Запірний сідельний гідроклапан

Запірний сідельний гідроклапан, що містить пневморозподільник, пневмоциліндр із Винахід відноситься до систем керування технологічними процесами, зв'язаними з розподілом потоків рідких середовищ у трубопроводах, і може бути використаний в системах керування, наприклад, важких гідравлічних пресів і установок термообробки сортового і листового прокату на металургійних підприємствах Відома конструкція запірного сідельного пдроклапана що містить пдророзподільник, плунжер, пружину, корпус із сідлом та порожнинами для підведення чи відводу робочої рідини (УДК 6282 669 02/09 Гидравлическое оборудование металлургических цехов / A M Иоффе, О Н Кукушкин, Ф А Наумчук, и др - М Металлургия, 1989 - 248 с , рис 70 а, с 143) У ВІДОМІЙ конструкції запірного сідельного пдроклапана, потребується ще додаткова система керування, що працює на маслі при роботі пдроклапана на воді чи емульсії Наявність на одному запірному сідельному пдроклапані двох різнорідних рідин знижує надійність його роботи На роботу пдроклапана істотно впливає швидкість потоку робочої рідини, тому що після відкриття клапана тиск у порожнинах стає рівним, і закриття пдроклапана здійснюється тільки за допомогою пружини, що знижує його швидкодію Крім того, гідроклапан не має гальмування при посадці його на сідло наприкінці ходу, що знижує термін служби пдроклапана Найбільш близька по технічній сутності і результату досягаемому при використанні, є конс розміщеним у ньому поршнем пневмоприводу, запірний плунжер, з'єднаний з поршнем пневмоприводу, корпус із сідлом, канали для підведення і відводу робочої рідини, який відрізняється тим, що в корпусі виконаний канал з розміщеним у ньому гідравлічним гальмовим пристроєм, у вигляді поршня зі штоком, жорстко з'єднаним із запірним плунжером, при цьому в поршні гідравлічного гальмового пристрою виконаний наскрізний отвір, канал підведення розміщений під сідлом, а канал відводу - над сідлом трукція запірного сідельного пдроклапана що містить корпус із сідлом і каналами для підведення і відводу робочої рідини, пневморозподільник, запірний плунжер, поршень, пневмоциліндр (УДК 6282 669 013 5 Правила технической эксплуатации гидроприводов на предприятиях черной металлургии / А М Иоффе, О Н Кукушкин, Е К Левчук, Ф А Наумчук, В Н Новицкий, В А Сергиени, В Н Смалько, Л А Томашев - СПб Гектор, 1992 -336с, рис 676, с 168) У ВІДОМІЙ конструкції запірного сідельного пдроклапана мається гальмовий пристрій, що працює на маслі, і вимагає додаткових засобів очищення Наявність в одному пдроклапані двох різнорідних рідин, знижує надійність його роботи Крім того, гідроклапан не має гальмування при відкритті пдроклапана, що приводить до ударів поршня пневмопривода об кришку пневмоциліндра наприкінці ходу, що знижує термін служби клапана Відсутність гальмування запірного плунжера пдроклапана при його відкритті створює суттєвий вплив на динамічні навантаження що відбуваються в гідросистемах, в яких використовуються запірні сідельні пдроклапани, які приводять до виникнення пдроударів у трубопроводах В основу винаходу конструкції запірного сідельного пдроклапана поставлена задача підвищення надійності роботи Поставлена задача досягається тим, що в корпусі пдроклапана розміщено гідравлічний гальмовий пристрій, жорстко зв'язаний з запірним плу (О 00 ю нжером гідроклапана, який забезпечує гальмування запірного плунжера як при відкритті, так і закритті гідроклапана, а для виключення ударів запірного плунжера об сідло і поршня пневмопривода об кришку пневмоциліндра передбачені гумові амортизатори ВІДМІТНІ ознаки прототипу з конструкцією запірного сідельного гідроклапана, що заявляється, є