ЗАПОРНО-ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 1997 года по МПК F15B13/00 

Изобретение относится к машиностроительной гидравлике, в частности к запорно-регулирующей аппаратуре, и предназначено для гидроприводов рабочего оборудования бортовых, лесопогрузочных и строительных манипуляторов, коленчатых подъемников и других машин.

Известен тормозной гидроклапан, содержащий корпус, установленные в нем обратный клапан и запорно-регулирующий элемент, управляемый толкателем от давления управления [1]
Недостатком данного гидроклапана является невозможность его работы в режиме предохранительного клапана.

Известен также гидроклапан давления, содержащий корпус, в расточках которого расположены плунжеры обратного клапана и запорно-регулирующего элемента, образующие в них полости, сообщенные каналами с входным и выходным отверстиями, выполненными в корпусе, при этом плунжер запорно-регулирующего элемента с одной стороны поджат пружиной, а с другой его стороны выполнен толкатель, образующий с расточкой корпуса полость управления, сообщенную с каналом управления, а плунжер обратного клапана поджат пружиной к седлу, и полость, образованная под ним, сообщена с входным отверстием [2]
Недостатком этого гидроклапана давления является то, что его запорно-регулирующий элемент не может одновременно открываться от давления управления и от давления, создаваемого односторонней нагрузкой рабочего оборудования. То есть одновременно выполнять две функции функцию предохранительного клапана и функцию управляемого запорно-тормозного устройства.

Технической задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является расширение функциональных возможностей путем создания условий, обеспечивающих работу предохранительного клапана в двух режимах - предохрантительного клапана, управляемого от давления нагрузки, и управляемого запорно-тормозного устройства.

Это достигается тем, что в запорно-предохранительном устройстве, содержащем корпус, в расточках которого расположены плунжеры обратного и предохранительного клапанов, образующие в них полости, сообщенные каналами с входным и выходным отверстиями, выполненными в корпусе, при этом плунжер предохранительного клапана с одной стороны поджат пружиной, а с другой его стороны выполнен толкатель, образующий с расточкой корпуса полость управления, сообщенную с каналом управления, а плунжер обратного клапана поджат пружиной к седлу, и полость, образованная под ним, сообщена с входным отверстием, при этом расточка в корпусе под предохранительный клапан выполнена ступенчатой с образованием седла в месте перехода поверхностей, а на торце плунжера со стороны толкателя выполнена коническая уплотняющая поверхность, контактирующая с седлом, при этом в большой расточке корпуса, в зоне конической поверхности плунжера, выполнена кольцевая проточка, образующая с поверхностью дополнительную полость управления, сообщенную с выходным отверстием.

Таким образом, благодаря выполнению ступенчатой расточки в корпусе под предохранительный клапан и кольцевой проточки, образующей дополнительную полость управления, достигается совмещение двух функций в одном клапане.

На чертеже показана конструкция запорно-предохранительного устройства.

Запорно-предохранительное устройство содержит корпус 1, в расточках которого расположены плунжеры 2, 3 обратного и предохранительного клапанов 4, 5, образующие в них полости 6, 7, 8 и 9, сообщенные каналами 10, 11 с входным и выходным отверстиями 12, 13, выполненными в корпусе 1, при этом плунжер 3 предохранительного клапана 5 с одной стороны поджат пружиной 14, а с другой его стороны выполнен толкатель 15, образующий с расточкой корпуса 1 полость 16 управления, сообщенную с каналом 17 управления, а плунжер 2 обратного клапана 4 поджат пружиной 18 к седлу, и полость 7, образованная под ним, сообщена с входным отверстием 12, при этом расточка в корпусе под предохранительный клапан 5 выполнена ступенчатой с образованием седла 19 в месте перехода поверхностей, а на торце плунжера 3 со стороны толкателя 15 выполнена коническая уплотняющая поверхность 20, контактирующая с седлом 19, при этом в большой расточке корпуса 1, в зоне конической поверхности 20 плунжера 3, выполнена кольцевая проточка, образующая с поверхностью 20 дополнительную полость 21 управления, сообщенную с выходным отверстием 13. Устройство содержит также регулировочный винт 22.

