PL210528B1 - Hydrauliczny rozdzielacz hybrydowy - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest rozdzielacz hydrauliczny hybrydowy, który to przeznaczony jest zwłaszcza do sterowania pracą górniczych obudów zmechanizowanych.

Znany jest z opisu patentowego PL nr 168 135 rozdzielacz hydrauliczny, który to ma w korpusie umieszczone przesuwnie i podparte sprężyną dwa układy zaworowe, każdy tworzący trzy komory hydrauliczne - zasilania, spływu i sterowania. Układy zaworowe usytuowane są naprzeciw siebie, symetrycznie do płaszczyzny symetrii korpusu rozdzielacza. Rozdzielacz ma w korpusie umieszczony centralnie przesuwny wodzik, przez który przechodzi wychylna dźwignia. Wodzik ten jest połączony rozłącznie z dwoma układami zaworowymi, z których każdy jest zbudowany z skręconych z sobą dwóch suwaków, umieszczonych w gnieździe oraz korku korpusu, które to współpracują z czołami wodzika. Suwaki mają stopniowane średnice, usytuowane malejąco w kierunku usytuowanej centralnie dźwigni rozdzielacza, przy czym suwak pierwszy ma dwie stopniowane średnice, a suwak drugi ma średnicę najmniejszą i jest zakończony od strony pierwszego suwaka kołnierzem o średnicy większej niż średnica pierwszego suwaka. Na mniejszej średnicy pierwszego suwaka jest umieszczony przesuwnie grzybek o dwóch powierzchniach stożkowych. W stanie równowagi komory spływu i sterowania są połączone kanałami wykonanymi w większym suwaku. Przesterowanie rozdzielacza odbywa się za pośrednictwem wodzika działającego na czoło mniejszego suwaka, w wyniku wychylenia dźwigni.

Rozdzielacz hydrauliczny hybrydowy według wynalazku ma w korpusie zespoły grzybkowozaworowe z elementem przesuwnym na suwaku, które tworzą w korpusie obszary połączone z zasilaniem, spływem i obiektem sterowanym/odbiornikiem. Rozdzielacz charakteryzuje się tym, że suwak zespołu grzybkowo-zaworowego ma, na wydrążonej cylindrycznej części zaopatrzonej w kanały wylotowe, zabudowaną przesuwną tuleję z dwoma gniazdami zorientowanymi w stronę części stożkowogrzybkowej na suwaku.

W korpusie rozdzielacza, w jego osi wzdłużnej zabudowane są dwa pakiety tłoczkowozaworowe z suwakiem opisanym powyżej, przy czym stanowią one dwa mechanicznie zależne układy sterowania.

Suwak zespołu grzybkowo-zaworowego jest zakończony wystającym na zewnątrz korpusu rozdzielacza trzpieniem sterowniczym, za pomocą którego to jest realizowane sterowanie ręczne rozdzielaczem. W części środkowej suwaka, pomiędzy trzpieniem a częścią stożkowo-grzybkową znajduje się tłoczek, którym to suwak jest uszczelniony w korpusie rozdzielacza. Tłoczek ten ma powierzchnię sterowniczą, która wykorzystywana jest podczas sterowania rozdzielaczem za pośrednictwem impulsu hydraulicznego.

Rozdzielacz według wynalazku ma podwójną możliwość zasterowania - poprzez wychylenie dźwigni działającej na wystający na zewnątrz korpusu trzpień suwaka rozdzielacza lub poprzez zadziałanie impulsu hydraulicznego na znajdujący się w korpusie tłoczek rozdzielacza, przy czym obydwa te sposoby mogą w obrębie jednego rozdzielacza funkcjonować razem i jednocześnie niezależnie od siebie, lub też stanowić dla danego egzemplarza jedyny możliwy sposób sterowania, dlatego też rozdzielacz nazwano rozdzielaczem hybrydowym.

Rozdzielacz posiada pięć kanałów dla przepływającej przez niego cieczy hydraulicznej. Są to centralny kanał spływowy i dwa boczne kanały zasilania, przenikające korpus rozdzielacza na przelot tak, że wyloty kanałów usytuowane są na przeciwległych bocznych powierzchniach korpusu rozdzielacza oraz dwa kanały połączone z odbiornikami. Wyloty kanałów zasilania oraz spływowego otoczone są na jednej i zawsze tej samej stronie korpusu zatoczkami pod zabudowę uszczelnień. Wyloty kanałów przeznaczonych do połączenia z odbiornikiem są również otoczone zatoczkami pod zabudowę uszczelnień.

