Гидравлический регулятор давления (его варианты) Советский патент 1987 года по МПК G05D16/08 

.1136

Изобретение относится к области автоматического регулирования и может быть использовано в гидро- и пневмоприводах различных машин и механизмов для поддержания давления на заданном уровне.

Цель изобретения - уменьшение габаритов регулятора и повьш1ение технологичности его изготовления.

На фиг.1 изображен гидравлический регулятор давления, первый вариант; на фиг.2 --то же, дополнительное отверстие соединено через дроссель с отверстием для выхода текучей среды, камера Низкого давления соединена через предохранительный клапан со сливом, второй вариант; на фиг.З - то же, камера низкого давления разделена консольно установленной относительно корпуса стенкой на две камеры ось перегородки совмещена с осью корпуса, расположенной на свободном конце консольной стенки, третий вариант

Поток текущей среды в регулятор подается одновременно в камеры либо через одни отверстия, либо через другие отверстия.

Гидравлический регулятор давления содержит корпус 1, чувствительный элемент, выполненный в виде перегородки 2 с заслонкой 3 с противоположным концом 4 и их рабочими поверхностями, примыкающими к рабочим поверхностям 5 и 6 корпуса 1, ось 7 поворота перегородки 2, пружину 8, закрепленную на корпусе 1 и перегородке 2, отверстия входа 9.и выхода 10 текучей среды, камеру 11 низкого давления и камеру 12 высокого давления, .дополнительное отверстие 13 в камере низкого давления, соединенное с отверстием 10 выхода потока.

Во втором варианте в гидравлическом регуляторе давления дополнительное отверстие 13 соединено с отверстием 14 для выхода текучей среды через дроссель 15,.а камера 11 низкого давления соединена через предохранительный клапан 16 со сливным отверстием 17. 1

В третьем варианте в гидравлическом регуляторе давления камера 11 низкого давления разделена консольно установленной относительно корпуса 1 стенкой- 18 на две камеры 19 и 20. Камера 1 Г соединена через первое дополнительное отверстие 14 с отверстием 10 для выхода текучей среды, а

2

амера 20 соединена через второе до- олнительное отверстие 13 с отверстием 9 для входа текучей среды. Ось 7 перегородки 2 совмещена с осью корпуса 1 .

Гидравлический регулятор давления по первому варианту работает следующим образом.

При подаче потока текучей среды, поступающего, например, от насоса, через входное отверстие 9 в камеру 12 из этой камеры через выходное отверстие 10 поток поступает в магист- раль исполнительного двигателя (не показан). В камере 12 при этом устанавливается рабочее давление и перегородка 2 под действием пружины 8 и давления текучей среды, занимает оп- ределенное положение равновесия с частичным открытием заслонкой 3 отверстия 10. При этом величина давления, а следовательно, степень открытия отверстия 10 и параметра привода определяются нагрузкой, действзгющей на исполнительном двигателе.

В случае увеличения давления в камере 11 перегородка 2 из положения равновесия поворачивается вправо. При этом отверстие 10 частично перекрывается заслонкой 3, уменьшается поток среды, поступающей в двигатель, и давление в нем снижается до прежней величины. Если .давление в камере 11 снижается и перегородка 2 под действием давления в камере 12, оставшегося почти прежним, поворачивается влево, то, открывая заслонкой 3 отверстие 10, увеличивается поток среды, поступающей в двигатель. В результате давление в двигателе возрастает, достигает прежнего значения и перегородка 2 останавливается в новом равновесном положении. При последующих изменениях нагрузки на двигателе весь цикл повторяется в указанной последовательности и в гидросистеме поддерживается постоянное давление, независимо от изменения нагрузки на двигателе. I

Благодаря гидростатической ра з- грузке перегородки 2 становится возможным применение в регуляторе пружи- ны 8 с малым усилием. Следовательно, пружина 8 может быть выполнена с малой жесткостью и размерами, что по- вьш1ает точность регулирования. Механизм регулирования пружи1Ш 8 (не по

казан) позволяет регулировать величину редуцированного давления.

Гидравлический регулятор давления по второму варианту работает следующим образом.

При подаче потока текучей среды через входное отверстие 9 в камеру .12 из этой камеры через выходное отверстие 10 поток поступает в магистраль исполнительного двигателя. В камере 12 при этом устанавливается рабочее давление и перегородка 2 под действием давления текучей среды и

При подаче потока текучей среды через входное отверстие 9 в камер 12 из этой камеры через выходное о-т- I- верстие 10 поток поступает в магистраль исполнительного двигателя. В случае увеличения давления на выходе отверстия 10, а также в камере 19 перегородка 2 в результате действия Ш повышенного давления на ее поверхность в камере 19 поворачивается по часовой стрелке, частично прикрывая отверстие 10. Поэтому поток среды, поступающей в двигатель, уменьшается пружины 8 занимает определенное поло- 15 и давление в нем снижается до прежнедавление

жение равновесия с частичным открытием заслонкой 3 отверстия 10. При этом величина давления в камере 12, а следовательно, степень открытия отверстия 10 и параметры привода определяются нагрузкой, действующей на исполнительном двигателе.

