ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ КЛАПАННОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2016 года по МПК F15B13/42 

Данное изобретение относится к гидравлическому клапанному устройству, содержащему устройство входного порта, имеющего напорный порт и сливной порт; устройство рабочего порта, имеющее по меньшей мере рабочий порт; главный клапан и компенсационный клапан; причем указанный компенсационный клапан расположен между указанным напорным портом и напорным каналом, соединенным с указанным главным клапаном, при этом указанный компенсационный клапан образует регулируемое проходное отверстие между указанным напорным портом и указанным напорным каналом.

Подобное гидравлическое клапанное устройство известно из DE 19800720 С2.

В таком гидравлическом клапанном устройстве может использоваться компенсационный клапан для стабилизации заданного давления в напорном канале, то есть в напорном впускном отверстии главного клапана.

Однако компенсационный клапан может компенсировать только потери давления, то есть он может, при необходимости, обеспечивать подачу дополнительной гидравлической текучей среды к главному клапану. Другими словами, если в одном рабочем порте необходимо обеспечить более высокое давление, то компенсационный клапан выполнен с возможностью приведения в действие для увеличения степени открытия регулируемого проходного отверстия, чтобы обеспечить более высокое давление в напорном впускном отверстии главного клапана.

Задачей рассмотренного ниже изобретения является расширение режима регулирования компенсационного клапана.

Эта задача решена в упомянутом выше гидравлическом клапане таким образом, что указанный компенсационный клапан выполнен с возможностью настройки таким образом, чтобы обеспечивать соединение указанного напорного канала с указанным сливным портом.

При таком способе компенсационный клапан способен не только повышать давление в напорном канале, но и понижать давление в напорном канале для основного клапана. Такое понижение давления может быть необходимым в случае повышения давления в рабочем порте, обусловленного внешними условиями, например, вследствие действия сил на устройство, соединенное с рабочим портом. Если возникает такое повышение давления в рабочем порте, то это повышение давления достигает напорного канала через главный клапан и может быть сброшено из указанного напорного канала через компенсационный клапан.

Данное изобретение может быть использовано в связи с гидравлическим регулирующим клапаном, раскрытым в патентном документе US 4981159. Такой гидравлический регулирующий клапан содержит чувствительное к давлению средство, причем главный золотник расположен в канале корпуса и выполнен с возможностью перемещения из нейтрального положения в два рабочих положения, главный золотник имеет центральный буртик и два концевых буртика, отделенных от него соответствующей кольцевой канавкой золотника 5, буртики имеют усекающее профилирование у противоположных сторон, канал корпуса содержит связанную с насосом кольцевую канавку, к которой обеспечивают подачу среды под давлением, и с двух сторон которой проходит соответствующая связанная с двигателем кольцевая канавка, выполненная с возможностью соединения с трубопроводом от двигателя, и с двух сторон за которой проходит соответствующая связанная с контейнером кольцевая канавка, выполненная с возможностью соединения с контейнером, при этом чувствительное к давлению средство содержит по меньшей мере одно чувствительное к давлению отверстие, соединенное с трубопроводом под давлением, которое должно восприниматься в рабочем положении главного золотника, но отделенное от него в нейтральном положении. Усекающее профилирование ограничивается кольцевыми секциями, при этом по меньшей мере одно чувствительное к давлению проходное отверстие расположено на окружности главного золотника со смещением по окружности от усекающего профилирования и соединено с чувствительным к давлению соединением посредством соединительного прохода в главном золотнике. В этой конструкции чувствительные к давлению проходные отверстия, также как и усекающее профилирование, расположены у поверхности главного золотника. Соответственно, они имеют постоянное взаимное соотношение друг с другом. Поскольку они смещены по окружности, то они могут иметь значительно меньшее разнесение по оси, чем имеющееся до настоящего времени. Это обусловлено тем, что для обеспечения уплотнения является достаточным, если круговая секция между ними закрыта частью канала корпуса, при обеспечении наличия соединения посредством соответствующей кольцевой канавки в канале корпуса. Меньшее осевое разнесение также приводит к меньшему мертвому ходу. В дополнение к этому достигается весьма короткая длина главного золотника с чувствительными к давлению проходными отверстиями.

