Клапан-переключатель

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик » 972178 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 27.08.79 (21) 2816086/25-06 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

F 16 К 11/00

Гасударственный камитет (53) УДК 62-366 (088.8) Опубликовано 07.11.82. Бюллетень № 41

Дата опубликования описания 17.11.82 ло делам изобретений и открмтий

И. А. Немировский, О.М. Баранов, Г. А. Брандт, В. П. ° ерцов.: -.

В. Б. Петров и Э. Э. Реш (72) Авторы изобретения

Винницкий политехнический институт (71) Заявитель (54) КЛАПАН-ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ

Изобретение относится к гидроприводу и системам гидроавтоматики и может быть использовано в станкостроении, дорожном, транспортном и сельскохозяйственном машиностроении.

Известен клапан-переключатель, содержащий корпус с цилиндрической расточкой, в которой установлен с образованием входной полости, полостей слива и управления подвижный золотник с дроссельным отверстием, соединяющим входную полость и полость управления, образующий с седлом корпуса при своем перемещении рабочее окно для соединения входной и сливной полостей 11) .

Недостатком известной конструкции является высокая чувствительность к загрязнению рабочей жидкости. Инородные частицы попадают в радиальный зазор корпус золотник, что приводит к заклиниванию золотника. Кроме того, к сопряжению корпусзолотник предъявляются высокие требования по точности, что усложняет технологию изготовления и ремонта. Так, при закрытом клапане-переключателе между полостями входной и слива, управления и слива имеется перепад давления, которым в радиальные зазоры корпус-золотник заносятся инородные частицы. Такие инородные частицы заносятся в радиальные зазоры корпус — золотник при открытии и закрытии клапана переключателя. Увеличение радиальных зазоров приводит к увеличению утечек и одновременно к повышению интенсивности заноса инородных частиц в радиальные зазоры. При значительных радиальных зазорах рабочая жидкость перетекает из полости управления на слив, клапан-переключатель не работает, так как давление в полости управления не поднимается и нет силы для закрытия рабочего окна.

Цель изобретения — повышение надежности работы клапана-переключателя.

Указанная цель достигается тем, что цилиндрическая расточка выполнена двухступенчатой, причем ступень с меньшим диаметром расположена со стороны сливной полости, ступени разделены кольцевой канавкой, седло и ответная ему поверхность золотника выполнены конической формы, а в упомянутой канавке с зазором по наружному диа972178

10 метру размещено эластичное кольцо, охватывающее золотник.

На фиг. I приведена конструктивная схема клапана-переключателя; на фиг. 2 узел I на фиг. 1; на фиг. 3 — узел 11 на фиг. 1.

Клапан-переключатель содержит (фиг. 1) в цилиндрической расточке 1 корпуса 2 золотник 3 и полости — входную 4, слива 5, управления 6. Расточка 1 выполнена двухступенчатой, ступени между полостями 5 и

6 слива и управления разделены кольцевой канавкой 7, в которой с зазором по наружному диаметру размещено эластичное кольцо 8, охватывающее золотник 3. Расточка 1 со стороны полости 5 слива имеет меньший диаметр и образует с поверхностью золотника 3 радиальный зазор 9, а со стороны полости 6 управления диаметр расточки 1 больше и радиальный зазор 10 между поверхностью расточки 1 и золотником 3 больше. Меньший радиальный зазор 9 выполнен таким, что не допускает выдавливания эластичного кольца 8, под воздействием давления с одной стороны — полости 6 управления. Выдавливание эластичного кольца 8 в радиальный зазор 10 не происходит, так как эластичное кольцо 8 находится под воздействием давления либо с двух сторон полостей

5 и 6, либо со стороны полости 6, благодаря этому есть возможность радиальный зазор 10 сделать больше.

Золотник 3 коническим торцом 1! прижат пружиной 12 к конической фаске 13 в расточке корпуса 2, при этом рабочее окно !4 перекрыто, входная полость 4 отделена от полости 5 слива. Радиальные зазоры 9 и 10 дают возможность небольших угловых перемещений золотника 3, причем эластичное кольцо 8 играет роль шарнира и золотник 3, контактируя коническим торцом 1! с конической фаской 13, самоустанавливается. Входная полость 4 сообщается с полостью 6 управления через постоянный дроссель 15.

Распределитель содержит в корпусе 2 золотник 16, установленный в нейтральном положении пружиной 17, запорные клапаны

18 и 19, толкатель 20, кольцевые камеры 2! и 22, отделенные рабочими поясками золотника !6 от нагнетательной 23 и сливных 24 и 25 полостей. Полости 26 и 27 соединены каналами 28 и 29 соответственно, с кольцевыми камерами 21 и 22 и отделены запорными клапанами 18 и 19 от каналов 30 и

3l, подключенных к полостям исполнительного гидромеханизма. Каналы 32 — 34 соединяют полость 6 управления со сливом, каналы 35 и 34 соединяют сливные полости 5, 24 и 25 со сливом.

Клапан-переключатель работает следующим образом.

В нейтральном положении золотника 16 полость управления 6 соединена каналами

Зо

5О

4

32 — 34 со сливом, при этом за счет перепада давления на дросселе 15 давление в полости управления 6 меньше давления входной полости 4. Сила, возникшая за счет разности давлений, сжимает пружину 12 и открывает рабочее окно 14 между конической фаской 13 в расточке 1 и коническим торцом 11 золотника 3 — входная полость 4 соединена с полостью 5 слива, из которой рабочая жидкость поступает через каналы 35 и 34 на слив.

