РЕГУЛИРУЕМЫЙ РАЗГРУЗОЧНЫЙ КЛАПАН Российский патент 2003 года по МПК F16K17/00 F16N27/02 

Изобретение относится к смазочному оборудованию и может быть использовано в импульсных смазочных системах с нагнетающими насосами периодического (многоходового) действия для смазки различных машин, станков, кузнечно-прессового оборудования и других отраслях техники.

Уже известен разгрузочный клапан для систем смазки с импульсными питателями по а.с. СССР 687288, F 16 K 17/00, 25.09.1979, в цилиндрической расточке корпуса которого установлен нагруженный пружиной поршень, перекрывающий выходной канал, выполненный на цилиндрической расточке и имеющий шток, запорный орган, перекрывающий сливной канал, выполненный в торце расточки. На штоке выполнен бурт, на его свободной части, а поршень имеет возможность перемещаться по штоку.

Недостатком этого известного клапана является сложность устройства, недостаточная надежность работы с импульсным питателем из-за больших перетечек смазки. Разгрузочный клапан не позволяет использовать нагнетательные насосы периодического (многоходового) действия. Кроме того, недостатком является и то, что в период "паузы" между циклами смазки выходной и сливной каналы сообщены друг с другом.

Также известно клапанное устройство по а.с. СССР 1467304, F 16 N 27/02, 23.03.1989, в цилиндрической расточке корпуса которого установлен упор и подпружиненный поршень, перекрывающий входной канал с помощью запорного органа, сливное отверстие сливного канала выполнено на боковой поверхности расточки между входным и выходным каналами, а в канал поршня установлен обратный клапан. К недостаткам этого устройства-аналога относится то, что в период "пауз" между циклами смазки входной и сливной каналы сообщены друг с другом, утечки смазочного материала и невозможность использования нагнетающих насосов периодического (многоходового) действия.

Как наиболее близкое по технической сущности и достигаемому результату в качестве прототипа выбрано клапанное устройство станций с электроприводом для импульсных систем смазки фирмы "WOERNER" Германия (Автоматизированные смазочные системы и устройства. В.А. Семенов и др. - М.: Машиностроение, 1982, с. 78-79, рис. 71). Устройство содержит корпус с входным, выходным и сливным каналами. Выходной и сливной каналы разъединены во время "пауз". Эти три канала соединены входными отверстиями в цилиндрической расточке, в которой с одной стороны установлен неподвижный упор. В упоре расположены осевое и радиальное отверстия, выходящие к сливному каналу, причем осевое отверстие выполнено с торца упора. К торцу упора, со стороны осевого отверстия прижата эластичная манжета, которая перекрывает входной канал. С другой стороны расточки корпуса расположена пружина с подвижным упором, который и поджимает манжету к неподвижному упору с осевым отверстием, закрывая сливной канал. Это происходит благодаря тому, что усилие от давления смазки в выходной магистрали меньше, чем усилие, создаваемое пружиной.

Функционально манжета в этой конструкции представляет собой клапанный блок. С одной стороны это обратный клапан, пропускающий смазку в полость расточки, а с другой стороны это отсечной клапан для выходного и сливного каналов при разгрузке.

К недостаткам этого разгрузочного клапана-прототипа относится то, что он рассчитан на работу в импульсных смазочных системах с шестеренными или лопастными нагнетательными насосами и его невозможно использовать в импульсных смазочных системах с нагнетательными насосами периодического (многоходового) действия. Кроме этого, эластичная манжета ограничивает долговечность разгрузочного клапана и по мере износа манжеты увеличиваются перетечки и то, что разгрузочный клапан не позволяет регулировать давление в выходной магистрали.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать в импульсных смазочных системах разгрузочный клапан так, чтобы он мог соединять выходной канал со сливным каналом во время работы нагнетательного насоса периодического (многоходового) действия, когда давление в выходном канале превышает заранее установленное давление. Это достигается путем использования гидроаккумулятора, который в полости расточки может перемещаться под действием давления смазки, сжимая силовую пружину, или возвращается в исходное положение от усилия сжатой силовой пружины до торца расточки (когда насос отключен, давление смазки падает). При этом происходит смыкание поверхностей клапанного блока и выходная магистраль отсекается от сливной магистрали.

При взаимодействии гидроаккумулятора с торцом упора клапанный блок "разгерметизируется" и смазка устремляется из полости высокого давления - выходного канала, через временный промежуточный канал клапанного блока и попадает в сливной канал. При этом происходит перезарядка импульсных питателей. Давление падает и силовая пружина начинает постепенно перемещаться, толкая клапанный раскрытый блок к торцу расточки. После смыкания поверхностей клапанного блока выходная магистраль отсечена от сливной магистрали, а гидроаккумулятор - сомкнутый клапанный блок - подготовлен к новому циклу работы.

