Золотниковое распределительное устройство и способ его сборки

 

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.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам

1 (21) 485931 9/29 (22) 16.08.90 (46) 30.1193 Бюл. Ия 43 — 44 (71) Головное конструкторское бюро Научно-производственного объединения "Энергия" (72) Сунгуров Ю.В„Чеканов В.В. (73) Головное конструкторское бюро Научно-npo— изводственного объединения "Энергия" (54) ЗОЛОТНИКОВОЕ РАСПРЕДЕЛИТЕПЬНОЕ

УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ЕГО СБОРКИ (В) RU (11) 2803850 С1 (51) 5 F15813 IQ (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

Нг = 2 r cos (05 (агсз!и " +

à h — r + r >

+ arcsin

2 r

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. M., Машгиз, 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 Г„Шерер 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, зафиксированнь и относительно проворота вокруг корпуса с хвостоииком и щелевыми пазами, Известное золотникоиое распределительное устройство позволяет получить нулевое перекрытие. обеспечивающее высокую чувствительность, однако эта чувствительность снижается иэ-эа 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, М„Машгиэ, 1963. с. 454, фиг. 313). где r — внутренний радиус канавки под разжимное кольцо;

h — высота сегмента с радиусом г;

Недостатком указанного способа явля-. ется воэможность проворота золотника относительно своей оси.

Известен способ сборки золотникового распределительного устройства, принятого авторами за прототип (см. Блэкборн Дж„

Ритхоф Г., Шерер Жд. Л, Гидравлические и пневматические силовые системы управления, с, 232-233).

10 Указанный способ сборки включает установку плоского золотника с хвостовикам в прямоугольной формы канал в корпусе устройства который одновременно является ограничителем перемещения золотника в поперечной плоскости.

Недостатком такого способа является необходимость выполнения в кор .се канала прямоугольной формы.

Целью изобретения является устране20 ние указанных недостатков, а именно повышение технологичности и надежности, а также чувствительности.

Цель достигается тем, что в известном золотниковом распределительном устройстве. содержащем корпус с подводящими отверстиями и золотник с хвостовиком и щелевыми пазами, разделенными перемычкой, золотник выполнен цилиндрическим, а перемычки между пазами выполнены в виде

30 штифтов, установленных в отверстиях золотника, соответствующих подводящим отверстиям вкорпусе,,и оно снабжено установленным на корпусе посредством разжимного кольца с зевом ограничителем

35 вращения золотника, выполненного в виде цилиндрического сегмента, при этом на корпусе с одной стороны в плоскости, перпендикулярной оси, выполнен паз, а на золотнике со стороны хвостовика выполнена лыска, контактирующая с основанием сегмента, установленного в пазу корпуса, причем на наружной поверхности корпуса и сегмента выполнена кольцевая канавка под разжимное кольцо, а величина зева кольца

45 Н выполнена меньшей Н1 и раиной или большей чем Нр, т.е. Н1>Н Н, где

Н =2 r sin (05 агссоэ (1 — — ) j; и г г) — внутренний радиус канала. корпуса под золотник.

Цель достигается также тем, что и известном способе сборки эолотникового рас2003850

15

40

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, cosMeщая 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 способа поясняется 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, — 0cновы 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 6 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 floBOpoту 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 Н Нг(при зеве меньше размера

2003850

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 Л БОЕ Н определяQ ется по формуле Нг=2 r sin —, Величина угла

2 а определяется иэ Л h БО1А, EOiA, ЖОА и ГОА, где а=180- — - . Угол - опреде2 2 2 ляется из формулы

Откуда

15 2

= 2 r sin

«2Ь.r — h ««2

h-r+r r

Н =2 rsin а, имеем

Н> =2 r cos (90 — 0,5 (arcsin

+ arcsln—, 2h r — П или

Нг = 2 r cos (0,5 (arcsln

2 h — r+r r — h — г+г

2 r

+ агсз1п

Затем один конец кольца 13 устанавливают в плоскости среза паза 10, после чего 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 устанавливают сегмент 11 на срез и, надавливая на 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, 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 Н<Н1(при зеве больше размера Н1 сегмент имеет возможность выпасть из паза). Величина зева

