Золотниковый гидрораспределитель

 

Использование: в составе гидросистем изделий авиационной и ракетной техники. Сущность изобретения: в цилиндрической расточке установлена с радиальным зазором уплотнительная гильза с несимметричным вырезом. Плунжер размещен в гильзе. В корпусе концетрично основной выполнена дополнительная расточка. Гильза снабжена буртом, размещенным в дополнительной расточке между корпусом и крышкой с осевым зазором для компенсации температурного расширения и отклонений геометрической формы бурта и дополнительной расточки. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроительной гидравлике и может быть использовано в составе гидросистем изделий авиационной и ракетной техники.

Известен золотниковый гидрораспределитель, содержащий корпус, с установленной в нем золотниковой парой плунжером и гильзой [1] Недостатком этого гидрораспределителя является установка гильзы в корпусе посредством запрессовки, что может вызывать заклинивание плунжера в гильзе при деформациях (например, температурных) корпуса.

Этого недостатка частично лишен золотниковый гидрораспределитель, содержащий корпус, в цилиндрической расточке которого установлена с радиальным зазором уплотненная резиновыми кольцами гильза и плунжер, размещенный в гильзе, выбранный в качестве прототипа [2] Фиксация гильзы в осевом направлении обеспечивается упором торцев гильзы в цилиндрические втулки. Наличие радиального зазора снижает вероятность заклинивания, но не устраняет полностью. Изгиб гильзы такого гидрораспределителя может возникнуть вследствие ее осевого нагpужения за счет сил, поджимающих торцы гильзы друг к другу. Если гильза имеет осесимметричное поперечное сечение по всей длине, изгиба не происходит вследствие большой жесткости гильзы. Но если гильза ослаблена различными вырезами на ней (см. например, [3]), служащими для размещения органов управления плунжером, заклинивание плунжера происходит очень часто. За счет несимметричного поперечного сечения гильзы в месте выреза относительно ее оси возникает явление внецентренного сжатия гильзы, что приводит к ее изгибу и заклиниванию плунжера, следствием чего является отказ гидроусилителя. Таким образом, недостатком такого золотникового гидрораспределителя является малая надежность.

Техническим результатом, достигаемым с помощью изобретения, является повышение надежности за счет устранения заклинивания плунжера в гильзе вследствие ее изгиба.

Этот результат достигается за счет того, что в известном золотниковом гидрораспределителе, содержащем корпус, в цилиндрической расточке которого установлена с радиальным зазором уплотненная гильза с несимметричным вырезом, плунжер, размещенный в гильзе, и крышку, в корпусе концентрично основной выполнена дополнительная расточка, гильза снабжена буртом, размещенным в дополнительной расточке между корпусом и крышкой с осевым зазором для компенсации температурного расширения и отклонений геометрической формы бурта и дополнительной расточки. Совокупность всех указанных существенных признаков позволяет обеспечить устранение внецентренного сжатия гильзы (за счет ее установки без упора в стенку корпуса) без существенного снижения точности гидрораспределителя, что было бы неизбежным в случае простой установки гильзы в корпусе с зазором (зазор в этом случае был бы значителен вследствие больших допусков на длину гильзы и глубину расточки под нее и значительной разности тепловых деформаций гильзы и корпуса на всей длине гильзы). Наличие специального бурта и дополнительной расточки позволяет существенно снизить зазор, в котором может перемещаться гильза в осевом направлении. Устранение заклинивания плунжера и приводит к повышению надежности.

На чертеже приведен предлагаемый гидрораспределитель.