Rozdzielacz według wynalazku może być łączony za pośrednictwem bocznych powierzchni z innymi rozdzielaczami w układ bloku, który nie wymaga zabudowy na płycie rozdzielczej. W bloku tym, w wyniku połączenia odpowiednich wylotów kanałów spływowych, zasilających oraz sterowniczych, ciecz hydrauliczna ma utworzone kanały magistralne w samych rozdzielaczach, opływając przy tym pakiety zaworowo tłoczkowe w wewnętrznych komorach rozdzielaczy.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunku, który ukazuje rozdzielacz w półwidoku-półprzekroju wzdłużnym.

Rozdzielacz posiada dwa mechanicznie zależne od siebie w działaniu układy sterowania.

Rozdzielacz składa się z usytuowanego centralnie korpusu 1 z przelotowym otworem w osi wzdłużnej, na końcach którego mocowane są rozłącznie moduły sterownicze 22. Wewnątrz korpusu 1

PL 210 528 B1 zabudowane są dwa pakiety tłoczkowo-zaworowe 2. Pakiety tłoczkowo-zaworowe 2 usytuowane są naprzeciw siebie, symetrycznie do płaszczyzny symetrii korpusu 1. Pakiety tłoczkowo-zaworowe 2 są uszczelnione hydraulicznie wewnątrz korpusu 1 rozdzielacza. W skład pakietów tłoczkowozaworowych 2 wchodzi suwak 3, który to ma część tłoczkową 4 oraz część stożkowo-grzybkową 5. Suwak 3 jest zakończony trzpieniem 15 wystającym na zewnątrz korpusu 1, do wnętrza modułu sterowniczego 22. Część tłoczkowa 4 usytuowana jest w części środkowej suwaka 3, pomiędzy wystającym na zewnątrz korpusu 1 rozdzielacza trzpieniem 15 a częścią stożkowo-grzybkową 5 suwaka. Suwak 3 ma otwór wewnętrzny 6 oraz promieniowe wycięcia 7. Suwak 3 osadzony jest jednym końcem w gnieździe 8 usytuowanym w korpusie 1 w pobliżu płaszczyzny symetrii korpusu 1. Natomiast uszczelnioną częścią tłoczkową 4 wsunięty jest do cylindrycznego wnętrza gniazda stałego 9, usytuowanego w części końcowej korpusu 1. Cylindryczne wnętrze stałego gniazda 9 połączone jest poprzez skośne otwory 10 z wybraniem zewnętrznym 11. wykonanym na pobocznicy gniazda 9. Nadto, na części suwaka 3, znajdującej się pomiędzy gniazdami 8 i 9, nasunięta jest uszczelniana do niego tuleja przesuwna 12 wraz z nałożoną na nią sprężyną 13. Tuleja przesuwna 12 posiada wewnętrzne wybranie 14 z dwoma gniazdami zorientowanymi na jedną stronę grzybka 5 na suwaku 3. Ponadto, w skład pakietu wchodzi umieszczona wewnątrz suwaka 3 sprężyna 16, która jednym końcem opiera się o dno wewnętrznego otworu w suwaku 3, a drugim oparta jest na kołnierzu drążka 17, usytuowanego pomiędzy pakietami tak, że końce drążka 17 znajdują się w otworach wewnętrznych 6 suwaka 3. W modułach sterowniczych 22, mocowanych na końcach korpusu 1 usytuowane są dźwignie centralne 23, do ręcznego sterowania rozdzielaczem. Na górnej powierzchni rozdzielacza, w widoku jak na rysunku, usytuowane są sterowniki 26, których to wyjścia połączone są hydraulicznie, poprzez gniazda 27 i kanały 28 wykonane w korpusie 1 rozdzielacza, z powierzchnią czołową części tłoczkowej 4 suwaka 3, patrząc od strony modułu sterowniczego 22.

Rozdzielacz posiada pięć kanałów dla przepływającej przez niego cieczy hydraulicznej. Są to trzy kanały przenikające korpus rozdzielacza na przelot - jeden centralny kanał spływowy 18 i dwa boczne kanały zasilania 19 oraz dwa kanały sterownicze 20, zakończone gniazdami Stecko 21, które przeznaczone są funkcjonalnie pod zabudowę giętkich przewodów hydraulicznych. W usytuowaniu jak na rysunku, wyloty kanałów spływowego 18 oraz zasilania 19, przenikających korpus rozdzielacza na przelot, usytuowane są na równoległych do płaszczyzny rysunku powierzchniach bocznych korpusu 1 rozdzielacza, a wyloty kanałów sterowniczych 20 usytuowane są w dolnej części rozdzielacza. Wyloty kanałów 18 i 19 otoczone są na jednej i zawsze tej samej stronie zatoczkami pod zabudowę uszczelnień. Również wyloty kanałów 20 otoczone są zatoczkami pod zabudowę uszczelnień. Umożliwia to mocowanie w miejsce gniazd 21 elementów armatury sterowniczej, pojedynczych, jak zawór zwrotny lub złożonych, wiążących funkcjonalnie oba gniazda rozdzielacza, lub rozdzielaczy sąsiednich.

