Комбинированный регулятор давления Советский патент 1990 года по МПК G05D16/10 

Изобретение относится к средствам автоматического регулирования и может использоваться в гидросистемах различного назначения.

Цель изобретения.- улучшение эксплуатационных характеристик и распщре- ние области применения регулятора.

На чертеже показан предложенный регулятор.

Регулятор содержит корпус 1 с первым 2 и вторым 3 входными и сливным 4 каналами, споено расположенные

в корпусе подпружиненные первый 5 и второй 6 управляюш 1е клапаны, а также полые подпружиненные первый 7 и второй 8 основные клапаны, подпружинен- . ный с торцов первый 9 золотник, установленный в расточке 10 корпуса с возможностью фиксации в среднем положении при помощи стопорного винта 1 1 , подпружиненный с торцов второй 12 золотник, в осевых расточках которого в гильзах 13 и 14 размещены подпружиненные третий 15 и четвертый 16 упО5О Сдд СО

сд

3 1603351 равляющие клацаны. Золотник 12 установлен между 1слапанами 7 и 8 с возможностью фиксации в среднем положении стопором 17 и снабжен диаметральным

10

18 и осевым 19 каналами, а клапаны 7 и 8 образуют с корпусом соответственно первую 20 и вторую 21 входные, первую 22 и вторую 23 выходные и первую- 24 и вторую 25 надклапанные полости. В торцах клапанов 7 и 8 выполнены дро ссельные отверстия 26-29. Золотник 12 образует с внутренними поверхностями клапанов 7 и 8 соответственно первую 30 и вторую 31 промежу-jr

точные полости, а клапаны 5 и 6 снабжены регулироЁочными винтами 32 и 33. В крайних положениях золотника 9 одна из надклапанных полостей 24 или 25 сообщена черезполость расточки 10 со JQ сливным каналом 4, а в крайних положениях золотника 12 одна из надклапанных полостей сообщена с соответствующей промежуточной поло стью через одну из кольцевых проточек 34 или 35 золот-25 ника 12. Полости 22 и 23 сообщены соответственно с первым 36 и вторым 37 выходными каналами. Пружины 38и 39 клапанов 15 и 16 установлены на смен- ных шайбах 40 и 41. . . ,Q

Комбинированный регулятор давления работает следующим образом.

При использовании комбинирован- ного регулятора давления в качестве предохранительного клапана, обеспечивающего одновременную независимую работу двух гидросистем, золотник 9 зафиксирован стопорным винтом 11 в среднем положении. Кроме того, стопором 17 в среднем положении должен быть зафиксирован золотник 12, что обеспечивает постаянное перекрытие крльцевых проточек 34 и 35, а следовательно, и невозможность прохода жид-45 кости из полости 30 в полость 24 и

из полости 31 в полость 25.

Кайал 2 соединяется с напорной линией первой гидросистемы, канал 3- с напорной линией второй гидросистемы, а каналы 4,36,37 - со сливной линией, по которой жидкость отводится. в бак.

Максимальное давление в напорной линии первой гидросистемы ограничивается настройкой пружины 38 управляющего клапана 15, определяемой толщиной сменной шайбы 40. Максимальное давление в напорной линии второй гид35

40

50

55

0

r

Q 5 Q

5

5

0

0

5

росистемы ограничивается настройкой пружины 39 управляющего клапана 16, определяемой толщиной сменной шайбы 41. Настройка давления .в первой и второй гидросистемах независимая.

При достижении в напорной линии первой гидросистемы максимально допустимой величины давления управляющий клапан 15 открывается и пропускает поступающую в полость 30 жидкость из полости 20 через дроссельное отверстие 26 в каналы 19,18 и дглее через канал 4 на слив.

Наличие на пути движения жидкости дроссельного отверстия 26 создает разность давлений между полостями 20 и 30, что приводит к нарушению равновесия сил на первом основном клапане 7, который перемещается вправо и открывает проход жидкости из полости. 20 в полость 22 и через канал 36 на слив. , .

При достижении в напорной линии второй гидросистемы давления максимально допустимой величины аналогично срабатывают управляющий, клапан 16 и второй основной клапан 8.

При подключении каналов 36 и 37 к напорным линиям соответственно первой и второй гидросистем, а каналов 2,3 и 4 - к сливной линии максимальное давление в напорной линии первой гидросистемы ограничивается настройкой пружины управляющего клапана 5, определяемой положением регулировочного винта 32, а максимальное давление в напорной линии второй гидросистемы ограничивается настройкой пружины управляющего клапана 6, определяемой положением регулировочного винта 33. Настройка давления в первой и второй гидросистемах независимая.