Предпочтительно указанный компенсационный клапан выполнен с возможностью регулирования для прерывания соединения между указанным напорным портом и указанным напорным каналом. Если не требуется обеспечивать подачу добавочной гидравлической текучей среды к указанному рабочему порту, а необходимо просто поддерживать давление, то компенсационный клапан может быть использован для прерывания соединения между указанным напорным портом и указанным напорным каналом.

Помимо этого, предпочтительно указанный компенсационный клапан прерывает указанное соединение между указанным напорным портом и указанным напорным каналом при соединении указанного напорного канала с указанным сливным портом. Когда компенсационный клапан устанавливает соединение между указанным напорным каналом и указанным сливным портом, то подача новой гидравлической текучей среды к указанному напорному каналу должна быть прервана для энергосбережения. Это легко может быть выполнено путем прерывания соединения между напорным портом и напорным каналом, причем прерывание происходит предпочтительно непосредственно перед установкой соединения между напорным каналом и сливным портом.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения указанный компенсационный клапан выполнен с возможностью приведения в действие посредством давления в указанном напорном канале. Это давление уже было использовано для регулирования регулируемого проходного отверстия в компенсационном клапане. Это же давление также может быть использовано для приведения компенсационного клапана в состояние, при котором давление в напорном канале может быть понижено путем соединения напорного канала со сливным портом.

Предпочтительно гидравлическое клапанное устройство содержит корпус, причем указанный корпус имеет главный канал и компенсационный канал, указанный главный канал и указанный компенсационный канал соединены указанным напорным каналом; главный золотник, расположенный внутри указанного главного канала и образующий часть указанного главного клапана; компенсационный золотник, расположенный с возможностью скольжения внутри указанного компенсационного канала и образующий часть указанного компенсационного клапана; при этом указанный компенсационный клапан содержит выпускное отверстие понижения давления, соединенное с указанным сливным портом, и указанный компенсационный золотник выполнен с возможностью перемещения в положение понижения давления, в котором указанное выпускное отверстие понижения давления соединено с указанным напорным каналом. В этом варианте осуществления изобретения положение понижения давления может изменяться до тех пор, пока обеспечивается наличие соединения выпускного отверстия понижения давления с указанным напорным каналом. Другими словами, компенсационный золотник может обеспечивать возможность регулирования размера отверстия, через которое гидравлическая текучая среда под. давлением может выходить из напорного канала в направлении сливного порта.

Предпочтительно указанный компенсационный золотник выполнен с возможностью перемещения в первом направлении и во втором направлении, противоположном указанному первому направлению, причем на указанный компенсационный золотник в указанном первом направлении действует нагрузка от указанного давления в указанном напорном канале, а в указанном втором направлении действует нагрузка от усилия возврата в исходное положение. Усилие возврата в исходное положение может быть по меньшей мере частично создано посредством возвратной пружины или другим создающим усилие средством.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения указанное усилие возврата в исходное положение по меньшей мере частично создается давлением в чувствительном к нагрузке порте указанного клапанного устройства. Это обстоятельство, в частности, является полезным, когда компенсационный клапан используют для повышения давления в напорном канале.

Предпочтительно имеется множество чувствительных к нагрузке портов, при этом указанное усилие возврата в исходное положение по меньшей мере частично создается максимальным из давлений в указанных чувствительных к нагрузке портах. При этом способе компенсационный клапан всегда способен обеспечивать подачу необходимого высокого давления.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения указанное выпускное отверстие понижения давления содержит канавку в круговой стенке указанного компенсационного канала. Эта канавка затем может быть закрыта компенсационным золотником в режиме «нормальной» работы. Однако когда компенсационный золотник перемещается достаточно далеко, то канавка, не являясь при этом полностью закрытой, обеспечивает возможность для поступления в нее гидравлической текучей среды через зазор между компенсационным золотником и краем этой канавки с возможностью выхода гидравлической текучей среды в сливной порт.

