Клапан

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (1)953326 (б!) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 1405.80 (21) 2923443/25-08 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет—

Опубликовано 230882 Бюллетень Мо31

Дата опубликования описания 230882

Р1) М. Кп.

Г 16 К 17/10

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК621.646 (088.8) (72) Автор изобретения

®ФСЕЕц;,, П.З.Мороз, ° Ъ ni7atrp..„ Д

TF )Яе Щ. Ц 4 д

Проектно технологическии институт автом иза р@лр и механизации производства (71) Заявитель (54) КЛАПАН

Изобретение относится к арматуростроению, в частности к гидравлическим предохранительным устройствам, и может быть использовано в гидросистемах металлорежущих станков и других машин, в которых регулирование скорости движения рабочего органа осуществляется дросселем "На выходе, и в гидросистемах, где требуется их разгрузка от дистанционного управления.

Известны клапаны, в корпусе которых расположен нагруженный пружиной золотник, привод которого выполнен в виде плунжера, установленного в корпусе с возможностью осевого перемещения в пределах перекрытия рабочей кромки золотника 1 ).

При применении известного клапана в гидросистемах с регулированием скорости движения рабочего органа дросселем "На выходе" давление в рабочей полости всегда постоянно и по величине пропорционально установленному усилию пружины независимо от нагрузки, т.е. во время осуществления рабочего процесса с заданной ско- ростью насос должен развивать постоянное давление предохранения независимо от величины требуемого давления для осуществления рабочего процесса. При этом снижается КПД гидросистемы, увеличивается нагрев и мятие масла, а колебания в больших пределах. давления перед дросселем на сливе ухудшают стабилизацию скорости.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, в корпусе которого размещен гидравлически уравновешенный запорный орган, перекрывающий канал, сообщенный с рабочими магистралями, причем в полости корпуса установлен поршень со штоком, пропущенным через отверстие в перегородке, отделяющей эту полость от рабочих магистралей, а поршневая и штоковая части дополнительной полости сообщены с источником давления и со сливом соответственно12).

Недостатком этого устройства является влияние давления рабочих магистралей на давление в поршневой полости, необходимое для принудительного открытия запорного органа, что ухудшает его рабочие характеристики.

Целью изобретения является улучшение рабочих характеристик клапа-. на путем устранения влияния давления рабочих магистралей на давле953326

45 ние принудительного открытия запорного органа.

Укаэанная цель достигается тем, что в отверстии перегородки между запорным органом и штоком установлен плунжер, а в корпусе выполнен 5 цополнительный канал, сообщающий огверстие перегородки в зоне между штоком и плунжером с рабочей магистралью, причем диаметр плунжера равен диаметру штока. 10

На фиг. 1 изображен клапан, общий вид, на фиг. 2 — схема присоединения клапана в гидросистемах с регулированием скорости движения рабочего органа дросселем "На выходе" в обе стороны, на фиг. 3 — то же, в одну сторону, на фиг. 4 — схема присоединения клапана в гидросистемах, где требуется их разгрузка от дистанционного управления. 20

B корпусе 1 клапана размещен гидравлически уравновешенный запорный орган.2, нагруженный пружиной 3, и перекрывающий, сообщенный с рабочими магистралями 4 и 5, канал б.

В полости корпуса установлен поршень 7 со штоком 8, пропущенным через отверстие 9 в перегородке 10, отделяющей эту полость от рабочих магистралей. Поршневая 11 и штоковая

12 части этой полости сообщены с источником давления и со сливом 13 соответственно. В отверстии 9 между запорным органом 2 и штоком 8 установлен плунжер 14, диаметр которого равен диаметру штока. В корпусе 35 выполнены дополнительные каналы 15, сообщающие отверстия 9 в зоне между штоком 8 и плунжером 14 с рабочей магистралью 4.

Рабочая магистраль 5 сообщается .40 со сливом в бак, рабочая магистраль .4 — с насосом 16 и через, распределитель 17 с напорной полостью 18 гидродвигателя 19.

В качестве источника давления может быть использована сливная полость 20 гидродвигателя, к которой параллельно клапану подсоединен дроссель 21 (фиг.2 и 3) либо дополнительный йасос 22, подключенный 50 через распределитель 23 (фиг.4) .

Клапан работает следующим образом.

При использовании клапана в гидросистемах с регулированием скорости движения рабочего органа дросселем

"На выходе" в обе стороны движения поршня (фиг.2), например в гидросистемах плоскошлифовальных станков, при нажатии кнопки "Пуск станка" (не показана) включаются электромагниты ЭМ1 и ЭМ2, обеспечивающие сообщение насоса 16 через распределитель 17 с полостью 18 гидродвигателя 19. При отсутствии движения насос 16 развивает давление 65 предохранения, так как запорный орган 2 удерживается в верхнем положении, открывая канал б за счет воздействия давления из напорной полости 18 на плунжер 14. При этом вся жидкость от насоса 16 сливается в бак через канал б. С началом движения поршня гидродвигателя 19

Мз сливной полости 20 вы тесняется жидкость через распределитель 17 и дроссель 21 . Дроссель 21 пропускает строго заданное количество жидкости, обеспечивающее установленную скорость движения рабочего органа.

Поэтому перед дросселем 21 создает ся давление, передаваемое в поршневую часть 11 полости.