Так, в случае малейшего повьшения давления в камере I1 клапан 16, имеющий регулируемую пружину малой жесткости, открывается, давление в камере 1I уменьшается и перегородка 2 под действием давления в камере 12, оставшегося почти прежним в результате воздействия дросселя 15 и дросселирующей щели в отверстии 10, поворачивается по часовой стрелка и заслонкой 3 частично перекрывает отверстие 10. Перепад давления на щели отверстия 10 из-за возросших потерь увеличивается, а давление в исполнительном двигателе снижается до прежнего значения.

В случае уменьшения давления в камере 12 (в камере 11 в результате действия дросселя 15 и дросселирующей щели -в отверстии 10 давление остается почти прежним) перегородка 2 под действием пружин 8 поворачивается против часовой стрелки и заслонкой 3 частично открывает отверстие 10, Вследствие возрастания потока через отверстие 10 давление в магистрали двигателя увеличивается и достигает прежнего значения, определяемого натяжением пружины 8 малой жесткости. Благодаря использованию пружины 8 и пружины в клапане 16 с малой жесткостью достигается высокая чувствительность регулятора и уменьшаются его габариты.

Гидравлический регулятор давления по третьему варианту работает следующим образом.

При подаче потока текучей среды через входное отверстие 9 в камер 12 из этой камеры через выходное о-т- верстие 10 поток поступает в магистраль исполнительного двигателя. В случае увеличения давления на выходе отверстия 10, а также в камере 19 перегородка 2 в результате действия повышенного давления на ее поверхность в камере 19 поворачивается по часовой стрелке, частично прикрывая отверстие 10. Поэтому поток среды, поступающей в двигатель, уменьшается и давление в нем снижается до прежнедавление

го значения, определяемого жесткостью пружины 8.

В случае уменьшения давления на выходе отверстия 10 и в камере 19

(давление в камерах 12 и 20 сохраняется при этом почти прежним из-за воздействия дросселирующей щели в отверстии 10) перегородка 2 поворачивается против часовой стрелки и частично открывает отвердтие 10. В результате повышения потока среды, поступающей в двигатель, давление в магистрали исполнительного двигателя возрастает и достигает прежнего значения.

Благодаря разделению камеры 11 на две камеры 19 и 20, в одной из кото- рык, в частности в камере 20, обеспечивается меньшая величина изменения давления, чем в камере 19, можно

исключить из регулятора пружину 8. В этом случае равновесие перегородки 2 обуславливается -перепадом давления между камерами 19 и 20. Такое исполнение регулятора повьш1ает его чувствительность и точность.

Выполнение рабочих поверхностей 5 и 6 корпуса 1 и перегородки 2 соответственно по окружности технологичность изготовления регулятора.

Фор.мула изобретения

1. Гидравлический регулятор давления, содержащий корпус, в котором вьтолнены отверстия для входа и выхода текучей среды и дополнительное отверстие, чувствительный элемент, выполненный в виде перегородки, установленной в корпусе на оси и разделяющей полость корпуса на камеру высокого и камеру низкого давления, причем перегородка подяружинена пружинои относительно корпуса и на одном из ее концов выполнена заслонка отверстия для выхода текучей среды, рабочие поверхности корпуса и примыкающие к ним поверхности заслонки и противоположного конца перегородки выполнены по радиусам, равным расстояниям от оси закрепления перегородки до соответствующих ее концов, а перегородка и корпус снабжены средствами закрепления пружины, о т л и- чающи.йся тем, что, с целью уменьшения габаритов регулятора, рабочая поверхность корпуса и примыкающая К ней поверхность заслонки отверстия для выхода текучей среды выполнены по большому радиусу, а рабочая поверхность корпуса и примыкающая к ней поверхность противоположного конца перегородки выполнены по малому радиусу, отверстие для входа текучей среды выполнено в камере высокого давления, отверстие для выхода текучей среды выполнено также в камере высокого Давления и расположено в зоне его перекрытия заслонкой, дополнительное отверстие выполнено в камере низкого давления и соединено с отвер стием для выхода текучей среды, при этом пружина растяжения с ее средствами закрепления размещены в камере высокого давления со стороны заслонки.

