Комбинированный клапан

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05.05.80 (21) 2937915/25-08 с присоединением заявки ¹вЂ” (23) Приоритет— (5I) М. Кл.

F 16 К 17/10

Гасударственный квмлтет

Опубликовано 15.02.82. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 25.02.82 (53) УДК 621.646 (088.8) пп делам лзвбретеннй к orrpbmw (72) Автор изобретения

С т

Б. Т. Ситников

Пензенский политехнический институт (71) Заявитель (54) КОМБИНИРОВАННЫЙ КЛАПАН

Изобретение относится к контрольно-регулирующей аппаратуре объемного гидропривода машин и механизмов и может быть использовано в многоцелевых испытательных стендах, гидроприводах машин и станков с высокими скоростями рабочих органов и жесткими требованиями по стабилизации давления в системе, а также в указанных гидроприводах для частичной разгрузки насоса в момент холостого хода, предохранения от перегрузок и поддержания одновременно постоянства различного по величине давления в двух автономных напорных магистралях, а также редуцирования давления при питании аппарата от одного насоса.

Известен клапан, содержащий разделяющий напорную и сливную магистрали основной запорный орган, управляющая полость которого сообщена дроссельным отверстием с напорной магистралью и со сливом разгрузочным каналом, перекрываемым установленным в расточке корпуса управляющим клапаном с регулируемым усилием затяжки пружины (1).

Недостатком этого устройства является то,,что оно позволяет осуществлять только функции предохранения.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства.

Указанная цель достигается тем, что в корпусе выполнены две, связанные с рабочими магистралями полости, сообщенные между собой отверстием и установлен пе10 рекрывающий это отверстие в двух крайних положениях, нагруженный пружиной с регулируемым усилием затяжки, дополнительный запорный орган с осевой направляющей, закрепленной на корпусе, причем дополнит5 тельный запорный орган выполнен в виде плунжера, входящего в расточку корпуса, а разгрузочный канал выполнен в направляющей. Кроме того, на направляющей установлено упорное кольцо, ограничивающее перемещение запорного органа в направле20 нии действия пружины, а на поверхности направляющей выполнены лыски, сообщающие полость под дополнительным запорным органом со сливом при перемещении его против действия пружины.

905566

Комбинированный клапан содержит размещенные в корпусе 1 основной запорный орган 2, разделяющий напорную 3 и сливную 4 магистрали. Управляющая полость 5 сообщена дроссельным отверстием 6 с напорной и со сливной магистралями разгрузочным каналом 7, перекрываемым управляющим клапаном 8, нагруженным пружиной 9, имеющим узел 10 настройки. В кор-. пусе выполнены полости 11 и .12, связанные с рабочими магистралями и сообщенные между собой отверстием 13. В расточке 14 корпуса установлен дополнительный запорный орган 15, выполненный в виде нагруженного пружиной 16 с регулируемым усилием затяжки плунжера и перекрывающий отверстие 13. На корпусе установлена осевая направляющая 17 плунжера, и в ней выполнен разгрузочный канал 7. На направляющей установлено упорное кольцо 18, ограничивающее перемещение дополнительного запорного органа в направлении действия нагружающей его пружины. Кроме того, на боковой поверхности направляющей выполнены лыски 19, сообщающие полость под дополнительным запорным органом с сливной магистралью. Устройство включено в систему, содержащую насос 20, реверсивный золотник 21, гидродвигатель 22. Включение комбинированного клапана на различных режимах осуществляется за счет коммуникаций 23 — 31.

Устройство работает следующим образом.

Работа в режиме клапана прямого действия возможна в гидросистемах с постоянным расходом, когда требуется достаточное быстродействие. При этом пружина 9 управляющего клапана затягивается полностью, упорное кольцо снято, дополнительный запорный орган 15 закрыт, подвод жидкости от насоса 20 осуществляется по рабочим магистралям 23 — 24 — 27 в полость 1 1, а полость 12 связана со сливом. При превышении усилием давления в полости 11 уси. лия настройки пружины 16 запорный орган

15 открывается и сообщает полость 11 с полостью 12 и со сливом.

Работа аппарата в режиме клапана непрямого действия возможна в системах со значительным расходом, способным изменяться в определенных пределах. Пружина !

6 при этом затягивается полностью, упорное кольцо 13 снято, рабочая магистраль, связанная с полостью 11, перекрыта. Подвод жидкости от насоса 20 осуществляется по магистралям 23 — 25.

При превышении усилием давления усилия пружины 9, управляющий запорный орган 8 открывается, образуя расход в сливную магистраль 4. За счет дросселя 6 между напорной магистралью 3 и управляющей полостью 5 образуется перепад давления и основной запорный орган 2 открывается, сообщая магистрали 3 и 4.

