SE538675C2 - Slidventil, slaganordning & metod - Google Patents

Abstract

T11002/ PS54406SEOO11 SAM l\/IAN DRAG Slidventil (16) för en hydraulisk slaganordning (10), vilken slidventil (16) innefattar enomställningsyta (18) som är anordnad att växelvis utsättas för ett arbetstryck (20) ochtanktryck (22) för att utföra en fram- och tillbakagående rörelse när slaganordningen (10)är i bruk. Nämnda slidventil (16) innefattar minst en kanal (24) som är öppen vid en ände(24a) av nämnda slidventil (16), och minst en relativt s|idventi|en (16), förflyttbar pinne(26) som är åtminstone delvis anordnade inuti nämnda minst en kanal (24). Nämndaminst en pinne (26) är anordnad att utsättas för ett arbetstryck i en ände (26a) därav inutinämnda minst en kanal (24), varvid s|idventi|en (16) har en tryckyta i nämnda minst enkanal (24) som vetter mot nämnda ände (26a) och som påverkas av nämnda arbetstryck, vilket resulterar i en kraftpäverkan på s|idventi|en (16) åt motsatt häll. (Fig. 1)

Description

Föreliggande uppfinning avser en slidventil för en hydraulisk slaganordning, och enhydraulisk slaganordning som innehåller en sådan slidventil. Föreliggande uppfinningavser även en metod för att bringa en slidventil hos en slaganordning att utföra en fram- och tillbakagående rörelse när slaganordningen äri bruk UPPFINNINGENS BAKGRUND Slaganordningar innefattar oftast en linjärt arbetande slagkolv som styrs av en slidventil.Vanligtvis styrs slidventilen av en signalkanal vars tryck växlas. Antingen är det tanktryckeller fullt arbetstryck som via signalkanalen verkar på omställningsytan hos slidventilen.

Vanligtvis består tätningen mellan tryck- och tankkanalen av endast en radiell spalttätningdär alltid ett litet spel förekommer, vilket kan upphov till läckage och sänkt verkningsgrad.Slidventilen kan även driva iväg under slagkolvens förflyttning och ge ännu kortarespalttätningslängd.

US patent nr. US 4 142 447 beskriver en slaganordning som innefattar en slidventil ochett flertal pinnar som är anordnade i maskinhuset för att trycka mot en övre ände avslidventilen och därmed hålla slidventilen pä plats i sitt nedersta vändläge. Den övre änden av pinnarna är utsatt för trycket i en tryckkammare som är anordnat i maskinhuset.

SAMMANFATTNING AV UPPFlNNlNGEN Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en förbättrad slidventil för enhydraulisk slaganordning.

Detta ändamål uppnås av en slidventil som innefattar en omställningsyta som äranordnad att växelvis utsättas för ett arbetstryck och tanktryck, d v s ett högre tryck ochett lägre tryck, för att utföra en fram- och tillbakagående rörelse när slaganordningen är ibruk. Slidventilen är exempelvis anordnad att styra en slagkolv hos slaganordningen,vilken slagkolv är anordnad att utföra en fram- och tillbakagående rörelse orsakad avtrycket från en hydraulfluid, d v s en hydraulvätska eller -gas.

Tl 1002 / PS54406SE00 Slidventilen innefattar minst en kanal, d v s en kanal eller flera separata ellersammanbundna kanaler, som är öppna vid en ände av slidventilen, och minst enförflyttbar pinne, d v s ett eller flera separata eller sammanbundna pinnar, som äråtminstone delvis anordnade inuti den åtminstone ena kanalen. Nämnda minst en pinneär anordnad att utsättas för ett arbetstryck i en ände därav inuti nämnda minst en kanal,varvid slidventilen har en tryckyta i nämnda minst en kanal som vetter mot nämnda ändeoch som påverkas av nämnda arbetstryck, vilket resulterar i en kraftpåverkan på slidventilen åt motsvarande håll.

Pinnarna är anordnade att utsättas för ett arbetstryck som trycker en ände av pinnarnamot en orörlig komponent av nämnda hydrauliska slaganordning, d v s en komponentsom inte är anordnad att förlytta sig när slaganordningen är i bruk, vilket ger en kraft åtmotvarande håll på slidventilen. Nämnda komponent kan exempelvis vara en del av maskinhuset eller ackumulatorhuset.