Так осуществляется разгрузка насоса при холостой работе гидросистемы, когда кольцевые камеры 21 и 22 отделены рабочими поясками золотника 16 от полостей 23 нагнетания и слива 24 и 25, а каналы 30 и 31, подключенные к полостям исполнительного гидромеханизма, перекрыты запорными клапанами 18 и 19. При этом рабочая жидкость из полости 5 слива и из полости

6 управления поступает в кольцевые зазоры 9 и IO соответственно, образованные ступенями расточки 1 в корпусе 2 и золотником 3, в результате эластичное кольцо 8 прижато к поверхности золотника 3.

При перемещении золотника 16 от нейтрального положения, например вниз, канал 32 закрывается верхним рабочим пояском золотника 16, отсоединяя полость 6 управления от слива, давление в полости 6 поднимается до величины давления входной полости 4. Пружина 12 прижимает золотник

3 коническим торцом 11 к конической фаске

13, перекрывая рабочее окно 14, отсоединяя входную полость 4 от полости слива 5. При равных давлениях в полостях входной 4 и управления 6 прижатие золотника 3 к фаске

13 увеличивается за счет разности площадей золотника 3, так как давление полости

6 управления, закрывающее рабочее окно 14, действует на большую площадь. Эластичное кольцо 8 надежно прижато к золотнику 3 давлением в кольцевом зазоре 10. Меньший кольцевой зазор 9 не допускает выдавливания эластичного кольца 8 в сторону полости

5 слива. Наличие инородных частиц в рабочей жидкости не приводит к заклиниванию золотника 3, так как кольцевой зазор IO достаточно велик. Во входной полости 4 и нагнетательной 23 распределителя давление возрастает до рабочего. Камера 22 соединена с нагнетательной камерой 23, а камера 21 со сливной полостью 24. Из нагнетательной полости 23 рабочая жидкость поступает в камеру 22, канал 29, полость 27 и преодолевая сопротивление пружины запорного клапана 19 — в канал 31 питания потребителя и в полость исполнительного гидромеханизма, например в первую. Одновременно под давлением жидкости в полости 27 толкатель 20 смещается и открывает запорный клапан 18, соединяя вторую полость исполнительного гидромеханизма через канал 30, полость 26, канал 28, кольцевую камеру 21, 972178

Формула изоорвтенич

117

Т

7 д

У

"1

Л1

2б

14

1511

Л

Ж

2!

ВНИИПИ Заказ 7668(24 Тираж 990 Подписное

Филиал ППП «Патент», г. Ужгорол, ул. !1роектиая, 4 сливную полость 24, каналы 35 и 34 со сливом. Рабочая жидкость из второй полости потребителя сливается в бак.

При возвращении золотника 16 в нейтральное положение канал 32 открывается, полость 6 управления сообщается со сливом, на дросселе 15 возникает перепад, за счет которого сила, открывающая рабочее окно

14, превышает силы, закрывающие рабочее окно 14. Рабочее окно 14 открывается, входная полость 4 сообщается с полостью

5 слива. Открытое положение клапанапереключателя описано выше. При перемещении золотника 16 от нейтрального положения вверх клапан-переключатель работает так же, как при перемещении золотника 16 вниз, при этом осуществляется реверс исполнительного гидромеханизма.

Конструкция клапана-переключателя позволяет повысить надежность за счет снижения чувствительности к загрязнению рабочей жидкости. Так, перепад давления между полостями управления и слива не приводит 20 к заклиниванию вследствие внедрения инородных частиц в радиальный зазор корпус золотник, так как на участке от полости управления до эластично о кольца зазор !О, образованный расточкой корпуса большего диаметра и поверхностью золотника, доста25 точно велик, на попядок больше размера возможных инородных частиц, а участок от кольца до полости слива защищен эластичным кольцом, здесь перетечки рабочей жидкости нет. Выполнение цилиндрической рас- gp точки с повышенным зазором и двухступенчатой формы дает возможность неболыпих угловых перемещений золотника, причем эластичное кольцо играет роль шарнира, золотник получает возможность самоустанавливаться, что также повышает гермечичность и уменьшает чувствительность к загрязнению рабочей жидкости.

Диапазон допускаемых зазоров значительно шире, чем в известных конструкциях, что значительно упрощает технологию изготовления.

Кла па н-переключатель, содержащий корпус с цилиндрической расточкой, в которой установлен с образованием входной полости, полостей слива и управления подвижный золотник с дроссельным отверстием, соединяющим входную полость и полость управления, образуюп ий с седлом корпуса. при своем перемещении, рабочее окно для соединения входной и сливной полостей, отличаюи иигя тем, что, с целью повышения надежности, цилиндрическая расточка выполнена двухступенчатой, причем ступень с меньшим диаметром расположена со стороны сливной полости, ступени разделены кольцевой канавкой, седло и ответная ему поверхность золотника выполнены конической формы, а в упомянутой канавке с зазором по наружному диаметру размещено эластичное кольцо, охватывающее золотник.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизс

1. Гидра вл и ческпе агрегаты тракторов и с1х машин. Каталог. М., ЦН11ИТЭИтракторсельхозмаш, !977, с. 1!.