RU2270372C1 - Control unit for hydraulic systems - Google Patents

Abstract

FIELD: fluid-pressure actuators.

SUBSTANCE: control unit has pressure and drain spaces made of the ring bores that embraces the housing. The through cylindrical openings of the housing receive slide valves with rods. The cylindrical openings for slide valves and ring bores intersect to define through radial cylindrical openings. The openings has cylindrical cross-pieces whose height allows the slide valve to overlap the pressure space in the neutral position. The working passage is in communication with the drain passage.

EFFECT: simplified structure.

2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к блокам управления гидравлических систем с сервомеханизмами.The invention relates to mechanical engineering, namely to control units of hydraulic systems with servo mechanisms.

Известен блок управления гидравлических систем фирмы Mannesmann Rexroth (RE 64555/10.94, дата публикации 03.94 г.), содержащий корпус с напорным, рабочими и сливным каналами, сливной и напорной полостями, сообщающиеся со сливным и напорным каналами соответственно, подпружиненными цилиндрическими золотниками, размещенными в корпусе в цилиндрических расточках и сообщенных с рабочими каналами.A well-known hydraulic control unit of the company Mannesmann Rexroth (RE 64555 / 10.94, publication date 03.94), comprising a housing with pressure, working and drain channels, drain and pressure cavities in communication with the drain and pressure channels, respectively, spring-loaded cylindrical spools located in case in cylindrical bores and connected with working channels.

Наиболее близким к предлагаемому является блок управления гидравлических систем, содержащий литой корпус с выполненными внутри него методом точного литья полыми элементами конструкции: напорный, рабочие и сливные каналы, кольцевые полости сливную и напорную, сообщающиеся со сливным и напорным каналами соответственно, сквозные цилиндрические отверстия для размещения в них. Кольцевые полости выполнены в верхней части - полость низкого давления - сливная полость, в нижней части - полость высокого давления - напорная полость. В корпусе размещены преобразователи давления, которых может быть несколько, для чего в корпусе по числу преобразователей давления выполнены сквозные цилиндрические отверстия, являющиеся направляющими при его перемещении. Преобразователи давления содержат цилиндрический золотник с подпружиненным штоком. Шток золотника перемещается в полости, соосной со сквозным цилиндрическим отверстием. В золотнике выполнено глухое осевое отверстие, которое с глухой стороны пересекает сквозное радиальное отверстие. В нейтральном положении золотник перекрывает полость высокого давления и сообщает рабочий канал (канал регулируемой подачи рабочей среды) со сливным каналом. При сжатии пружины штока под действием толкателя золотник опускается, перекрывает сливную полость, а его поперечные отверстия совмещаются с полостью высокого давления и рабочая жидкость поступает в рабочий канал. При снятии усилия с пружины золотник переходит в верхнее положение, при котором поперечными отверстиями сообщается со сливной полостью. Часть жидкости из рабочего канала сливается, что приводит к понижению давления в рабочем канале.Closest to the proposed one is a hydraulic control unit containing a cast housing with hollow structural elements made inside it by precision casting: pressure, working and drain channels, drain and pressure annular cavities, communicating with drain and pressure channels, respectively, through cylindrical openings for placement in them. The annular cavities are made in the upper part - the low-pressure cavity - the drain cavity, in the lower part - the high-pressure cavity - pressure cavity. In the housing there are pressure transducers, which can be several, for which, through the number of pressure transducers, through cylindrical holes are made in the housing, which are guides when moving it. Pressure transmitters contain a cylindrical spool with a spring-loaded stem. The spool rod moves in a cavity coaxial with the through cylindrical hole. A blind axial hole is made in the spool, which crosses the through radial hole from the blind side. In the neutral position, the spool closes the high-pressure cavity and communicates the working channel (the channel of the regulated supply of the working medium) with the drain channel. When the stem spring is compressed under the action of the pusher, the spool lowers, closes the drain cavity, and its transverse openings are combined with the high-pressure cavity and the working fluid enters the working channel. When the force is removed from the spring, the spool moves to the upper position, in which the transverse holes communicate with the drain cavity. Part of the liquid from the working channel is drained, which leads to a decrease in pressure in the working channel.

Блок управления содержит рукоятку управления, смонтированную с возможностью взаимодействия с толкателем, который взаимодействует со штоком золотника (патент US 418512, опубл.22.01.1980 г.).The control unit contains a control handle mounted to interact with a pusher that interacts with the spool rod (US patent 418512, publ. 22.01.1980).

