Гідроклапан непрямої дії

1 Гідроклапан непрямої дії, який містить встановлену в корпусі втулку з сідлом, осьовим отвором підводу і радіальними отворами відводу основного клапана, піджатий до сідла пружиною основний клапан, виконаний з першим дросельним отвором, який з'єднує осьовий отвір та проміжну камеру, заглушку, що взаємодіє в осьовому напрямі опорною поверхнею з опорною поверхнею втулки, розташовані у заглушці встановлений в осьовому напрямі конічний запірний елемент допоміжного клапана, з'єднаний через другий дросельний отвір з проміжною камерою, Винахід віднесено до арматуробудівництва та призначено для захисту гідравлічних систем різних машин та механізмів від перевищення в них тиску більше допустимої величини, чи підтримки в них заданого тиску Відомий гідроклапан непрямої дії, який містить основний клапан, над клапана порожнина якого з'єднана з напорною за допомогою дроселя, та розташований під прямим кутом до осі основного клапану допоміжний клапан з золотником в вигляді двохступінчатого плунжера, перша ступінь якого представляє собою запірний конус, розташований в порожнині, яку пов'язано осьовим по відношенню до осі основного клапану дросельним каналом з надклапанною порожниною основного клапану, а порожнина, в якій розташована друга ступінь плунжера, з'єднана каналом з напорною порожниною (див A C (SU) №410203, МКИ F16 К17/10, Б И З, зливний канал і механізм регулювання, який відрізняється тим, що заглушка виконана з нижньої та верхньої частин, що взаємодіють між собою по торцевій поверхні, в нижній частині розташовані опорна поверхня, конічний запірний елемент допоміжного клапана та зливні канали, а верхня частина жорстко зв'язана з втулкою, при цьому дросельний отвір в нижній частині заглушки виконано радіально або похило по відношенню до основного клапана, допоміжний клапан виконано як клапан диференціального типу з золотником, який містить плунжер та конічний запірний елемент, торцеві порожнини золотника з'єднані між собою через виконаний у ньому третій дросельний отвір, а золотник з боку конічного запірного елемента оснащено циліндричною частиною, що утворює у міру відкриття допоміжного клапана допоміжну дроселюючу щілину з поверхнею нижньої частини заглушки, яку виконано конічною, при цьому кут конуса нижньої частини заглушки менший за кут конуса запірного елемента золотника 2 Гідроклапан за п 1, який відрізняється тим, що твердість матеріалу сідла більша від твердості матеріалу втулки і менша від твердості основного клапана 1974г) Недоліком відомого технічного рішення є великі займані клапаном габарити і складність конструкції допоміжного клапану, де необхідно забезпечити СПІВВІСНІСТЬ по двом циліндричним поверхням, що знижує надійність клапану Відомий гідроклапан непрямой дм, який містить запорний орган основного клапану, зв'язаний з розташованими з протилежних боків плунжерами річного діаметру, відокремлюючий вхідну та надплунжерну, вихідну та підплунжерну порожнини, розташований під прямим кутом до основного клапану допоміжний клапан, який містить золотник з плунжером-штовхачем, з конічним запірним елементом з діаметром, який дорівнює діаметру плунжера, та центральним каналом, штовхач оснащено запобіжником переміщення, а торець золотника взаємодіє з кульковим клапаном, при ю ^00 ю 54845 цьому на золотнику з боку запірного елементу виконаний ущільнюючий пасок, порожнина золотника під штовхачем з'єднана з надплунжерною порожниною, порожнина між штовхачем і запірним органом - з вхідною порожниною, порожнина між запірним органом і ущільнюючим паском - з підплунжерною порожниною, а порожнина з боку кулькового клапану з'єднана зі зливом, (див А С (SU) №1610173, МКИ П 6 К17/10, Б И 44, 1990г) Недоліком відомого технічного рішення є великі займаємі клапаном габарити, конструктивна, технологічна складність, пов'язана з цим низька надійність Найбільш близьким технічним рішенням (прототипом) є пдроклапан непрямої дії, який містить встановлену в корпусі втулку з сідлом, осьовим отвором підвода і радіальними отворами відводу основного клапану, піджатий до сідла пружиною основний клапан, виконаний з першим дросельним отвором, який з'єднує осьовий отвір та проміжну камеру, заглушку, взаємодіючу в осьовому напрямі опорною поверхнею з опорною поверхнею втулки, розташовані у заглушці встановлений в осьовому напрямі конічний запірний елемент допоміжного клапану, з'єднаний через другий дросельний отвір з проміжною камерою, зливний канал і механізм регулювання (див A C (SU) №1569493, МКИ F16 К17/10, Б И 21, 1990г) Недоліком відомою технічного рішення є недостатньо висока надійність клапану, викликана імовірністю часткового провороту втулки при складанні клапану з заглушкою, кручення торця заглушки при складанні відносно втулки та, як наслідок, імовірним порушенням герметичності поміж втулкою та корпусом клапану, а також втулкою та заглушкою Виконання допоміжного клапану у вигляді конусної голки погіршує характернистики клапану, а імовірне встановлення допоміжного клапану диференціального типу з з'єднанням з ним проміжної камери через дросельний отвір, розтало ванний СПІВВІСНО з основним клапаном, призведе до збільшення габаритів клапану Всі ЦІ недоліки зменшують надійність і погіршують характеристики пдроклапану В основу цього винаходу покладено задачу удосконалити пдроклапан непрямої дії шляхом нового конструктивного виконання заглушки, клапана, допоміжного клапану та золотника, що забезпечить зменшення габаритів та покращення характеристик пдроклапану і підвищення надійності Ця задача розв'язується тим, що у пдроклапані непрямої дії, який містить встановлену в корпусі втулку з сідлом, осьовим отвором підвода і радіальними отворами відводу основною клапану, піджатий до сідла пружиною основний клапан, виконаний з першим дросельним отвором, який з'єднує осьовий отвір та проміжну камеру, заглушку, взаємодіючу в осьовому напрямі опорною поверхнею з опорною поверхнею втулки, розташовані у заглушці встановлений в осьовому напрямі конічний запірний елемент допоміжного клапану, з'єднаний через другий дросельний отвір з проміжною камерою, зливний канал і механізм регулювання, новим є те, що заглушка виконана з нижньої та верхньої частин, взаємодіючих між собою по торцевій поверхні, я нижній частині розташована опорна поверхня, конічний запірний елемент допоміжного клапана та зливні канали, а верхня частина жорстко зв'язана із втулкою, при цьому дросельний отвір в нижній частині заглушки виконано радіально або похило по відношенню до основного клапана, допоміжний клапан виконано як клапан диференціального типу з золотником, який містить плунжер та конічний запірний елемент, горцеві порожнини золотника з'єднані між собою через виконаний у ньому третій дросельний отвір, а золотник з боку конічного запірного елементу оснащено циліндричною частиною, утворюючою по мірі відкриття допоміжного клапану допоміжну дроселюючу щілину з поверхнею нижньої частини заглушки яку виконано конічною, при цьому кут конуса нижньої частини заглушки менший за кут конуса запорного елемента золотника Твердість матеріалу сідла більша твердості матеріалу втулки і менша твердості основного клапану Виконання заглушки клапана з двох частин, верхня з яких жорстко зв'язана із втулкою, виконання дросельного отвору в заглушці радіальне або похили по відношенню до осі основного запірного елементу, допоміжного клапану, виконаного як клапан диференціального типу, оснащення його золотника