Предохранительный клапан Советский патент 1984 года по МПК F16K17/10 

Изобретение относится к машиностроению, а точнее к устройствам объемного гидропривода, ограничивающим давление, и может быть использовано для управд ения нагрузкой гидравлических насосов. Известен предохранительный клапан, в котором управляющая полость переливного золотника соединена с гидроаккумулятором fl. Этот клапан, обеспечивая первич ный пуск насоса без давления при незаряженном гидроаккумуляторе, не позволяет осуществить повторный пуск насоса без давления до тех пор, пока не разрядится гидроаккумулятор за счет неконтролируемых по величине протечек через неплотности золотника и шарикового вспомогательного клапана. Наиболее близким к предлагаемом по технической сущности является предохранительный клапан, содержащий установленный в корпусе переливной золотник, управляющая полость которого сообщена через дроссельное отверстие с напорной магист ралью и через вспомогательный клапа со сливной, и разгрузочное электромагнитное устройство 2. Наличие электромагнитных устройс в этом клапане снижает пожаробезопа ность гидравлических масляных систе в которых они применяются, что соот ветственно снижает надежность работ как клапанов, так и насосов. Цель изобретения - повышение надежностн работы клапана при его использовании в системе- управления на рузкой насоса объемного типа. Эта цель достигается тем, что в предохранительном клапане, содержащам установленный в корпусе переливной золотник, управляющая полост которого связана через дроссельное отверстие с напорной магистралью и через вспомогательный клапан - со сливной, и разгрузочное устройство в корпусе выполнена цилиндрическая камера, а разгрузочное устройство выполнено в виде установленного в камере поршня с осевым отверстием, соединяющим разделенные поршнем в камере полости, первая из которых сообщена с управляющей полостью переливного золотника, а вторая - со сливной магистралью, и расположенных в указанных полостя камеры двух нормально открытых запо ных органов, установленных на поршн с возможностью перекрытия осевого отверстия в соответствующем крайнем положении поршня, причем поршень нагружен пружиной в сторону первой полости камеры, а в расположенном в ней запорном органе выполнено дроссельное отверстие, пропускная способность которого меньше пропускной способности дроссельного отверстия переливного золотника. На чертеже схематически показан клапан, поперечный разрез. В корпусе 1 клапана установлен переливной золотник 2, управляющая полость 3 которого связана через дроссельное отверстие 4 с напорной магистралью 5 и через вспс могательный клапан 6 и канал 7 со сливной магистралью 8. Золотник 2 нагружен пружиной 9, а его полости 10 и 11 сообщены с напорной магистралью 5. В корпусе 1 выполнена цилиндрическая камера 12, в которой размещено разгрузочное устройство в виде поршня 13 с осевым отверстием 14, соединяющим разделенные поршнем в камере 12 полости 15 и 16. Полость 15 сообщена с управляющей полостью 3каналом 17, а полость 16 - каналом 18 со сливной магистралью 5. На поршне 13 с возгложностью перекрытия отверстия 14 в его соответствующем крайнем положении установлены нормально открытые запорные органы 19 и 20. Поршень 13 нагружен пружиной 21 в сторону полости 15. В запорном органе 19 выполнено дроссельное отверстие 22, пропускная способность которого меньше пропускной способности дроссельного отверстия 4. Клапан работает следующим образом. При отсутствии давления в напорной магистрали 5 выполненный клапан 6 закрыт. Поршень 13 находится в положении, при котором объем полости 15 наименьший, а запорный орган 19 перекрывает отверстие 14. С включением подсоединенного к предохранительному клапану насоса появляется давление в напорной магистрали 5 и полостях 10, 11 и 3. Поршень 13 под действием давления рабочей среды, преодолевая усилие пружины 21, начинает перемещаться. Запорный орган 19 при перемещении поршня 13 остается закрытым давлением жидкости в полости 15, Частично жидкость из полости 15 по отверстию 22 перетекает в отверстие 14, но так как пропускная способность отверстия 4больше пропускной способности отверстия 14, в полости 15 сохраняется давление, необходимое для перемещения поршня 13. Запорный орган 20 при перемещении поршня остается открытым, пропуская жидкость из отверстия 14 в полость 16. Вследствие перемещения поршня 13 и перетекания жидкости из полости 15 в полость 16 возникает течение жидкости в дроссельном отверстии.4, наличие которого обуславливает разницу давлений в полостях 10 и 11 и в полости 3.