Недостаток известных блоков управления состоит в сложности изготовления, а следовательно, является нетехнологичным в изготовлении. Это объясняется следующим. Поскольку корпус и полые элементы конструкции корпуса: сливные полости, цилиндрические отверстия для золотников и штоков, сливные каналы внутри корпуса, выполнены методом литья, границы внутренних полостей имеют нечеткие сглаженные формы. Однако для того, чтобы точно выполнить условие, при котором в нейтральном положении золотник перекрывает полость высокого давления и сообщает рабочий канал (канал регулируемой подачи рабочей среды) со сливным каналом, необходимо обеспечить точное расстояние между напорной и сливной полостями при пересечении ими сквозных цилиндрических отверстий для размещения золотников. С этой целью после отливки изделия в каждом цилиндрическом отверстии для размещения золотника формируют перемычку между кольцевыми полостями, для чего фиксируют ее нижнюю границу, а именно в верхней плоскости пересечения напорной полостью цилиндрического отверстия для золотника растачивают поясок, тем самым обозначая границу перемычки между напорной и сливной полостями. Для обеспечения работоспособности золотника перемычка должна быть равна или несколько превышает диаметр радиального отверстия в золотнике. Процесс выполнения перемычки путем растачивания поясков в каждом цилиндрическом отверстии для установки золотников является трудоемким. При этом, поскольку внутренние функциональные полости корпуса визуально недоступны, это затрудняет контроль результатов выполняемой операции.A disadvantage of the known control units is the complexity of manufacture, and therefore, is low-tech in the manufacture. This is explained by the following. Since the body and hollow elements of the body structure: drain cavities, cylindrical openings for spools and rods, drain channels inside the body, are cast, the boundaries of the internal cavities have fuzzy, smoothed shapes. However, in order to precisely fulfill the condition under which, in the neutral position, the spool closes the high-pressure cavity and communicates the working channel (adjustable medium supply channel) with the drain channel, it is necessary to ensure the exact distance between the pressure and drain cavities when they cross through cylindrical openings for placing spools. For this purpose, after casting the product, a jumper is formed between the annular cavities in each cylindrical spool hole for which a lower boundary is fixed, namely, a belt is bored in the upper plane of the intersection of the pressure cavity of the cylindrical spool hole, thereby marking the jumper border between the discharge and drain cavities. To ensure operability of the spool, the jumper must be equal to or slightly larger than the diameter of the radial hole in the spool. The process of making a jumper by boring the bands in each cylindrical bore for installing spools is laborious. Moreover, since the internal functional cavities of the body are visually inaccessible, this makes it difficult to control the results of the operation performed.

Кроме того, поскольку внутренние функциональные полости корпуса выполняются методом литья и визуально недоступны, это усложняет контроль за их будущей конфигурацией и расположением внутри корпуса, а достигаемая точность отливки зависит не только от точного соблюдения всех этапов технологического процесса литья, а также от субъективных факторов, в частности от опыта исполнителей. Погрешности литья практически не устранимы. Все это усложняет конструкцию, снижает технологичность изготовления.In addition, since the internal functional cavities of the body are cast and visually inaccessible, this complicates control over their future configuration and location inside the body, and the achieved accuracy of the casting depends not only on the exact observance of all stages of the casting process, but also on subjective factors, particular from the experience of performers. Casting errors are practically unavailable. All this complicates the design, reduces the manufacturability.

Кроме того, литая конструкция не позволяет использовать имеющийся корпус при необходимости увеличения числа рабочих каналов (увеличения числа сквозных цилиндрических отверстий для размещения золотников), так как в этом случае требуется новая форма для отливки корпуса со всеми функциональными полостями. Это снижает технологичность изготовления, не позволяет унифицировать конструкцию.In addition, the cast construction does not allow the use of the existing casing if it is necessary to increase the number of working channels (increase the number of through cylindrical openings for spools), since in this case a new mold is required for casting the casing with all functional cavities. This reduces the manufacturability of manufacturing, does not allow to unify the design.

Таким образом, выявленные в результате патентного поиска блоки управления гидравлических систем, аналог и прототип предлагаемого, при осуществлении не обеспечивают достижение технического результата, заключающегося в упрощении конструкции и повышении технологичности, в возможности унификации.Thus, the hydraulic control units, an analogue and a prototype of the proposed system, identified as a result of a patent search, do not ensure the achievement of a technical result, which consists in simplifying the design and improving manufacturability, in the possibility of unification.

Предлагаемое изобретение решает задачу создания блока управления гидравлических систем, осуществление которого позволяет достичь технического результата, заключающегося в упрощении конструкции и повышении технологичности, в возможности унификации.The present invention solves the problem of creating a control unit for hydraulic systems, the implementation of which allows to achieve a technical result, which consists in simplifying the design and improving manufacturability, in the possibility of unification.