В таком варианте осуществления изобретения является преимуществом тот факт, что указанный компенсационный золотник на его окружности содержит углубление, причем указанное углубление в указанном положении понижения давления соединяет указанную канавку с указанным напорным каналом. Размер углубления может быть использован для конструктивного решения компенсационного золотника так, что соединение между напорным каналом и сливным портом обеспечивает четко определенное гидравлическое сопротивление.

Ниже приведено более подробное описание предпочтительного примера данного изобретения со ссылкой на чертежи, на которых:

на фиг. 1 показано схематическое изображение гидравлического контура гидравлического клапанного устройства согласно данному изобретению;

на фиг. 2 показан вид в разрезе гидравлического клапанного устройства; и

на фиг. 3-5 показано гидравлическое клапанное устройство в трех различных рабочих состояниях.

На фиг. 1 показано гидравлическое клапанное устройство 1, содержащее устройство впускного порта, имеющее напорный порт Р и сливной порт Т. Кроме того, гидравлическое клапанное устройство содержит устройство рабочего порта, имеющее по меньшей мере рабочий порт. В данном случае имеется два рабочих порта А, В.

Гидравлическое клапанное устройство содержит главный клапан 2 и компенсационный клапан 3. Компенсационный клапан 3 расположен между указанным напорным портом Р и напорным каналом 4, соединяющим указанный компенсационный клапан 3 и указанный главный клапан 2. Главный клапан 2 показан только схематически. Главный клапан 2 содержит главный золотник 5, который, может быть приведен в действие электрогидравлическим приводом 6 и/или механическим приводом 7. Главный золотник 5 в первом положении устанавливает соединение между напорным каналом 4 и одним из рабочих портов А, В и одновременно соединение между другими рабочими портами В, А и сливным портом Т. Во втором положении главного золотника 5 соединение между напорным каналом 4 и двумя рабочими портами А, В прерывается. В третьем положении главного золотника 5 напорный канал 4 соединен с другим из рабочих портов В, А, а оставшийся рабочий порт А, В соединен со сливным портом Т.

Кроме того, когда напорный канал 4 соединен с рабочим портом А, то одновременно он соединен с чувствительным к нагрузке портом LS_A. Когда напорный канал 4 соединен с напорным портом Р, то одновременно он соединен с чувствительным к нагрузке портом LS_B.

Два чувствительных к нагрузке порта LS_A и LS_B соединены через селективный клапан 8. Селективный клапан 8 содержит выпускное отверстие 9 селективного клапана, показывающее более высокое из давлений чувствительных к нагрузке портов LS_A и LS_B.

Гидравлическое клапанное устройство 1 дополнительно содержит клапаны понижения избыточного давления, известные из уровня техники. Данные клапаны здесь не описаны.

Компенсационный клапан 3 содержит также компенсационный золотник 10, также имеющий три положения. Как показано на чертеже, в первом положении компенсационный золотник 10 соединяет напорный порт Р с напорным каналом 4.

Во втором положении компенсационного золотника 10 прерывается соединение между напорным портом Р и напорным каналом 4.

В третьем положении компенсационного золотника 10 напорный канал 4 соединен со сливным портом Т.

Компенсационный золотник 10 находится под действием силы пружины 11 в первом направлении. Воздействие пружины 11 обеспечивает перемещение компенсационного золотника 10 в первое положение, как показано на фиг. 1. Выпускное отверстие 9 селективного клапана соединено с той же стороной компенсационного золотника 10, что и пружина 11, воздействуя на компенсационный золотник 10 в том же направлении, что и пружина 11.

Как показано на чертеже, в другом направлении, то есть в противоположном направлении, на компенсационный золотник 10 действует давление, имеющееся в напорном канале 4.

