Клапан співвідношення тисків

1. Клапан соотношения давлений, содержащий корпус с каналами подвода, отвода и слива, во внутренней полости которого размещен золотник, выполненный с охватывающими его боковую поверхность выступами-поясками, причем в корпусе, со стороны внутренней боковой поверхности, выполнена кольцевая проточка-карман, соединенная с каналом отвода, золотник его частью выступов-поясков размещен напро тив этой проточки-кармана, а каналы подвода и отвода разделены образованной при этом дросселирующей щелью и гидравлически связаны с соответствующими торцевыми полостями между поверхностью корпуса и золотника, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в него введен поворотный задающий орган, кинематически связанный с золотником, на крайнем выступе-пояске золотника, противоположном поворотному задающему органу, выполнены дросселирующие канавки, концы которых соединены через отверстия в золотнике с каналами, соответственно, подвода и слива, а в корпусе, со стороны его внутренней поверхности, выполнены каналы для соединения дросселирующих канавок на выступе-пояске золотника с торцевой полостью между корпусом и золотником со стороны этого выступа-пояска. 2. Клапан по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что рабочие кромки золотника и корпуса, образующие дросселирующую щель, выполнены под острыми углами. Решение относится к гидроавтоматике, а именно к гидравлической аппаратуре, применяемой в гидроприводах машин различных отраслей техники для поддержания заданного соотношения давлений или изменения этого соотношения по заданной программе в процессе работы. При постоянном давлении на входе техническое решение поддерживает постоянное пониженное давление на выходе или может менять это по данной программе. Известен клагіаи соотношения давления, содержащий корпус с каналами подво да, отвода, слива, золотник, образующий дросселирующие щели с карманами корпуса, причем каналы подоода связаны с торцевыми плоскостями золотника, а каналы отвода связаны с карманами корпуса [1]. Недостатком известного технического решения является невозможность регулирования соотношения давлений, что сужает функциональные возможности клапана. Необходимость центрирования золотника по двум посадочным диаметрам усложняет конструкцию клапана. Клапан предназна С > со им» о О 13167 чен для получения соотношения давлений двух потоков рабочей жидкости. Наиболее близким техническим решением (прототипом) является клапан соотношения давлений, содержащий корпус с 5 каналами подвода, отвода, слива и кольцевым карманом, соединенным с каналом отвода, золотник с поясками, образующий дросселирующую цель с карманом корпуса, разделяющую каналы подвода и отвода, гид- 10 равлически связанные соответственно с торцевыми полостями золотника, причем золотник выполнен ступенчатым, либо составлен из двух золотников разных диаметров [2]. Недостатком известного технического 15 решения яеляется его узкие функциональные возможности, так так оно не позволяет регулировать соотношение давлений. Золотник клапана должен иметь даа центрирующих диаметра, либо выполняться составным с при- 20 тиркой каждой чзстм золотника по своему диаметру, что усложняет конструкцию известного технического решения. Прямые углы рабочих рамок золопшка и корпуса обеспечивают угол наклона струи потока в дроссе- 25 лирующей щели а~ 69° (см., например. Башта Т.М. Гидропривода и гидропневмоавтомагика. М., Машиностроение, 1972, стр. 77), что определяет достаточно большое значение гидродинамической силы, дейст- 30 вующей на золотник и снижающей точность соотношения давлений, поддерживаемых клапаном. Целью предлагаемого технического решения является расширение функциональ- 35 ных в о з м о ж н о с т е й клапана путем обеспечения регулирования соотношения давлений и упрощение конструкции клапана. Дополнительной целью предлагаемого 40 технического решения является повышение точности поддержания заданного соотношения давлений. На фиг.1 представлена схема клапана соотношения давлений; на фиг.2 - разрез 45 А-А на фиг. 1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг.4 - эпюра распределения давлений в дроссельных канавках золотника; на фиг.5 место I на фиг.2 - дросселирующая щель клапана, . 