Сущность изобретения заключается в том, что в блоке управления гидравлических систем, содержащем корпус с напорным, рабочими и сливным каналами, кольцевые полости сливную и напорную, сообщающиеся со сливным и напорным каналами соответственно, в корпусе выполнены по числу рабочих каналов сквозные цилиндрические отверстия, соосные с рабочими каналами и сообщающиеся с ними, в каждом из которых подвижно размещен цилиндрический золотник со штоком, рабочая полость штока сообщена со сливной полостью, при этом золотник выполнен с возможностью сообщения рабочего канала с напорной или сливной полостями, при этом устройство содержит орган управления, смонтированный с возможностью взаимодействия со штоком золотника, при этом корпус снабжен обоймой с уплотнительными элементами, которая охватывает корпус по периметру, а кольцевые полости сливная и напорная выполнены в форме кольцевых расточек в обойме или в корпусе, или в обоих конструктивных узлах, охватывающих корпус снаружи по периметру, кроме того, в корпусе выполнены сквозные радиальные цилиндрические отверстия, которые соответственно пересекают сквозные цилиндрические отверстия для размещения золотников и кольцевые расточки сливной и напорной полостей, с образованием в сквозных цилиндрических отверстиях для размещения золотников цилиндрических перемычек с высотой, при которой в нейтральном положении золотник перекрывает напорную полость, а рабочий канал сообщен со сливным каналом. Кроме того, напорная и сливная полости постоянно сообщены соответственно с напорным и сливным каналами через выполненные в корпусе соответствующие радиальное и пересекающее его глухое цилиндрические отверстия, открытый конец которых сообщен соответственно с напорным и сливным каналами. При этом золотник содержит две опорные цилиндрические шейки, соединенные цилиндрической перемычкой, в которой выполнено сквозное радиальное отверстие и пересекающее его глухое осевое отверстие, открытый конец которого сообщен с рабочим каналом.The essence of the invention lies in the fact that in the control unit of hydraulic systems containing a housing with pressure, working and drain channels, the annular cavity is drain and pressure, communicating with the drain and pressure channels, respectively, in the housing are made through the number of working channels through cylindrical holes coaxial with working channels and communicating with them, in each of which a cylindrical spool with a rod is movably placed, the working cavity of the rod is communicated with a drain cavity, while the spool is made with the possibility messages of the working channel with pressure or drain cavities, while the device contains a control element mounted with the possibility of interaction with the spool rod, the housing is provided with a cage with sealing elements that covers the housing along the perimeter, and the annular cavity drain and pressure are made in the form of annular bores in the cage or in the casing, or in both structural units covering the casing outside the perimeter, in addition, through the casing are made radial cylindrical holes, which through cylindrical openings to accommodate the spools and annular bores of the drain and pressure cavities respectively intersect, with the formation of cylindrical bridges with a height in which the spool overlaps the pressure cavity in the neutral position and the working channel is in communication with the drain channel. In addition, the pressure and drain cavities are constantly communicated respectively with the pressure and drain channels through the corresponding radial and blind cylindrical openings intersecting it, the open end of which is in communication with the pressure and drain channels, respectively. In this case, the spool contains two supporting cylindrical necks connected by a cylindrical bridge in which a through radial hole is made and a blind axial hole intersecting it, the open end of which is in communication with the working channel.

Технический результат заключается в следующем. Наличие в блоке управления гидравлических систем корпуса с напорным, рабочими и сливным каналами, полостей напорной и сливной, сообщающихся с напорным и сливным каналами соответственно через выполненные в корпусе параллельно его оси соответствующие глухие отверстия и пересекающие их радиальные отверстия, при этом открытый конец глухих отверстий сообщен соответственно с напорным и сливным каналами, в совокупности образуют основу гидрораспределительного устройства.The technical result is as follows. The presence in the control unit of the hydraulic systems of the housing with pressure, working and drain channels, pressure and drain cavities in communication with the pressure and drain channels, respectively, through the corresponding blind holes and radial holes intersecting them parallel to its axis, the open end of the blind holes being communicated respectively, with pressure and drain channels, together form the basis of the hydraulic distribution device.

Выполнение в форме кольцевых расточек кольцевых полостей сливной и напорной в обойме, или в корпусе, или в обоих конструктивных узлах, охватывающих корпус снаружи по периметру, а также выполнение в корпусе сквозных радиальных цилиндрических отверстий, которые соответственно пересекают сквозные цилиндрические отверстия для размещения золотников и кольцевые расточки сливной и напорной полостей, обеспечивает возможность доступа к напорной и сливной полостям и сообщения с ними всех рабочих каналов через золотники и полости для размещения штоков.The execution in the form of annular bores of the annular cavities of the drain and pressure in the cage, or in the housing, or in both structural units, covering the housing outside the perimeter, as well as the implementation in the housing of through radial cylindrical holes that respectively intersect the through cylindrical holes to accommodate the spools and ring bores of the drain and pressure cavities, provides access to the pressure and drain cavities and communication with them of all working channels through the spools and cavities for placement I have stocks.

Возможность преобразования давления в рабочих каналах при перемещении золотника обеспечивается выполнением в корпусе по числу рабочих каналов сквозных цилиндрических отверстий, соосных с рабочими каналами и сообщающихся с ними, в каждом из которых подвижно размещен цилиндрический золотник со штоком, рабочая полость штока сообщена со сливной полостью, а золотник выполнен с возможностью сообщения рабочего канала с напорной или сливной полостями, для чего в корпусе выполнены сквозные радиальные цилиндрические отверстия, которые пересекают цилиндрические отверстия для золотников и кольцевые расточки напорной и сливной полостей соответственно. При этом золотник содержит две опорные цилиндрические шейки, соединенные цилиндрической перемычкой, в которой выполнено сквозное радиальное отверстие и пересекающее его глухое осевое отверстие, открытый конец которого сообщен с рабочим каналом. В результате обеспечивается возможность регулируемого сообщения рабочих каналов с кольцевыми напорной и сливной полостями через золотники и рабочие полости штоков, обеспечивается возможность регулируемой подачи рабочей среды в рабочий канал.The ability to convert the pressure in the working channels when moving the spool is provided by making through the number of working channels through the cylindrical holes coaxial with the working channels and communicating with them, in each of which a cylindrical spool with a rod is movably placed, the working cavity of the rod is in communication with the drain cavity, and the spool is made with the possibility of communication of the working channel with pressure or drain cavities, for which the through-hole radial cylindrical holes are made in the housing, which cross cabins are cylindrical openings for spools and annular bores of pressure and drain cavities, respectively. In this case, the spool contains two supporting cylindrical necks connected by a cylindrical bridge in which a through radial hole is made and a blind axial hole intersecting it, the open end of which is in communication with the working channel. As a result, it is possible to regulate the communication of the working channels with annular pressure and drain cavities through the spools and working cavities of the rods, it is possible to regulate the supply of the working medium to the working channel.

Выполнения в корпусе сквозных радиальных цилиндрических отверстий, пересекающих цилиндрические отверстия для золотников, обеспечивает возможность выполнения основных рабочих полостей в форме неглубоких кольцевых расточек. В свою очередь, это обеспечивает возможность выполнения кольцевых полостей сливной и напорной или в обойме, или в корпусе, или в обоих конструктивных узлах. Все это упрощает изготовление устройства в целом, а следовательно, повышает технологичность конструкции.Performing in the housing through radial cylindrical holes intersecting the cylindrical holes for the spools, provides the ability to perform the main working cavities in the form of shallow annular bores. In turn, this provides the ability to perform annular cavities drain and pressure either in the cage, or in the housing, or in both structural units. All this simplifies the manufacture of the device as a whole, and therefore increases the manufacturability of the design.

Введение в блок управления обоймы с уплотняющими элементами, которая охватывает корпус снаружи по периметру, а также выполнение кольцевых полостей сливной и напорной или в обойме, или в корпусе, или в обоих конструктивных узлах в форме кольцевых расточек, охватывающих корпус снаружи по периметру, обеспечивает возможность создания в корпусе замкнутых кольцевых объемов кольцевой напорной и кольцевой сливной полостей.The introduction into the control unit of a cage with sealing elements, which covers the casing externally around the perimeter, as well as the execution of annular cavities drain and pressure either in the cage or in the casing, or in both structural units in the form of annular bores covering the casing outside the perimeter, makes it possible creating in the enclosure of closed annular volumes of annular pressure and annular drain cavities.

При этом упрощается выполнение и одновременно повышается точность размещения одного из основных элементов конструкции, обеспечивающего работоспособность золотников, размещенных в корпусе в сквозных цилиндрических расточках, а именно упрощается выполнение в корпусе перемычки между сливной и напорной полостями. В предлагаемом техническом решении это обусловлено тем, что сливная и напорная полости выполнены в обойме, или в корпусе, или в обоих конструктивных узлах, охватывающих корпус снаружи по периметру, в форме кольцевых расточек, а отверстия для размещения золотников со штоком выполнены цилиндрическими. При этом кольцевые полости и цилиндрические отверстия сообщены между собой выполненными в корпусе пересекающими их сквозными радиальными цилиндрическими отверстиями, а результатом этого пересечения является образование цилиндрических перемычек в сквозных цилиндрических отверстиях для размещения золотников.This simplifies the execution and at the same time increases the accuracy of the placement of one of the main structural elements that ensures the operability of the spools located in the housing in through cylindrical bores, namely, it simplifies the implementation of the bridge between the drain and pressure cavities in the housing. In the proposed technical solution, this is due to the fact that the drain and pressure cavities are made in a ferrule, or in a housing, or in both structural units covering the housing from the outside along the perimeter, in the form of annular bores, and the openings for accommodating the spools with the rod are made cylindrical. In this case, the annular cavities and cylindrical openings are communicated with each other, made in the housing, intersecting them through radial cylindrical openings, and the result of this intersection is the formation of cylindrical jumpers in the through cylindrical openings to accommodate the spools.

Кроме того, предлагаемое решение позволяет заранее учесть конструктивные особенности золотника. Это объясняется тем, что кольцевые полости и цилиндрические отверстия сообщены между собой выполненными в корпусе пересекающими их сквозными радиальными цилиндрическими отверстиями, и результатом этого пересечения является образование цилиндрических перемычек в сквозных цилиндрических отверстиях для размещения золотников с высотой, при которой в нейтральном положении золотник перекрывает напорную полость, а рабочий канал сообщен со сливным каналом. При этом выполнение этого условия обеспечивается расстоянием между выполненными в корпусе сквозными радиальными цилиндрическими отверстиями, которые соответственно пересекают сквозные цилиндрические отверстия для размещения золотников и кольцевые расточки сливной и напорной полостей. Поскольку радиальные цилиндрические отверстия выполняют наружным сверлением, то обеспечивается возможность визуального контроля при выполнении перемычки несмотря на то, что ее формируют внутри цилиндрического отверстия для золотника. Это упрощает как конструкцию, так и изготовление блока управления и повышает технологичность его изготовления. Возможность варьирования высотой перемычек (расстоянием между сливной и напорной полостями) в зависимости от конструкции золотника позволяет использовать один и тот же корпус, что придает заявленному устройству свойство унификации. Выполнение напорной и сливной полостей в форме кольцевых расточек, а также выполнение отверстий для размещения золотников цилиндрическими и сообщение их с напорной и сливными полостями посредством сверления в корпусе радиальных отверстий с образованием перемычек также обеспечивает возможность использования одного и того же корпуса при необходимости увеличении числа рабочих каналов, что обеспечивает возможность унификации устройства.In addition, the proposed solution allows you to take into account the design features of the spool in advance. This is explained by the fact that the annular cavities and cylindrical openings are communicated with each other, made in the housing, through radial cylindrical openings intersecting them, and the result of this intersection is the formation of cylindrical bridges in the through cylindrical openings to accommodate spools with a height at which the spool overlaps the pressure cavity in the neutral position , and the working channel is in communication with the drain channel. In this case, the fulfillment of this condition is ensured by the distance between the through radial cylindrical holes made in the housing, which respectively intersect the through cylindrical holes to accommodate the spools and the annular bores of the drain and pressure cavities. Since the radial cylindrical holes are performed by external drilling, it is possible to visually control when making the jumper despite the fact that it is formed inside the cylindrical hole for the spool. This simplifies both the design and manufacture of the control unit and increases the manufacturability of its manufacture. The possibility of varying the height of the jumpers (the distance between the drain and pressure cavities) depending on the design of the spool allows the use of the same housing, which gives the claimed device the property of unification. The implementation of the pressure and drain cavities in the form of annular bores, as well as the holes for placing the spools cylindrical and their communication with the pressure and drain cavities by drilling in the housing of the radial holes with the formation of jumpers also provides the ability to use the same housing if necessary to increase the number of working channels that provides the ability to unify the device.