14 Н1 определяется из геометрии расположения кольца 13 на корпусе 2, когда кольцо

13 одним концом расположено в плоскости среза, а другим концом — в вертикальной

1=2 lgqp- =2 r sin (=2

Подставляя выражение угла а формулу

Угол определяется из формулы т-0,5(l+rr)=2 r sin . гДе 0,51- «2hr - h, а

0.5n= 2 (h — г+г1) r> — (h — r+r ) 10 m= 2hr — Л +

+ 2(h — r+rq)rq — (h — r+rq) плоскости, проходящей через ось корпуса 2

20 (см, фиг. Зг). Из Л АОБ Н1 определяется по а1 формуле Н1=2 rsin —, где угол а1 опреде2 ляется и ЛАОВ по формуле с1 =arccos(1—

На этом сборка золотникового распределительного механизма заканчивается, Использование предлагаемого устройства позволяет по сравнению с существую30 щим повысить надежность работы устройства путем повышения чувствительности за счет обеспечения нулевого перекрытия управляющих кромок корпуса и золотника, Это достигается благодаря

35 уменьшению трения между корпусом и золотником посредством применения цилиндрического золотника и фиксатора его от поворота в виде цилиндрического сегмента.

Применение цилиндрического золотника

10

2003850

r+r Я

2 ° r

Н1= 2 r. эЬ 0,5 (8rccos 1 ——

Н2 = 2 г cos 0,5 ( (агсв п — +

r 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, h=7 мм и r -5 мм при установке кольца по способу, приведенному в книге П. И. Орлова. Основы конструирования M.: Машиностроение, 1977, с. 556, рис, 516, при зеве кольца H=5 мм и угле раскрытия зева а =36 24 величина зева кольца Н увеличивается до 12 мм (зэмерена при сборке), а угол раскрытия зева аг до 97 10 (см. фиг.

56). При установке кольца по предлагаемому способу при зеве кольца H=Hz-6 мм и угле раскрытия зева а> =44 величина зева кольца Н увеличивается до 8,55 мм (эамерена при сборке), а угол раскрытия зева а до

Формула изобретения

1. Золотниковое распределительное устройство, содержащее корпус, выполненный с подводящими и отводящими отверстиями и пазом,,установленный в корпусе цилиндрический золотник с хвостовиком, имеющим лыску, и осевыми щелевыми пазами, разделенными установленными в золотнике напротив подводящих отверстий корпуса перемычками, выполненными в виде штифтов, ограничитель поворота золотника, выполненный в виде цилиндрического сегмента, установленного в пазу корпуса и контактирующего своим основанием с лыской хвостовика, и разжимное кольцо с зевом, установленное в кольцевой канавке, которая выполнена нэ наружной поверхности корпуса и цилиндрического сегмента, отличающееся тем, что, с целью повышения технологичности сборки, паэ в корпусе выполнен в плоскости, перпендикулярной его оси, а величина Н зева разжимного кольца выполнена размером, определяемым формулами

H»H>Hg;

64 38 (см. фиг, 5а). При зеве кольца Н>Нт деформация кольца будет еще меньше, так как первоначальный угол раскрытия зева увеличивается с увеличением величины зева

5 H. 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 про10 изводятся вручную.

На предприятии-заявителе разработана техническая документация, изготовлены опытные образцы, которые были собраны по предложенному способу. Испытания t5 опытных образцов показали надежности в работе, высокую чувствительность и высокую технологичность при изготовлении устройства и его сборке.

20 (56) Авторское свидетельство СССР

N 1650968, кл. F 15 В 13/02, 1989;

30 где Н - максимальное значение величины зева разжимного кольца;

Hz - минимальное значение величины зева разжимного кольца;

35 r - внутренний радиус канавки под разжимное кольцо;

h - высота сегмента с радиусом r;

r1 - 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 стен50 ку 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

55 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 сво2003850

Я бодный 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

2003850

Производсгвенно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина 101

Редактор

Заказ 3317

Составитель Ю.Сунгуров

Техред М.Моргентал Корректор Н. Кешеля

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5