Если для приведения в действие устройства, соединенного с одним из рабочих портов А, В, требуется более высокое давление, то с помощью чувствительных к нагрузке линий 12, 13 и указанного селективного клапана 8 сигнал более высокого давления передается к компенсационному золотнику 10 так, что регулируемое - проходное отверстие, образованное компенсационным золотником 10, увеличивается в размере, при этом напорного канала 4 может достичь более высокое давление.

Однако когда давление в рабочем порте А, В, соединенном через главный золотник 5 с напорным каналом 4, повышается вследствие, например, внешних усилий, то давление в напорном канале 4 также повышается, при этом компенсационный золотник 10 перемещается с преодолением силы пружины 11 и на первом этапе прерывает соединение между напорным портом Р и напорным каналом 4, а на втором этапе устанавливает соединение между напорным каналом 4 и сливным портом Т, так что гидравлическая текучая среда из напорного канала 4 может выходить к сливному порту Т. В любом случае, когда между напорным каналом 4 и сливным портом Т установлено соединение, то соединение между напорным портом Р и напорным каналом 4 прерывается.

На фиг. 2 показан схематический вид в разрезе клапанного устройства, изображенного на фиг. 1. Описание одинаковых элементов приведено с использованием одинаковых номеров позиций.

Гидравлическое клапанное устройство 1 содержит корпус 14. Корпус 14 имеет главный канал 15, в котором расположен главный золотник 5. Главный золотник 5 показан только схематически.

Кроме того, корпус 14 содержит компенсационный канал 16, в котором расположен компенсационный золотник 10. Компенсационный канал 16 соединен с напорным портом Р. Кроме того, напорный канал 4 соединяет главный канал 15 и компенсационный канал 16. Компенсационный золотник 10 подпружинен пружиной 11 в первом направлении (в направлении влево на фиг. 2). Компенсационный золотник 16 содержит продольный канал 17, соединенный через радиальные каналы 18 с участком 19, соединенным с напорным каналом 4. Соответственно, давление в напорном канале 4 действует на передний торец 20 компенсационного золотника 10 в направлении, противоположном силе действия пружины 11.

Компенсационный золотник 10 содержит радиальный выступ 21, взаимодействующий с площадкой 22 в корпусе 14, причем указанная площадка 22 имеет внутренний диаметр, соответствующий наружному диаметру радиального выступа 21. Выступ 21 и площадка 22 образуют зазор, причем указанный зазор определяет регулируемое проходное отверстие 23. Размер проходного отверстия 23 определяется положением компенсационного золотника 10 внутри компенсационного канала 16.

При «нормальных» условиях компенсационный золотник 10 расположен так, что давление в напорном канале 4 соответствует силе пружины 11 плюс давление в одной из чувствительных к нагрузке линий 12, 13. Когда требуется более высокое давление, то компенсационный золотник 10 смещается влево (в соответствии с изображением на фиг. 2). Когда требуется меньшее давление, то компенсационный золотник 10 смещается вправо.

Однако в некоторых случаях давление в рабочем порте, соединенном с напорным каналом посредством главного золотника 5, повышается вследствие внешних условий. В этом случае давление в напорном канале 4 также повышается. Это повышение давления передается через напорный канал 4 и радиальные каналы 18 в продольный канал 17 компенсационного золотника 10 и смещает компенсационный золотник 10 вправо с преодолением силы пружины 11 и максимального давления в одной из чувствительных к нагрузке линий 12, 13.

Компенсационный канал 16 содержит канавку 24, соединенную со сливным портом Т (на фиг. 2 в виде в разрезе не показан). Компенсационный золотник 10 на своей круговой стенке содержит углубление 25. Это углубление 25 открыто к напорному каналу 4 в радиальном направлении, а также в осевом направлении. Это углубление 25 может проходить непрерывно по окружности компенсационного золотника 10. Однако оно может быть прервано в круговом направлении.

Когда компенсационный золотник 10 смещен достаточно далеко вправо, то углубление 25 совмещается с канавкой 24, так что гидравлическая текучая среда в напорном канале 4 может проходить непосредственно к сливному порту Т через канавку 24.