Выполнение кольцевых полостей сливной и напорной или в обойме, или в корпусе, или в обоих конструктивных узлах в форме кольцевых расточек, охватывающих корпус снаружи по периметру, упрощает конструкцию, так как основные рабочие полости выполняют наружно токарной обработкой или сверлением, полости визуально доступны при выполнении и их размеры контролируются.The execution of the annular cavities of the drain and pressure or in the cage, or in the housing, or in both structural units in the form of annular bores covering the housing externally around the perimeter, simplifies the design, since the main working cavities are performed externally by turning or drilling, the cavities are visually accessible when performing and their sizes are controlled.

При этом выполнение внутри корпуса вспомогательных функциональных полостей, обеспечивающих работу устройства, в форме цилиндрических глухих осевых отверстий, радиальных, пересекающихся цилиндрических отверстий упрощает как конструкцию блока управления, так и его изготовление. Это повышает технологичность изготовления устройства, поскольку вспомогательные функциональные полости могут быть выполнены обычным сверлением и операция сверления визуально доступна для контроля.Moreover, the implementation inside the housing of auxiliary functional cavities that ensure the operation of the device in the form of cylindrical blind axial holes, radial, intersecting cylindrical holes simplifies both the design of the control unit and its manufacture. This increases the manufacturability of the device, since the auxiliary functional cavity can be performed by conventional drilling and the drilling operation is visually accessible for control.

Таким образом, благодаря тому, что в предлагаемой конструкции блока управления все внутренние функциональные полости конструктивно просты, а именно цилиндрические и радиальные отверстия, кольцевые расточки, и, кроме того, визуально доступны при их выполнении и контроле. Это конструктивно упрощает блок управления и обуславливает простоту его выполнения. Кроме того, предлагаемая форма функциональных полостей позволяет использовать для их выполнения простые и доступные способы: токарную обработку и сверление, что упрощает его изготовление и повышает технологичность устройства.Thus, due to the fact that in the proposed design of the control unit all internal functional cavities are structurally simple, namely cylindrical and radial holes, ring bores, and, in addition, are visually accessible during their execution and control. This structurally simplifies the control unit and determines the simplicity of its implementation. In addition, the proposed form of functional cavities allows you to use simple and affordable methods for their implementation: turning and drilling, which simplifies its manufacture and increases the manufacturability of the device.

Из вышеизложенного следует, что предлагаемый блок управления гидравлических систем при осуществлении обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в упрощении конструкции, в повышении технологичности, в возможности унификации блока управления.From the foregoing, it follows that the proposed control unit of hydraulic systems during implementation ensures the achievement of a technical result, which consists in simplifying the design, improving manufacturability, and the possibility of unifying the control unit.

На фиг.1 изображен блок управления гидравлических систем: сечение, проходящее через оси цилиндрических отверстий, в которых установлены золотники; на фиг.2 - осевое сечение блока управления гидравлических систем, иллюстрирующее схему подключения напорной и сливной полостей соответственно к напорному и сливному каналам; на фиг.3 - осевое сечение блока управления гидравлических систем, иллюстрирующее схему подключения напорной и сливной полостей соответственно к напорному и сливному каналам: разрез по А-А; на фиг.4 - осевое сечение блока управления гидравлических систем, иллюстрирующее схему подключения напорной и сливной полостей соответственно к напорному и сливному каналам, разрез по В-В.Figure 1 shows the control unit of the hydraulic systems: a section passing through the axis of the cylindrical holes in which the spools are installed; figure 2 is an axial section of the control unit of the hydraulic systems, illustrating the connection diagram of the pressure and drain cavities, respectively, to the pressure and drain channels; figure 3 is an axial section of the control unit of the hydraulic systems, illustrating the connection diagram of the pressure and drain cavities, respectively, to the pressure and drain channels: section along AA; figure 4 is an axial section of the control unit of the hydraulic systems, illustrating the connection diagram of the pressure and drain cavities, respectively, to the pressure and drain channels, a section along BB.

Блок управления гидравлических систем содержит корпус 1, золтники 2 со штоками 3. На корпус 1 установлена обойма 4 с уплотнительными элементами 5. В корпусе выполнены по числу рабочих каналов сквозные цилиндрические отверстия 6, в каждом из которых подвижно размещен цилиндрический золотник 2 с подпружиненным штоком 3. В корпусе выполнены сквозные радиальные цилиндрические отверстия 7 и 8, которые пересекают цилиндрические отверстия 6 для золотников 2. Отверстие 6 расположено между полостью штока 9 в корпусе 1 и выполненным в крышке 10 корпуса 1 рабочим каналом 11 для регулируемой подачи жидкости под давлением к потребителю, частности к исполнительному гидрораспределителю гидравлической системы, оборудованной гидроцилиндрами.The hydraulic control unit contains a housing 1, slide valves 2 with rods 3. A holder 4 with sealing elements 5 is mounted on the housing 1. Through the number of working channels, through cylindrical holes 6 are made in the housing, each of which is movably housed in a cylindrical spool 2 with a spring-loaded stem 3 The housing has through radial cylindrical holes 7 and 8 that intersect the cylindrical holes 6 for the spools 2. The hole 6 is located between the cavity of the rod 9 in the housing 1 and made in the cover 10 of the housing 1 ra ochima channel 11 for the controlled supply of pressurized fluid to a consumer, particularly to the actuator Hydrodistributor hydraulic system equipped with cylinders.

В приведенном примере выполнения блока управления золотники 2, размещенные в отверстии 6, содержат две опорные цилиндрические шейки 12 и 13, соединенные цилиндрической перемычкой 14. В золотнике 2 выполнено сквозное радиальное отверстие 15 и пересекающее его глухое осевое отверстие 16, выполненное внутри золотника 2, открытый конец которого сообщен с рабочим каналом 11.In the above example, the control unit spools 2, located in the hole 6, contain two supporting cylindrical necks 12 and 13 connected by a cylindrical bridge 14. In the spool 2 there is a through radial hole 15 and a blind axial hole 16 intersecting it, made inside the spool 2, open the end of which is communicated with the working channel 11.

Обойма 4 с уплотнительными элементами 5 плотно охватывает корпус 1 по периметру. В корпусе 1 выполнены в форме кольцевых расточек кольцевые полости: напорная 17 и сливная 18, охватывающих корпус 1 снаружи по периметру (могут быть выполнены в обойме 4, или в корпусе 1, или в обоих конструктивных узлах). Напорная полость 17 постоянно сообщена с напорным каналом 19 (источником давления) через выполненные в корпусе 1 радиальное 20 и пересекающее его перпендикулярно глухое осевое цилиндрическое отверстие 21.The holder 4 with sealing elements 5 tightly covers the housing 1 around the perimeter. In the housing 1, annular cavities are made in the form of annular bores: pressure cavity 17 and drain 18, enclosing the housing 1 outside the perimeter (can be made in a cage 4, or in the housing 1, or in both structural units). The pressure cavity 17 is constantly in communication with the pressure channel 19 (pressure source) through the radial 20 made in the housing 1 and the axial cylindrical bore 21 intersecting it perpendicularly.

Кольцевая сливная полость 18 постоянно сообщена со сливным каналом 22 через выполненные в корпусе 1 соответствующие радиальное 23 и пересекающее его перпендикулярно глухое цилиндрическое отверстие 24. Открытые концы глухих отверстий 21 и 24 сообщены соответственно с напорным и сливным каналами.The annular drainage cavity 18 is constantly in communication with the drainage channel 22 through the corresponding radial 23 and the blind cylindrical hole 24 perpendicular to it and intersecting it perpendicularly. The open ends of the blind holes 21 and 24 are respectively connected with the pressure and drain channels.

Рабочая полость штока сообщена со сливным каналом 22 через кольцевую полость 18 и отверстия 23, 24 и канал 25, выполненный в крышке 10.The working cavity of the rod is in communication with the drain channel 22 through the annular cavity 18 and the holes 23, 24 and the channel 25, made in the cover 10.

Сквозные радиальные цилиндрические отверстия 7 и 8 пересекают цилиндрические отверстия 6 для золотников 2 и полости 17, 18 с образованием в отверстиях 6 цилиндрических перемычек 26 с высотой, при которой в нейтральном положении золотник 2 перекрывает напорную полость 17, а рабочий канал 11 сообщен со сливным каналом 22. Сквозные радиальные цилиндрические отверстия 7 и 8 сообщаются соответственно с напорной 17 и сливной 18 полостями соответственно через отверстия 20 и 23.Through radial cylindrical holes 7 and 8 intersect the cylindrical holes 6 for the spools 2 and the cavity 17, 18 with the formation in the holes 6 of the cylindrical bridges 26 with a height at which in the neutral position the spool 2 overlaps the pressure cavity 17, and the working channel 11 is in communication with the drain channel 22. Through radial cylindrical holes 7 and 8 are connected respectively with pressure head 17 and drain 18 cavities, respectively, through holes 20 and 23.

Устройство содержит орган управления, смонтированный с возможностью взаимодействия со штоком 3 золотника 2. В приведенном примере выполнения блока управления выполнен аналогично описанному в патенте РФ №2187719, F 15 В 13/042, опубл.20.08.2002 г. Орган управления содержит ползун 27 с шайбой 28, охватывающей с зазором шток 3 в промежутке между его головкой 29 и опорной шейкой 30 золотника 2. В ползуне выполнена полость 31, внутри которой расположена головка 29 штока 3, имеющая возможность ограниченного осевого перемещения относительно ползуна 27. Шток 3 золотника 2 подпружинен относительно ползуна 27 пружиной 32. Ползун 27 подпружинен относительно корпуса 1 возвратной пружиной 33, опирающейся на торец 34 полости 9.The device contains a control element mounted with the possibility of interaction with the stem 3 of the valve 2. In the above example, the control unit is made as described in RF patent No. 2187719, F 15 V 13/042, published on 08.20.2002. The control element contains a slider 27 s a washer 28, covering the rod 3 in the gap between its head 29 and the supporting neck 30 of the spool 2 with a gap. A cavity 31 is made in the slider, inside of which there is a head 29 of the rod 3, with the possibility of limited axial movement relative to the slide 27. Stem 3 2 is biased with respect to the slider 27 by a spring 32. The slider 27 is spring-loaded relative to the housing 1, the return spring 33, resting on end 34 of the cavity 9.

