Золотниковое распределительное устройство и способ его сборки

ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ К ПАТЕ Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам(71) Головное констризводственного обьед(73) Головное констризводственного объед(57) Использование; в гидромашиностроении, в частности в гидрораспределителях различных гидравлических устройств. Сущность изобретения: на наружной поверхности корпуса и сегмента выполнена канавка, в которой расположено разжимное кольцо с зевом, имеющим соответствующие размеры. Такое выполнение разжимного кольца позволяет устанавливать его без деформации в кольцевую канавку. 2 сл.ф-лы, 5 ил.2003850 Недостатком указанного способа явля-,ется воэможность проворота золотника относительно своей оси.Известен способ сборки золотникового5 распределительного устройства, принятогоавторами за прототип (см. Блэкборн ДжРитхоф Г., Шерер Жд. Л, Гидравлические ипневматические силовые системы управления, с, 232-233).10 Указанный способ сборки включает установку плоского золотника с хвостовикамв прямоугольной формы канал в корпусеустройства который одновременно являетсяограничителем перемещения золотника впоперечной плоскости.Недостатком такого способа являетсянеобходимость выполнения в коре.се канала прямоугольной формы.Целью изобретения является устране 20 ние указанных недостатков, а именно повышение технологичности и надежности, атакже чувствительности,Цель достигается тем, что в известномзолотниковом распределительном устройстве. содержащем корпус с подводящимиотверстиями и золотник с хвостовиком ищелевыми пазами, разделенными перемычкой, золотник выполнен цилиндрическим, аперемычки между пазами выполнены в виде30 штифтов, установленных в отверстиях золотника, соответствующих подводящим отверстиям в корпусе, и оно снабженоустановленным на корпусе посредствомразжимного кольца с зевом ограничителем35 вращения золотника, выполненного в видецилиндрического сегмента, при этом на корпусе с одной стороны в плоскости, перпендикулярной оси, выполнен паз, а назолотнике со стороны хвостовика выполне 40 на лыска, контактирующая с основаниемсегмента, установленного в пазу корпуса,причем на наружной поверхности корпуса исегмента выполнена кольцевая канавка подразжимное кольцо, а величина зева кольца45 Н выполнена меньшей Н 1 и раиной илибольшей чем Нг, т,е, Н 1 ННг, гдеН 1 =2гзп (0,5 агссоз (1 -- ;и Нг =2 г соз(05(агсзи "++ агсз 1 п где г - внутренний радиус канавки под разжимное кольцо;Ь - высота сигме иусом г; анала.кор нта с рад же тем, что в изв олотникового ра Изобретение относится к гидромеханизмам и устройствам управления и распределения жидкости, преимущественно к золотниковым устройствам, и может быть использовано в отраслях народного хозяйства, и которых применяются гидрораспределители,Известно золотниковое распределительное устройство, содержащее корпус (гильзу) с подводящими отверстиями и цилиндрический золотник с регулировочными кромками, разделенными перемычками (см. Башта Т. М, Машиностроительная гидравлика. ММашгиз, 1963, с. 454, фиг, 313).Недостатком известного устройства является небольшое перекрытие, приводящее к низкой чувствительности,Известно золотниковое распределительное устройство, принятое авторами за прототип (см. Блэкборн Дж., Ритхоф ГШерер Дж., Гидравлические и пневматические силовые системы управления, М.: Иностранная литература, 1962, с. 232 - 233).Указанное золотниковое распределительное устройство содержит корпус с подводящими отверстиями и прямоугольным каналом, плоский золотник, зафиксированный относительно проворота вокруг корпуса с хвостоииком и щелевыми пазами,Известное золотникоиое распределительное устройство позволяет получить нулевое перекрытие, обеспечивающее высокую чувствительность, однако эта чувствительность снижается из-за возникновения неуравновешенных сил, действующих на золотник и приводящих к повышению рения между корпусом и золотником, Кроме того, данное золотниковое распределительное устройство требует наличия внутреннего канала прямоугольной формы, что создает определенные технологические трудности при изготовлении.