Управляемый перепускной клапан Советский патент 1989 года по МПК F16K17/10 

Изобретение относится к машиностроению и может найти применение, например, в гидравлических системах тракторов, комбайнов и других мащин.

Известен управляемый перепускной клапан, содержащий опирающийся на седло плоский подпружиненный затвор с отверстием, которое соединяет управляющую и напорную полости, и подпружиненную щайбу с дроссельным отверстием 1.

Однако известный клапан имеет неудовлетворительные гидравлические характеристики вследствие того, что давление рабочей жидкости в полости управления действует на всю поверхность его затвора. Поэтому в открытом положении значительна сила, стремящаяся переместить затвор в сторону седла, что в конечном итоге увеличивает давление холостого слива рабочей жидкости и, как следствие этого, увеличивает энергозатраты на привод гидросистемы.

Наиболее близким к изобретению является управляемый перепускной клапан, содержащий разобщающий напорную и сливную

полости, взаимодействующий с седлом подпружиненный затвор, выполненный в виде втулки со сферической направляющей поверхностью, причем, управляющая полость над затвором сообщена с напорной полостью дроссельным отверстием, а в затворе размещен плунжер, опирающийся на седло и разобщающий управляющую и СЛИВНУЮ полос- ти 2.

Недостатком данного клапана является небольшое гидравлическое сопротивление между напорной и управляющей полостями, обуславливающее необходимость создания большого управляющего потока из управляющей полости, что приводит к непроизводительным утечкам рабочей среды.

Целью изобретения является уменьшение потерь рабочей среды.

Указанная цель достигается тем, что в управляемом перепускном клапане, содержащем разобщающий напорную и сливную полости, взаимодействующий с седлом подпружиненный затвор, выполненный в виде втулки со сферической направляющей поверхCJ1Q-i СП 01

ностью, причем управляющая полость над затвором сообщена с напорной полостью дроссельным отверстием, а в затворе размещен плунжер, опирающийся на седло и разобщающий управляющую и сливную по- лости, на внутренней поверхности затвора выполнены две кольцевые проточки, одна из которых сообщена с напорной полостью, а другая - с управляющей полостью, причем на наружной поверхности плунжера выпол- нена кольцевая проточка, сообщенная в закрытом положении затвора с второй проточ- кой на затворе, а щирина проточки на плунжере больще расстояния между проточками.

На фиг. 1 изображен клапан в положении при открытом канале управления; на фиг. 2 - то же, случай частичного перекрытия канала управления; на фиг. 3 - то же, при закрытом.канале управления.

Перепускной клапан содержит затвор 1, выполненный в виде втулки со сферичес- кой направляющей поверхностью 2, установленной в расточке 3 корпуса 4. Затвор 1 поджат пружиной 5 к седлу 6. В затворе 1 выполнено дроссельное отверстие 7, которое соединяет управляющую 8 и напорную 9 полости. На внутренней поверхности затвора выполнены две кольцевые проточки 10 и 11. Проточка 10 посредством поперечного отверстия 12, выполненного в затворе 1, соединена с напорной полостью 9, а проточка 11 посредством продольного отверстия 13, выполненного в затворе 1, соединена с управляющей полостью 8. Внутри затвора 1 установлен плунжер 14, поджатый пружиной 15 к седлу 6. На наружной цилиндрической поверхности плунжера 14 выполнена кольцевая проточка 16, соединенная в закрытом положении затвора с проточкой 11 затвора 1. В нижней части плунжера 14 вы- поднены поперечные отверстия 17 и 18 и выточка 19, сообщенная через сливную полость 20 и магистраль 21 с баком 22.

Напорная полость 9 соединена с напорной магистралью 23, а магистралью 24 через гидравлический распределитель (например, позиционный регулятор) - с исполнительным механизмом (например, силовым цилиндром

механизма навески).

Полость 8 управления соединена с каналом 25 управления, проходное сечение которого изменяется посредством дросселя 26, например золотником позиционного регулятора, связанного с позиционным датчиком положения механизма навески трактора.

Клапаном 27, соединенным каналом 28 с полостью 8, настраивают величину максимального давления в гидросистеме.

Перепускной клапан работает следующим образом.

При открытом канале управления (холостой режим .работы) часть рабочей жидкости из полости 9 через дроссельное отверстие 7 проходит в полость 8 и далее

5

0

0 5

45

сп

55

35

40

через канал 25 управления, открытый дроссель 26 на слив в бак 22. При этом из-за потерь в дроссельном отверстии 7 давление в полости 9 больще, чем в полости 8. Этот перепад давления, действуя на затвор 1 со стороны полости 9 и преодолевая усилие пружины 5, перемещает затвор 1 вверх и открывает доступ основной части потока рабочей жидкости из полости 9 через отверстия 17 и 18, выточку 19 плунжера 14, полость 20 и магистраль 21 на слив. Ширина проточки 16 выполнена больше расстояния между проточками 10 и 11 так, что при холостом режиме гидросистемы проточки 10 и 11 разъединены (фиг. 1).

Медленное перекрытие канала управления дросселем 26 (например, золотником позиционного регулятора, связанного с позиционным датчиком положения механизма навески трактора за счет утечек рабочей жидкости из цилиндра) вызывает увеличение давления в канале управления и в полости 8. Затвор 1, за перекрытием канала управления, под действием пружины 5 и возрастающего давления в полости 8 движется к седлу 6. В момент, когда проточка 16 соединяется с проточками 10 и 11, полости 8 и 9 соединяются между собой, за счет чего резко изменяется перепад давления между полостями 8 и 9 и затвор 1 под действием пружины о четко садится на седло 6, минуя равновесный (дроссельный) режим даже при частично открытом канале управления (фиг. 2).

При этом поток масла под давлением, соответствующим имеющейся нагрузке, по магистрали.через гидравлический распределитель (например, позиционный регулятор) поступает к исп.олнительному механизму (например, силовому цилиндру механизма навески), который открывает канал управления, например, за счет связи датчика положения механизма навески с золотником позиционного регулятора, и переводит гидросистему на работу в холостом режиме.

Таким образом, затвор перепускного клапана перемещается по релейному закону в момент соединения между собой проточек 10 и 11 через проточку 16, даже при частичном перекрытии канала 25 управления.

При полностью закрытом канале 25 управления (например, при подъеме орудия в транспортное положение) затвор 1 под действием пружины 5 посажен на седло и разъединяет напорную магистраль 23 от сливной магистрали 21. В этом случае проточки 10 и 11 разъединены (фиг. 3), благодаря чему сила от давления рабочей жидкости, действующая на затвор со стороны полости 8 управления, в предлагаемой конструкции меньще, чем в проточке.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого клапана заключается в снижении непроизводительных потерь рабочей среды.

Управляемый перепускной клапан, содержащий разобщающий напорную и сливную полости, взаимодействующий с седлом подпружиненный затвор, выполненный в виде втулки со сферической направляющей поверхностью, причем управляющая полость над затвором сообщена с напорной полостью дроссельным отверстием, а в затворе размещен плунжер, опирающийся на седло и разобщающий управляющую и сливную полости, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потерь рабочей среды, на внутренней поверхности затвора выполнены две кольцевые проточки, одна из которых сообщена с напорной полостью, а другая - с управляющей полостью, причем на наружной поверхности плунжера выполнена кольцевая проточка, сообщенная в закрытом положении затвора с второй проточкой на затворе, а ширина проточки на плунжере больше расстояния между проточками.

/5

Z2

27 28

фиг. 2

27 IB

25

Фие. 3