Переливной золотник 2 под действием неуравновешенных сил, определяемых разницей давлений на его торцы, перемещается и соединяет между собой магистрали 5 и 8. Таким образом, пуск насоса происходит при давлении, определяемом величиной усилия пружин 9 и 21, т.е. практически без нагрузки давлением в течение времени, необходимого для заполнения увеличивающегося вследствие перемещения поршня 13 объема полости 15. За это время происходит разгон ротора насоса до номинальной частоты вращения. Геометрические размеры дополнительно выполненной в корпусе предохранительного клапана цилиндрической камеры, обеспечивающие в течение определенного времени разгон ротора насоса до номинальной частоты вращения, определяется параметрами насосного агрегата и предохранительного клапана. В конце хода поршня 13 запорный орган 20 упирается своим хвостовиком в дно камеры и отсекает полость 16 от отверстия 14. Вследствие этог прекращается течение жидкости из полости 15 в полость 16, а также движение поршня 13. Давления в полости 15 и отверстии 14 выравниваются и запорный орган 19 открывается, соединив полость 15 с отверстием 14 (помимо отверстия 20), Соответственно выравниваются давления в полостях 3, 10 и 11 и гидравлически уравновешенный переливной золотник 2 под действием усилия пружины 9 перемещается в положение, при котором магистрали 5 и 8 разъединены.

Дальнейшая работа клапана при повышении давления происходит в той же последовательности, что и у обычного предохранительного клапана с переливным золотником. После остановки насоса и прекращения подачи жидкости в магистраль 5 давление в полостях 3, 10, 11 и 15 падает вследствие утечек сжатой жидкости через зазоры, образуемые переливным

0 золотником 2, поршнем 13- и корпусом клапана 1.

вследствие этого пружина 21 начинает возвращать поршень 13 в исходное положение, а запорный орган 20

5 открывается, обеспечивая при дальнейшем перемещении поршня 13 перелив жидкости из полости 15 в полость 16 через открытое отверстие 14. Время возврата поршня 13 в исходное поло0жение может быть максимально сокращено соответствующим выбором величин проходных сечений запорных органов 19 и 20 и отверстия 14. Следовательно, обеспечивается быстрая подготов5ка клапана к повторному пуску насоса с разгрузкой последнего от давления во время разгона ротора 5асоса.

Предложенная конструкция клапана обеспечивает повышение надежности и долговечности при использовании его

0 в системах управления нагрузкой насосов объемного типа, а также повышает надежность и долговечность указанных насосов за счет обеспечения пуска их без нагрузки. Исключе5ние электрической цепи управления предохранительного клапана повышает такхсе пожаробазопасность гидравлической масляной jHCTeNttJ.

. ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЙ КЛАПАН, содержащий установленный в корпусе переливной золотник, управляющая полость которого сообщена через дроссельное отверстие с напорной магистралью, и через вспомогательный клапан - со сливной, и разгрузочное устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы при использовании клапана в системе управления нагрузкой насоса объемного типа, в корпусе выполнена цилиндрическая камера, а разгрузочное устройство выполнено в виде установленного в камере поршня с осевым отверстием, сообщающим разделенные поршнем в камере полости, первая из которых сообщена с управлякицей полостью переливного золотника, а вторая - со сливной магистралью, и расположенных в указанных полостях камеры двух нормально открытых запорных органов, установленных на поршне с возможностью перекрытия'осевого отверстия в соответствующем крайнем положении поршня, причем поршень нагружен пружиной в сторону первой полости камеры, а в расположенном в ней запорном органе выполнено дроссельное отверстие, пропускная способность которого меньше пропускной способности дроссельного отверстия переливного золотника.i(Л///^/^•^соI;D00оэ