Известен способ сборки золотникового распределительного устройства, включающий установку в цилиндрическую гильзу цилиндрического золотника (см, Башта Т. М, Машиностроительная гидравлика, ММашгиз, 1963. с. 454, фиг, 313). г 1 - внутренний радипод золотник, Цель достигается так стном способе сборки э10 15 20 30 35 40 50 55 пределительного устройства, включающем установку золотника в корпусе и фиксацию его от вращения относительно своей оси, фиксацию осуществляют с помощью цилиндрического сегмента, установленного на корпусе посредством разжимного кольца, для чего в нем стенку корпуса со стороны паза пропускают через зев разжимного кольца, заводя один конец кольца во внутреннюю часть корпуса, а второй конец кольца заводят в кольцевую канавку и прокручивают кольцо до полной установки его в кольцевой канавке и совмещения одного иэ концов со срезом паза, после этого устанавливают золотник в корпус, совмещая лыску со срезом паза, устанавливают стопорный сегмент на срезе паза, уперев свободный конец кольца в канавку на нем, усилием нажатия перемещают сегмент по основанию среза и лыски до упора, разжимая свободный конец кольца, после чего кольцо прокручивают до установки зева кольца в диаметрально противоположном сегменту положении.Выполнение в заявленном эолотниковом распределительном устройстве фиксатора в виде цилиндрического сегмекта и закрепление его на корпусе посредством разжимного кольца с заявленным отношением размера зева кольца обеспечивают, согласно способу, повышение технологичкости и надежности, что позволяет сделать вывод, что заявляемые изобретения связаны между собой единым изобретательским замыслом.Сравнительный анализ признаков известных и заявленных технических решений показывает, что предложенные золотниковое распределительное устройство и способ сборки золотникового распределительного устройства обладают признаками, не имеющими идентичных или эквивалентных в прототипах или аналогах, и, следовательно, соответствуют критериям "новизна" и "существенные отличия".Анализируя признаки известных и заявленных технических решений, можно установить, что предложенные технические решения обладают положительным эффектом, так как обеспечивают повышение технологичности сборки, надежности работы, а также чувствительности за счет обеспечения нулевОго перекрытия управляющих кромок корпуса и золотника путем снижения трения между корпусом и золотником.На фиг, 1 показано предлагаемое золоткиковое распределительное устройство; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг. 1. Осуществление заявленного способапоясняется с помощью чертежа золотникового распределительного устройства, приведенного на фиг, 1-4,На фиг. 5 а, б показана деформация кольца при установке кольца по предлагаемому способу и по известным техническим решениям (см, например, Орлов П, И, - Основы конструирования. М.; Машиностроение". 1988, т, 2, 4,78).Золотниковое распределительное устройство включает золотник 1, расположенный в корпусе 2, В золотнике 1 выполнены отверстия 3, в которых установлены штифты 4, а в корпусе 2 выполнены подводящие отверстия 5. Отверстия 3 и 5 обработаны совместно. Золотник 1 снабжен рабочими поясками б, в которых выполнены щелевые пазы 7, разделенные штифтами 4, На хвостовике 8 золотника 1 выполнена лыска 9, а на корпусе 2 со стороны хвостовика 8 выполнен паз 10, в котором установлен ограничитель поворота золотника 1, выполненный в виде цилиндрического сегмента 11, обращенный плоским основанием к лыске 9. На наружной поверхности корпуса 2 и сегмента 11 выполнена канавка 12, в которой расположено пружинное стопорное кольцо 13 с зевом 14.