Rozdzielacze według wynalazku mogą być montowane w układ bloku, bez konieczności montowania ich na płytach rozdzielczych, przy czym istnieje możliwość montowania rozdzielaczy o różnych wielkościach. W przypadku montażu większej ilości rozdzielaczy w układ bloku, ciecz hydrauliczna ma utworzone kanały magistralne w samych rozdzielaczach, opływając przy tym w wewnętrznych komorach rozdzielacza pakiety zaworowo tłoczkowe 2. W czasie montażu tak skonstruowanych rozdzielaczy spełniona musi być jednakże zasada montażu rozdzielaczy od największych do najmniejszych, idąc za kierunkiem przepływu cieczy w magistralach zasilających.

Działanie rozdzielacza przedstawia się następująco:

Rozdzielacz przedstawiony na rysunku znajduje się w stanie spoczynkowym. W położeniu tym centralny kanał spływowy 18 połączony jest hydraulicznie poprzez wewnętrzny otwór 6 oraz promieniowe wycięcia 7 wykonane w suwaku 3, wewnętrzne wybranie 14 w tulei przesuwnej 12 oraz wewnętrzne wybranie i skośne otwory 10 wykonane w gnieździe stałym 9, prowadzące do wybrania zewnętrznego 11, tworzącego względem otworu w korpusie rozdzielacza 1 komorę połączoną kanałem 20 z wylotowym gniazdem zewnętrznym 21. Oznacza to, że wszelkie odbiorniki, podłączone do gniazd 21 rozdzielacza, są połączone ze spływem i pozostają w spoczynku.

Położenie nominalne rozdzielacza ustalone jest przez dwie sprężyny 16, które oddziaływując na siebie poprzez drążek 17, wywierają nacisk na dna wewnętrznych otworów w suwakach 3 i powodują, że czoła ich tłoczków opierają się o ścianki skręconych z rozdzielaczem modułów sterowniczych 22. Przenikający przez otwór w korpusie modułu sterowniczego 22 trzpień 15 suwaka 3 naciska swym czołem na znajdujący się w module sterowniczym 22 element układu dźwigniowego powodując, że dźwignia 23 zajmuje położenie jak na rysunku.

PL 210 528 B1

Rozdzielacz może być przesterowany w dwojaki sposób - poprzez zadziałanie impulsu hydraulicznego na tłoczek rozdzielacza lub poprzez wychylenie dźwigni, przy czym obydwa te sposoby mogą w obrę bie jednego rozdzielacza funkcjonować razem i jednocześ nie niezależ nie od siebie i dlatego nazwany jest rozdzielaczem hybrydowym.

Podczas sterowania ręcznego dźwignia centralna 23 jest wychylana w stronę korpusu 1 rozdzielacza, powodując przesunięcie suwaka 3 oraz zabudowanej na nim tulei przesuwnej 12 w kierunku gniazda 8. W rozdzielaczu sterowanym impulsem hydraulicznym, medium hydrauliczne oddziaływując na czoło części tłoczkowej 4 suwaka 3 od strony modułu sterowniczego 22 powoduje przesunięcie suwaka 3 oraz nieco później i o mniejszy dystans tulei przesuwnej 12 w kierunku gniazda 8. Jedno i drugie zadziałanie powoduje, że suwak 3, przesuwając się, najpierw dociśnie swoją stożkową powierzchnią do gniazda wewnętrznego znajdującego się w zabudowanej na nim tulei przesuwnej 12, przez co odetnie połączenie centralnego kanału spływowego 18 rozdzielacza z opisywanymi uprzednio połączeniami do gniazda 21 sterującego odbiornikiem. Następnie suwak 3 przesunie w prawo tuleję przesuwną 12, powodując przez to oderwanie się czołowej części tulei przesuwnej 12 od części stożkowej gniazda stałego 9.

