АВТОМАТ РАЗГРУЗКИ НАСОСА Российский патент 1999 года по МПК F04B49/08 

Изобретение относится к гидроприводу горных машин и может быть использовано в насосных станциях механизированных крепей для автоматической разгрузки насосов.

Известен автомат разгрузки насоса /1/, содержащий корпус с каналом подвода рабочей жидкости от насоса, с каналом отвода рабочей жидкости в гидросистему механизированной крепи через обратный клапан, двумя каналами слива, сервоклапаном, имеющим запорный элемент и направляющий хвостовик с разными площадями проходного сечения, последовательно которому установлены поршни толкатели, две пружины для регулирования верхнего и нижнего пределов срабатывания автомата, клапан разгрузки. Клапан выполнен в форме дифференциального поршня. Большим диаметром и расточкой в корпусе клапан образует полость управления. На меньшем диаметре клапана выполнены осевые шлицевые пазы. Полость высокого давления и полость слива разделены мягким уплотнением манжетного типа.

Недостатком известного автомата является то, что при срабатывании клапана разгрузки на уплотнение, в районе пазов клапана действует поток жидкости с громадным перепадом давления, приводящим к неравномерной деформации и интенсивному износу уплотнения. Технической задачей, поставленной в настоящем изобретении, является устранение неравномерности деформации уплотнения и его интенсивного износа.

Это достигается тем, что в автомате разгрузки насоса для соединения полостей высокого и низкого давления в клапане разгрузки выполнены радиальные и осевой каналы.

Предлагаемая конструкция клапана разгрузки позволяет улучшить условия работы уплотнения, уменьшает его износ, соответственно увеличивает срок службы, т.к. поток жидкости при срабатывании клапана не будет взаимодействовать с уплотнением.

На фиг. 1 изображен автомат разгрузки в разрезе; на фиг. 2 - клапан разгрузки до срабатывания: на фиг. 3 - сечение А-А, изображает радиальные и осевой каналы клапана; на фиг. 4 - клапан разгрузки при срабатывании на слив с указанием стрелками направления перетока рабочей жидкости.

Автомат разгрузки насоса содержит корпус 1, в котором выполнены каналы 3 подвода рабочей жидкости от насоса, канал 4 с обратным клапаном 2 отвода рабочей жидкости в гидросистему механизированной крепи, каналы 18 и 25 слива. В расточке 17 корпуса 1 установлен клапан 5 разгрузки, выполненный в форме дифференциального поршня. Он образует большим диаметром и расточкой в корпусе полость управления 6, которая сообщена каналом 7 с сервоклапаном 8. Сервоклапан 8 содержит запорный элемент 9, поджатый к седлу регулировочной пружиной 10 и рабочей жидкостью, поступающей от канала 3 через канал 21. На направляющем хвостовике 11 сервоклапана 8 выполнены лыски для прохода рабочей жидкости, а на конце - поясок 26. Последовательно сервоклапану 8 со стороны направляющего хвостовика 11 установлены поршень-толкатель 12, промежуточный толкатель 13 и дополнительный толкатель 14, взаимодействующий с пружиной 15 и регулирования нижнего предела настройки автомата разгрузки. Контактирующие торцы поршня-толкателя 12 и хвостовика 11 сервоклапана 8 находятся в полости 24, соединенной с каналом 25. Полость, в которой расположены контактирующие торцы поршня-толкателя 12 и промежуточного толкателя 13, соединена каналом 16 через полость 17 с каналом 3 подвода рабочей жидкости. Контактирующие торцы дополнительного 14 и промежуточного 13 толкателей размещены в полости, которая сообщается с каналом 4 отвода рабочей жидкости в гидросистему. Торец меньшего диаметра клапана разгрузки 5 расположен в сливной полости 20, которая соединена с каналом 18 слива. Сливная полость 20 отделена от полости 17 уплотнением 19 манжетного типа.

Автомат разгрузки насоса работает следующим образом.

При подаче рабочей жидкости от насоса в канал 3 через полость 17, канал 16, обратный клапан 2 и канал 4 она поступает в гидросистему механизированной крепи. Кроме того, жидкость поступает по каналу 16 к торцам промежуточного толкателя 13 и поршень-толкателя 12, через канал 21 к запорному элементу 9 и от канала 4 к торцам дополнительного 14 и промежуточного 13 толкателей. При этом сервоклапан 8 находится в крайнем левом положении с поджатым к седлу запорным элементом 9, а клапан разгрузки 5 - в крайнем правом /см. фиг.1 и фиг. 2/.