При достижении в напорной линии первой гидросистемы давления максимально допустимой величины управляющий клапан 5 открывается и пропускает жидкость, поступающую в полость 24 из полости 22 через дроссельное отверстие 27 в канал 17 и далее через канал 4 на слив.

Наличие на пути движения жидкости дроссельного отверстия 27 создает разность давлений между полостями 22 и 24, что приводит к нарушению равновесия сил на первом основном клапане 7 который перемещается вправо и открывает проход жидкости из полос.516

ти 22 в полость 20 и через канал 2 на слив.

При достижении в напорной линии второй гидросистемы давления макси- мально допустимой величины аналогично срабатывают управляющий клапан 6 и второй основной клапан 8.

При комбинированной схеме подключения регулятора подвод жидкости из на- порной линии первой гидросистемы производится, например, через канал 2, а из напорной линии второй гидросистемы - через канал 37. Каналы 36,3 и 4 сообщены со сливной линией, по которой жидкость отводится в бак.

Максимальное давление в напорной линии первой гидросистемы ограничивается настройкой пружины управляющего клапана 15, а максимальное давление в напорной линии второй гидросистемы настройкой пружины управляющего клапана 6.

При комбинированной схеме подключения регулятора подвод жидкости из напорной линии первой гидросистемы может осуществляться также через канал 36, из напорной линии второй гидросистемы - через канал 3, а каналы 2,37 и 4 соединены со сливом.

Максимальное давление в напорной линии первой гидросистемы ограничивается, настройкой пружины управляющего клапана 5, а максимальное давление в напорной линии второй гидросис- темы - настройкой пружины управляющего клапана 16..

Таким образом, комбинированный регулятор давления при работе в качест- ве предохранительного клапана может обеспечить-четыре предварительные независимые настройки давления.

При расфиксИрованном состоянии одного из золотников регулятор давления может быть использован в качестве клапана-пульсатора. Так, при расфик- сированном состоянии золотника 9 (для чего необходимо частично вывернуть стопорный винт 11) и зафиксированном в среднем положении золотни- ка 12 управляющие клапаны 5 и 6 должны быть настроены на разное давление Канал 36 сообщается с напорной линией первой гидросистемы, канал 37 - с напорной линией второй гидросистемы, а каиалы 2,3.и 4 - со сливом.

При настройке управляющего клапана 5 на большее давление золотник 9 при включении гидросистем сместится

1

из среднего положения вправо и откроет проход жидкости из попости 24 чег рез полость расточки 10, каналы 37 и 4 на слив.

Наличие на пути давижения жидкости дроссельного отверстия 27 создает разность давлений между полостя- мк 22 н 24, что приводит к нарушению равновесия сил на первом основном клапане 7, который перемещается вправо и открывает проход жидкости из полости 22 в полость 20 и через канал 2 на слив.

I

Давление в первой гидросистеме упадет до минимального, следовательно, упадет давление и перед клапаном 5. Золотник 9 вернется в среднее положение и перекроет слив жидкости из полости 24. Равновесие сил на первом основном клапане 7 восстановится, и клапан под действием своей пружины закроется, что вызовет рост давления в первой гидросистеме. Затем цикл работы аппарата повторяется, что позволяет на выходе стабильно генерировать гидравлические импульсы.

В это время во второй гидросистеме поддерживается давление, определяемое настройкой пружины управляющего клапана 6. При необходимости аппарат может быть подключен к напорным линиям первой и второй гидросистем канала- Ми 36 и 3, а к сливной линии - каналами 2,37 и 4. В этом случае давление во BTOpofi гидросистеме будет определяться настройкой пружины управляющего клапана 16.

Аналогично можно обеспечить генерирование гидравлических импульсов во второй гидросистеме. Если золотник 9 зафиксирован в среднем положении, а золотник 12 расфиксирован путем отвода стопора 17 вручную или с помощью какого-либо автономного привода (электромагнитного, гидра влического, пневматического, механического и др.),то для работы регулятора в качестве клапана-пульсатора управляющие клапаны 15 и 16 должны быть настроены на различные давления срабатывания, что достигается подбором и установкой сменных шайб 40 и 41 соответствующей толщины. Подвод жидкости осуществляется через каналы 2 и 3, а каналы 36,37 и 4 соединены со сливной линией.