те, що в корпусі гідроклапана виконаний канал з розміщеним у ньому гідравлічним гальмовим пристроєм виконаним у виді поршня зі штоком, жорстко зв'язаним із запірним плунжером, при цьому в поршні гідравлічного гальмового пристрою виконаний наскрізний отвір, канал підведення робочої рідини розміщений під сідлом, а канал відводу над сідлом, а на торцях сідла і поршня пневмопривода виконані гумові амортизатори За наявними в заявників відомостями пропонована сукупність ознак, що характеризують сутність винаходу, невідома з рівня техніки Отже, винахід відповідає критерію "новизна" Запропоноване технічне рішення дозволяє підвищити надійність роботи запірного сідельного гідроклапана за рахунок збільшення часу спрацьовування гідроклапана, а також за рахунок роботи гідроклапана і гідравлічного гальмового пристрою на однорідній рідині, а конструкція гідравлічного гальмового пристрою забезпечує гальмування запірного плунжера при відриванні чи закритті гідроклапана, що виключає удари запірного плунжера об сідло і поршня пневмопривода об кришку пневмоциліндра, наявність гумових амортизаторів підвищує термін служби гідроклапана, конструкція гідравлічного гальмового пристрою дозволяє виключити небезпечні динамічні навантаження, виникаючі в гідросистемах, у яких буде використовуватися запірний сідельний пдроклапан, при відкритті чи закритті гідроклапана за рахунок вірного підбора параметрів гідравлічного гальмового пристрою Сутність винаходу, що заявляється, не випливає явно для фахівця з відомого рівня техніки Сукупність ознак, що характеризують відоме рішення не забезпечує досягнення нових властивостей і тільки наявність ВІДМІТНИХ ознак винаходу дозволяє одержати нові властивості, технічний результат Отже, пропонований винахід відповідає критерію "винахідницький рівень" Винахід пояснюється кресленням, де схематично представлен розріз запірного сідельного гідроклапана (фіг) Запірний сідельний пдроклапан із пневмоприводом і гідравлічним гальмовим пристроєм складається з корпуса 1 гідроклапана в якому виконані канали А и С для підведення і відводу рідини, а також проточка В, у розточення корпуса вставлена направляюча втулка 2 у якій вставлене сідло 3, у направляючій втулці переміщається запірний плунжер 4 на торці якого виконана конічна проточка 5, що при посадці запірного плунжера на сідло забезпечує повну герметичність, на торці запірного плунжера, з боку конічної проточки, виконаний за одне із запірним плунжером гідравлічний гальмовий пристрій, що складається зі штока 6 і поршня 7, у поршні гідравлічного гальмового пристрою виконаний наскрізний отвір 8, поршень гідравліч 58216 ного пристрою має ущільнення 9, гідравлічний гальмовий пристрій утворює дві робочі порожнини - штокову 10 і поршневу 11, запірний плунжер має ущільнення 12 яке вставлено в направляючу втулку, для фіксування направляючої втулки в корпусі гідроклапана мається опорна пластина 13 з ущільненнями 14, зверху на опорній пластині встановлений пневмоциліндр 15, у якому переміщається поршень пневмопривода 16 із ущільненнями 17 і пристроєм 18 для кріплення ущільнення на поршні пневмопривода, поршень пневмопривода жорстко зв'язаний із запірним плунжером гідроклапана, на поршні пневмопривода мається гумовий амортизатор 19, такий же амортизатор 20 виконаний на торці сідла, у кришці пневмоциліндра є отвір 21, пневмоциліндр кріпиться до опорної пластини за допомогою болтового з'єднання 22, опорна пластина, у свою чергу кріпиться до корпуса гідроклапана за допомогою з'єднання 23, порожнина Е постійно з'єднана с атмосферою через отвори 24, для з'єднання порожнини D із пневмосистемою чи атмосферою передбачений керуючий орган - пневморозподільник 25 Запірний сідельний пдроклапан із пневмоприводом і гідравлічним гальмовим пристроєм працює в такий спосіб Для відкриття гідроклапана порожнина D пневмопривода з'єднується через пневморозподільник 25 з атмосферою через отвір 21 у кришці пневмоциліндра 15 При підведенні робочої рідини високого тиску в порожнину А, рідина впливає на запірний плунжер 4 і штокову порожнину 10 гідравлічного гальмового пристрою При цьому зусилля, прикладені до запірного плунжера 4 і штокової порожнини 10 гідравлічного гальмового пристрою, викликані підведенням робочої рідини високого тиску, врівноважують один одного Рідина високого тиску підводима в порожнину А надходить також у порожнину В гідравлічного гальмового пристрою через отвір 8 виконаний в поршні 7 і впливаючи на поршневу порожнину 11 гідравлічного гальмового пристрою переміщає запірний плунжер 4 з гідравлічним гальмовим пристроєм нагору При цьому клапан переміщається нагору повідомляючи порожнини А и С між собою При русі запірного плунжера 4 нагору в порожнині В відбувається падіння тиску робочої рідини, підведеної з порожнини А, за рахунок наявності в гідравлічному гальмовому пристрої дроселя інерційного опору виконаного у виді отвору 8 у поршні 7 При цьому відбувається гальмування запірного плунжера 4 гідроклапана при ПІДХОДІ ДО крайнього верхнього положення Запірний сідельний пдроклапан із пневмоприводом і гідравлічним гальмовим пристроєм відкривається Для виключення удару поршня 16 пневмопривода передбачений гумовий амортизатор 19, що гасить удар поршня об кришку пневмоциліндра 15 Порожнина Е під поршнем 16 пневмопривода постійно з'єднана з атмосферою через отвори 24 виконані в пневмоциліндрі 15 При подачі стиснутого повітря через пневморозподільник 25 у порожнину D поршень 16 пневмопривода рухається вниз і переміщає запірний плунжер 4 з гідравлічним гальмовім пристроєм При ПІДХОДІ запірного плунжера 4 до сідла 3 сила 58216 ку рідини на запірний плунжер пдроклапана, але і мається значний запас зусилля пневмопривода на закривання пдроклапана, забезпечуючи тим самим швидкодія У ході досліджень режимів роботи запірних сідельних гідроклапанів були отримані наступні дані, що підтверджують можливість здійснення винаходу, які наведенні в таблиці Пропонований винахід може бути багаторазово відтворено і використано як керуючий пристрій технологічними процесами, зв'язаними з розподілом потоків рідких середовищ Тому винахід відповідає критерію "промислова застосовність" Винахід може становити інтерес для закордонного патентування - Російської Федерації При цьому діаметр поршня пневмопривода обраний так, що не тільки компенсується сила тис опору його руху збільшується за рахунок дроселювання рідини перетікаючої з порожнини В в порожнину А через дросель інерційного опору виконаний у виді отвору 8 Кінетична енергія руху запірного плунжера витрачається на здійснення роботи з дроселювання рідини через дросель інерційного опору, що забезпечує гальмування запірного плунжера при посадці його на сідло Гідроклапан закривається щільно прилягаючи своєю конічною проточкою 5 до поверхні сідла З вставленого в направляючій втулці 2, забезпечуючи повну герметичність Для виключення удару запірного плунжера 4 об сідло 3 передбачений гумовий амортизатор 20, що гасить силу удару Таблиця № п/п 1 1 Параметри режимів роботи запірних сідельних гідро клапанів Отримані параметри Прототип Винахід, що заявляється 2 3 4 Час спрацьовування запірних сідельних гідроклапанів, з - при відкриванні 0,06-0,09 0,05-0,11 - при закриванні 0,11-0,17 0,11-0,20 Комп'ютерна верстка Н Лисенко Підписано до друку 05 08 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна