Генератор импульсов давления Советский патент 1984 года по МПК F15B21/12 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к аппаратур,е управления и регулирования гидросистем, и может быть использовано в приводах вибропрессов, испытательных стендов, 5 строительных вибромашин и т.п.

Известен генератор импульсов давления, содержащий корпус с каналами подвода и отвода рабочей среды, клапан первого каскада золотникового , О типа, установленный в корпусе с образованием напорной полости, связанной с каналом подвода, рабочей полости и управляющей полости, в которой установлена регулируемая пружина воз-15 врата клапана, клапан второго каскада, выполненный в виде ступенчатой втулки со сквозным осевым каналом, ус:тановленный в подводящем канале с образованием сливной полости и над-20 клапанной полости, в которой размещена пружина возврата и толкатель, установленный в рабочей полости с возможностью взаимодействия с клапаном второго каскада СП.25

Наличие большого количества подвижных элементов, гидравлическая связь между переключениями впускного и выпускного запорных элементов, а также большой объем надклапанной полости 30 выпускного запорного элемента, определяющий дополнительные затраты времени на заполнение и слив жидкости из этой полости, являются причиной сложности конструкции, невысокой на- 35 дежности иНизкого быстродействия гидроимпульсного клапана.

Цель изобретения - повышение надеж- . кости и увеличение быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что генератор импульсов давления, содержащий корпус с каналами подвода и отвода рабочей среды, клапан первого каскада золотникового типа, ус- 5 тановленный в корпусе с образованием напорной полости, связанной с каналом подвода, рабочей полости и управляющей полости, в котооой установлена регулируемая пружина возврата клапана, 50 клапан второго каскада, выполненный в виде ступенчатой втулки со сквозным осевым каналом и установленный в подводящем канале с образованием сливной полости и надклапанной по- 55 лости, в которой размещены пружина возврата и толкатель, расположенный в рабочей попости с возможностью вза

имодействия с клапаном второго каскада, снабжен втулкой с осевой ступенчатой расточкой, установленной между корпусом и клапаном второго каскада, в стенке расточки большего диаметра которой выполнены радиальные каналы, связывакяцие канал подвода с напорной полостью клапана первого каскада, запорный злемент клапана второго каскада выполнен на ступени большего диаметра и размещен в расточке втулки со стороны радиальных каналов, а надклапанная и сливная полости постоянно сообщены между собой, причем площадь поперечного сечения толкателя больше разности.плщадей поперечного сечения ступеней клапана второго каскада.

Кроме того, пружина возврата клапана второго каскада вьшопнена регулируемой.

При этом управляющая полость клапана первого каскада связана со сливной полостью клапана второго каскада через регулируемый дроссель. I

На фиг. 1 изображена конструктивная схема генератора-, на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1j на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1.