В это же самое время, когда углубление 25 совмещается с канавкой 24, или непосредственно перед этим моментом, радиальный выступ 21 расположен в пределах площадки 22, прерывая соединение между сливным портом Р и напорным каналом 4, так что при этом отсутствует прямое прохождение текучей среды из напорного порта Р к сливному порту Т.

На фиг. 3 показано клапанное устройство 1 с компенсационным золотником 10 в первом положении. При этом имеется тракт от напорного порта к напорному каналу. Однако отсутствует проход от напорного канала к канавке 24, поскольку углубление 25 не совмещается с канавкой 24. Эта ситуация почти соответствует ситуации, показанной на фиг. 2. В этом положении компенсационный клапан работает «нормально», как это уже известно.

На фиг. 4 показано, что компенсационный золотник 10 уже смещен вправо (в соответствии с изображением на фиг. 3). При этом увеличился промежуток с левой стороны от переднего торца 20. В этом случае компенсационный клапан 3 закрыт. При этом отсутствует тракт от напорного порта Р к напорному каналу 4 и отсутствует проход от напорного канала 4 к канавке 24, так как углубление 25 не совмещается с канавкой 24.

На фиг. 5 показано, что компенсационный золотник 10 дополнительно смещен вправо (относительно изображения на фиг. 4). При этом с левой стороны от переднего торца 20 дополнительно увеличился промежуток. В этой ситуации компенсационный золотник 10 закрывает проход от сливного порта Р к сливному каналу 4 и открывает проход от сливного канала к канавке 24, так как углубление 25 в этом случае совмещается с каналом 24.

Как показано на фиг. 1, компенсационный золотник 10 всегда находится под действием максимального из давлений в чувствительных к нагрузке линиях 12, 13, то есть максимального из давлений в чувствительных к нагрузке портах LS_A и LS_B.

Главный золотник 5 может быть осуществлен, как раскрыто в US 4981159. Не все детали показаны на чертеже.

Главный золотник 5 содержит две кольцевые канавки скольжения, между которыми имеется центральный буртик. С двух сторон снаружи кольцевых канавок скольжения имеются соответствующие концевые буртики. Буртики являются цилиндрическими, но у их противостоящих концов имеют усекающее профилирование. Данные профилирования выполнены в парах у диаметрально противоположных сторон главного золотника 5. Они имеют форму осевой канавки, глубина и ширина которой увеличивается в направлении кольцевой канавки главного золотника.

К обеим сторонам связанной с насосом кольцевой канавки 4 подходит соответствующая связанная с двигателем кольцевая канавка, соединенная с рабочими портами А и В. К обеим сторонам снаружи нее подходит соответствующая связанная со сливным портом кольцевая канавка. Дополнительно снаружи имеются две чувствительные к давлению кольцевые канавки, которые могут быть соединены с чувствительным к давлению портом.

У левого концевого буртика с каждой противоположной стороны имеется чувствительное к давлению проходное отверстие, сообщающееся с двумя противоположными выпускными отверстиями посредством соединительного прохода во внутренней части главного золотника 5.

Соответственно, в правом концевом буртике чувствительное к давлению проходное отверстие может быть соединено с выпускным отверстием посредством соединительного прохода в главном золотнике 5. Часть соединительного прохода в левом концевом буртике может представлять собой осевой канал, проходящий от конца главного золотника, и может быть выполнена с возможностью закрывания у этой стороны, при этом радиальный канал проходит к чувствительному к давлению проходному отверстию, и радиальный канал ведет к выпускному отверстию. Аналогично, правый концевой буртик содержит соединительный проход, содержащий осевой канал, радиальный канал и радиальный канал. Чувствительные к давлению проходные отверстия расположены так, что их поперечные сечения частично совмещаются с усекающим профилированием в осевом направлении.