Давление перед дросселем на поршень 7 начинает перемещать его в сторону сжатия пружины 3, преодолевая сопротивление силы, которая создается давлением в рабочей магистрали на шток 8. Поршень 7, перемещаясь, своим штоком 7 упирается в плунжер 14 и вместе с ним движет запорный орган 2, увеличивая сливную щель.

При этом давление перед дросселем 21 начинает падать до тех пор, пока не достигнет заданной минимальной величины, обеспечивающей работоспособность дросселя. По достижении этой величины в клапане наступает равновесие, и дальнейшее перемещение поршня 7 со штоком 8, плунжера 14 и запорного органа 2 прекращается. Насос 16 при этом развивает давление, необходимое для осуществления холостого хода с превышением на величину, которая для современных дросселей составляет 0,4. MIIa. Это давление поддерживается до тех пор, пока не начнется врвзание. С началом врезания увеличивается нагрузка, что приводит к падению давления перед дросселем 21 и в поршневой части 11 полости. Под действием пружины 3 запорный орган 2, плунжер 14 и поршень 7 со штоком 8 начинают опускаться, уменьшая сливную щель, что приводит к-повышению давления рабочей магистрали 4 перед дросселем 21 на величину, пропорциональную приращению нагрузки в данный момент. Давление в рабочей магистрали 4 клапана растет, пока перед дросселем 21 не восстановится давление, равное по величине заданному, например 0,4 MIIa. При выходе шлифовального круга из детали нагрузка начинает уменьшаться, а перед дросселем 21 и в полости поршневой части 11 клапана давление соответственно увеличивается, что приводит к перемещению поршня со штоком 8, плунжера 14 и запорного, органа 2 в сторону увеличения сливной цели и понижения давления в напорной линии. Снижение давления продолжается до начала холостого хода. После этого срабатывает конеч953326 ный выключатель ПВ, который выключает электромагнит ЭМ2 и включает электромагнит ЭМЗ. Давление в рабочей магистрали 4 повышается до давления предохранения. С началом движения цикл повторяется. Процесс этот можно будет многократно повторять до полного завершения работы.

При работе клапана в гидросистемах с регулированием скорости движения рабочего органа дросселем "На выходе" только в одну сторону (фиг.3), например в гидросистемах фрезерных станков, при нажатии кнопки "Пуск станка" (не показано) включаются электромагниты ЭМ4 и ЭМ5. При этом насос 16 соединяется через распре- 15 делитель 17 с.полостью 18 гидродвигателя 19. Работа клапана при осуществлении рабочего процесса аналогична работе в гицросистемах с регулированием скорости движения рабочего Щ органа дросселем "На выходе" в обе стороны. Различие состоит в том, что при обратном ходе, когда жидкость вытесняется на слив из полости 18 гидродвигателя 19, она минует дроссель 21, так как.в этом случае распределитель 17 имеет два раздельных слива. При этом стол станка возвращается с максимальной скоростью, определяемой производительностью насоса 16. Давление, которое должен развивать насос 16, равно давлению холостого хода. Через клапан жидкость в бак сливается только в случае перегрузки гидросистемы.

При работе клапана в гидросистемах, где требуется их разгрузка давлением дистанционного управления (фиг.4) при соединении распределителем поршневой части 11 полости с насосом 23 поршень 7 со што- 4О ком 8, плунжером 14 и запорным органом 2 перемещается до упора, сообщая рабочие магистрали 4 и 5.

При применении предлагаемого клапана в гидросистемах с регули- 4 рованием скорости движения рабочего органа дросселем "Ha выходе" повышается КПД системы, снижается нагрев и мятие масла, что повышает срок его службы. Постоянное низ- о кое давление на сливе перед дросселем улучшает стабилизацию скорости рабочего органа, а также дает возможность применять дроссели низкого

1 давления, т.е. с меньшей металлоемкостью и стоимостью. Низкое давление на входе в дроссель исключает возможность защемления его и следоваР тельно,. позволяет автоматизировать изменение скорости по заданному режиму в процессе движения рабочего органа более простыми средствами, например с помощью рычажной системой с копиром.

При применении клапана в гидросистемах, где требуется ее разгрузка от дистанционного управления, отпадает необходимость во втором клапане, который предохранял бы гидросистему от перегрузок давлением, так как предлагаемый клапан выполняет обе функции с автоматическим переходом от одной к другой.

В ряде случаев возможна саморазгрузка, что исключает применение для этих целей специального устройстваа.

Формула изобретения

Клапан, в корпусе которого размещен гидравлически уравновешенный запорный -орган, перекрйвающий канал, сообщенный с рабочими магистралями, причем в полости корпуса установлен поршень со штоком, пропущенным через отверстие в перегородке, отделяющей эту полость от рабочих магистралей, а поршневая и штоковая части полости сообщены с источником давления и со сливом соответственно, отличающийся тем, что, с целью улучшения рабочих характеристик путем устранения влияния давления рабочих магистралей на давление принудительного открытия запорного органа, в отверстии перегородки между запорным органом и штоком установлен плунжер, а в корпусе выполнен дополнительный канал, сообщающий отверстие перегородки в зоне между штоком и плунжером с рабочей магистралью, причем диаметр плунжера равен диаметру штока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 594385, кл. F 16 К 17/04, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 756118, кл. F 16 К 17/10, 1978.

953326

Составитель М.Ермошина

Техред М;Рейвес Корректор М.Коста

Редактор В.,Цанко

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 6243/61 Тираж 990 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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