ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕЛЕ ДАВЛЕНИЯ Российский патент 1994 года по МПК F15B3/00 

Изобретение относится к приборостроению, в частности к приборам контроля давления рабочей среды и может быть использовано в устройствах гидрооборудования станков, прессов и других гидрофицированных машин.

Известно реле давления, содержащее установленный в расточке гильзы корпуса подпружиненный плунжер, на одном конце которого, обращенном к подводящему отверстию гильзы, размещено уплотнительное кольцо, а другим концом плунжер связан через нажимной элемент с микропереключателем.

Недостатком известного реле является низкая чувствительность, обусловленная удаленностью уплотнения от входа и постоянным нахождением плунжера под давлением жидкости, что вызывает его защемление. Кроме того, недостатком известного реле является нетехнологичность его изготовления, обусловленная трудностью расточки канавки под уплотнение.

Известно и другое гидравлическое реле давления, наиболее близкое к изобретению по технической сущности и достигаемому результату. Это реле содержит установленный в расточке гильзы корпуса подпружиненный плунжер, на одном конце которого, обращенном к подводящему отверстию гильзы, размещено уплотнительное кольцо, смонтированный на гильзе микропереключатель, упор, размещенный в корпусе для взаимодействия с другим концом плунжера и нажимной элемент, взаимодействующий с кнопкой микропереключателя.

По сравнению с вышеописанным в данном реле снижены требования к геометрической точности сопряженной пары плунжер-гильза благодаря расположению уплотнения вблизи входа.

Недостатком известного реле является низкая чувствительность, обусловленная заклиниванием уплотнения, т. к. оно установлено с натягом по внутреннему и наружному диаметру, а также выполнением нажимного элемента заодно с упором.

Целью настоящего изобретения является повышение чувствительности гидравлического реле давления в широком диапазоне давлений при отсутствии утечек.

Указанная цель достигается тем, что уплотнительное кольцо подпружинено относительно торца расточки гильзы и установлено на плунжере с натягом по внутреннему диаметру и размещено в расточке гильзы с зазором по наружному диаметру, а нажимной элемент выполнен в виде гибкой пластины, установленной с зазором своим другим концом на плунжере и размещенной между торцами гильзы и упора, а кроме того, уплотнительное кольцо выполнено прямоугольного сечения с выступающим контактным пояском в средней части его внутренней поверхности.

На фиг. 1 изображено гидравлическое реле давления, общий вид; на фиг. 2 - уплотнительное кольцо прямоугольного сечения со сферическим (а) или цилиндрическим (б) выступающим контактным пояском на его внутренней поверхности.

Реле давления состоит из корпуса 1, например, пластмассового, армированного металлической гильзы 2, в расточке которой с малым зазором установлен плунжер 3, на одном конце которого, расположенном в расточке гильзы 3 со стороны входного отверстия А, размещено уплотнительное кольцо 4, прижатое к торцу расточки гильзы пружиной 5 через шайбу 6. Уплотнительное кольцо 4 посажено с натягом на плунжер 3 и с зазором по наружному диаметру по отношению к стенке расточки гильзы 2.

Уплотнительное кольцо 4 на внутренней поверхности имеет выступающий контактный поясок, который может быть выполнен в виде сферического (см. фиг. 2а) или цилиндрического (см. фиг. 2б) участка в средней части внутренней поверхности уплотнительного кольца.

На выступающей за пределы гильзы 2 части плунжера 3 свободно размещена пластина 7 между торцом гильзы 2 и свободно надетым на плунжер 3 ступенчатым упором 8. Между торцом упора 8 и торцом стакана 9 имеется зазор на величину хода плунжера. На верхний (см. фиг. 1) торец плунжера 3 воздействует пружина 10, установленная в полости стакана 9. Величина усилия пружины 10 настраивается перемещением регулирующего винта 11. Микропереключатель 12, на кнопку которого воздействует свободный конец пластины 7, размещен в общем окне корпуса 1 и гильзы 2.

Гидравлическое реле давления работает следующим образом.

Давление рабочей жидкости, поступающей через входное отверстие А в расточку гильзы 2, воздействует снизу (см. фиг. 1) на плунжер 3, а с противоположной стороны действует усилие пружины 10, настроенное винтом 11.