Устройство работает следующим образом. Блок управления предназначен для создания вторичного давления, приводящего в действие золотники гидрораспределителя. В нейтральном положении золотника 2 высота перемычки 26 обеспечивает выполнение условия, при котором золотник 2 перекрывает напорную полость 17, а рабочий канал 11 (канал регулируемой подачи жидкости) сообщен со сливным каналом 22 через осевое отверстие 6, отверстия в золотнике 16, 15, отверстие 8, кольцевую полость 18, отверстия 23, 24, 25.The device operates as follows. The control unit is designed to create secondary pressure, which actuates the spool valves. In the neutral position of the spool 2, the height of the bridge 26 ensures that the spool 2 overlaps the pressure cavity 17, and the working channel 11 (adjustable fluid supply channel) communicates with the drain channel 22 through the axial hole 6, the holes in the spool 16, 15, hole 8 , annular cavity 18, holes 23, 24, 25.

В предлагаемом примере выполнения высоту перемычки 26 выполняют равной перемычке 14, выполненной в золотнике или превышающей его не более чем на 0,3 мм.In the proposed example, the height of the jumper 26 is equal to the jumper 14, made in the spool or exceeding it by no more than 0.3 mm.

Для подачи жидкости под давлением к потребителю перемещают ползун 27 в сторону торца 34 полости 9 штока 3. Вместе с ползуном перемещается вниз под действием пружины золотник 2, который, опускаясь, закрывает щель между шейкой 12 золотника 2 и радиальным отверстием 8 в корпусе 1 и открывает проход для жидкости под давлением из кольцевой полости 17 через радиальное отверстие 20, через кольцевую полость, примыкающую к перемычке 14 золотника 2, отверстия в золотнике 2 радиальное 15, осевое 16 в рабочий канал 11. Происходит рост давления жидкости в канале 11, которое, действуя на торец золотника 2, обращенный в сторону канала 11, смещает золотник 2 вверх, сжимая пружину 32. Поднимаясь, золотник 2 разобщает кольцевую полость 17 (напорную полость) и радиальное отверстие 8 в золотнике 2, закрывая, при этом, проход жидкости из кольцевой полости 17 к каналу 11. Если необходимо увеличить давление жидкости в канале 11, то ползун 27 перемещают дальше вниз, дополнительно сжимая пружину 31. Под действием пружины золотник 2 опять смещается вниз, приоткрывая проход для жидкости под давлением из кольцевой полости 17 через отверстие 8, в золотнике через радиальной отверстие 15 и осевое 16 в канал 12. Давление в канале 11 возрастет, в результате чего увеличивается осевое усилие на золотнике 2 со стороны канала 11. Когда оно достигает определенной величины, зависящей от силы сжатия пружины 32, золотник 2, смещаясь вверх, опять перекрывает шейкой 13 напорное отверстие 8 в корпусе 1.To supply liquid under pressure to the consumer, the slider 27 is moved toward the end face 34 of the cavity 9 of the rod 3. Together with the slider, the slide valve 2 moves down under the action of the spring, which, lowering, closes the gap between the neck 12 of the slide valve 2 and the radial hole 8 in the housing 1 and opens the passage for fluid under pressure from the annular cavity 17 through the radial hole 20, through the annular cavity adjacent to the jumper 14 of the spool 2, the holes in the spool 2 radial 15, axial 16 into the working channel 11. There is an increase in fluid pressure in the channel 11, another, acting on the end face of the spool 2, facing the channel 11, biases the spool 2 upward, compressing the spring 32. Rising, the spool 2 divides the annular cavity 17 (pressure cavity) and the radial hole 8 in the spool 2, while closing, the passage of fluid from the annular cavity 17 to the channel 11. If it is necessary to increase the fluid pressure in the channel 11, then the slider 27 is moved further downward, additionally compressing the spring 31. Under the action of the spring, the spool 2 again moves down, opening the passage for fluid under pressure from the annular cavity 17 through the opening The hole 8, in the spool through the radial hole 15 and the axial 16 into the channel 12. The pressure in the channel 11 will increase, resulting in an increase in the axial force on the spool 2 from the side of the channel 11. When it reaches a certain value, depending on the compression force of the spring 32, the spool 2, shifting upward, again closes the neck 13 of the pressure hole 8 in the housing 1.

Если необходимо снизить давление жидкости в канале 11, то нужно позволить ползуну 27 переместиться вверх под действием его возвратной пружины 33. В этом случае уменьшается сила, действующая на золотник 2 со стороны пружины 32, и золотник под действием давления жидкости в канале 11 смещается вверх, приоткрывая проходную щель для жидкости из канала 11 через отверстия 6, 16, 7 в кольцевую полость 17. Происходит слив избытка жидкости из канала 11 и давление в нем понижается до тех пор, пока не уравняются осевые силы на золотнике 2, действующие на него со стороны пружины 32 и от давления жидкости на торец золотника со стороны канала 11, после чего золотник 2 вновь перекрывает упомянутую проходную щель.If it is necessary to reduce the fluid pressure in the channel 11, then it is necessary to allow the slider 27 to move upward under the action of its return spring 33. In this case, the force acting on the spool 2 from the side of the spring 32 decreases, and the spool moves upward under the action of the fluid pressure in the channel 11, opening the liquid passage through the channel 11 through the openings 6, 16, 7 to the annular cavity 17. The excess liquid is drained from the channel 11 and the pressure decreases until the axial forces on the spool 2 equal to one hundred ones of the spring 32 and fluid pressure on the end of the spool side passage 11, whereupon the spool 2 again overlaps said leadthrough slot.