циліндричною частиною, утворюючою з заглушкою змінну за величиною як за рахунок довжини, так і за рахунок прохідного перерізу допоміжну дроселюючу щілину, утворення запірним елементом та нижньою частиною заглушки кільцевої дроселюючої щілини, розділяючої проточну камеру на дві частини, дає можливість підвищити надійність, зменшити габарити та покращити характеристики пдроклапану На кресленні (фіг) наведена конструкція пдроклапану Пдроклапан непрямої дії, який містить встановлену в корпусі 1 втулку 2 з сідлом 3, осьовим отвором 4 підвода і радіальними отворами 5 відводу основного клапану 6, піджатий до сідла пружиною 7 основний клапан, виконаний з першим дросельним отвором 8, який з'єднує осьовий отвір та проміжну камеру 9, заглушку 10, взаємодіючу в осьовому напрямі опорною поверхнею-кромкою 11 з опорною поверхнею 12 втулки, розташовані у заглушці 10 встановлений в осьовому напрямі конічний запірний елемент 13 допоміжного клапану 14, з'єднаний через другий дросельний отвір 15 з проміжною камерою 9, зливний канал 16 і механізм регулювання 17, заглушка 10 виконана з нижньої 18 та верхньої 19 частин, взаємодіючих між собою по торцевій поверхні 20, в нижній частині розташована опорна поверхня 21, конічний запірний елемент 13 допоміжного клапана 14 та зливні канапі 16 у вигляді паза, а верхня частина 19 жорстко зв'язана зі втулкою 2, при цьому дросельний отвір 15 в нижній частині 18 заглушки 10 виконано радіально або похило по відношенню до основного клапана 6, допоміжний клапан 14 викопано як клапан диференціального типу з золотником 22, який містить плунжер 23 та конічний запірний елемент 13 різних діаметрів di та ch, торцеві порожнини 24 і 25 золотника 22 з'єднані між собою через виконаний у ньому третій дросельний отвір 26, а 54845 золотник 22 з боку конічного запірного елементу 13 оснащено циліндричною частиною 27, утворюючою по мірі відкриття допоміжного клапану 14 допоміжну дроселюючу щілину 28 з поверхнею 29 нижньої частини 18 заглушки 10, яку виконано конічною, при цьому кут 3 конуса нижньої частини 18 І> заглушки 10 менший за кут а конуса запорного елемента 13 золотника 22 Основний клапан 6 є основним запірним елементом пдроклапану непрямої дії Збільшення додаткової дроселюючої щілини 28 допоміжного клапану 14 по мірі переміщення золотника 22 здійснюється як за рахунок зменшення її довжини 1, так і за рахунок збільшення її прохідного перерізу Основний клапан 6 і нижня частина 18 заглушки 10 можуть утворювати між собою збільшуючу по мірі підйому основного запірного елемента 6 кільцеву дроселюючи щілину ЗО, що розділяє проміжну камеру 9 на дві частини 31 і 32 Крім цього необхідно звернути увагу, що верхня частина 19 може бути жорстко пов'язана зі втулкою 2 за допомогою різьбового з'єднання 33 Сідло 3 може бути викопано окремо від втулки 2, а твердість матеріалу сідла 3 більша твердості матеріалу втулки 2 і менше твердості основною клапану 6 Гідроклапан непрямої дії працює таким чином Якщо тиску гідросистемі менший затиск настроювання, визначає мого механізмом 17 настроювання, основний 6 та допоміжний 14 клапани закриті Витоки між плунжером 23 і нижньою частиною 18 заглушки 10 зливаються через дроселюючий отвір 26 в порожнину 25, звідки по каналам 16 відводяться в корпус 1 та на злив Розміри дроселюючого отвору 26 обрані таким чином, що при проходженні через цей отвір витоків рідини перепад тиску в торцевих порожнинах 24 та 25 золотника незначні При зростанні тиску в осьовому отворі 4 підвода цей тиск через дроселюючий отвір 8 підводиться в проміжну камеру 9, а через дроселюючий отвір 15 до торцевої поверхні плунжера 23 та під запірний елемент 13 Оскільки діаметр di плунжера 23 менший ніж діаметр сЬ запірного елемента 