2. Гидравлический регулятор давления, содержащий корпус, в котором выполнены отверстия для входа и ,,. выхода текучей среды и дополнительное отверстие, чувствительный элемент, выполненный в виде перегородки установленной в корпусе на оси и разделяющей полость корпуса на камеру высокого и камеру низкого давления, причем перегородка подпружинена пружиной относительно корпуса и на одном из ее концов выполнена заслонка отверстия для выхода текучей среды, рабочие поверхности корпуса и примыкающие к ним поверхности заслонки и противоположного конца перегородки выполнены по радиусам, равным расстояниям от. оси закрепления п-ерего- родки до соответствующих ее концов, а перегородка и корпус снабжены средствами закрепления пружины, о т л и- ч а ю щ и и с я тем, что, с целью уменьшения габаритов регулятора, рабочая поверхность корпуса и примыкающая к ней поверхность заслонки отверстия для выхода текучей среды вы- выполнены по малому радиусу, а рабочая поверхность корпуса и при -1ыкаю- щая к ней поверхность противополозй- ного конца перегородки выполнены по большому радиусу, отверстие для входа текучей среды выполнено в камере высокого давления, отверстие для выхода текучей среды выполнено также в камере высокого давления и расположено в зоне перекрытия заслонкой, дополнительное отверстие выполнено в камере низкого давления и соединено

5 через -дроссель с отверстием для выхода текучей среды, камера низкого давления соединена через предохранительный клапан со сливом, при этом пружина сжатия с ее средствами закрепле0 ния размещена в камере низкого давле- ния со стороны заслонки.

3. Гидравлический регулятор давления, содержащий корпус, в котором выполнены отверстия для входа и выхода

5 текучей среды и первое дополнительное отверстие, чувствительный элемент, выполненный в виде перегородки, установленной в корпусе на оси и разделяющей полость корпуса на камеру вы0 сокого и камеру низкого давления, причем перегородка подпружинена пружиной относительно корпуса и на одном из ее концов выполнена заслонка отверстия для выхода текучей среды, рабочие поверхности корпуса и примыкающие к ним поверхности заслонки и противоположного конца перегородки выполнены по радиусам, равным расстояниям от оси закрепления перего- 0 родки до соответствующих .ее концов, а перегородка и корпус снабжены средствами закрепления пружины, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов регулятора и с повышения технологичности его изготовления, камера низкого давления разделена консольно установленной относительно корпуса стенкой на две камеры, первая из которых через пер- gQ вое дополнительное отверстие соединена с отверстием для выхода текучей среды, выполненнь:м в камере высокого давления и расположенным в зоне перекрытия заслонкой, а вторая камера eg через выполненное в корпусе второе дополнительное отверстие соединена с отверстием для входа текучей среды, выполненным в камере высокого давления, ось перегородки совмещена

5

71361-5158

с осью корпуса, расположенной на сво- вами закрепления размещена во второй бодном конце консольной стенки, при камере со стороны противоположного этом пружина растяжё я с ее средст- заслонке конца перегородки.

Фиг.1

Фиг. 2

Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть использовано в гидро- и пневмоприводах различных машин и механизмов для поддержания постоянства давления при изменении нагрузки регулятора. Цепь изобретения - уменьшение габаритов регулятора и повьшение технологичности его изготовления. Гидравлический регулятор давления содержит корпус с чувствительным элементом, выполненным в виде поворотной подпружиненной перегородки с заслонкой выходного отверстия. Поворотная перегородка разделяет корпус на камеры высокого и низкого давления. Поток текучей среды через входное отверстие поступает в камеру высокого давления и далее через выходное отверстие дросселируется на выход регулятора и в камеру низкого давления. В виде варианта в гидравлическом регуляторе дабле- ния выполнено дополнительное отверстие , соединенное через дроссель с отверстием выхода, а камера низкого давления соединена через предохранительный клапан со сливом, что повьш1а- ет чувствительность регулятора. В виде второго варианта в регуляторе камеры низкого давления разделены консольной стенкой на две камеры, соединенные одна с входом, а другая - с выходом регулятора, а ось перегородки совмещена с осью корпуса, расположенной на свободном конце консольной стенки. Такое выполнение регулятора позволит уменьшить его габариты, а совмещение оси перегородки с осью корпуса во втором варианте позволяет повысить технологичность его изготовления . 3 с.п. ф-лы, 3 ил. S сл со 05 сл сл

Редактор Н.Тупица

Составитель Е.Долгий Техред Л.Сердюкова

Заказ 6281/46

Тираж 863Подписиое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035,.Москва, Ж-35, Раушскйя иаб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор Л .Пилипенко