устройство работает следующим образом. При смещении золотника 1 относительно корпуса 2 из нулевого положения, при котором штифты 4 находятся против подводящих отверстий 5 в корпусе 2, влево или вправо полость нагнетания соединяется через открывшийся щелевой паз 7, выполненный в пояске б с одной из полостей гидроцилиндра, другая полость гидроцилиндра сообщается со сливом, причем скорость штока гидроцилиндра пропорциональна площади открытия щелевых пазов 7, При смещении золотника 1 его лыска 9 взаимодействует с основанием сегмента 11 и препятствует окружному повороту золотника 1 относительно корпуса 2, Пружинное кольцо 13, размещенное в канавке 12, фиксирует сегмент 11 на корпусе 2, Зев 14 кольца 13 расположен на противоположной сегменту 11 стороне корпуса 2 для повышения надежности Фиксации последнего,Способ осуществляется следующим образом. Берут стопорное кольцо 13 в руки и вводят в его зев 14 стенку корпуса 1 со стороны паза 10, при этом один конец кольца 13 находится во внутренней полости корпуса 2, а второй конец находится в канавке 12, после чего кольцо 13 беэ деформации прокручивают на корпусе 2 до полной установки его в канавке 12, Это достигается тем, что ширина зева 14 кольца 13 выполнена с оазмером НН 2(при зеве меньше размера2003850 Угол определяется из формулыт,011+пгг е 1 п , где 0,01- е 2 ьг - п 2,а50,5 п= 2 ( Ь - г + г 1 )г 1 - ( Ь - г + г 1 ) Откуда 10 т= 112 пг еТ 2 1.+ агсз 1 п Затем один конец кольца 13 устанавливают в плоскости среза паза 10, после чего 20 золотник 1 хвостовиком 8 вводят в корпус 2 таким образом, чтобы лыска 9 совпала с плоскостью среза паза 10, Поддерживая одной рукой в таком положении корпус 2, золотник 1 и кольцо 13, второй рукой 25 устанавливают сегмент 11 на срез и, надавливая йа него, вводят его в паз 10 под кольцо 13, При этом кольцо 13 сначала разжимается, а после установки сегмента 11 в пазу 10 принимает свою первоначальную форму, 30 Чтобы кольцо 13 гарантированно поджимало сегмент 11 к корпусу 2 и не давало ему воэможности выпасть из паза 10. зев 14 кольца 13 выполняют с размером НН 1(при зеве больше размера Н 1 сегмент имеет воз можность выпасть из паза). Величина зева 14 Н 1 определяется из геометрии расположения кольца 13 на корпусе 2, когда кольцо 13 одним концом расположено в плоскости среза, а другим концом - в вертикальной 40 плоскости, про (см, фиг, Зг). И формуле Н 1=2 ляется и Ь АОВЬ На этом сборка золотникового распределительного механизма заканчивается,Использование предлагаемого устройства позволяет по сравнению с существующим повысить надежность работы устройства путем повышения чувствительности за счет обеспечения нулевого перекрытия управляющих кромок корпуса и золотника, Это достигается благодаря уменьшению трения между корпусом и золотником посредством применения цилиндрического золотника и фиксатора его от поворота в виде цилиндрического сегмента. Применение цилиндрического золотника Нр кольцо на корпусе не прокручивается) без деформации кольца), Величина зева кольца 14 Н определяется из геометрии расположения кольца 13 на корпусе 2, когда кольцо 13 касается корпуса 2 в трех точках А, Б, Е ,см. фиг, Зв). Иэ Ь БОЕ Н 2 определяйется по формуле Н 2=2 г з 1 п - , Величина угла2а определяется иэ Л Ь БО 1 А, ЕО 1 А, ЖОА и ГОА, где а=180-- -, Угол - опреде 2 22 ляется из формулы 1=2 l2 Ьг- =2 г вал21 22 гп - иоткуда = агап Подставляя выражение угла а формулу одящей через ось корпуса 2 Ь АОБ Н 1 определяется по а 8 и, где угол а 1 опредпо формуле а 1 =агссоз(110 2003850 64 38 (см. фиг, 5 а). При зеве кольца НН 2 деформация кольца будет еще меньше, так как первоначальный угол раскрытия зева увеличивается с увеличением величины зева 5 Н. При этом также повышается технологичность сборки устройства, так как при этом отпадает необходимость в технологических приспособлениях для расжатия кольца при установке его на корпус: все операции про изводятся вручную.