При этом обеспечивается:
- возможность использования нагнетательных насосов периодического действия в импульсных смазочных системах.

- возможность регулирования величины давления в выходной магистрали и выбор оптимального режима работы импульсной смазочной системы, а также сокращение энергетических затрат.

- повышенная долговечность клапанного блока по сравнению с эластичной манжетой.

- снижение перетекания между выходной и сливной магистралью.

- разъединение каналов, выходного от сливного, во время "пауз".

Технический результат достигается благодаря тому, что регулируемый разгрузочный клапан содержит корпус с входным, выходным и сливным каналами, соединенными входными отверстиями в расточке. В расточке с одной стороны расположены упор и входное отверстие сливного канала, а с другой стороны расточки расположен подпружиненный клапанный блок в виде отсечного канала между выходным и сливным каналами. Входное отверстие входного канала и входное отверстие выходного канала расположены между торцом расточки и торцом втулки со стороны ее внутренней конической поверхности. Со стороны упора, регулируемого по длине, и глухого упора установлена силовая пружина и клапанный блок, состоящий из втулки с внутренней конической поверхностью, поршня с наружной конической поверхностью, пружины, расположенной между втулкой и поршнем, разъединяющей их конические поверхности, и фиксатора. Они расположены так, что поршень имеет возможность перемещаться к втулке. Клапанный блок скоммутирован с поверхностью расточки и силовой пружиной в виде гидроаккумулятора, который в одном крайнем положении при взаимодействии с торцом расточки имеет возможность при перемещении разъединять выходной и сливной каналы в виде отсечного клапана. В другом крайнем положении, при взаимодействии гидроаккумулятора с торцом установленного глухого и регулируемого по длине упора, имеет возможность при перемещении соединить выходной и сливной канал для разгрузки в виде временного промежуточного клапана между коническими поверхностями поршня и втулки. При этом глухой регулируемый по длине упор снабжен регулятором его осевого положения относительно торца расточки, выполнен в виде штока, имеющего на одном конце резьбовой участок, сопряженный с резьбой в корпусе разгрузочного клапана.

Техническая сущность и принцип действия предложенного регулируемого разгрузочного клапана поясняется чертежом.

Регулируемый разгрузочный клапан для импульсных смазочных систем с нагнетающим насосом периодического действия содержит корпус 1, входной канал 2, выходной канал 3, сливной канал 4, поршень с конической наружной поверхностью 5, втулку с внутренней конической поверхностью 6, пружину 7 между втулкой 6 и поршнем 5, глухой, регулируемый по длине упор 8, его регулятор 14, силовую пружину 9, фиксатор 10 и полость расточки 15.

Кроме регулируемого разгрузочного клапана на чертеже указаны: нагнетающий насос периодического (многоходового) действия 11, импульсные питатели 12, бак для смазки 13.

В торце поршня 5 со стороны конической его части выполнен паз для свободного прохода смазки.

Узел, состоящий из поршня 5, втулки 6, пружины 7 и фиксатора 10, образует клапанный блок. Конические поверхности поршня 5 и втулки 6 образуют отсечной клапан. При этом клапанный блок совместно с силовой пружиной 9 в полости 15 со стороны нагнетания представляют собой гидроаккумулятор, который при перемещении взаимодействует с торцом расточки и регулируемым упором. Кроме того, гидроаккумулятор сглаживает ступени повышения давления в выходной магистрали.

Регулируемый разгрузочный клапан работает следующим образом. При включении нагнетающего насоса периодического действия 11 смазка по входной магистрали попадает во входной канал 2 и через паз в поршне 5 попадает в расточку 15, затем в выходной канал 3 к импульсным питателям 12 и после заполнения свободных полостей давление в системе начинает ступенчато повышаться с каждым рабочим ходом насоса. При этом гидроаккумулятор, сжимая силовую пружину 9, начнет удаляться от торца расточки 15 и при давлении, достаточном для срабатывания импульсных питателей 12, они выдадут из надпоршневой полости дозу смазки потребителям. При этом давление в выходной магистрали 3 продолжает повышаться и гидроаккумулятор при очередном ходе взаимодействует с торцом глухого регулируемого по длине упора 8. При этом отсечный клапан "разгерметизируется", втулка 6 сместится от поршня 5, а пружина 7 раздвинет конические поверхности поршня 5 и втулки 6. В образовавшееся отверстие, через временный промежуточный канал отсечного клапана поршня 5 и втулки 6, устремится смазка из полости выходного канала 3 (высокого давления) в сливной канал 4 (в полость низкого давления). При этом реле давления дает сигнал (на чертеже не указано) на отключение насоса 11, а смазка через сливной канал 4, по сливной магистрали, попадает в бак для смазки 13. Давление в системе падает и импульсные питатели 12 начинают перезаряжаться для нового цикла работы, при этом силовая пружина 9, по мере падения давления, перемещает раскрытый клапанный блок к торцу расточки 15. Когда силовая пружина 9 переместит открытый клапанный блок до упора в торец расточки 15, сожмет пружину 7 до смыкания конических поверхностей поршня 5 и втулки 6 выходной канал 3 разъединится от сливного канала 4 и раскрытый клапанный блок станет гидроаккумулятором.