Когда усилие пружины 10 больше силы давления жидкости, плунжер 3 вместе с упором 8 отжат в сторону входного отверстия А, и упор 8 прижимает пластину 7 к торцу гильзы 2. При этом свободный конец пластины 7 нажимает на кнопку миропереключателя 12, например, замыкая его контакты (если микропереключатель нормально открыт).

Когда сила давления жидкости, действующая на плунжер 3, станет больше усилия пружины 10, плунжер 3 вместе с упором 8 перемещается вверх (см. фиг. 1).

При этом освобождается пластина 7, ее свободный конец отпускает кнопку микропереключателя 12, и его контакты размыкаются. Для случая нормально закрытого микропереключателя, наоборот, без давления контакты разомкнуты, а под давлением замкнутся. Но в любом случае под давлением изменяется состояние контактов, т. е. выдается электрический сигнал о достижении в системе заданного давления.

Свободная посадка пластины 7 на плунжер 3 позволяет повысить чувствительность реле благодаря уменьшению величины хода плунжера, необходимого для обеспечения срабатывания микропереключателя, поскольку при подъеме плунжера 3 и упора 8 пластина 7 имеет возможность развернуться в образующемся зазоре между торцами гильзы 2 и упора 8 под действием освобождаемой кнопки микропереключателя 12, и при таком развороте ход свободного нажимного конца пластины 7 оказывается большим, чем ход плунжера 3.

Кроме того, гибкость пластины 7 обеспечивает сохранность микропереключатель при его неточной установке относительно кнопки, что повышает надежность устройства и его срабатывания.

В процессе работы уплотнительное кольцо 4 постоянно прижато к торцу расточки усилием пружины 5 при помощи шайбы 6. При этом размещение уплотнения 4 с зазором в расточке гильзы 2 позволяет устранить расклинивание уплотнения в радиальном зазоре при высоких давлениях благодаря наличию деформационной свободы в зазоре и снизить силу давления уплотнения на плунжер, что снижает силу трения при его перемещении.

Этому же способствует узкая, не по всей высоте кольца 4 зона его контакта с плунжером 3.

Таким образом, высокая чувствительность гидравлического реле давления и одновременно отсутствие утечки обеспечивается, во-первых, конструкцией узла установки уплотнительного кольца, во-вторых, его формой, и, в-третьих, конструкцией нажимного элемента и его размещением, что позволяет в совокупности с другими конструктивными признаками повысить технологичность изготовления реле, его надежность и безотказность, а также миниатюризировать изделие. (56) Каталог фирмы Mannesmann Rexroth, ФРГ, 1985, с. 785.

Сущность изобретения: в расточке гильзы корпуса установлен подпружиненный плунжер, на одном конце которого, обращенном к подводящему отверстию гильзы, размещено уплотнительное кольцо. На гильзе смонтирован микропереключатель. Упор размещен в корпусе для взаимодействия с другим концом плунжера. Нажимной элемент расположен в корпусе с возможностью взаимодействия одного из его концов, расположенного между выступом втулки и кнопкой микропереключателя, с кнопкой. Кольцо подпружинено относительно торца расточки гильзы, установлено на плунжере с натягом по внутреннему диаметру и размещено в расточке гильзы с зазором по наружному диаметру. Нажимной элемент выполнен в виде плоской гибкой пластины, установленной с зазором своим другим концом на плунжере и размещенной между торцами гильзы и упора. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

1. ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РЕЛЕ ДАВЛЕНИЯ, содержащее установленный в расточке гильзы корпуса подпружиненный плунжер, на одном конце которого, обращенном к подводящему отверстию гильзы, размещено уплотнительное кольцо, смонтированный на гильзе микропереключатель, упор, размещенный в корпусе для взаимодействия с другим концом плунжера, нажимной элемент, расположенный в корпусе с возможностью взаимодействия одного из его концов, расположенного между выступом втулки и кнопкой микропереключателя, с последней, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности в широком диапазоне давления при отсутствии утечек, уплотнительное кольцо подпружинено относительно торца расточки гильзы и установлено на плунжере с натягом по внутреннему диаметру и размещено в расточке гильзы с зазором по наружному диаметру, а нажимной элемент выполнен в виде плоской гибкой пластины, установленной с зазором своим другим концом на плунжере и размещенной между торцами гильзы и упора. 2. Реле давления по п. 1, отличающееся тем, что уплотнительное кольцо выполнено прямоугольного сечения с выступающим контактным пояском в средней части его внутренней поверхности.