На предприятии-заявителе разработана техническая документация, изготовлены опытные образцы, которые были собраны по предложенному способу. Испытания 15 опытных образцов показали надежности вработе, высокую чувствительность и высокую технологичность при изготовлении устройства и его сборке. 20 (56) Авторское свидетельство СССР ЬЬ 1650968, кл. Г 15 В 13/02, 1989;1. Золотниковое распределительное устройство, содержащее корпус, выполненный с подводящими и отводящими отверстиями и пазомустановленный в корпусе цилиндрический золотник с хво стовиком, имеющим лыску, и осевыми щелевыми пазами, разделенными установленными в золотнике напротив подводящих отверстий корпуса перемычками, выполненными в виде штифтов, ог 35 раничитель поворота золотника, выполненный в виде цилиндрического сегмента, установленного в пазу корпуса и контактирующего своим основанием с лыс кой хвостовика, и разжимное кольцо с зевом, установленное в кольцевой канавке, которая выполнена на наружной поверхности корпуса и цилиндрического сегмента, отличающееся тем, что, с целью повыше ния технологичности сборки, паэ в корпусе выполнен в плоскости, перпендикулярной его оси, а величина Н зева разжимного кольца выполнена размером, определяемым формулами 50Н 1 НН 2Н 1= 2 г. э 1 п 10,5 г+г 2г агссоз 1 --2 г соэ О, г Н 2 = повышает технологичность конструкции, так как исчезает необходимость выполнения в корпусе прямоугольного канала,Использование предлагаемого способа позволяет по сравнению с существующим повысить надежность работы устройства за счет меньшей деформации кольца при его установке, Так при г=8 мм, п=7 мм и г 1-5 мм при установке кольца по способу, приведенному в книге П. И. Орлова. Основы конструирования М.: Машиностроение, 1977, с. 556, рис, 516, при зеве кольца Н=5 мм и угле раскрытия зева а 2=3624 величина зева кольца Н увеличивается до 12 мм замерена при сборке), а угол раскрытия зева а 2 до 97 10 (см. фиг.5 б). При установке кольца по предлагаемому способу при зеве кольца Н=Н 2-6 мм и угле раскрытия зева а 1 =44 величина зева кольца Н увеличивается до 8,55 мм (эамерена при сборке), а угол раскрытия зева а 1 до Фо рмул а изобретения где Н 1- максимальное значение величины зева разжимного кольца;Ни - минимальное значение величинызева разжимного кольца;г - внутренний радиус канавки под разжимное кольцо;й - высота сегмента с радиусом г;г 1 - внутренний радиус проточки корпуса под золотник.2. Способ сборки золотникового распределительного устройства, включающий установку в корпус золотника со стороны хвостовика и фиксацию его от поворота относительно своей оси с помощью цилиндрического сегмента, установленного в пазу корпуса и закрепленного посредством разжимного кольца, отличающийся тем, что перед установкой золотника р корпус стенку корпуса со стороны паза пропускают через зев раэжимного кольца, заводят один конец кольца во внутреннюю часть корпуса, а другой конец - в кольцевую канавку и прокручивают кольцо до полной установки его в кольцевой канавке и совмещения одного из его концов со срезом паза корпуса, после этого устанавливают золотник в корпус, совмещая лыску со срезом паза корпуса, затем устанавливают цилиндрический сегмент на срезе паза корпуса, уперев сво 2003850 12бодный конец кольца в канавку, выполненную в цилиндрическом сегменте, , перемещают сегмент по основанию среза паза корпуса и лыске золотника, разжимая свободный конец кольца, до упора в разжимноекольцо, после чего последнее ,прокручивают до установки его зева в.диаметрально противоположное сегменту положение.2003850 Составитель Ю.СунгуровТехред М.Моргентал ектор Н, Кешел эктор каэ 331 изводсгвенно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул,Гагарина 101 ТиражНПО "Поиск035, Москва, ЖПодписноспатентаушская наб., 4/5