Если необходимо снять давление в канале 11, то отпускают ползун 27, который под действием пружины 33 возвращается в исходное положение. Возвращаясь, ползун тянет за собой шток 3 за головку 28 и устанавливает золотник 2 в верхнем положении, при этом максимально открывается проходная щель между шейкой золотника 12 и радиальным отверстием 8 в корпусе 1. Происходит быстрый сброс излишка жидкости из канала 11 через отверстия 16, 15, 8, кольцевую полость 18, отверстия 22, 24, 25 в сливную полость 22. Это обеспечивает быструю своевременную остановку исполнительных механизмов, подключенных к блоку управления, и возвращение их на исходную позицию.If it is necessary to relieve pressure in the channel 11, then release the slider 27, which under the action of the spring 33 returns to its original position. Returning, the slider pulls the stem 3 behind the head 28 and sets the spool 2 in the upper position, while the passage gap between the neck of the spool 12 and the radial hole 8 in the housing 1 is opened as much as possible. Excess fluid is quickly discharged from the channel 11 through openings 16, 15 , 8, the annular cavity 18, the openings 22, 24, 25 into the drain cavity 22. This provides a quick timely stop of the actuators connected to the control unit and their return to their original position.

Claims (3)

1. Блок управления гидравлических систем, содержащий корпус с напорным, рабочими и сливным каналами, кольцевые полости - сливную и напорную, сообщающиеся со сливным и напорным каналами соответственно, в корпусе выполнены по числу рабочих каналов сквозные цилиндрические отверстия, соосные с рабочими каналами и сообщающиеся с ними, в каждом из которых подвижно размещен цилиндрический золотник со штоком, рабочая полость штока сообщена со сливной полостью, при этом золотник выполнен с возможностью сообщения рабочего канала с напорной или сливной полостями, при этом устройство содержит орган управления, смонтированный с возможностью взаимодействия со штоком золотника, отличающийся тем, что корпус снабжен обоймой с уплотнительными элементами, которая охватывает корпус по периметру, а кольцевые полости - сливная и напорная - выполнены в форме кольцевых расточек в обойме, или в корпусе, или в обоих конструктивных узлах, охватывающих корпус снаружи по периметру, кроме того, в корпусе выполнены сквозные радиальные цилиндрические отверстия, которые соответственно пересекают сквозные цилиндрические отверстия для размещения золотников и кольцевые расточки сливной и напорной полостей, с образованием в сквозных цилиндрических отверстиях для размещения золотников цилиндрических перемычек с высотой, при которой в нейтральном положении золотник перекрывает напорную полость, а рабочий канал сообщен со сливным каналом.1. The control unit of hydraulic systems containing a housing with pressure, working and drain channels, annular cavities - drain and pressure, communicating with the drain and pressure channels, respectively, in the housing are made through the number of working channels through cylindrical holes coaxial with the working channels and communicating with them, in each of which a cylindrical spool with a rod is movably placed, the working cavity of the rod is in communication with the drain cavity, while the spool is made with the possibility of communication of the working channel with pressure or explicit cavities, while the device contains a control element mounted with the possibility of interaction with the spool rod, characterized in that the casing is provided with a cage with sealing elements that covers the casing along the perimeter, and the annular cavities, drain and pressure, are made in the form of annular bores in the cage or in the housing, or in both structural units covering the housing outside the perimeter, in addition, through the housing are made through radial cylindrical holes that respectively intersect the squaw knowing cylindrical openings for accommodating the spools and annular bores of the drain and pressure cavities, with the formation of through cylindrical openings for accommodating the spools of cylindrical bridges with a height at which in the neutral position the spool overlaps the pressure cavity and the working channel is in communication with the drain channel. 2. Блок управления по п.1, отличающийся тем, что при этом напорная и сливная полости постоянно сообщены соответственно с напорным и сливным каналами через выполненные в корпусе соответствующие радиальное и пересекающее его глухое цилиндрические отверстия, открытый конец которых сообщен соответственно с напорным и сливным каналами.2. The control unit according to claim 1, characterized in that the pressure and drain cavities are constantly communicated respectively with the pressure and drain channels through the corresponding radial and deaf cylindrical openings intersecting it, the open end of which is connected respectively with the pressure and drain channels . 3. Блок управления по п.1, отличающийся тем, что золотник содержит две опорные цилиндрические шейки, соединенные цилиндрической перемычкой, в которой выполнено сквозное радиальное отверстие и пересекающее его глухое осевое отверстие, открытый конец которого сообщен с рабочим каналом.3. The control unit according to claim 1, characterized in that the spool contains two supporting cylindrical necks connected by a cylindrical bridge in which a through radial hole is made and a blind axial hole intersects it, the open end of which is in communication with the working channel.

Images