При повышении давления рабочей жидкости в гидросистему возрастает усилие, действующее со стороны поршня-толкателя 12 через сервоклапан 8 на регулировочную пружину 10. Усилие от пружины 15 при этом уменьшается вследствие давления на дополнительный толкатель 14, усилие от которого направлено в противоположную сторону от направления усилия пружины 15. Промежуточный толкатель 13 в этот момент усилий не создает, поскольку с обеих сторон действует практически одинаковое давление. Когда давление рабочей жидкости достигнет верхнего предела настройки автомата разгрузки, сервоклапан 8, преодолевая усилие пружины 10 и давление жидкости на запорный элемент 9, переместится вправо. При перемещении сервоклапана 8 вправо запорный элемент 9 отходит от седла. Через зазор, образованный седлом и запорным элементом 9, через щели, образованные лысками в хвостовике 11, канал 7 рабочая жидкость поступит в полость управления 6. При этом торцевый поясок 26 направляющего хвостовика 11 зайдет в расточку втулки и перекроет доступ рабочей жидкости в полость слива 24.

Вследствие разности площадей клапана разгрузки 5, на которые действует давление со стороны полости 6 управления и со стороны полости 17, клапан разгрузки 5 переместится в крайнее левое положение /см. фиг.4/, соединяя между собой полость 17 и сливную полость 20 через внутреннюю полость 22 и радиальные каналы 23 клапана разгрузки 5.

Таким образом, канал 3 подвода рабочей жидкости соединится с каналом слива 18 через радиальные каналы 23 полости 22 и 20. При этом насос работает на слив, клапан 2 закрыт. Сервоклапан 8 удерживается в крайнем правом положении с помощью промежуточного толкателя 13, на торец которого через канал 4 действует давление жидкости из гидросистемы крепи. С течением времени из-за утечек давление в гидросистеме будет понижаться. При понижении давления ниже величины нижнего предела настройки автомата сервоклапан 8 под действием усилия пружины 10 переместится в крайнее левое положение, запорный элемент 9 при этом садится на седло и прекратит доступ к рабочей жидкости в полость управления 6. Через щели, образованные лысками на хвостовике 11 сервоклапана, рабочая жидкость уйдет из полости управления в сливную полость 24 и канал слива 25. Клапан разгрузки 5 под действием давления рабочей жидкости в полости 17 переместится в крайнее правое положение /см. фиг.1 и фиг.2/, насос вновь начнет нагнетать рабочую жидкость в гидросистему механизированной крепи и процесс повторится.

SU, авторское свидетельство, N 1682641, F 15 В 11/00, 1991.

Устройство предназначено для использования в насосных станциях механизированных крепей для автоматической разгрузки насосов. Автомат разгрузки насоса содержит корпус с каналами подвода, отвода и слива рабочей жидкости, обратный клапан, сервоклапан, имеющий запорный элемент с направляющим хвостовиком, последовательно установленные поршень-толкатель, толкатели промежуточный и дополнительный и клапан разгрузки в форме дифференциального поршня с мягким уплотнением манжетного типа. В клапане разгрузки выполнены радиальные и осевой каналы, по которым при срабатывании клапана рабочая жидкость из полости высокого давления проходит в сливную полость, минуя уплотнение. При этом уплотнение не взаимодействует с потоком рабочей жидкости, что существенно увеличивает срок его службы и повышает надежность автомата разгрузки насоса. 4 ил.

Автомат разгрузки насоса преимущественно для гидропривода механизированных крепей, содержащий корпус с каналами подвода, отвода и слива рабочей жидкости, обратный клапан, сервоклапан, имеющий запорный элемент с направляющим хвостовиком, последовательно установленные поршень-толкатель, толкатели, промежуточный и дополнительный, регулировочные пружины нижнего и верхнего пределов регулирования, клапан разгрузки с мягким уплотнением манжетного типа, выполненный в форме дифференциального поршня и с возможностью соединения полости высокого и низкого давления, отличающийся тем, что в клапане разгрузки выполнены осевой и радиальные каналы для соединения полостей высокого и низкого давления.