Генератор импульсов давления соде жит корпус 1 с каналом 2 подвода и каналом 3 отвода рабочей среды, клапан Д первого каскада, .установленный в корпусе 1 с образованием напорной полости 5, рабочей полости 6 и управляющей полости 7, в которой установлена регулируемая винтом 8 пружина 9. Клапан 10 второго каскада выполнен в виде ступенчатой втулки со сквозным осевым каналом 11 и установлен с образованием сливной полости 12 и надклапанной полости 13, в которой размещена регулируемая пружина 14 возврата. Генератор содержит толкатель 15 и снабжен втулкой 16, в стенке расточки 17 которой вьшолнены радиальные каналы 18. Запорный элемент 19 клапана 10 размещен на ступени большего диаметра. Сливная полость 12 и надклапанная полость 13 сообщены каналом 20. Сливная полость 12 и управляющая полость 7 сообщены через регулируемый дроссель 21, а напорная полость 5 и управляющая полость 7 сообщены через регулируемый дроссель 22. J1 Запорный элемент имеет коническую запорную часть, а толкатель 15 выполнен с трехгранным концом 23. Генератор работает следующим образом. При давлении рабочей среды в гидросистеме (не показана) меньше настроечного клапан 4 первого каскада и клапан 10 второго каскада прижаты пружинами 9 и 14 к своим седлам и перекрывают доступ рабочей среды из ка нала 2 подвода в полости 6 и 12. Превьшение давления настройки вызывает перемещение клапана 4, которое продолжается до соединения полостей 5 и 6, при этом полость 6 отсоединена от полости 7 кромкой золотниковой части клапана 4. Рабочая среда под давлением поступает в полость 6 и воздействует на толкатель 15, который концом 23 открывает клапан 10 и соединяет канал 2 через канал 18 со сливной полостью 12. Площадь поперечного сечения толкателя 15, разность площадей поперечного сечения ступеней клапана 10 и усилие пружины 14 связаны неравенством РО РО(, -fj)+C(ho-t-h), где РО -давление настройки (открыти ф генератора импульсов давления в жидкости; f - площадь поперечного сечения толкателя 15; f, - площадь поперечного сечения большей ступени клапана 10j . 2 площадь поперечного сечения меньшей ступени клапана 10; С - жесткость пружины 14; hj, - предварительное натяжение пружины 14; h - ход клапана 10. Величина давления жидкости в гидросистеме, при котором происходит переключение клапанов каскадов генератора в исходное положение, определяется выражением 34 р 11 ftr где Р давление.закрытия клапана 4 первого каскадаJ - рабочая площадь поперечного сечения запорного элемента клапана 4; - площадь поперечного сечения золотниковой части клапана 4, При уменьшении давления в гидросистеме до величины Pj клепан А возвращается в исходное положение. Скорость его возврата регулируется дрссселем 22. Полость 6 отсоединяется от полости 5 и соединяется посредством отрицательного перекрытия и лыtoK на хвостовике клапана 4 с полостью 7. Под действием пруткины 14 клапан 10 и толкатель 15 возвращаются в исходное положение. Далее цикл повторяется, и в г.идросистеме создается пульсирующее давление. Скорость подъема клапана 10 регулируется изменением предварительного натяжения пружины 14, а скорость возврата - сопротивлением дросселя 21. Условие возврата клапана 10 в исходное положение должно удовлетворять неравенство C(ho+h) . Сравнивая приведенное неравенство и неравенство, связывающее площади поперечного сечения толкателя 15 и ступеней клапана 10, получим пределы для выбора жесткости пружины 14 f нГЯ;+Ь) Ьа R Малый объем полости 6 клапана второго каскада, разгрузка торцов клапана 10 от воздействия высокого давления жидкости и полумеханическое его переключение обеспечивают высокое быстродействие и надежность срабатывания генератора импульсов давления в жидкости.

1. ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ДАВЛЕНИЯ, содержащий корпус с каналами подвода и отвода рабочей среды, клапан первого каскада золотникового типа, установленный в корпусе с образованием напорной полости, связанной с каналом подвода, рабочей полости и управляющей полости, в которой установлена регулируемая пружина возврата клапана, клапан второго каскада, выполненный в виде ступенчатой втулки со сквозным осевым каналом и установленный в подводящем канале с образованием надвслапанной полости, в которой размещены пружина возврата и толкатель, расположенный в рабочей полости с возможностью взаимодействия с клапа-. ном второго каскада, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения надежности и увеличения быстродействия, он снабжен втулкой с осевой tтyпeнчatoй расточкой, установленной между корпусом и клапаном второго каскада, в стенке расточки большего диаметра которой вьшолнены радиальные каналы, связывающие канал подвода с напорной полостью клапана первого каскада, запорный злемент клапана -второго каскада выполнен на ступени большего диаметра и размещен в расточке втулки со стороны радиальных каналов, а надклапанная и § сливная полости постоянно сообщены между собой, причем площадь поперечел ного сечения толкателя больше разности площадей поперечного сечения ступеней клапана второго каскада. 2.Генератор по п. 1, отличающийся тем, что пружина возврата клапана второго каскада выполнена регулируемой. 3,Генератор по п. 1, отличающийся тем, что управляющая О) полость клапана первого каскада свяЮ зана со сливной полостью клапана 00 4 второго каскада через регулируемый д1Уоссель.