Гидравлическая система

О ос ема гидра я к машиностроможет быть исеских системах держит клаорпуса 2, в подвижное меющий демеханизмвышени в.адежГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ И(71) Головное специальное конструкторскоебюро по автопогрузчикам(56) Авторское свидетельство СССРМ 1350103. кл. В 66 С 13/42, 1987,(57) Изобретение относится к машиностроительному гидроприводу и может быть использовано в гидравлических системахгрузоподъемных машин и механизмов. Цельизобретения - повышение надежности системы в работе. Гидравлическая система содержит клапанный блок 1, установленный вкорпусе 2, и соединенные гидравлически параллельно между собой подпружиненныепереливной и обратный клапаны 3,4, образующие с корпусом полости 5,7 для подсоединения к распределителю 22, пружиннуюполость б для подсоединения нагруженнойполости гидродвигателя системы. Переливной к",апан 4 выполи.:ч с плунжесол 1 8, /глотненныл 1 радиальным уплотнением 15относительно корпуса 2 с разделением поИзобретение относит ительному гидроприводу пользовано в гидравли грузоподьемных машин иЦель изобретения - п ности работы системы. С 13/42, Р 15 В 20/О лостей 6,1 блока, и с запорным элементом 9 с конической герметизирующей поверхностью. В расточке корпуса 2 блока, в которой размещен клапан 4, установлено седло 3 с ответной конической поверхностью для посадки запорного элемента 9 клапана 4 и разделения полостей 5,6 блока. Расточка 17 корпуса 2 блока имеет диал 1 етр, больший наружного диаметра поверхности контакта седла 3 и запорного элемента 9 клапана 4, а радиальное уплотнение 15 установлено на плунжере 8, который с противоположного своего конца в полости 5 блока выполнен с дополнительным запорным элементом 10, против которого в корпусе 2 блока размещенодополнительное седло 18 с осевым отверстиел 1 19 для соединения с гидрораспределителем 22. Седло 3 под конический эапорный элемент 9 клапана 4 выполнено подвижным относительно корпуса 1 блока в продольном направлении переливного клапана 4 и снабжено расточкой 12 с образованием дросселирующей щели 13 между цилиндрическими поверхностями этой расточки и пояска 11 между запорным элементом 9 и элементом 1 С клапана С. Пружина 14 установлена между седлом 3 и плунжером 8 клапана 4. 1 ил. На чертеже представлена с л ичес кой систем ы.Гидравлическая система с панный блок 1, состоящий из расточке которого установлен седло 3, переливной клапан 4, 1706954ипферную полость 5, пружино О злость 6 и г 1 олссть управления 7,Переливной клапан 4 с одного конца сьполнен с цилиндрическим плунжером 8 (ограничителем хода), имеющим диаметр, равный (с отрицательным допуском) номинальному диаметру отверстия в седле 3, а с другого конца - с запорным эгементом 9, и:еющим коническую герметизирующую г Оверхнасть, обращенную к цилиндрическому хвостовику 8 клапана, и с дополнительным запорным элементом 10, Причем конические эапорные элементы 9,10 своими основаниями обращены друг к другу с образованием между ними цилиндрического пояска 11.Седло 3 снабжено ответной конической поверхностью для посадки конического запорного элемента 9 переливного клапана 4 и разделения полостей 5,6 клапанного блока, и расточкой 12 с образованием дросселирующей щели 13 между цилиндрическими поверхностями этой расточки и пояска 11 клапана 4. ГЛежду седлом и плунжером 8 переливного клапана 4 установлена пружина 14.