ЗАПОРНО-ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 1998 года по МПК F16K17/168 

Изобретение относится к машиностроительной гидравлике, в частности к запорно-регулирующей аппаратуре, и предназначено для гидроприводов рабочего оборудования бортовых, лесопогрузочных и строительных манипуляторов, коленчатых подъемников, автобетононасосов 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 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 - предохранительного клапана, управляемого от давления нагрузки, и управляемого запорно-тормозного устройства.

Указанная техническая задача достигается за счет того, что в запорно-предохранительном устройстве, содержащем корпус, в расточках которого расположены обратный клапан и запорно-регулирующий элемент, образующий с расточкой корпуса подводящую полость, соединенную с подводящим отверстием и надклапанной полостью обратного клапана, отводящую полость, соединенную с отводящим отверстием и подклапанной полостью обратного клапана, а также полость управления, соединенную с каналом управления, запорно-регулирующий элемент выполнен в виде конусного клапана, обращенного в сторону связанного с ним толкателя, а расточка в корпусе выполнена ступенчатой с образованием отверстия под толкатель и седла, контактирующего с конусным клапаном.

Таким образом, благодаря выполнению ступенчатой расточки в корпусе с образованием отверстия под толкатель и образованием большей расточкой дополнительной полости управления достигается совмещение двух функций в одном клапане.

На чертеже показано конструкция запорно-предохранительного устройства.

Запорно-предохранительное устройство содержит корпус 1, в расточках которого расположены обратный клапан 2 и запорно-регулирующий элемент 3, образующий с расточкой корпуса 1 подводящую полость 4, соединенную с подводящим отверстием 5 и надклапанной полостью 6 обратного клапана 2, отводящую полость 7, соединенную с отводящим отверстием 8 и подклапанной полостью 9 обратного клапана 2, а также полость 10 управления, соединенную с каналом 11 управления, при этом запорно-регулирующий элемент 3 выполнен в виде конусного клапана, обращенного в сторону связанного с ним толкателя 12, а расточка в корпусе 1 выполнена ступенчатой с образованием отверстия под толкатель 12 и седла 13, контактирующего с конусным клапаном. Кроме того, запорно-регулирующий элемент 3 поджат пружиной 14 к седлу 13 и имеет регулировочный винт 15.

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 подаче рабочей жидкости в отводящее отверстие 8 она поступает в отводящую полость 7 и подклапанную полость 9 обратного клапана 2 открывает его и далее поступает в надклапанную полость 6, из которой по каналу проходит в подводящее отверстие 5, сообщенное с полостью гидроцилиндра, совершая рабочий ход.

При установке гидрораспределителя (не показан) в нейтральное положение или в случае обрыва трубопровода подвод рабочей жидкости к полости гидроцилиндра прекращается. Под действием нагрузки жидкость стремится выйти из гидроцилиндра и поступает в подводящее отверстие 5 и далее в подводящую полость 4, но так как запорно-регулирующий элемент 3 поджат пружиной 14 к седлу 13, она не проходит в отводящую полость 7 и далее на слив. Рабочая жидкость в этом случае также попадает в полость 6 обратного клапана 2 и также давлением, создаваемым нагрузкой, закрывает его, что и обеспечивает герметичное запирание нагруженной полости гидроцилиндра.

Для перемещения штока гидроцилиндра под действием попутной нагрузки необходимо в полость управления 10 подвести давление управления. В этом случае толкатель 12, жестко соединенный с запорно-регулирующим элементом 3, поднимает его над седлом 13 и рабочая жидкость из подводящей полости 4 через зазор, образованный конической поверхностью запорно-регулирующего элемента 3 и седлом 13, проходит в отводящую полость 7 и далее на слив. В этом случае на кромке запорно-регулирующего элемента 3 поддерживается необходимое противодавление на сливе из гидроцилиндра.

В запертом положении запорно-регулирующего элемента 3 в случае резкого возрастания давления в нагруженной полости гидроцилиндра рабочая жидкость воздействует на коническую поверхность запорно-регулирующего элемента 3 и преодолевая усилие настройки пружины 14, определяемой регулировочным винтом 15, запорно-регулирующий элемент 3 отрывается от седла 13, обеспечивая слив жидкости из нагруженной полости гидроцилиндра, и тем самым обеспечивается работа устройства в предохранительном режиме.

Кроме того, за счет разности диаметров толкателя 12 и седла 13, образованных ступенчатой расточкой в корпусе 1, требуется и меньшее давление управления в полости 10, что значительно снижает энергетические потери на управление.

Использование: в гидроприводах рабочего оборудования бортовых, лесопогрузочных, строительно-дорожных манипуляторов и других машин. Сущность изобретения: в расточках корпуса запорно-предохранительного устройства расположены обратный клапан и запорно-регулирующий элемент. Образованы подводящая и отводящая полости, полость управления соединена с каналом управления. Запорно-регулирующий элемент выполнен в виде конусного клапана, обращенного в сторону связанного с ним толкателя. Расточка в корпусе выполнена ступенчатой с образованием отверстия под толкатель и седла. 1 ил.

Запорно-предохранителное устройство, содержащее корпус, в расточках которого расположены обратный клапан и запорно-регулирующий элемент, образующий с расточкой корпуса подводящую полость, соединенную с подводящим отверстием и надклапанной полостью обратного клапана, отводящую полость, соединенную с отводящим отверстием и подклапанной полостью обратного клапана, а также полость управления, соединенную с каналом управления, отличающееся тем, что запорно-регулирующий элемент выполнен в виде конусного клапана, обращенного в сторону связанного с ним толкателя, а расточка в корпусе выполнена ступенчатой с образованием отверстия под толкатель и седла, контактирующего с конусным клапаном.