанной задачи достигается тем, что, в предложенном гидрораспределителе, содержащем корпус, в котором выполнены каналы для входа, выхода, дренажа рабочего тела, а также каналы подвода управляющего давления для управления открытым и закрытым положением гидрораспределителя, при этом внутри корпуса установлен подпружиненный профилированный поршень со штоком, согласно изобретению, корпус выполнен в виде геометрического тела с плоскими гранями, преимущественно, параллелепипеда, при этом входные и/или выходные части упомянутых каналов располагаются на его сторонах, и состоящего, преимущественно, из двух полых профилированных частей, взаимодействующих между собой своими эквидистантными внутренней и наружной цилиндрическими частями, причем внутри корпуса, между наружной цилиндрической частью одной части корпуса, входящей в ответную входную цилиндрическую часть другой части корпуса и взаимодействующей с ней, неподвижно установлено впускное седло, выполненное в виде профилированного полого цилиндра, внутри которого с возможностью осевого перемещения установлено выпускное седло, выполненное в виде ступенчатого профилированного поршня, состоящего их нескольких частей разного диаметра, последовательно расположенных одна за другой по мере убывания их диаметра, при этом упомянутое выпускное седло установлено с возможностью осевого перемещения и образования радиальной полости в виде полого кольца, между торцевой поверхностью поршня и внутренней торцевой поверхностью неподвижного седла, и цилиндрической полости между торцом упомянутого ступенчатого профилированного поршня и внутренней торцевой поверхностью части корпуса с внутренней цилиндрической поверхностью при этом между внутренней профилированной поверхностью впускного седла и периферийной частью поршня выпускного седла образована радиальная полость в виде полого кольца, а между периферийной частью впускного седла и внутренней поверхностью части корпуса с наружной цилиндрической поверхностью образована полость в виде полой гильзы, причем указанная полость в виде гильзы соединена с указанной радиальная полость в виде полого кольца между торцевой поверхностью поршня и внутренней торцевой поверхностью неподвижного седла, при этом внутри штока упомянутого поршня выполнен канал, полость которого, с одной стороны, соединена с упомянутой полостью, образованной впускным и выпускными седлами, а с другой стороны, открывается в упомянутую кольцевую полость в виде гильзы, образованную периферийной частью выпускного седла и внутренней поверхностью впускного седла, при этом на торцевых поверхностях впускного и выпускного седел выполнены уплотнительные поверхности с возможностью взаимодействия с подпружиненным запорным элементом в виде шарика, установленного с возможностью осевого перемещения вместе со своим опорным элементом, выполненным в виде полой шайбы и установленным с возможностью осевого перемещения на внутренней торцевой поверхности части корпуса с наружной цилиндрической поверхностью, при этом в стенках обеих частей корпуса, впускного и выпускного седел выполнены каналы, соединяющие соответствующие полости внутри распределителя с каналами подвода, отвода и дренажа рабочего тела, при этом полость подвода рабочего тела соединена с радиальной полостью, образованной между торцевой поверхностью поршня и внутренней торцевой поверхностью неподвижного седла, а полость между торцом ступенчатого профилированного поршня и внутренней торцевой поверхностью части корпуса с внутренней цилиндрической поверхностью, соединена с полостью канала подвода управляющего давления.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан продольный разрез предложенного гидрораспределителя в закрытом положении, на фиг. 2 показан продольный разрез предложенного гидрораспределителя в открытом положении.
Распределитель содержит корпус 1, в котором выполнены канал 2, канал 3, канал 4, выходящие на поверхность 5, предназначенную для установки гидрораспределителя на плиту.
Поверхность 6 корпуса выполнена в виде плиты для установки пилотного гидрораспределителя с электромагнитным управлением. На поверхность 6 выходят также канал 7, канал 8, канал 9.
Внутри корпуса 1 находится седло впускное 10, зафиксированное крышкой 11.
Внутри седла впускного 10 находится седло выпускное 12, которое образует полость 13, соединенную с входной полостью 14, управляющую полость 15 и полость дренажа 16.
Шарик 17 под действием пружины 18 и седла 19 прижимается к острой кромке впускного седла 10, замыкая полость входа 14.
Предложенный гидрораспределитель работает следующим образом.
При подаче давления на вход выпускное седло 12 под действием пружины 18 и давления в полости 13 занимает крайнее левое положение, при котором распределитель закрыт.
При подаче управляющего давления, равного давлению в полости 14, в полость 20, за счет разности площадей поршней, образующих полость 20 и полость 13, возникает усилие, перемещающее седло выпускное 12. Седло выпускное 12 отжимает шарик 17 от седла впускного 10, полость входа 14 соединяется с полостью 15 - распределитель находится в открытом положении.
При закрытии пилотного гидрораспределителя, управляющее давление в полости 20 падает и выпускное седло 12 под действием давления рабочей жидкости в полости 13 и пружины 7 смещается влево, шарик 17 под действием пружины 18 прижимается к острой кромке седла впускного 10 и разъединяет полости 14 и 15.
Полость 15 соединяется с полостью 16 и давление с выхода сбрасывается в дренаж - распределитель закрыт.
Примеры практического выполнения.
Заявителем изготовлен и успешно испытан предложенный трехлинейный двухпозиционный гидравлический распределитель с пилотным гидравлическим управлением, предназначенный для управления потоком жидкости гидравлической системы при давлениях 20…69 Мпа с диапазоном давления управления распределителем - 4…35,4 МПа. Испытания показали работоспособность предложенного гидрораспределителя и правильность заложенных конструкторско-технологических решений.
Приведенные иллюстрации и описание признаков изобретения не охватывают весь спектр возможных модификаций и эквивалентных изменений, очевидных для специалиста в данной области. Следует понимать, что прилагаемая формула изобретения охватывает все возможные модификации и изменения, которые попадают в рамки сущности настоящего изобретения.
Использование предложенного технического решения позволит повысить надежность работы гидрораспределителя и расширит функциональные возможности за счет его применения при плиточном монтаже.