CS228567B1 - Electrohydraulic double acting regulating straight-way valve - Google Patents

Description

POPIS VYNALEZU

K AUTORSKÉMU OSVEDČEHIU

ČESKOSLOVENSKA SOCIALISTICKÁ

REPUBLIKA (19) 228567 ΤΙϊΓ"“~~ (Bl) (51) Int. Cl.5F 16 K 3/24 (22) Přihlášené 20 05 82(21) (PV 3703-82) τ š j 4 (40) Zverejnené 15 09 83 (45) Vydané 15 08 86 (75)

Autor vynálezu OCHODNICKÝ VLADIMÍR prom. fyz., BARÁNI VLADIMÍR ing.,MANCOVIČ MILAN ing., MARTIN (54) Elektrohydraulický dvojčinný regulačný prietokový ventil 1

Vynález sa týká konštrukčného usporia-dania dvojčinného elektrohydraulického re-gulačného prietokového ventilu s, válcovoudutinou a so zloženým odstupňovaným vál-covým posúvačom, ktorý v priamej mecha-nickej vázbe s dvomi proporcionálnymi e-lektromagnetmi umožňuje, spojité riadenievelkosti prietoku tlakovej tekutiny striedavomedzi napájacou tlakovou vetvou a jednouz dvoch vetiev regulovaného prietoku amedzi opačnou z dvoch vetiev regulovanéhoprietoku a odtokovou netlakovou vetvou naprincipe riadenia škrtením, pričom velkosta směr prietoku tlakovej tekutiny je závis-lá od velkosti budiaceho prúdu v clevkejedného z dvojice axiálnych proporcionál-nych elektromagnetov, alebo od velkostirozdielu a od znamienka rozdielu budiace-ho prúdu v cievkach obidvoch elektromag-netov.

Pre spojité ovládanie tlaku alebo prietokutlakovej tekutiny pomocou ventilov aleboiných zariadení citlivých na pdsobenie po-čiatočného ovládacieho člena je vžitý názovproporcionálně ovládanie so zámerom odlí-šenia sa od nespojitého ovládania, charak-terizovaného prevažne dvomi, připadne via-cerými stabilnými pracovnými režimami, pri-čom přechod z jedného pracovného režimu 2 na iný sa deje rýchlo, z hladiska funkčnostiprvku skokóm.

Na spojité riadenie prietoku tlakovej te-kutiny v závislosti od p&sóbenia počíatoč-ného ovládacieho člena prostredníctvom e-lektrického prúdu na principe riadenia škr-tením slúžia v prevažnej miere servoventi-ly. Pri ich konštrúovaní sa uplatňujú naj-roznejšie principy a koncepcie pre došiah-nutie vhodných kompromisov medzi rýchlos-ťou. riadenia prietoku tlakovej tekutiny avýkonom prenášaným touto tekutinou v zá-vislosti od dostupnej technologickej a ma-teriálové) bázy. Všetky známe konštrukčné usppriadaniaservoventilov sú technologicky náročné apreto z aplikačného hladiska i drahé. Predodržanie projektovaných technických pa-rametrov vyžádujú dodržiavanie prísnej čis-toty v obvodoch přetékaných tlakovou te-kutinou i zabezpečenie proti hrubým von-kajším pSsobeniam, hlavně mechanickéhocharakteru.

Pro progresivně elektrohydraulícké systé-my uplatňované hlavně v konštrukciách po-jazdných pracovných strojov s účelovounadstavbou je potřebný regulačný prietoko-vý ventil pracujúci na principe riadeniaprietoku škrténím, ktorý by umožňoval ria- 228567 2283 67 denie prietoku bez mimoriadnych nárokovna dodržiavanie čistoty v obvodoch přetéka-ných tlakovou tekutinou, bol odolný vočivonkajším mechanickým vplyvom, bol tech-nologicky nenáročný, cenove přijatelný, aktorý by umožňoval riadenie prietoku na po-trebnej výkonovej úrovni a v prijatelnomfrekvenčnom rozsahu prostredníctvom elek-trického signálu.