Золотниковый гидрораспределитель содержит корпус 1, в расточке которого установлена гильза 2 с плунжером 3. На гильзе 2 выполнен вырез 4, в который входит качалка 5, управляющая перемещением плунжера 3 за счет взаимодействия ее с соплами 6, установленными в плунжере 3. Гильза 2 установлена в корпусе 1 с радиальным зазором, уплотнение полостей гидрораспределителя осуществляется за счет резиновых уплотнений 7, размещенных в канавках 8 на гильзе 2. В корпусе 1 выполнена дополнительная расточка 9, в которой размещен бурт 10. На корпусе 1 установлена крышка 11 посредством винтов 12. Бурт 10 размещен в дополнительной расточке 9 с осевым зазором. Гильза 2 может свободно перемещаться в корпусе 1 в пределах этого зазора. Величина этого зазора выбирается из следующих соображений. Бурт 10 не должен быть защемлен между стенкой расточки 9 и крышкой 11, ибо это вызвало бы перекос продольной оси гильзы 2 относительно оси расточки под нее в корпусе 1 и упор гильзы 2 в корпус 1 в радиальном направлении по ее наружному диаметру, следствием чего были бы изгиб гильзы и заклинивание плунжера. Таким образом, необходимый минимальный зазор, с которым бурт установлен в расточке 9, должен превышать сумму допусков на отклонение геометрической формы бурта и расточки, и величины максимальной температурной деформации бурта относительно расточки 9 корпуса 1 (так как обычно корпус и гильза выполняются с целью снижения массы из различных материалов). Для конкретной конструкции золотникового гидрораспределителя, минимальная величина этого зазора 0,000012 м. В корпусе 1 выполнены также магистрали 13.

Золотниковый гидрораспределитель работает следующим образом.

При перемещении качалки 5 в каком-либо направлении из указанных стрелками она за счет взаимодействия с соплами 6 вызывает соответствующее перемещение плунжера 3 относительно гильзы 2, что вызывает изменение расходов в магистралях 13, соответствующее управляющему перемещению качалки 5. Деформации корпуса 1 не вызывают изгиба гильзы 2, так как она установлена в расточке корпуса 1 с радиальным зазором. Так как гильза 2 установлена с осевым зазором между стенкой корпуса 1 и крышкой 11, то это исключает появление осевых сил на гильзе 2, наличие которых влечет за собой изгиб гильзы 2, ослабленной вырезом 4, и заклинивание в ней плунжера 3. В осевом же направлении гильза 2 фиксируется за счет бурта 10, размещенного в дополнительной расточке 9. Так как бурт установлен с зазором, то гильза 2 разгружена от изгибающих усилий, и заклинивания плунжера не происходит. Естественно установка гильзы 2 с зазором в осевом направлении приводит к снижению точности регулирования, так как гильза 2 имеет возможность перемещаться относительно плунжера 3 (в наихудшем случае на величину указанного зазора) и искажать расчетные характеристики гидрораспределителя. Но так как величина зазора по абсолютной величине мала, в большинстве случаев этим снижением точности можно пренебречь. Для предлагаемой конструкции при величине хода золотника l 0,003 м и величине зазора B 0,000012 м относительная погрешность А, обусловленная осевой подвижностью гильзы, составила A × 100% × 100% 0,4% что вполне удовлетворяет требованиям технического задания. Точность гидрораспределителя может быть повышена путем ужесточения требований к допускаемым отклонениям форм и поверхностей бурта и дополнительной расточки, которые вносят максимальный вклад в величину необходимого зазора. В результате использования изобретения были устранены случаи заклинивания плунжера в гильзе, что вызвало повышение надежности золотникового гидрораспределителя. Обеспечение работоспособности устройства при наличии в гильзе выреза в довольно жестких условиях эксплуатации и высоких требованиях к надежности весьма важно для дорогостоящих объектов авиационной и космической техники.

Формула изобретения

ЗОЛОТНИКОВЫЙ ГИДРОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ, содержащий корпус, в цилиндрической расточке которого установлена с радиальным зазором уплотненная гильза с несимметричным вырезом, плунжер, размещенный в гильзе, и крышку, отличающийся тем, что в корпусе концентрично основной выполнена дополнительная расточка, гильза снабжена буртом, размещенным в дополнительной расточке между корпусом и крышкой с осевым зазором для компенсации температурного расширения и отклонений геометрической формы бурта и дополнительной расточки.

РИСУНКИ

Рисунок 1