50 Клапан соотношения давлений содержит (фиг.1 и 2) корпус 1 с каналами 2 и 3, соответственно, подвода, отвода, 4 - слива и кольцевой проточкой-карманом 5, соединенной с каналом 3 отвода. Золотник 6 с его 55 частью выступоо-пояскоз 7,8,9 образует дроссельную щель 10 с проточкой-карманом 5 корпуса, разделяющую каналы 2 подвода и 3 отвода. Канал 2 подвода гидравлически связан с торцевой полостью 11 между корпусом 4 и золотником 6 Г а канал 3 отвода - с торцевой полостью 12 между корпусом и золотником. Корпус 1 имеет крышки 13 и 14. Клапан снабжен поворотным задающим органом 15, кинематически, например, через муфту 16, связанным с золотником 6. В качестве этого органа могут быть применены рукоятка (фиг.2), шаговый электродвигатель, связанный с системой программного управления или ЭВМ (фиг.1) и др. На оыступе-пояске 7 золотника 6 по его наружной поверхности выполнены дросселирующие канавки 17 (фиг,2 и 3), одни концы которых через отверстия 18,19,20 золотника соединены с каналом 4 слива (фиг.1), а вторые концы через отверстия 21,22 золотника (фиг.2 її 3) соединень! с каналом 2 подвода (фиг.1). Канал 19 золотника заглушён технологической пробкой 23 (фиг.2), а каналы 21 технологическими пробками 24. В корпусе 1 выполнены каналы 25, соединяющие дросселирующие канавки 17 с торцевой полостью 11 между корпусом 1 и золотником 6, прилегающей к его пояску 7, и канал 26, соединяющий проточку-карман 5 и торцевую полость 12. Пусть Рн -давление в канале 2 корпуса 1 (фиг.1), Р р - давление в канале 3 отвода, Рс = 0 - давление в канале 4 слива, Р\ давление в торцевой полости 11 клапана. Пусть золотник находится в положении по фиг.4, где #о - угол между каналами 18 и 19 золотника - угол, на котором расположена дроссельная канавка 17, в- угол между канавкой 18 золотника и каналом 25 корпуса. Пренебрегая ввиду малости силами трения золотника 6 о корпус 1 и гидродинамической силой, получим условие равновесия золотника 6 клапана (эффективные площади торцевых полостей 11 и 12 клапана одинаковы) (1) ~~ Поскольку дросселирующие канавки 17 * золотника 6 имеют малые поперечные сечения по сравнению с их длиной, они представляют собой линейные дроссели (Башта Т.М. Гидропривод и гидропневмоавтоматика. М м Машиностроение, 1972 г., с. 107), в которых давление меняется линейно по длине канавки, причем линейный закон изменения давления вдоль длины канавки не зависит от температуры рабочей жидкости (фиг.4). Из линейного закона распределения давления по длине канавки следует соотношение давлений (2) 13167 Из (1) и (2) получим Рр/Ри-в/во (3) Рабочие кромки золотника 6 и корпуса 1, образующие дросселирующую щель 10 клапана, могут быть выполнены под острыми углами р и у (см.фиг.4), где @< 90° и у< 69°, 10 благодаря чему осевая составляющая гидродинамической силы, действующей на зо* лотник 6 клапана, уменьшается (Башта Т.М. Гидропривод и гидропневмоавтоматика. М., Машиностроение, 1972 г., с. 77). 15 Клапан соотношения давлений работает следующим образом. При помощи поворотного задающего органа 15 устанавливают задаваемое соотношение давлений Рн и Р р , определяемое 20 зависимостью (3). Давление из канала 2 через отверстия 21, 22, дроссельные канаоки 17 золотника 6, каналы 25 корпуса 1 подводится к торцевой полости 11 клапана. Причем в дросселирующей щели 17 происходит 25 падение давления от Р н до Рр (фиг.4). Одновременно жидкость под давлением через дросселирующую щель 10 поступа ет в проточку-карман 5 корпуса 1, а по каналу 26 корпуса - в торцовую полость 12, в результате чего чв торцы золотника 12 и 11, имеющие одинаковые площади, действуют давления Рр и Pi. Золотник устанавливается в положение равновесия, когда выполняется условие (1). а с учетом закона распределения (2) в линейных дроссельных канавках 17 золотника 6 выполняется условие (3). Если, например, давление Рр на выходе клапана повысится, при неизменном давлении Рн на входе, то под действием силы этого давления в торцевой полости 12 золотник 6 сместится по фиг.1 вправо, тем самым уменьшив проходное сечение дросселирующей щели 10 до величины, когда вновь выполняется условие (І), п следовательно, условие (3). Если, например, давление Рн на входе клапана упадет, то согласно выражению (2) уменьшится давление Рі в торцевой полости 11, золотник 2 переместится вправо, тем самым уменьшив проходное сечение дросселирующей щели 10 до величины, когда пропорционально уменьшится давление Рр и будет вновь выполняться условие (3). -1 Б 15{к і І2І6 S 26 8 5 10 7 В ІЗ 13167 й-h IJ8 21 22 12513 S3 2013 58І02122 25 Фиг 2 і б І8 2i ' і ФигЧ Фиг. 3 6 Сриг. 5 Упорядник Замовлення 4102 Техред М.Моргентал Коректор А. Обручар Тираж Підписне Державне патентне відомство УкраТни, 254655, ГСП, КиТв-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул.ГагарІна, 101