Cielom návrhu elektrohydraulického dvoj-činného regulačného prietokového ventilupodlá vynálezu je návrh konštrukčného u-sporiadania ventilu s axiálně pohyblivýmválcovým posúvačom vo štvorhranovom u-sporiadaní tak, aby bolo možné vytvořit' po-mocou zmien prekrytia pracovných hránposúvača a hrán v telese v závislosti odaxiálnej polohy posúvača v dutině telesa ta-ké škrtiace účinky, ktoré zabezpečia spojitériadenie prietoku tlakovej tekutiny z napá-jacej tlakovej vetvy do jednej z dvojice ve-tiev regulovaného prietoku a súčasne z o-pačnej z dvojice vetiev regulovaného prieto-ku do odtokovej vetvy.

Riadiaci silový účinok na axiálně pohyb-livý posúvač může byť vyvodzovaný pomo-cou jedného z dvojice axiálnych proporcio-nálnych elektromagnetov, pričom převod to-hoto silového účinku na úměrný zdvih po-súvača ventilu zabezpečuje pružina alebodvojica pružin. Zabudovaná pružina alebodvojica pružin umožňuje súčasne zabezpe-čit stabilnú statickú polohu posúvača v du-tině telesa pri různých montážnych polo-hách ventilu v priestore alebo pri odpojeníriadiaceho elektrického prúdu elektromag-netu, kedy sú v důsledku vhodného odstup-ňovania a prekrytia pracovných hrán posú-vača a pracovných hrán v telese oddělenépriestory spojené s napájacou tlakovou vet-vou, pfiestóry spojené s odtokovou vetvóui priestory qbidvoch vetiev regulovanéhoprietoku. .

Dosiahnutie tých vlastností elektrohyd-raulického dvojčinného regulačného prieto-kového ventilu, ktoré boli sformulované vciéli návrhu dovoluje konstrukčně usporia-danie charakterizované tým, že teleso ven-tilu je zložené z dvoch častí, a to z plášťatelesa a z vložky telesa. Hlavně válcové plo-chy dutiny pře vloženie axiálně pohyblivé-ho posúvača sú vytvořené vo vložke telesa,a to vo smere kolmom na os rotácie valco-vej vložky. Pracovně hrany sú vytvořenédrážkami vo formě zárezov do vložky vosmere rovnobežnom s osou rotácie valcovejvložky ako čiary prieniku valcovej plochydutiny a častí ploch obsahujúcich v sebesteny drážok, před vložením vložky telesado plášťa telesa. V telese vložky sú vytvo-řené pripojovacie otvory pre pripojenie na-pájacej tlakovej vetvy, odtokovej netlakovejvetvy a dvoch vetiev regulovaného prieto-ku i pripojovacie kanály pre spojenie prie-storov, vzniknutých po přičlenění axiálnychproporcionálnych elektromagnetov k těle-su, s odtokovou vetvou. Vložka telesa je do 4 plášťa telesa vykládaná do valcovej dutinyvytvorenej v plášti telesa, a to vo smere kol-mom na pozdlžnu os dutiny pre vloženieposúvača. Do valcovej dutiny telesa s vytvo-řenými štyrmi pracovnými hranami je vlo-žený zložený posúvač. Posúvač sa skládá zválcového strmeňa posúvača, na ktorom jevytvořené dištančné prevýšenie. Dištančnéprevýšenie axiálně vymedzuje montážnu po-lohu dvojice prstencov pevne nasunutých zobidvoch koncov na strmeň. Dvojica prsten-cov má v kolmom smere na os rotácie přednasunutím na strmeň vytvořené škrtiaceprofilové drážky do telesa prstenca, a to zobidvoch stráň telesa prstenca. Konečnýválcový tvar posúvača sa dohotoví po na-sunutí a zafixovaní prstencov na strmeň apo kontrole tolerancií vytvořených štyrochpracovných hrán posúvača. Před vložením zloženého posúvača do du-tiny telesa ventilu je do telesa strmeňa vy-tvořený otvor, príp. dva otvory alebo zářezyvo smere kolmom na jeho os rotácie pre u-chytenie pružiny. Převod silového účinku na posúvač odaxiálneho proporcionálneho elektromagne-tu na úměrný zdvih posúvača, t. j. na úměr-né vychýlenie telesa posúvača z rovnováž-nej polohy vo smere od pósobiaceho elek-tromagnetu i zabezpečenie rovnovážnéhostavu ventilu pri súčasnom oddělení všet-kých vetiev hydraulického obvodu od sebavzájomne zabezpečuje jedna pružina, alebodvojica pružin. Pružina má tvar prutu s růz-ným priečnym prierezom a s pozdlžne tva-rovaným profilom, alebo je vytvořená voformě membrány s tvarovaným priečnymprierezom. Pre uchytenie pružiny (pružin)v telese ventilu sú vytvořené ložiská, umož-ňujúce nastavenie rovnovážného stavu ven-tilu pri jeho montáži. Navrhnutý tvar a u-chytenie pružiny (pružin) zásadným spůso-bom rieši problém převodu silového účinkuod elektromagnetu na posúvač na úměrnýzdvih tohoto posúvača pri dosiahnutí ma-lých zástavbových rozmerov celého ventilu.

Elektrohydraulický dvojčinný regulačnýprietokový ventil podl'a vynálezu je zobra-zený na připojených výkresoch, kde na obr.1 je zobrazené konštrukčné usporiadanieventilů v pozdížnom osovom řeze s jednoupružinou. Na obr. 2 je zobrazený priečnyrez ventilom pri usporiadaní s jednou pru-žinou. Na obr. 3 je zobrazené konštrukčnéusporiadanie ventilu v pozdížnom osovomřeze s dvojicou pružin. Na obr. 4 je zobra-zený priečny rez ventilov pri usporiadanís dvojicou. Na obr. 5 je zobrazené kon-štrukčné usporiadanie vložky telesa s vy-značenými drážkami pre vytvorenie pracov-ných hrán v dutině telesa v axonometric-kom pohfade. Na obr. 6 je zobrazené kon-štrukčné usporiadanie zloženého posúvačaa na obr. 7 sú zobrazené škrtiace profilovédrážky vytvořené do telesa prstenca.

Samostatné je vytvořený plášť 2 ventilo- 228567 5 vého telesa s dutinou pre postupné vlaženievložky 3 ventilového telesa, zloženého po-súvača, vytvořeného zo strmena 11 a z dvo-jice prsteneov 6 a pružiny (pružin) 8 spuzdrami 9 pružiny (pružin) 8. Vložka 3ventilového telesa je vyhotovená vo tvarevalca, v ktorom sú hlavně válcové plochydutiny 20 pře vloženie zloženého posúvačavytvořené vo smere kolmom na jeho os ro-tácie. Pracovně hrany pre výtokový režim21 a pracovně hrany pre vtokový režim 22sú vytvořené vo vložke 3 ventilového telesazárezmi vo tvare drážky tak, aby tieto zá-řezy přeťali válcová plochu dutiny 20 prezložený posúvač. Pracovně hrany pre vtoko-vý režim 21 i výtokový režim 22 vzniknu, akočiary prieniku valcovej plochy dutiny 20 prezložený posúvač a častí ploch obsahujúcichv sebe steny drážok. Vo vložke 3 ventilové-ho telesa sú vytvořené aj pripojovacie otvo-ry napájacej tlakovej vetvy 40, odtokovejvetvy 00 a dvoch vetiev regulovaného prie-toku 51 a 52 i prepojovacia drážka 14 prespojenie priestorov mechanickej vazby, kto-ré vzniknú po přičlenění dvoch axiálnychelektromagnetov 4 k plášťů 2 ventilovéhotelesa, s odtokovou vetvou 60.

Vložka 3 ventilového telesa je vkládanádo plášťa 2 ventilového telesa vo smere kol-mom na os valcovej dutiny 20. Po vloženívložky 3 ventilového telesa do plášťa 2 ven-tilového telesa je vytvořené teleso ventilu.Do vytvorenej valcovej dutiny 20 s pracov-nými hranami 21 a 22 je vložený zložený po-súvač. Zložený posúvač sa skládá z válco-vého strmena 11 posúvača, na ktorom je vy-tvořené dištančné prevýšenie 7. Toto di-štančné prevýšenie 7 axiálně vymedzujemontážnu polohu dvojice prstencov 6, pevnenasunutých z obidvoch koncov strmena 11na doraz k prevýšeniu 7. Obidva prstence 6majú před nasunutím na strmen 11 vytvo-řené do telesa prstenca v axiálnom smerena pracovných hranách škrtiace profilovédrážky 12, a to s odstupňovaným alebo sneměnným profilom v radiálnom smere. Ko-nečný válcový tvar zloženého posúvača sadohotoví po nasunutí a zafixovaní prsten-cov 6 na strmeft 11 a po kontrole toleranciívytvořených štyroch pracovných hrán nazloženom posúvači s profilovými drážkami 12. Před vložením zloženého posúvača dodutiny 20 je do telesa strmena 11 vytvoře-ný jeden alebo dva otvory (připadne záře-zy) 13 vo smere kolmom na jeho pozdížnuos pre uchytenie jednej alebo dvoch pružin 8. Jedna pružina alebo dvojica pružin 8 súv plášti 2 ventilového telesa uchytené doložísk 9. Pružina, alebo dvojica pružin 8 jevytvořená vo tvare prutu s rQznym priečnymprierezom a s pozdlžne tvarovaným profi-lom, alebo vo formě kruhovej membrány sozárezom a tvarovaným priečnym prierezom.

Ložiská 9 pre uchytenie pružiny alebo dvo- jice pružin 8 v plášti 2 ventilového telesa umožňujú súčasne nastavenie rovnovážného 6 stavu ventilu pri jeho montáži. Pružina, ale-bo dvojica pružin 8 zabezpečuje hlavně pře-vod silového účinku na zložený posúvač odaxiálnych proporcionálnych elektromagne-tov 4 přenášeného prostredníctvom tlač-ných tyčiek 10 elektromagnetov 4, a to naúměrný axiálny zdvih tohoto posúvača v du-tině 20. Pružina alebo dvojica pružin 8 za-bezpečuje aj rovnovážný, statický stav ven-tilu pri súčasnom oddělení všetkých vetiev,a to napájacej tlakovej vetvy 40, odtokovejvetvy 60 a dvoch vetiev regulovaného prie-toku 51 a 52 od seba navzájom, v důsledkuodstupňovania a prekrytia pracovných hránzloženého posúvača s profilovými drážkami 12 a pracovných hrán 21 a 22 v dutině te-lesa 20 pri fubovolnej montážnej poloheventilu, alebo pri odpojení riadiaceho elek-trického prúdu elektromagnetu. Pružina ale-bo dvojica pružin 8 sú so zloženým posúva-čom spojené pomocou otvoru alebo zářezu 13 v strmeni 11 zloženého posúvača.

Utesnenie priestorov mechanickej vazby plášťa 2 ventilového telesa a dvojice elek-tromagnetov 4 zabezpečujú tesniace krúžky 16. Přivedením elektrického prúdu cez svorky15 do jedného z dvojice elektromagnetov 4sa vyvodí na zložený posúvač prostredníc-tvom tlačnej tyčky 10 elektromagnetu sila,ktorá sposobí deformáciu pružiny alebo dvo-jice pružin 8, zodpovedajúcu velkosti vyvo-denej sily. Posunutie zloženého posúvača vdutině 20 sposobí posunutie štyroch pracov-ných hrán zloženého posúvača so škrtiaci-mi profilovými drážkami 12 oproti štyrompracovným hranám 21 a 22. Tak sa vytvoriasúčasne štyri škrtiace otvory vytvárané akoprieniky plochy určenej profilom drážok 12,vytvořených v prstencoch 6 zloženého po-súvača, valcovej plochy dutiny 20 pre po-súvač a ploch tvoriacich steny drážok s pra-covnými hranami 21 a 22.

Vytvořené škrtiace otvory majú také škr-tiace účinky, ktoré zabezpečujú v celom roz-sahu riadiaceho prúdu elektromagnetu 4spojité riadenie prietoku tlakovej tekutinyz napájacej tlakovej vetvy 40 do jednej zdvojice vetiev regulovaného prietoku 51 ale-bo 52 a súčasne z opačnej z dvojice vetievregulovaného prietoku 52 alebo 51 do odto-kovej vetvy 60.

Velkost prietoku tlakovej tekutiny z na-pájacej tlakovej vetvy do jednej alebo dru-hej vetvy regulovaného prietoku 51 alebo 52je závislá od velkosti budiaceho prúdu vcievke jedného z dvojice elektromagnetov 4. Od velkosti prúdu je závislá i velkostprietoku tekutiny z vetvy riadeného prieto-ku 51 alebo 52 pretekajúca do odtokovejvetvy 60.