При настройке первого подпружиненного управляющего клапана 15 на боль 5

to

15

20

25

ее давление золотник 12 при вклгоче ИИ гидросистем сместится из среднео положения вправо и откроет проход идкости из полости 30 через кольцеую проточку 34, полость 24, дроссель ое отверстие 27, полость 22 и каал 36.на слив.

Наличие на пути движения жидкости россельных отверстий создает разость давлений между полостями 20,30 24, что приводит к нарушению равновесия сил на первом основном клапае 7, который перемещается вправо и открывает проход жидкости из полости 20 в полость 22 и через канал 36 на слив. Давление в первой гидросистеме падает до минимального. При своем дв ижении вправо первый основной кла- пан 7 перекрывает кольцевз о проточку 34, прекращая слив жидкости из полости 30. Равновесие сил на клапане 7 восстанавливается, клапан под действием своей пружины закрывается, что вызывает рост давления в первой гидросистеме. Затем цикл работы аппарата повторяется-, что позволяет на выходе стабильно генерировать гидравлические импульсь.

В это время во второй гидросистеме поддерживается давление, определяемое настройкой прз жины управляющего клапана 16. При необходимости аппарат может быть подключен к напорным линиям гидросистем каналами 2 и 37, а к сливной линии каналами 3,36 и 4. В этом случае давление во второй гидросистеме будет определяться настройкой пружины управляющего клапана 6, Давление во второй гидросистеме не . должно превышать давление жидкости в первой гидросистеме.

Аналогично можно обеспечить генерирование гидравлических импульсов во второй гидросистеме. Регулятор давле- ния может быть использован в качестве клапана-пульсатора и при расфикси- рованных золотниках 9 и 12. Аппарат подключается к напорным линиям гидросистем каналами 2 и 3, а к сливной линии - каналами 36,37 и 4.

При настройке управляющего клапана 15 на большее давление, чем клапа- ка 16, и лшапана 5 на большее давление, чем клапана 6, при включении гидросистем золотники 9 и 12 сместят- ся из среднего положения вправо и откроют проход жидкости соответственно из полостей 24 и 30 на слив.

30

35

40

50

55

5

to

15

20

25

30

35

40

50

55

Наличие на пути движения жидкости дроссельного отверстия 26 создает разность давлений между полостями 20 и 30, что приводит к нарушению равновесия сил на первом основном клапане 7, который перемещается вправо и открывает проход жидкости из полости 20 в полость 22 и через канал 36 на слив. Давление в первой гидросистеме упадет до минимального. При своем движении вправо первый основной клапан 7 перекрывает кольцевую проточку 34, прекращая слив жидкости из полости 30. Равновесие сил на золотнике 9 и первом основном клапане 7 восстанавливается.. Золотник 9 возвращается в среднее положение, а клапан 7 закрывается, что вызывает рост давления в первой гидросистеме. Затем цикл работы аппарата повторяется, что позволяет на выходе стабильно генерировать гидравлические импульсы.

В это время во второй гидросистеме поддерживается давление, определяемое настройкой пружины управляющего клапана 16. При необходимости аппарат может быть подключен к напорным линиям гидросистем каналами 2 и. 37, а к сливной линии - кан алами 3,36 и 4. Тогда давление во второй гидросистеме будет определяться настройкой пружины управляющего клапана 6. Давление во второй гидросистеме не должно превышать давления жидкости в первой гидросистеме .

Аналогично можно обеспечить генерирование гидравлических импульсов во второй гидросистеме, для чего управляющий клапан 16 должен быть настроен на большее давление, чем клапан 15, а клапан 6 - на большее давление, чем клапан 5. .

Таким образом, комбинированный регулятор давления при работе в качестве клапана-пульсатора может обеспечить три различных предварительно настроенных режима генерирования гидравлических импульсов.

Наряду с .описанными режимами работы возможно использование предпагаемс- го регулятора для обеспечения частичной разгрузки гидросистемы от давления при холостом ходе рабочего органа, повьш1ения ее экономичности. При этом насосная станция должна быть соединена с исполнительным гидродвигателем через двухпозиционный четырехлинейный реверсивный гидрораспредели9

тепь, а комбинированный регулят давления включен в систеьгу на уч между гидрораспределителем и двилем. Золотники 9 и 12 регулятора ны быть зафиксированы в среднем ложении.