Плунжер 8 переливного клапана 4 уплотнен;тносител.- о корпуса 2 клапанного блока , посредством радиального уплотнения 15. снабженного защитным кольцом 16 с разделением полостей 6,7 клапанного блока. При этом расточка 17 корпуса 2 блока 1, по которой осуществлено уплотнение плунжера 8 переливного клапана 4, выпол, ,": з диг .етром, большим наружн Огс днами ра пег=рхности контатсседла 3 и кон; ческого запорного элемента 9 перелив- ного капана.Седло 3 у, Осле срасточе корпуса 2 баска 1 с соэ.ложностью пер:мещений ,Ос 1 тг -.Олпуса с пс;Ольном награ лвии перели 1 нсгс:;лапана 4, благодаоя л с.,эспеч.1 сается выполение се,слэм 3 с., .и эбратного клапаПеемещечие седла 3 относительно коо,;а 2 клапа ного блока с сторону, противопо;Ож ую пружине 14, Огрснено дополнитель.ым сеггО л 18, которое ээмещечо в кор усе ";,рО 11 в запорного элеьен-а 1; герелис с-О .: гс,:,э 4 и вь,- пслнено с Осес.м Отверстем 19 и ответной конической поверхностью для посадки элеме, -а 10 клапана 4 и разделения входнсй пол ст 5 клапанг ОГО блока и Осевого ОГ- верс"."я И. Причем сутренй диаметр ответ, й конической поверхнссти допОкителього седса 18 под э;емент 10 клапана 4 выполнен больше диаметра рэстс п.и 17,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Управляющая полость 7 и отверстие 19 клапанного блока 1 гидролиниями 20 и 21 соединены с соответствующими линиями распределителя 22, вход и выход которого в свою очередь соединены с источником давления гидропривода грузоподьемной машины и сливом. К гидролинии 20 своим входом подсоединен подпорный клапан 23, выход которого соединен со сливом.При использовании в гидросистсме грузоподьемной машины гидродвигателя двухстороннего действия, например гидроцилиндра 24 двустороннего действия, ненагруженная полость гидродвигателя (на чертеже - штоковая полость гидроцилиндра 24) также подсоединена к гидролинии 20. Полость 6 клапанного блока 1 соединена гидролинией с нагруженной полостью используемого в системе гидродвигателя: гидроцилиндра 25 одностороннего действия или гидроцилиндра 24 двустороннего действия. Под нагруженной в данном случае пони;лается та полость гидродвигателя, жидкость в которой воспринимает на себя силу тяжести груза.Гидравлическая система грузоподьемной машины работает следующим образом.При нейтральном положении распределителя 22 источник давления и гидролиния 20 через рг".предел,.тель соединен со сливом, а гидролиния 21 перекрыта. При этом в гидролинии 20 и соответственно в полости 7 клапанного блока 1, к которой она присоединена, рабочая жидкость находится при рсботающ, и источни е давления под сливным давлен,е, при неработающем источнике давяеня - под дэвлением, которое имеет жидкость в гидрсбаке, а в гидролинии 21 и соответственно во входной полости 5 блока, к кото; Ой после"ня подссединена, - под давле.ем, не меньшим давления жидкости с ООлссти 7 блока из-эа наличия уте е. жидости,"э гл. - ."Ол нии 21 по зазоРам распределит ля 22,.