Změna funkcie vetiev regulovaného prie- toku 51 a 52 na vtokový alebo výtokový re- žim umožňuje prepnutie budiaceho elektric- kého prúdu medzi dvojicou elektromagne- tov 4 alebo změna znamienka rozdielu ab-

Claims (4)

228567 solútnych hodnot velkostí budiacich prúdovobidvoch elektromagnetov. Elektrohydraulický dvojčinný regulačnýprietokový ventil s konštrukčným usporia-daním podl'a vynálezu može pracovat saxiálnym proporcionálnym elektromagne-tom roznych výrobcov pri dodržaní podmie-nok mechanickej a silovej vazby jadra e-lektromagnetu a systému ventilu. Dvojčinnýregulačný prietokový ventil bez ovládacíchelektromagnetov može tiež pracovat v rdz- nych iných systémoch s vhodným silovýmpdsobením, ručné ovládanie nevynímajúc,kde je potřebné transformovat riadiaci silo-vý účinok alebo signál na úměrný prietoktlakovej tekutiny, alebo na úměrné škrtia-ce účinky v obvodoch s pretekajúcou tlako-vou tekutinou pri možnej záměně režimudvoch nezávislých vetiev regulovaného prie-toku na vtokový režim alebo na výtokovýrežim. PREDMET

1. Elektrohydraulický dvojčinný regulač-ný prietokový ventil so zloženým telesomventilu, pozostávajúceho z plášťa telesa sválcovou dutinou a z vložky telesa vo tvarevalca, v ktorej sú hlavně válcové plochy du-tiny pre vloženie zloženého válcového po-súvača, vytvořené vo smere kolmom na jejos rotácie i štyri pracovně hrany zárezmido vložky telesa před jej vložením do val-covej dutiny plášťa telesa vo tvare drážoktak, aby tieto zářezy přeťali valcovú plochudutiny pre zložený posúvač, ktorý má štyripracovnu hrany opatřené radiálnymi profi-lovými drážkami, pričom je axiálně pohyb-livo uložený vo valcovej dutině telesa soštyrmi pracovnými hranami, ktoré v static-kej polohe oddefujú priestory spojené s na-pájacou tlakovou vetvou, s odtokovou vet-vou a s dvojicou vetiev regulovaného prie-toku, pričom stabilná statická poloha aleborovnovážný stav posúvača je zabezpečenýsilovým účinkom jednej pružiny, alebo dvo-jice pružin, ktoré súčasne zabezpečujú pře-vod silového účinku od jedného z dvojiceaxiálnych proporcionálnych elektromagne-tov na velkost vychýlenia posúvača z rov-novážnej statickej polohy, v dosledku čohosa na prieniku ploch vytvárajúcich pracov-ně hrany dutiny telesa a ploch tvoriacichprofilové drážky v pracovných hranách, zlo-ženého posúvača vytvoria škrtiace otvoryzabezpečujúce spojité riadenie prietoku tla-kovej tekutiny z napájacej tlakovej vetvydo jednej z vetiev regulovaného prietoku a vynalezu súčasne z druhej z vetiev regulovaného prie-toku do odtokovej vetvy v závislosti od vol-by elektromagnetu, a to silovým účinkomvyvodeným elektromagnetom podlá velkostipřivedeného budiaceho prúdu do jeho ciev-ky, vyznačujúci sa tým, že zložený posúvačsa skládá z válcového strmena (11), nakto-rom je vytvořené dištančné prevýšenie (7),axiálně vymedzujúce montážnu polohu dvo-jice prstencov (6), pevne nasunutých z obi-dvoch koncov strmena (11) na doraz k pre-výšeniu (7), pričom obidva prstence (6) má-jů před nasunutím na strmen (11) na pra-covných hranách prstenca (6) vytvořenéškrtiace profilové drážky (12) do telesa vaxiálnom smere s odstupňovaným alebo srovnakým profilom v radiálnom smere.

2. Elektrohydraulický dvojčinný regu-lačný prietokový ventil podlá bodu 1 vyzna-čujúci sa tým, že jedna pružina alebo dvo-jica pružin (8) je vytvořená vo formě prutua je uložená v ložiskách (9), uchytených vplášti (2) ventilového telesa s možnosťoujej posúvania vo ventilovom telese, pričomje pevne spojená so zloženým posúvačompomocou otvoru alebo zářezu (13) v strme-ni (11) zloženého posúvača.

3. Elektrohydraulický dvojčinný regulač-ný prietokový ventil podfa bodu 1 vyznaču-júci sa tým, že jedna pružina, alebo dvojicapružin (8) je vytvořená vo formě kruhovéjmembrány so zárezom pre jej spojenie sozloženým posúvačom pomocou zářezu (13)na strmeni (11) tohoto zloženého posúvača.

4 listy výkresov