Предохранительно-переливной клапан
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 F 16 К 17/06
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1 (21) 4848309/29 (22) 09.07.90 (46) 23.09.92. Бюл. ¹ 35 (71) Винницкий проектно-конструкторский технологический институт гидропневмоагрегатов (72) В.А.Кахно и И,Б,Матвеев (56) Авторское свидетельство СССР
¹ 1581952, кл. F 16 К 17/04, 1986.
Изобретение относится к машиностроител ьному гидро п ри воду, где применяются испытательные стенды, у которых испытательное давление определяется настройкой предохранительно-переливного клапана.
Известны предохранительные клапаны прямого и непрямого действия, содержащие подпружиненный стаканный грибковый запорный орган с дросселем.
Известен также предохранительный клапан с подачей расхода от насоса радиально к клапану второго каскада.
Наиболее близким к изобретению является предохранительно-переливной клапан, содержащий расположенный в корпусе запорный орган с поршневым чувствительным элементом, причем его поршневая полость сообщена каналом с входом, а надпоршне вая — с выходом, внутри которого находится- пружинный регулятор давления.
Однако известный предохранительнопереливной клапан недостаточно надежен из-за размещения пружины внутри клапана и неустойчивости характеристики.
Цель изобретения — повышение надежности клапана в работе.
» ЫХ«„1763780 А1 (54) ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНО-ПЕРЕЛИВНОЙ
КЛАПАН (57) Использование: в машиностроительных гидроп ри водах. Сущность изобретения: часть канала, сообщающего подпоршневую полость с входом, выполнена по оси запорного органа и в ней установлен винтовой дроссель, причем под- и надпоршневые полости сообщены дроссельным отверстием, 2 ил.
Поставленная цель достигается тем, что в предохранительно-переливном клапане, содержащем расположенный в корпусе запорный орган с поршневым чувствительным элементом, подпоршневая полость которого сообщена каналом с входом, а надпоршневая — с выходом, часть канала сообщающего подпоршневую полость с входом, выполнена по оси запорного органа и в ней установлен винтовой дроссель, причем под- и надпоршневые полости сообщены между собой дроссельным отверстием.
На фиг. 1 показан предлагаемый клапан; на фиг. 2 — график действующих на клапан сил при срабатывании, Предохранительно-переливной клапан содержит размещейный в корпусе 1 запорный орган 2. По оси запорного органа 2 установлен резьбовый стержень 3 с крепежной, предназначенной для перемещения, резьбовой частью и винтовым дросселем 4, выполняющим функцию регулятора давления. Канал 5 соединяет надпоршневую полость с выходом — каналом слива 6, Канал 7 соединяет дроссельное отверстие 8 (c обычной квадратичной характеристикой) с винтовым дросселем 8, имеющим линейную
1763780 характеристику, через подпоршневую полость 9. Канал 10 служит для подвода давления в часть канала 11 под торцом винтового дросселя 4 от входа — канала рабочего давления 12, соединяя ее одновременно с над- 5 поршневой полостью 13 через дроссель 4 и дроссельное отверстие 8.
В исходном положении, когда давление не выше настроечного давления в полости 9 не может преодолеть усилие, создаваемое 10 давлением в канале 11, и запорный орган 2 прижат к седлу, канал 5 не оказывает заметного сопротивления расчетному расходу жидкости, и надпоршневая полость 13 не участвует в балансе сил, действующих на 15 клапан.
Клапан работает следующим образом.
При установившейся температуре, а следовательно, и вязкости, что соответствует работе испытательного стенда, а также работе 20 любых гидроприводов в установившемся режиме, задают нужное давление, перемещая резьбовой стержень 3 с винтовым дросселем 4, при котором поток, проходящий через винтовой дроссель 4, создает, прохо- 25 дя канал 7 и дроссельное отверстие 8, перепад, благодаря чему давление в подпоршневой полости 9 преодолевает усилие, создаваемое давлением в части канала
11, и при подъеме запорного органа 2 в 30 направлении у соединяет выход- канал слива 6 и вход — канал рабочего давления 12, Винтовой дроссель 4 имеет линейную характеристику, описываемую выражением
Q- а4(Р1г-Рг), где Q — расход жидкости через винтовой дроссель 4 и дроссельное отверстие 8; а 4 — приведенный показатель гидравлических параметров винтового дросселя; 40
Р1г, P2 — силы действия на запорный орган 2.
Процесс движения жидкости вдоль винтовой впадины описывается известным выражением Дарси для ламинарного потока, 45 который обеспечивается при обычных расходах управления 0,2 ... 0,6 л/мин и вязкостях 0,1 Ст.
Дроссель 8 имеет квадратичную характеристику для обычного короткого отверстия с острыми краями:
Q= ав, Рг, где а в — коэффициент, характеризующий расход жидкости через дроссельное отверстие 8;
Рг — сила, действующая в подпоршневой полости.
После преобразований и упрощений, определив условия срабатывания как
Рг>Р1г, получают зависимость для даваа а4 ления срабатывания.
На фиг. 2 графически показано значение сил Р1г и Рг при нарастании давления до точки А и последующей работе клапана, поддерживающего давление на заданной величине.
Преимущества предохранительно-переливного клапана по сравнению с существующими заключаются в повышении надежности за счет выполнения регулятора давления в виде винтового дросселя, позволяющего настраивать на давление без пружины, часто лопающейся при дальнейшей работе испытательных стендов.
Формула изобретения
Предохранительно-переливной клапан, содержащий расположенный в корпусе запорный орган с поршневым чувствительным элементом, подпоршневая полость которого сообщена каналом с входом, а надпоршневая — с выходом, отл ича ю щи йся тем, что, с целью повышения надежности в работе, часть канала, сообщающего подпоршневую полость с входом, выполнена по оси запорного органа, в ней установлен винтовой дроссель, причем под- и надпоршневые полости сообщены между собой дроссельным отверстием.
t 5р ия а:г
Составитель В.Кахно
Техред М.Моргентал Корректор П.Гереши
Редактор Г,Бельская
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
Заказ 3444 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