En sådan slidventil uppvisar bättre hållkraft på grund av en pinne eller ett flertal pinnarstabilt håller slidventilen på plats när slidventilen är monterad på en slaganordning ochslaganordningen är i bruk. Slidventilen har exempelvis plana ytor vid varje ände somaxiellt tätar mot motsvarande ytor i maskinhuset. På grund av att pinnarna är åtminstonedelvis anordnade i själva slidventilen, och inte i maskinhuset såsom i US patent nr. US4 142 447, åstadkommes en mer kompakt lösning.

Ordet ”pinne” såsom det används i detta dokument betyder inte nödvändigtvis en smalavlång komponent med samma tvärsnitt längs helas dess längd, utan avser enkomponent som kan ha vilken utformning som helst och som kan ha ett likformigt eller icke-likformigt tvärsnitt längs dess längd.

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen är arbetstryck ett väsentligen konstanttryck, såsom slaganordningens arbetstryck.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen åstadkoms arbetstrycket med enhydraulvätska. Alternativt, eller dessutom, åstadkoms arbetstrycket med att utsättanämnda omställningsyta för fjädrande material, såsom en fjäder.

T1 1002 / PS54406SEO0 Enligt en utföringsform av uppfinningen är slidventilen anordnad att förflytta sig mellan tvåändlägen när slaganordningen är i bruk, och nämnda minst en pinne är anordnad atttrycka mot en orörlig komponent av den hydrauliska slaganordningen, såsommaskinhuset, för att åstadkomma en sätestätning mellan nämnda slidventil och nämnda orörliga komponent l båda ändlägena.

Enligt en utföringsform av uppfinningen utgör slidventilen en cylindrisk hylsa.

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen har slidventilen ett flertal olika diametrar, såsom två eller tre olika diametrar för att få en bra kraftbalans på slidventilen.

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen sträcker sig nämnda minst en kanal islidventilens axiella riktning. Enligt en utföringsform av uppfinningen sträcker sigkanalen/kanalerna längs åtminstone 20%, eller åtminstone 50%, företrädesvis åtminstone 60%, hellre åtminstone 70%, ännu hellre åtminstone 80% eller mer av slidventilens längd.

Enligt en utföringsform av uppfinningen står nämnda minst en kanal i fluidförbindelse meden hydraulvätska via minst en ledning som är anordnad att sträcka sig i slidventilensradiella riktning. Ledningarna som förbinder nämnda minst en kanal med hydraulvätskan kan således anordnas att vara mycket kort, d v s några millimeter lång.

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen innehåller slidventilen ett flertal kanalersom är jämt fördelade runt dess periferi/perimeter, exempelvis symmetriskt runt en slagkolv om slidventilen är anordnad radiellt utifrån och runt en slagkolv.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen motsvarar den yttre diametern hos enpinne den inre diametern hos en kanal. Pinnarna utgör därmed en tätning mellanarbetstryckkanalen och tanktryckkanalen eftersom väldigt lite, om någon hydraulvätskakan förflytta sig förbi pinnarna. Det bör noteras att ordet ”diameter” såsom det används idenna dokument betyder inte att en komponent är nödvändigtvis cirkulär, utan ordet ”diameter” avser även den största tvärdimension hos en komponent.

Föreliggande uppfinning avser även en slaganordning som innehåller en slidventil enligtnågon utföringsform av uppfinningen.

T11002 / PS54406SEO0 Enligt en annan utföringsform av uppfinningen är slidventilen anordnad att användas viden frekvens på åtminstone 10 Hz, eller åtminstone 50 Hz, företrädesvis åtminstone 60 Hz,hellre åtminstone 70 Hz, ännu hellre åtminstone 80 Hz eller högre.