В полости 6 клапаннс-О блока 1. к которой подсоединена нагруженная полость гидродсигател идрсцл,1 дра 24 и 25), рабочая жидкость находится под давлением, Определяю ; лс:сойгруэа 1 рабочегооборудования груэОООдъем Ого маханиэла и ПрЕВСС, Одящ М дЭСЛЕНИЕ ж 1 дКОСтИ В ПОЛО- стях 5,7 блока. В силу указанных значений давления рабочей жидкости в полостях 5,6,7 клапан ого блока 1 в рассматриваеом случае седло 3 прижато жидкост. ю к торцовой поверхности дополнительного седла 18. а переливной клапан 4 прижат пружиной 14 го конической герметиэирующей поьерхности запорного элемента 9 к ответной конической поверхности седла 3, разобщаяполости 5,6 клапанного блока. Причем чем больше давление в полости 6 (чем больше масса груза),тем больше усилие, с которым под воздействием жидкости переливной клапан 4 прижимается своим коническим запорным элементом 9 к ответной конической поверхности седла 3, поскольку расточка 17 корпуса 1 блока, по которой осуществлено уплотнение плунжера 8 переливного клапана 4, имеет диамето. больший наружного диаметра поверхности кон экта седла 3 и конического элемента 9 перелив- ного клапана. Радиальное уплотне ие 15 установлено на плунжере 8, в результате чего сила давления жидкости, находящейся в полости 6 клапанного блока 1, на переливной клапан 4 равна произведению давления полости блока на площадь плоской фигуры, ограниченной окружностью диаметром, равным диаметру расточки 17, и охватываемой ею линией контакта конической герметиэирующей поверхности запорного элемента 9 переливного клапана 4 и ответной ксчической поверхности седла 3, и направлена в ту же сторону, что и сила действия на переливной клапан 4 пружины 14.В силу сказанного обеспечивается герметичное разобщение полостей 5.6 клапан- ного блока. Герметичное разделение полостей 6,7 клапанного блока обеспечивается радиальным уплотнением 15, выдавливание которого в зазор между цилиндрическими поверхностями расточки 17 корпуса 2 плунжера 8 клапана 4 предотвращается защитным кольском 16,Таким образом, при нейтральном положении золотника гидГораспределителя 22 имеет место герметичное запрание полости 6 клапаннсго блока 1 н, след" вафельно. соединенной с ней нагруже ной полост 1 гидродвигателя (гидроцил 1 ндра 24 или 25). Поэтому са;опроозес ":нов сп;сэм. - эр,- .за невозможно,При перемещении распс-.делителя 22 из нейтрального положен. я в позицию, соответствующую опу.кано груза, пр .исходит соединение гидролкнии 21 со сливом, а гидролинии 20 - с источником давления, При этом давление жидкости в гидр;ли ии 20 и соответственно в полости 7 клапанного блока 1, которая к ней полссед нена, у.-еличивается по сравнени о с даслением жидкости в сливе на величин,. равную давлению настройки подпорного клапана 23. В результате баланс сил, действующих на переливной клапан 4 клапанного блока 1, изменяется, и клапан 4 перемещается в направлении полости 5, сжимая пружину 14 и открывая проходное сечение сеоим кониче 5 1 О 20 25 30 35 1 Г 45 50 55 ским запорным элементом 9 и седлом 3.Причем иэ-эа действия на переливной клапан 4 силы, пропорциональной давлению в полости 6 и направленной в сторону закрытия клапана, открытие проходного сечения происходит в тем большей степени, чем меньше давление рабочей жидкости в полости 6 и соответственно в нагруженной полости гидродвигателя (гидроцилиндра 24 или 25), с которой она соединена, т.е. чем меньше масса груза.