В нейтральном положении усекающее профилирование оканчивается в пределах простенка между связанным с насосом каналом 4 и одним из кольцевых промежутков, связанных с двигателем, чтобы создать эффективное уплотнение. Аналогично, усекающее профилирование оканчивается в пределах простенка между связанным с насосом каналом 4 и сливным портом или кольцевым промежутком, связанным с двигателем, и сливным каналом. Чувствительные к давлению отверстия проходят в кольцевое пространство контейнера. Простенки между связанными с контейнером кольцевыми канавками, и чувствительными к давлению кольцевыми канавками, снаружи этого выполняют просто уплотнительную функцию. Наружные отверстия расположены так, что их поперечные сечения частично соответствуют чувствительным к давлению кольцевым канавкам, и частично закрыты концевой секцией канала 15 корпуса. Следовательно, в чувствительных к давлению соединениях получают давление, имеющееся в резервуаре.

В частности, усекающее профилирование может быть образовано посредством осевых канавок, увеличивающихся в поперечном сечении в направлении кольцевой канавки главного золотника. Главным образом, осевые канавки могут увеличиваться по глубине и ширине в направлении кольцевой канавки главного золотника. При этом способе получаются требуемые усекающие поперечные сечения при весьма короткой окружности.

Каждые два одинаковых усекающих профилирования могут быть диаметрально противоположными по окружности главного золотника 5. Такое решение в результате приводит к гидравлическому балансу во время работы.

Предпочтительно по меньшей мере одно чувствительное к давлению проходное отверстие должно быть расположено на высоте плоского конца усекающего профилирования. Поперечное сечение чувствительного к давлению проходного отверстия может даже частично совмещаться с усекающим профилированием в осевом направлении. Такое решение приводит к короткому или чрезвычайно короткому мертвому ходу.

Соединительный проход может вести к выпускному отверстию, расположенному у окружности концевых буртиков и по меньшей мере в рабочей позиции главного золотника сообщающемуся с одной из двух чувствительных к давлению кольцевых канавок, расположенных в канале корпуса в осевом направлении за связанными с контейнером кольцевыми канавками. Такое решение позволяет обеспечить простое соединение с чувствительным к давлению соединением, закрепленным относительно корпуса близко от соединительного прохода, если это необходимо.

Соединительный проход может иметь осевой канал, проходящий от конца главного золотника 5 и соединенный соответствующим радиальным каналом с чувствительным к давлению проходным отверстием и выпускным отверстием. Такая конструкция является легкой для осуществления.

Два конца поперечного канала могут образовывать два чувствительных к давлению проходных отверстия. Поперечный канал является легким для изготовления. Дополнительно достигается гидравлический баланс.

Чувствительное к давлению проходное отверстие может быть расположено в одном концевом буртике для определения давления нагрузки в связанной с двигателем кольцевой канавке. За счет перемещения в направлении связанной с насосом кольцевой канавки чувствительное к давлению проходное отверстие входит в сообщение со связанной с двигателем кольцевой канавкой, в то время как связанная с двигателем кольцевая канавка соединена со связанной с насосом кольцевой канавкой, посредством усекающего профилирования.

В дополнение к этому имеется возможность для сообщения чувствительного к давлению проходного отверстия со связанной с контейнером кольцевой канавкой в нейтральном положении.

В альтернативной конструкции чувствительное к давлению проходное отверстие расположено в центральном буртике с целью определения давления на входе в связанную с насосом кольцевую канавку. В нейтральном положении оно закрыто секциями канала, но в начальной фазе рабочего положения оно входит в сообщение со связанной с насосом кольцевой канавкой совместно со смежным усекающим профилированием.

Имеется возможность для выполнения постоянного дросселя в соединительном проходе и регулируемого дросселя, зависящего от положения главного золотника 5, снаружи главного золотника 5 между чувствительной к давлению кольцевой канавкой и связанной с контейнером кольцевой канавкой. При таком способе достигается схема с последовательным включением двух дросселей между связанной с насосом кольцевой канавкой и связанной с контейнером кольцевой канавкой. Давление, получаемое в чувствительной к давлению кольцевой канавке, зависит от соотношения сопротивлений дросселей и, соответственно, от положения главного золотника 5.