1о

SS го

25 зо зз ао

so

Работа аппарата в режиме клапана непрямого действия совместно с клапаном прямого действия возможна в системах с жесткими требованиями по ограничению заброса давления в динамике. В этом случае пружина 16 дополнительного запорного органа настраивается по усилию немного ниже усилия пружины 9 управляющую клапана, упорное кольцо 13 снято, полость 12 соединена со сливом. Подвод жидкости от насоса 20 в этом случае производится в напорную магистраль и к дополнительному запорному органу 15 по магистралям 23—

24 — 17, причем в магистрали 23 — 24 — 27 для расхода и более четкого срабатывания может быть поставлено гидросопротивление (дроссель) . При превышении давлением усилия настройки пружины.16 вначале срабатывает запорный орган 15 при незначительном расходе жидкости через него, соединяя полости 11 и 12, затем аналогично начинают срабатывать запорные органы 8 и 2.

Работа аппаратц, по предохранению и поддержанию различных по величине давлений в 2-х раздельных магистралях возможна в системах с 2-мя насосами одинаковой или различной производительности.

При этом кольцо 13 снято, пружины 9 и

16 настроены на различные давления.

Подвод жидкости осуществляется от одного насоса, например 20, к напорной магистрали 23 — 25, а от другого насоса (не показан) — по магистрали 30 — 31 в полость 11. Раздельная работа этих клапанов по предохранению и поддержанию давления в системе приводится ниже.

Совместная работа аппарата в режиме клапана непрямого действия и редукционного клапана прямого действия возможна в системах с гидродвигателями с различными усилиями нагрузки на штоках, питаемых от одного насоса 20.

В этом случае основное давление в системе (в штоковой полости гидродвигателя

22) поддерживается клапаном непрямого действия, управляющим клапаном 8 и запорным органом 2 подвод жидкости к которому осуществляется по магистрали 23 торому осуществляется по магистрали

23 — 25.

Понижение давления ниже настройки клапана непрямото действия производится дополнительным запорным органом 15 при установленном упорном кольце 18.

Подвод жидкости осуществляется по магистрали 24 — 28 в заклапанную полость 12, затем через образованную редуцируюшую щель в полость 11. При этом жидкость в полости 11 воздействует на рабочую площадь дополнительного запорного органа 15, перемещает его до тех пор пока усилие редуцированного давления не уравновесит усилие пружины 16, и в полости 11, с которой связан второй гидродвигатель (не

905566 показан), установится пониженное давление. При значительном и резком возрастании редуционного давления в полости 11, дополнительный запорный орган 15 максимально поднимается и лыски 19 через расточку соединяют полость 11 со сливом, пока не установится необходимое давление, Работа аппарата в режиме частичной разгрузки насоса при холостом ходе гидродвигателя возможна за счет переключения в момент реверса золотником 21 режима поддержания давления в системе при рабочем ходе клапаном непрямого действия на режим пониженного давления (разгрузки), необходимого только для преодоления сил трения в уплотнениях и направляющих, которое при холостом ходе поддерживается 1 настройкой пружины 16. При этом упорное кольцо 18 снято, полость 12 связана со сливом.

При рабочем ходе поршня гидродвигателя 22, жидкость под рабочим давлением подается от насоса 20 в штоковую полость, 20 а клапан непрямого действия подключен через магистраль 23 — 25.

Бесштоковая полость гидродвигателя

22 и полость 11 связаны через золотник 21 со сливом по магистрали 27 — 26.

При холостом ходе поршня гидродвигателя 22 жидкость под давлением разгрузки подается в бесштоковую полость, а давление к запорному органу подается по магистрали 23 — 26 — 27.

Штоков ая полость гидродвигателя 22 зо и клапан непряемого действия в этом случае через золотник 21 связан со сливом.

При реверсировании гидродвигателя 22 этот цикл может многократно повторяться с попеременным подключением в систему запорного органа 15 и клапана непрямого действия с разгрузкой при холостом ходе, за счет чего экономится часть мощности приводного электродвигателя насоса.

Использование предлагаемого комбинированного клапана позволяет на базе одного аппарата получить шесть различных режимов работы по регулированию давления в системе, что значительно расширяет его функциональные возможности.

Формула изобретения

Комбинированный клапан, содержащий разделяющий напорную и сливную магистрали основной запорный орган, управляющая полость которого сообщена дроссельным от-. верстием с напорной магистралью и со сливом разгрузочным каналом, перекрываемым установленным в расточке корпуса управляющим клапаном с регулируемым усилием затяжка пружины, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в корпусе выполнены две, связанные с рабочими магистралями полости, сообщенные между собой отверстием и уста-новлен перекрывающей это отверстие в двух крайних положениях, нагруженный пружиной с регулируемым усилием затяжки, дополнительный запорный орган с осевой направляющей, закрепленной на корпусе, причем дополнительный запорный орган выполнен в виде плунжера, входящего в расточку корпуса, а разгрузочный канал выполнен в направляющей.

2. Клапан по п. 1, отличающийся тем, что на направляющей установлено упорное кольцо, ограничивающее перемещение запорного органа в направлении действия пружины, а на поверхности направляющей выполнены лыски, сообщающие полость под дополнительным запорным органом со сливом при перемещении его против действия пружины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ситников Б. Т. и др. Расчет и конструирование предохранительных и переливных клапанов. М., «Машиностроение», 1972, с. 18, рис. 6/11.

905566

Составитель М. Ермошина

Редактор И. Касарда Техред А. Бойкас Корректор M. Коста

Заказ 335/52 Тираж 980 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и оз крытий

1! 3035. Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4