Под действием силы тяжести груза ирабочего оборудования груэоподьемного механизма жидкость вытесняется из нагруженной полости гидродвигателя (гидроцилиндра 24 или 25) в слив через полость 6, открывшееся проходное сечение между кс ническим запорным элементом 9 клапана 4 и седлом 3. дросселирующую щель 13, входную полость 5, отверстие 19, гидролинию 21 и соответствующую линию распределителя 22. Происходит опускание груза (втягивание штока гидроцилиндра 24 или 25) со скоростью, определяемой параметрами клапан- ного блока 1 и массой груза. При использовании в гидропроводе гидродвигателя двустороннего действия (гидроцилиндра 24) жидкость в ненагруженную полость последнего, которая подсоединена к гидро- линии 20, поступает при этом от источника давления через распределитель 22 и гидро- линию 20,Вследствие гидравлических потерьэнергии при движении жидкости на участке от полссти 5 клапанного блока 1 до гидробака давление в полости 5 блока 1 имеет значение большее, чем давление рабочей жидкости в гидробаке, обуславливая дейстеие на переливной клапан 4 дополнительн=й "илы, направленной в сторону его зрыт,1 я, В то же время, в полости между дросселирующей щелью 14 и проходным се,сн,е 1, от;.ытым п=эелисным клапаном 4.с э-зз по 1 ег ь давления при течении жидкости через дросселирующую щель 13 давление жидкости является повышенным по сравнению с давлением в полости 5, обуславливая, дейстеие на переливной клапан 4 дополнительной силы, направленной в с 1 орону его открытия, При определенных размерах дросселрующей щели 13 результирующая двух последних укаэанных сил направлена е сторону открытия переливным клапаном 4 проходного сечения между его коническим запорным элементом 9 и седлом 3.Путем соответствующего выбора диаметра расточки 17, усилия предварительногс поджатия пружины 14 и размеров дросселирующей щели 13 при прочих рав 1769545 10 15 201 25 3 л, 40 45 50 г,гных условиях сегда ложно сбеспеч 1 ть, чтобы в пределах рабочего диапазона давлений в нагруженной полости гидродеигателя (гидроцилиндра 24 или 25) при нали ии упрэвляющего давления в полости 7, меньшео давления в полости 6, соответствовало такое открытие перелионым клапаном 4 проходного сечения между его коническим запорным элементом 8 и седлом 3, при котором через это сечение в слив при данном меньшем давлении в полости 6 клапанного блока происходит больший расход жидкости, что равнозначно опусканию груза меньшей массы с большей скоростью. При этом реализуется желаемая механическая характеристика гидропривода груэоподьемной машины при опускании груза, в соответствии с которой .скорость опускания груза большей массы должна быть меньше, чем скорость опускания груза меньшей лассы.При поломке стержня или пружины 14 в процессе опускания груза переливчой клапан 4 под действием жидко ти смещается до упора своим элементом 10 в ответную коническук 1 поверхность дополнительного седла 18, раэобщая полость 5 и отверстие 19. В результате этого прекращается движение рабочей жикости,",з чагруженной полос .ИдосдБИ ГЗ. Сн я И и ро 11 слс дит оста: ака груза. Причел;. поскол.ку внутренний диаметр ответнй конической поверхности дополнитель,ого седла 18 элемента 10 переливного клапана 4 больше диэл 1 етра росточки 17, по -О;орол с-.,ществген". ;,лотнение цил.1 чдр:1 ессгсэстосл ка 8 кл:.Сана 4 идно ть, ,О.;щ яс 9 СОЕДИ 1,ЕНИЫХ Г;РИ ЭТО ПС" СТЯ:". ; С ПРИ- :,ил 1 а."т элемент 10,апина 4 к допсг ительнол 1 у седлу С с те 1 бслы.,; ,;.1 лдл, че 1 больше давление в полос.1 х 5 кгэпзч. НС 1 О ЛОК -, ЧЕЛ ОЛ1 С,Л. СС, ГР - ,Э 5 лагодР сч 3 Ому О зес ив ." Э-с.,дежнае за 1 р н ," ползет-й Ь," ллэ .-.г;, ГэскэИ С "О 19" Т Енно ИЭ,,+:( .1;, г., С , :Д. РОДВИГатЕЛЯ и ИСКЛЮчЭЕТС" С :ЛОПРОЛЗСС;Ь- нсе опускание груза.