Запорно-предохранительное устройство работает следующим образом.

Устройство устанавливается в непосредственной близости к присоединительным отверстиям, например, гидроцилиндра (не показан) с односторонней нагрузкой без использования гибких трубопроводов или другого гидродвигателя.

При подачи рабочей жидкости во входное отверстие 12 она по каналу 10 поступает в полость 7 обратного клапана 4, открывает его и далее поступает в полость 6, из которой по каналу 11 проходит в выходное отверстие 13, сообщенное с полостью гидроцилиндра, совершая рабочий ход.

При установке гидрораспределителя (не показан) в нейтральное положение или в случае обрыва трубопроводов подвод рабочей жидкости к полости гидроцилиндра прекращается.

Под действием нагрузки жидкость стремится выйти из гдроцилиндра и поступает в выходное отверстие 13, далее по каналу 11 в полость 21, но так как золотник 3 поджат пружиной 14 к седлу 19, то она не проходит в полость 9 и далее на слив. Рабочая жидкость в этом случае также попадает в полость 6 обратного клапана 4 и также давлением, созданным нагрузкой, закрывает его, что и обеспечивает герметичное запирание нагруженной плоскости гидроцилиндра.

Для перемещения штока гидроцилиндра под действием попутной нагрузки необходимо в полость управления 16 подвести давление управления. В этом случае толкатель 15 упрется в торец золотника 3 и поднимет его над седлом 19. Рабочая жидкость из выходного отверстия 13 поступит в полость 21 и далее через зазор, образованный торцом золотника 3 и седлом 19, пройдет в полость 9 и далее на слив. В этом случае на кромке золотника 3 поддерживается необходимое противодавление на сливе из гидроцилиндра.

В запертом положении клапана 5 в случае резкого возрастания давления в нагруженной полости гидроцилиндра рабочая жидкость воздействует на коническую поверхность 20 золотника 3 в дополнительной полости 21 управления и, преодолевая усилие настройки пружины 14, определяемой регулировочным винтом 22, золотник 3 отрывается от седла 19, обеспечивая слив жидкости на нагруженной полости гидроцилиндра, и тем самым обеспечивается работа клапана 5 в предохранительном режиме.

Кроме того, за счет образования дополнительной полости 21 управления золотника 3 требуется и меньшее давление управления в полости 16, что значительно снижает энергетические потери на управление.

Использование: в гидроприводах рабочего оборудования бортовых, лесопогрузочных и строительных манипуляторов и других машин. Сущность изобретния: запорно-предохранительное устройство содержит корпус 1, в расточках которого установлены плунжеры 2 и 3 обратного и предохранительного клапанов 4 и 5. Входное и выходное отверстия 12 и 13 сообщены каналами 10 и 11 с полостями 6, 7, 8, 9 клапанов 4 и 5. Толкатель 15 образует с расточкой корпуса 1 полость управления 16. Расточка предохранительного клапана 5 выполнена ступенчатой с проточкой, образующей дополнительную полость 21 управления плунжером 3 клапана 5. 1 ил.

Запорно-предохранительное устройство, содержащее корпус, в расточках которого расположены плунжеры обратного и предохранительного клапанов, образующие в них полости, сообщенные каналами с входными и выходными отверстиями, выполненными в корпусе, при этом плунжер предохранительного клапана с одной стороны поджат пружиной, а с другой его стороны выполнен толкатель, образующий с расточкой корпуса полость управления, сообщенную с каналом управления, а плунжер обратного клапана поджат пружиной к седлу, полость, образованная под ним, сообщена с входным отверстием, отличающееся тем, что расточка в корпусе под предохранительный клапан выполнена ступенчатой с образованием седла в месте перехода поверхностей, а на торце плунжера, со стороны толкателя, выполнена коническая уплотняющая поверхность, контактирующая с седлом, при этом в большей расточке корпуса, в зоне конической поверхности плунжера, выполнена кольцевая проточка, образующая с поверхностью дополнительную полость управления, сообщенную с выходным отверстием.