Przestrzeń, pomiędzy cylindrycznym wybraniem wewnętrznym w korpusie rozdzielacza a zewnętrzną powierzchnią gniazda przesuwnego, ograniczona z obu boków czołową powierzchnią gniazda stałego 9 oraz czołową powierzchnią gniazda suwaka 3, przenika się z przelotowym dla korpusu rozdzielacza kanałem zasilającym 19. Zatem w momencie zetknięcia gniazda wewnętrznego w tulei przesuwnej 12 ze stożkową powierzchnią suwaka 3, następuje w konsekwencji dalszego jego przesuwu oderwanie się tulei przesuwnej 12 od stożkowej części gniazda stałego 9. Powoduje to jednocześnie odcięcie dróg połączeń hydraulicznych gniazda 21 odbiornika od spływu i połączenie go z komorą zasilania. Oznacza to, że teraz ciecz hydrauliczna pod ciśnieniem płynie do odbiornika. Przy czym, jak wynika z poprzedniej części opisu, odbiornik - na przykład siłownik hydrauliczny, może być zasilany z gniazda 21 bezpośrednio, lub też poprzez przymocowane do rozdzielacza w miejsce gniazd 21 elementy armatury sterowniczej.

Z połączenia różnej ilości rozdzielaczy według wynalazku oraz elementów armatury sterowniczej można uzyskiwać gniazda rozdzielczo-zaworowe dostosowane do sterowania różnych - złożonych odbiorników - jakimi są sekcje obudów zmechanizowanych, stosownie do założonej logiki ich działania, przy czym rozdzielacze muszą być dokręcane do siebie bokami, równolegle do płaszczyzny rysunku, zaś elementy armatury sterowniczej - wiążące funkcje impulsów wyjściowych z rozdzielaczy w miejsce przedstawionych na nim gniazd Stecko. Istotne jest, że rozdzielacz ten nie wymaga zabudowy na płycie rozdzielczej w celu łączenia go w blok z innymi rozdzielaczami oraz z innymi elementami armatury sterowniczej.

Claims (9)

1. Hydrauliczny rozdzielacz hybrydowy, sterowany mechanicznie i/lub hydraulicznie, zawierający w korpusie zespół grzybkowo-zaworowy, znamienny tym, że ma w korpusie (1) suwak (3), na którego wydrążonej cylindrycznej części z kanałami wylotowymi ma zabudowaną przesuwną tuleję (12) z dwoma gniazdami zorientowanymi w stronę części stożkowo-grzybkowej (5) na suwaku (3).

2. Hydrauliczny rozdzielacz hybrydowy według zastrz. 1, znamienny tym, że suwak (3) jest zakończony wystającym na zewnątrz korpusu (1) rozdzielacza trzpieniem (15), a w części środkowej, pomiędzy trzpieniem (15), a częścią stożkowo-grzybkową (5) ma tłoczek (4), którym jest uszczelniony w korpusie (1).

3. Hydrauliczny rozdzielacz hybrydowy według zastrz. 1, znamienny tym, że w jednym korpusie (1) zawiera dwa pakiety tłoczkowo-zaworowe (2), zabudowane w jednej osi.

4. Hydrauliczny rozdzielacz hybrydowy według zastrz. 3, znamienny tym, że ma dwa mechanicznie zależne układy sterowania.

5. Hydrauliczny rozdzielacz hybrydowy według zastrz. 2, znamienny tym, że jeden z układów sterowania jest układem mechanicznym, a drugi układem hydraulicznym.

6. Hydrauliczny rozdzielacz hybrydowy według zastrz. 2, znamienny tym, że ma dwa układy sterowania mechaniczne.

7. Hydrauliczny rozdzielacz hybrydowy według zastrz. 2, znamienny tym, że ma dwa sterowniki hydrauliczne.

PL 210 528 B1

8. Hydrauliczny rozdzielacz hybrydowy według zastrz. 1, znamienny tym, że ma centralny kanał spływowy (18) oraz dwa boczne kanały zasilania (19), przenikające korpus (1) rozdzielacza na przelot, których to wyloty są usytuowane na przeciwległych bocznych powierzchniach korpusu (1) rozdzielacza i otoczone na jednej i zawsze tej samej stronie korpusu zatoczkami pod zabudowę uszczelnień, a ponadto ma dwa kanały sterownicze (20) połączone z odbiornikiem na powierzchni prostopadłej do powierzchni przenikających przez kanały (18), (19).

9. Hydrauliczny rozdzielacz hybrydowy według zastrz. 8, znamienny tym, że zespół rozdzielaczy z odpowiednio połączonymi wylotami kanałów spływowych, zasilających oraz sterowniczych tworzy układ bloku, a kanały magistralne powstałe z połączenia rozdzielaczy obejmują obszary komór wewnętrznych poszczególnych rozdzielaczy, którymi to medium hydrauliczne opływa pakiety zaworowo-tłoczkowe (2).