При; еремещснии 1.9:саед, .е, 9 2" в ПОЗИЦИЮ, СООТВЕТСТВУЮЩУЮ Г ОДЬЕ 1 лУ ГРуэа, происходит соедин чи гндсол.1 н 11 20 со сливол 1, а гидОлини 11 21 - с источником даВЛЕНИя, П И Этол ПОд,: ; . ,Л Ъ.И;КО СТ 11, ПССТ.ПЭЮй ОТ 11"Ч)1 ИКЭ Д ". ЭЛАМ.Ч 19 ло гид Олинии 2, в)л " ьяп:.ч сл 1 вщэ ется г сторо 1 у полас 1 и 7 д- т Орэ в .-го КОЬ.уС 2. а СЕДЛО Ч С,л: ".Ч С, :11 Чу ч, сл 19 чется отвесит льне О;и,;э 2 и клапана . Открывая про.,одное се.еис между собой и коническим 9:,емс, .: ц 9,дагана 4. Жидкость ст источника ;эвл чи;:дрез ра,", - прсде.;1 лтель 22. идро;ч; О1, Отверст. е 19, полость 5, открывшееся проходное сечение между седлом 3 и коническим запорным элементом 9 клапана 4 и полость 6 поступает в нагруженную полость гидродвигателя, вызывая перемещение его выходного звена и подъем груза. При использовании в гидро- приводе гидродвигателя двухстороннего действия (гидроцилиндра 24) жидкость иэ ненагруженной полости последнего, которая присоединена к гидролинии 20, вытесняется при этом в слив через гидролинию 20 и распределитель 22.В рассматриваемом случае седло 3 выполняет функцию обратного клапана, обеспечивая проход жидкости от источника питания в нагруженную полость гидродвигателя при минимальных потерях давления, поскольку на данном режиме работы гидро- привода грузоподъемной машины седло смещается относительно клапана 4 в такой степени что поясок 11 клапана 4 выходит за пределы расточки 12 седла 3 и соответственно дросселирующая щель 13 открывается,Формула изобретения Гидравлическая система грузоподьемнай л 1 ашины, содержащая гидродвигатель с двумя рабочими полостями, С 9 язанными через реверсивный распределитсль с источником давления и сливом, причем одна рабочая пслост гидродвигателя соединена с распределителе 1 чепосредственно, а другая - через клапанныйок, выполне;,алый в в.;де рэ цен ч. в сбщел корпусе подчру:к 1 нечых Гс. ели 9 ного и Обратного клэпэнсв, усТЭ 1 свленных параллельно один СТНОСИТЕ,Ы.О ДГО о, ПРИч М ПЕГЕЛИВНОй клапан снэб,кен подпружиненным относи; ЕЛЬНГ Е:.;ЭДГЭ Э "ГОРНЬ,; С ИЦЕС.,Лф Э;1 Е- л 1 СНГОЛ = и :ОСТЬЮ ЧСЭ 9 ЛЕНИя, Обрагсвэчй Спулер;сро 1 л, л 1 ехан 11 чески ьалЗЭ ь, . ЗЭ".1 ". Э,"ЕЛ 19"Т.НЛ, ОГ,ЭЧИ ИТЕЛЕЛ КЭ,.-,"- Т;ЛК,НЬ,1 ЭЭЧОРНЫЛ ЗЛЕЛ 1 ЕНто л, .ЭЭИМОДЕйСТВУЮЩ 1 Л 1 С ДЕМПфСРНС ПС,ОСТЬЮ. ПРИЧЕл 1 ГРУжиНЭ Раэмещен:- 9 и, .к: ,чопогост,фэ чолость управления подключе, э к рабочеЙ полости. СНССОЭДС 19 ЕННО Свв:ЭННОЕ С РЭСЧРОДЕЛИ- телем, с т л и ч: ю щ э я с .-. тем, что, с целью повышен,чэдежнссти г, работе ситемы, допслчцтельый эге-; ь,й элел 1.нт еыполндча противопэлэжной 1 сторсне основно-с запорного эле 1 ента, дел 1 перная пыост с абжена допслнитель 1 ым седлом, вэаимодействующил с дополнительным запорным элементом. и подключена к реверсивному рэсчределителю, с "дло переливного клапана выполнено подвижным, пружина снабжена подвижным огра"ПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035. Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 ничитеем, установленныма ограничителе запорного элемента с воэможн".- ью взаимодействия с корпусом клапанного блока, плунжер управления ргэмеще: в расточке большего диаметра, чем диам: -р контакта э;:"орного элемента переливного клапана, пь,чем обратный клапан образован подвижным седлом переливного клапана, а пр;жинная полость подключена к соответ ствующей рабочей полости гидродвигателя.