13, завдяки різним ефективним площам при збільшенні тиску вище припущеного запірний елемент 13 відхиляється від нижньої частини 18 заглушки 10 Після відкриття допоміжного клапану 14 завдяки витраті рідини через нього з'являється перепад тиску на ДОПОМІЖНІЙ дроселюючій ЩІЛИНІ 28, що діє на кільцеву поверхню золотника 22, утворену циліндричною поверхнею 27 золотника та конічною поверхнею 29 нижньої частини 18 заглушки 10 Цей перепад утворює допоміжну підйомну силу, переміщуючи золотник 22 в такий стан рівноваги, при якому загальний перепад тиску визначається перепадами тиску на дроселюючій ЩІЛИНІ, утвореній кромкою діаметром сІ2 нижньої частини 18 заглушки Ю т а конічним елементом 13, а також додатковою дроселюючою щілиною ЗО Завдяки тому, що кут а конусу конічного запірного елемента 13 більшай куга [3 конусу поверхні 29, по мірі відкриття допоміжного клапану прохідний переріз допоміжної щілини 28 збільшується в значно меншій мірі, ніж прохідний переріз дроселюючої щілини, утвореної кромкою циліндричної поверхні діаметром сЬ та конічною поверхнею запірного органу 13 Після відкриття допоміжного клапану 14 тиск у проміжній порожнині 9 зменшується, під дією перепаду тиску основний запірний елемент віджимається від сідла 3, долаючи зусилля стиску пружини Робоче середовище зливається через радіальні отвори 5 втулки 2, завдяки чому тиск у гідросистемі знижується до робочої величини Оскільки у запропонованому технічному рішенні заглушка 10 виконана з двох частин 18 та 19, взаємодіючих між собою по торцевій поверхні 20, а верхня частина 19 заглушки жорстко за допомогою різьбового з'єднання 33 зв'язана зі втулкою 2, в цьому випадку у порівнянні з прототипом, при складанні клапана виключена можливість провороту втулки 2 відносно корпусу 1 та нижньої частини 18 заглушки відносно втулки 2 Це виключає порушення герметичності в цих з'єднаннях, що підвищує надійність клапану Цьому сприяє також дросельний отвір 26 в золотнику 22, зменшуючий вірогідність автоколивань допоміжного клапану 14 Радіальне або похиле розташування дроселюючого отвору 15 відносно ВІСІ основного запірного елементу дозволяє розташувати СПІВВІСНО цьому елементу допоміжний клапан та тим самим зменшити габаритні розміри клапану, бо інакше необхідно розташовувати допоміжний клапан під прямим кутом по відношенню до основного запірного елементу, як це зроблено в аналогах Виконання допоміжного клапану диференціального типу, оснащення його золотника циліндричною частиною, утворюючою і конічною поверхнею нижньої частини 18 заглушки 10 допоміжну дроселюючу щілину 28, співвідношення кутів а і [3 дозволяє покращити витратну характеристику клапану, зменшити залежність зміни тиску настроювання клапану від проходячої крізь нього витрати рідини, чому сприяє зміна додаткової дроселюючої щілини допоміжного клапану при переміщенні його золотника як за рахунок зміни його довжини так і прохідного перерізу Кільцева дроселююча щілина ЗО, зростаюча по довжині в міру підйому основного запірного елементу, утворює змінний дросель, встановлений послідовно зі змінною ємністю частини 32 і постійним дроселем 15, які розділяють нижню частину 31 проміжної камери 9 та вхід допоміжного клапану 14 Це дозволяє підвищити надійність запропонованого технічного рішення, виключивши вірогідність облітерації дросельного отвору 15 та автоколивань основного запірного елементу, чому сприяє змінна по довжині 1 кільцева дроселююча щілина ЗО Співвідношення твердості матеріалів втулки 2, сідла 3 та запірного елементу дозволяє найкращим чином підібрати матеріали цих деталей з урахуванням пари тертя деталей 2 та 6 і опорної поверхні деталей 3 та 6, що підвищує надійність запропонованого технічного рішення 54845 33 16 ФІГ.