Föreliggande uppfinning avser även en metod för att bringa en slidventil hos enslaganordning, exempelvis en slidventil enligt någon utföringsform av uppfinningen, attutföra en fram- och tillbakagående rörelse när nämnda slaganordning är i bruk. Metodeninnefattar steget att en omställningsyta hos slidventilen växelvis utsättas för ett arbetstryckoch tanktryck. Slidventilen anordnas med minst en kanal som är öppen vid en ände avnämnda slidventil, och minst en förflyttbar pinne anordnas åtminstone delvis anordnade inuti nämnda minst en kanal.

Enligt en utföringsform av uppfinningen utsätts nämnda minst en pinne för ett arbetstrycksom trycker en ände av pinnen mot en orörlig komponent av nämnda hydrauliska slaganordning.

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen är nämnda arbetstryck ett väsentligen konstant tryck, såsom slaganordningens arbetstryck. Nämnda arbetstryck kan åstadkommas med en hydraulvätska och/eller en fjäder.KORT BESKRIVNING AV RITNINGEN I det följande, kommer föreliggande uppfinning att beskrivas mera i detalj med hänvisningtill de bifogade schematiska ritningarna, i vilka: Figur 1 & 2 visar en del av en slaganordning enligt en utföringsform av föreliggandeuppfinning, ochFigur 3 visar en slidventil enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning.

Det bör noteras att ritningen inte nödvändigtvis är skalenlig och att dimensionerna av vissa detaljer kan ha överdrivits för klarhetens skull.

T1 1002 / PS54406SEO0 DETALJERAD BESKRIVNING AV UTFÖRINGSFORMER Figur 1 visar en del av en hydraulvätskedriven slaganordning 10 enligt en utföringsform avföreliggande uppfinning. Slaganordningen 10 innefattar ett maskinhus 12 som innehålleren slagkolv 14. Slagkolven 14 är anordnad att utföra en fram- och tillbakagående rörelse,exempelvis med en frekvens på 10Hz eller högre, längs sin längdaxel L närslaganordningen 10 äri bruk.

Slaganordningen 10 innefattar en cylindrisk slidventil 16 som innefattar en omställningsyta18 som är anordnad att växelvis via en signalkanal 28 utsättas för slaganordningensarbetstryck 20 och tanktryck 22. Slidventilen 16 innefattar ett flertal kanaler 24 jämntfördelade runt slidventilens 16 periferi, vilka kanaler 24 sträcker sig längs cirka 80% avslidventilens 16 längd. Kanalerna 24 kan exempelvis vara 20-50mm långa, företrädesvis25-40 mm långa. Kanalerna 24 är öppna vid en ände 24a av slidventilen 16 och sträckersig i slidventilens axiella riktning L med en vinkel av 90° från slidventilens ände 24a. Ettantal pinnar 26 är anordnade inuti kanalerna 24, en i varje kanal 24. Pinnarna 26 ärförflytbara och är anordnade att sträcka sig ut ur slidventilen 16 i den illustrerade utföringsformen.

En ände 26b av varje pinne 26 utsätts för ett väsentligen konstant arbetstryck, exempelvisslaganordningens arbetstryck 20 för att trycka den motsatta änden 26a av pinnen 26 moten orörlig komponent 12 hos den hydrauliska slaganordningen 10, vilket ger en kraft åtmotsvarande håll pà slidventilen 16. Alternativt kan pinnarna 26 vara fjäderbelastade föratt hålla slidventilen 16 på plats i sina ändlägen. l figur 1 visas slidventilen 16 i dess övre ändläge (förflyttad mot högersidan i figur 1).Slagkolvens 14 övre slagrum 30 står i fluidförblndelse med tankkanalen 22.Arbetstryckkanalen 20 står i fluidförblndelse med den övre änden 26b av pinnarna men ärav slidventilen 16 förseglad mot slagkolvens övre slagrum 30. Pinnarna 26, vars ena ände26a trycks mot maskinhuset 12 och tätar mellan maskinhuset 12 och slidventilen 16,håller slidventilen 16 på plats i dess övre ändläge. Den resulterande kraften från pinnarna26 på slidventilen 16 trycker slidventilen 16 mot maskinhuset 12 och ger en axiellsätestätning mellan slidventilen 16 och maskinhuset 12. Sätestätningsytorna 32 och 34har indikerats i figur 1-3.

T11002 / PS54406SE00 Omställningsytan 18 hos slidventilen 16 är anordnad att vara större än den totala yta hospinnarna 26 så att när slidventilens omställningsyta 18 utsätts för ett arbetstryck 20 frånsignalkanalen 28, förflyttas slidventilen 16 till dess nedre ändläge (mot vänstersidansåsom visas i figur 2). När slidventilens omställningsyta 18 utsätts för ett tanktryck 22 frånsignalkanalen 28, förflyttas slidventilen 16 igen till dess övre ändläge (mot högersidan såsom visas i figur 1). l figur 2 visas slidventilen 16 i dess nedre ändläge (förflyttad mot vänstersidan i figur 2)mot maskinhuset 12. Slagkolvens 14 övre slagrum 30 står i fluidförbindelse medarbetstryck 20. Arbetstryckkanalen 20 står också i fluidförbindelse med den övre änden26b av pinnarna och trycker en ände 26a av pinnarna 26 mot maskinhuset 12.Tankkanalen 22 är av slidventilen 16 förseglad mot slagkolvens övre slagrum 30. l denna position når man även här sätestätning mellan slidventilen 16 och maskinhuset 12.

Pinnarna 26 skapar en kraft åt höger på slidventilen 16, vilket gör att man får sätestätningmot maskinhiset 12 när slidventilen 16 står åt det högra läget, såsom visas i figur 1.Signaltrycket på slidventilens omställningsytan 18 ger sätestätning när slidventilen 16 ståråt det vänstra läget, såsom visas i figur 2.

Figur 3 visar en slidventil 16 enligt en utföringsform av uppfinningen. Slidventilen 16innefattar en omställningsyta 18, nämligen en kant där den yttre diametern av slidventilen16 ändras från en större diameter till en mindre diameter i den illustreradeOmställningsytan 18 är att slaganordningens arbetstryck 20 och tanktryck 22 när slidventilen 16 är monterad på en utföringsformen. anordnad växelvis utsättas förslaganordning 10. Slidventilen 16 innefattar ett flertal kanaler 24 jämnt fördelade runtslidventilens 16 periferi, vilka kanaler 24 är öppna vid en ände 24a och ett antal pinnar 26som är anordnade inuti kanalerna 24. Pinnarna 26 är trycksatta genom att de står ifluidförbindelse med trycksatt hydraulfluid, exempelvis via ledningar som förbinderkanalerna 24 med hydraulfluid. Ledningarna (ej visade) kan anordnas att sträcka sig islidventilens radiella riktning. Figur 3 visar öppningar 20a som stå i förbindelse med förslaganordningens arbetstryck 20. Det bör noteras att en pinne 26 inte nödvändigtvis behöver anordnas i varje kanal 26 hos slidventilen.

T11002 / PS54406SEOO Flera modifieringar av uppfinningen skulle vara möjliga inom de bifogade patentkravensskyddsomfång. Till exempel, även om de illustrerade utföringsformerna visar ett flertalifrån varandra separata kanaler 24 skulle slidventilen 16 enligt föreliggande uppfinningkunna innefatta ett flertal sammanbundna kanaler, varvid alla kanaler 24 står i fluidförbindelse till ett arbetstryck (exempelvis slaganordningens arbetstryck 20 eller enseparat tryckkälla) via en enda öppning 20a. Alternativt, eller dessutom, skulle ett flertalpinnar 26 kunna anordnas som en enda komponent som trycksätts av hydraulvätska ellerfjädrande material.

Claims (1)

1. Slidventil (16) för en hydraulisk slaganordning (10), vilken slidventil (16) innefattaren omställningsyta (18) som är anordnad att växelvis utsättas för ett arbetstryck(20) och tanktryck (22) för att utföra en fram- och tillbakagående rörelse närslaganordningen (10) är i bruk, varvid nämnda slidventil (16) innefattar minst enkanal (24) som är öppen vid en ände (24a) av nämnda slidventil (16), och minst enrelativt slidventilen (16), förflyttbar pinne (26) som är åtminstone delvis anordnadeinuti nämnda minst en kanal (24), kännetecknad av att nämnda minst en pinne(26) är anordnad att utsättas för ett arbetstryck i en ände (26a) därav inuti nämndaminst en kanal (24), varvid slidventilen (16) har en tryckyta i nämnda minst enkanal (24) som vetter mot nämnda ände (26a) och som påverkas av nämndaarbetstryck, vilket resulterar i en kraftpåverkan pà slidventilen (16) åt motsvarandehåll. Slidventil (16) enligt krav 1, kännetecknad av att nämnda arbetstryck är ett väsentligen konstant tryck, såsom slaganordningens arbetstryck (20). Slidventil (16) enligt krav 1 eller 2, kännetecknad av att nämnda arbetstryckåstadkoms med en hydraulvätska. Slidventil (16) enligt krav 3, kännetecknad av att nämnda minst en kanal (24) ståri fluidförbindelse med nämnda hydraulvätska via minst en ledning som är anordnad att sträcka sig i nämnda slidventils (16) radiella riktning. Slidventil (16) enligt något av föregående krav, kännetecknad av att nämndaslidventilen (16) är anordnad att förflytta sig mellan två ändlägen närslaganordningen (10) är i bruk, och nämnda minst en pinne (26) är anordnad atttrycka mot en orörlig komponent av nämnda hydrauliska slaganordning (10),såsom maskinhuset (12), för att åstadkomma en sätestätning mellan nämndaslidventil (16) och nämnda orörliga komponent i båda ändlägena. Slidventil (16) enligt något av föregående krav, kännetecknad av att nämndaarbetstryck åstadkoms genom att utsätta nämnda omställningsyta (18) förfjädrande material, såsom en fjäder. Tl 1002 / PS54406SE00 7. 10. 11. 12. 13. 14. 15. Slidventil (16) enligt något av föregående krav, kännetecknad av att den utgör en cylindrisk hylsa. Slidventil (16) enligt något av föregående krav, kännetecknad av att den har ettflertal olika diametrar. Slidventil (16) enligt något av föregående krav, kännetecknad av att nämndaminst en kanal (24) sträcker sig i nämnda slidventils (16) axiella riktning. Slidventil (16) enligt något av föregående krav, kännetecknad av att nämnda minst en kanal sträcker sig längs åtminstone 20% av slidventilens (16) längd. Slidventil (16) enligt något av föregående krav, kännetecknad av att deninnehåller ett flertal kanaler (24) och nämnda flertal kanaler (24) ärjämt fördelade runt dess periferi/perimeter. Slidventil (16) enligt något av föregående krav, kännetecknad av att den yttrediametern hos nämnda minst en pinne (26) motsvarar den inre diametern hos nämnda minst en kanal (24). Slaganordning (10), kännetecknad av att den innehåller en slidventil (16) enligt något av föregående krav. Metod för att bringa en slidventil (16) hos en slaganordning (10) att utföra en fram-och tillbakagående rörelse när nämnda slaganordning (10) är i bruk, vilken metodinnefattar steget att en omställningsyta (18) hos nämnda slidventil (16) växelvisutsättas för ett arbetstryck (20) och tanktryck (22), kännetecknad av att slidventil(16) anordnas med minst en kanal (24) som är öppen vid en ände (24a) avnämnda slidventil (16), och minst en förflyttbar pinne (26) anordnas åtminstonedelvis anordnade inuti nämnda minst en kanal (24). Metod enligt krav 14, kännetecknad av att nämnda minst en pinne (26) utsätts förett arbetstryck som trycker en ände (26a) av pinnarna mot en orörlig komponent(12) av nämnda hydrauliska slaganordning (10), vilket ger en kraft åt motsvarandehåll på sliden. T1 1002/ PS54406SE00 16. Metod enligt krav 15, kännetecknad av att nämnda arbetstryck är ett väsentligenkonstant tryck, såsom slaganordningens arbetstryck (20). 17. Metod enligt krav 15 eller 16, kännetecknad av att nämnda arbetstryck àstadkoms med en hydraulvätska. 18. Metod enligt något av krav 14-17, kännetecknad av att nämnda slagkolven 14utför en fram- och tillbakagående rörelse med en frekvens på 1OHz eller högre, längs sin längdaxel (L) när slaganordningen (10) är i bruk.