С повторным импульсом давления цикл работы регулируемого разгрузочного клапана повторится.

Используя регулятор осевого перемещения 14, возможно в выходном канале регулировать величину давления в зависимости от условий работы.

Изобретение относится к смазочному оборудованию и может быть использовано в импульсных смазочных системах с нагнетающими насосами периодического действия. Регулируемый разгрузочный клапан включает корпус с входным, выходным и сливным каналами, сообщающимися с полостью, выполненной в корпусе расточки, в которой установлен упор, отсечной клапанный блок между выходным и сливным каналами и силовую пружину, воздействующую на отсечной клапанный блок. Упор выполнен в виде глухого штока, отсечной клапанный блок содержит установленную в расточке корпуса соосно упору с возможностью осевого перемещения втулку, имеющую внутреннюю коническую поверхность на дальнем от упора конце, установленный соосно внутри втулки с возможностью осевого перемещения поршень, имеющий наружную коническую поверхность, соответствующую внутренней конической поверхности втулки. Силовая пружина установлена со стороны упора и упирается в обращенный в сторону упора торец втулки отсечного клапанного блока. Поршень отсечного клапанного блока в крайних положениях может контактировать с торцом упора и с торцом выполненной в корпусе расточки, входной канал сообщается с полостью выполненной в корпусе расточки в торце, с которым в одном из крайних положений может контактировать поршень отсечного клапанного блока. Выходной канал сообщается с полостью выполненной в корпусе расточки между торцом выполненной в корпусе расточки, с которым в одном из крайних положений может контактировать поршень отсечного клапанного блока между выходным и сливным каналами, и втулкой отсечного клапанного блока, а сливной канал сообщается с выполненной в корпусе расточкой со стороны упора. Изобретение повышает надежность устройства. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Регулируемый разгрузочный клапан, включающий корпус с входным, выходным и сливным каналами, сообщающимися с полостью, выполненной в корпусе расточки, в которой установлен упор, расположенный с одной из сторон, выполненной в корпусе расточки, отсечной клапанный блок между выходным и сливным каналами и силовую пружину, воздействующую на отсечной клапанный блок между выходным и сливным каналами, отличающийся тем, что упор выполнен в виде глухого штока, отсечной клапанный блок между выходным и сливным каналами содержит установленную в расточке корпуса соосно упору с возможностью осевого перемещения втулку, имеющую внутреннюю коническую поверхность на дальнем от упора конце, установленный соосно внутри втулки с возможностью осевого перемещения поршень, имеющий наружную коническую поверхность, соответствующую внутренней конической поверхности втулки, а силовая пружина установлена со стороны упора и упирается в обращенный в сторону упора торец втулки отсечного клапанного блока между выходным и сливным каналами, причем поршень отсечного клапанного блока между выходным и сливным каналами в крайних положениях может контактировать с торцом упора и с торцом выполненной в корпусе расточки, входной канал сообщается с полостью выполненной в корпусе расточки в торце, с которым в одном из крайних положений может контактировать поршень отсечного клапанного блока между выходным и сливным каналами, выходной канал сообщается с полостью выполненной в корпусе расточки между торцом выполненной в корпусе расточки, с которым в одном из крайних положений может контактировать поршень отсечного клапанного блока между выходным и сливным каналами, и втулкой отсечного клапанного блока между выходным и сливным каналами, а сливной канал сообщается с выполненной в корпусе расточкой со стороны упора. 2. Регулируемый разгрузочный клапан по п.1, отличающийся тем, что упор снабжен регулятором его осевого положения относительно торца расточки в виде выполненного на одном его конце участка с резьбой, сопряженной с резьбой в корпусе разгрузочного клапана. 3. Регулируемый разгрузочный клапан по п.1 или 2, отличающийся тем, что между втулкой и поршнем отсечного клапанного блока между выходным и сливным каналами также установлена пружина, а поршень отсечного клапанного блока между выходным и сливным каналами снабжен фиксатором, удерживающим в сборе клапанный блок между выходным и сливным каналами.