Имеющиеся каналы можно использовать в качестве постоянного дросселя, если их поперечное сечение выполнено с соответствующими размерами. Регулируемый дроссель предпочтительно содержит связанную с дросселем канавку, проходящую в осевом направлении, которая смещена по окружности от выпускного отверстия и имеет поперечное сечение, уменьшающееся в направлении конца главного золотника 5. Это поперечное сечение дросселя может быть выбрано весьма точно, чтобы характеристическая кривая изменения давления точно воспроизводила положение главного золотника 5.

Предпочтительно, в нейтральном положении у наружного в осевом направлении конца чувствительной к давлению кольцевой канавки выпускное отверстие сообщается с ней. Это выпускное отверстие перемещается в направлении свободного конца канала корпуса только в том случае, когда оно находится под давлением нагрузки со стороны подачи. Соответственно, в этом случае не могут возникать проблемы, связанные с уплотнением. Имеется возможность для сообщения выпускного отверстия с чувствительной к давлению кольцевой канавкой в нейтральном положении.

Средство регулирования для компенсации давления, как описано выше, поддерживает постоянное давление системы в гидравлической схеме за счет изменения выходного расхода насоса. Насос, используемый с регулирующим клапаном с закрытым центром, остается в режиме ожидания высокого давления при уставке с нулевым потоком для компенсированного давления до тех пор, пока не будет активизирована его работа. При открытии клапана с закрытым центром средство регулирования для компенсации давления воспринимает мгновенное падение давления системы и увеличивает выходной расход насоса путем увеличения угла наклонной шайбы. Насос продолжает увеличивать расход до тех пор, пока давление системы не достигнет значения уставки для компенсированного давления. Если давление системы превышает значение уставки для компенсированного давления, то средство регулирования для компенсации давления уменьшает угол наклонной шайбы с целью поддержания давления системы за счет уменьшения расхода. Средство регулирования для компенсации давления продолжает осуществлять текущий контроль над давлением в системе и изменяет угол наклонной шайбы с целью согласования выходного расхода насоса с требованиями к рабочему давлению. Если потребность в расходе превышает производительность насоса, то средство регулирования для компенсации давления обеспечивает максимальное смещение насоса. В этом состоянии фактическое давление в системе зависит от нагрузки исполнительного механизма.

К характеристикам системы с компенсацией давления, среди прочих, относятся постоянное давление и регулируемый расход, режим ожидания высокого давления при отсутствии необходимости в расходе, расход в системе настраивается в соответствии с запрашиваемыми требованиями к системе, один насос может обеспечить расход для обеспечения множества рабочих функций и быстрое срабатывание в соответствии с требованиями к расходу и давлению в системе.

К типичным применениям систем с компенсацией давления относятся цилиндры с постоянным усилием (желонки, уплотнители, мусоровозы), приводы для включения/выключения вентиляторов, буровые установки, уборочные машины и траншеекопатели.

Гидравлическое клапанное устройство предназначено для гидравлических систем различных машин и механизмов. Устройство (1) содержит устройство входного порта, имеющее напорный порт (Р) и сливной порт (Т); устройство рабочего порта, имеющее, по меньшей мере, рабочий порт (А, В); главный клапан (2) и компенсационный клапан (3); причем указанный компенсационный клапан (3) расположен между указанным напорным портом (Р) и напорным каналом (4), соединенным с указанным главным клапаном (2), при этом указанный компенсационный клапан (3) образует регулируемое проходное отверстие между указанным напорным портом (Р) и указанным напорным каналом (4). Достигается улучшение управляемости компенсационного клапана. Для этого указанный компенсационный клапан (3) выполнен с возможностью настройки таким образом, чтобы обеспечивать соединение указанного напорного канала (4) с указанным сливным портом (Т). 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Гидравлическое клапанное устройство (1), содержащее устройство входного порта, имеющее напорный порт (Р) и сливной порт (Т); устройство рабочего порта, имеющее, по меньшей мере, рабочий порт (А, В), главный клапан (2) и компенсационный клапан (3); причем указанный компенсационный клапан (3) расположен между указанным напорным портом (Р) и напорным каналом (4), соединенным с указанным главным клапаном (2), при этом указанный компенсационный клапан (3) образует регулируемое проходное отверстие между указанным напорным портом (Р) и указанным напорным каналом (4), отличающееся тем, что указанный компенсационный клапан (3) выполнен с возможностью настройки таким образом, чтобы обеспечивать соединение указанного напорного канала (4) с указанным сливным портом (Т), при этом указанный компенсационный клапан (3) содержит компенсационный золотник (10), имеющий три положения, причем в первом положении компенсационный золотник (10) соединяет напорный порт (Р) с напорным каналом (4), во втором положении компенсационного золотника (10) прерывается соединение между напорным портом (Р) и напорным каналом (4), а в третьем положении компенсационного золотника (10) напорный канал (4) соединен со сливным портом (Т).

2. Гидравлическое клапанное устройство по п. 1, отличающееся тем, что указанный компенсационный клапан (3) выполнен с возможностью настройки таким образом, чтобы обеспечивать прерывание соединения между указанным напорным портом (Р) и указанным напорным каналом (4).

3. Гидравлическое клапанное устройство по п. 2, отличающееся тем, что указанный компенсационный клапан (3) обеспечивает прерывание указанного соединения между указанным напорным портом (Р) и указанным напорным каналом (4), когда он обеспечивает соединение указанного напорного канала (4) с указанным сливным портом (Т).

4. Гидравлическое клапанное устройство по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что указанный компенсационный клапан (3) выполнен с возможностью приведения в действие посредством давления в указанном напорном канале (4).

5. Гидравлическое клапанное устройство по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что оно содержит корпус (14), причем указанный корпус имеет главный канал (15) и компенсационный канал (16), при этом указанный главный канал (15) и указанный компенсационный канал (16) соединены посредством указанного напорного канала (4), причем указанный главный золотник (5) расположен с возможностью скольжения внутри указанного главного канала (15) и образует часть указанного главного клапана (2), при этом указанный компенсационный золотник (10) расположен с возможностью скольжения внутри указанного компенсационного канала (16) и образует часть указанного компенсационного клапана (3), при этом указанный компенсационный канал (16) содержит выпускное отверстие понижения давления, соединенное с указанным сливным портом (Т), а указанный компенсационный золотник (10) выполнен с возможностью перемещения в положение понижения давления, в котором указанное выпускное отверстие понижения давления соединено с указанным напорным каналом (4).

6. Гидравлическое клапанное устройство по п. 5, отличающееся тем, что указанный компенсационный золотник (10) выполнен с возможностью перемещения в первом направлении и во втором направлении, противоположном указанному первому направлению, причем на указанный компенсационный золотник (10) в указанном первом направлении действует нагрузка от указанного давления в указанном напорном канале (4), а в указанном втором направлении действует нагрузка от усилия возврата в исходное положение.

7. Гидравлическое клапанное устройство по п. 6, отличающееся тем, что указанное усилие возврата в исходное положение, по меньшей мере, частично создано давлением в чувствительном к нагрузке порте (LS_A, LS_B) указанного клапанного устройства (1).

8. Гидравлическое клапанное устройство по п. 7, отличающееся тем, что имеется множество чувствительных к нагрузке портов (LS_A, LS_B), при этом указанное усилие возврата в исходное положение, по меньшей мере, частично создано максимальным из давлений в указанных чувствительных к нагрузке портах (LS_A, LS_B).

9. Гидравлическое клапанное устройство по п. 5, отличающееся тем, что указанное выпускное отверстие понижения давления содержит канавку (24) в круговой стенке указанного компенсационного канала (16).

10. Гидравлическое клапанное устройство по п. 9, отличающееся тем, что указанный компенсационный золотник (10) на своей окружности содержит углубление (25), причем указанное углубление (25) в указанном положении понижения давления соединяет указанную канавку (24) с указанным напорным каналом (4).