При подключении регулятора калом 2 к/первой гидролинии, соедщей гидрораспределитель с двигат каналом 3 - к второй гидролинии, каналами 36,37 и 4 - к сливной л регулятора давления, если первая ния является напорной, а вторая сливной, управляющий клапан 15 н ивается на максимальное давление чего хода, а управляюищй клапан на меньшее давление, необходимое обеспечения холостого хода.

При достижении в первой линии симальнс допустимой величины дав клапаны 15 и 7 открываются и прокают- излишки жидкости через кана и 36 на слив. Клапаны 16 и 8, поченные к второй линии, закрыты и

работу гидросистемы влияния не оказывают, так как жидкость от двигателя проходит к реверсивному распределителю и далее на слив, минуя регулятор давления.

После переключения реверсивного гидрораспределителя направление движения жидкости к гидродвигателю и от него меняется на противоположное. При этом первая линия станет сливной, а вторая - напорной. В системе установится давление, определяемое настройкой клапана 16.

При подключении регулятора каналом 36 к,первой линии системы, каналом 37 - к второй линии, а каналами 2,3 и 4 - к сливной линии регулятора давления, если первая линия является напорной, а вторая - сливной, управляющий клапан 5 настраивается на максимальное давление рабочего хода, а управляющий клапан 6 - на меньшее давление холостого хода.

Кроме указанных, возможны и комбинированные схемы включения регулятора в систему. При этом необходимо обеспечить соответствующую настройку подпружиненных управляющих клапанов .

При установке в одной системе ком- бинированный регулятор давления может обеспечить по две предварительные независимые настройки давления рабочего и холостого ходов гидродвигателя.

а и 3

10 обр

е т е н и я

Ф о р М у л

Q з

0 5

5

0

0

5

0

Комбинированный регулятор давления, содержащий корпус с первым и вторым входными и сливным каналами, соосно расположенные в корпусе подпружиненные первый и второй управляющие клапаны, а также полые подпружиненные .первый и второй основные клапаны и подпружиненный с торцов первый золотник, установленный в расточке корпуса между первым и вторым управляющими клапанами с возможностью фиксации первого 3onotHHKa в среднем положении, при- чем первый и второй основные клапаны образуют с корпусом соответственно первые и вторые входные, выходные и надкЛапанные полости, при этом в крайних положениях первого золотника одна из надклапанных полостей сообщена через полость расточки со сливным каналом, первая и вторая надклапан- ные полости соединены соответственно через первый и второй управляющие клапаны со сливным каналом, а первый и второй входные каналы соединены соответственно через первый и второй основные каналы с первой и второй выходными полостями, отличающийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик и расширения области применения регулятора, между первым и вторым основными клапанами установлен с возможностью фиксации в среднем положении подпружиненный с торцов второй золотник, который снабжен сообщающимися диаметральным и осевым каналами и образует с внутренними поверхностями первого и второго основных клапанов соответственно первую и вторую промежуточные полости, сообщенные через-дроссельные отверстия, выполненные в торцах этих клапанов, соответственно с первой и второй входными полостями, причем полость расточки сообщена со сливным каналом через диаметральный канал, а первая и вторая промежуточные полости сообщены с осевым каналом соответственно через подпружиненные третий и четвертый управляющие клапаны, которые размещены в осевых расточках второго золотника, в крайних положениях которого одна .из надклапанных полостей сообщена с соответствующей промежуточной полостью.

32

33675 : ff3 if019l718 if Ш3 13539

33

74 37

Изобретение относится к технике автоматического регулирования и может использоваться в гидросистемах различного назначения. Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик и расширение области применения комбинированного регулятора давления. Регулятор содержит корпус с двумя входными, сливным и двумя выходными каналами, подпружиненные первый - четвертый управляющие клапаны, полые подпружиненные первый и второй основные клапаны и подпружиненные с торцов первый и второй золотники, установленные с возможностью их фиксации в среднем положении, две входные полости, две выходные полости, две 24 надклапанные полости, две промежуточные полости, которые соединены через дроссельные отверстия соответственно с входными полостями, а выходные полости сообщены соответственно с надклапанными полостями через дроссельные отверстия. Регулятор может быть использован в качестве предохранительного клапана, обеспечивающего одновременную независимую работу двух гидросистем, в качестве клапана-пульсатора либо для обеспечения разгрузки гидросистем от давления при холостом ходе рабочего органа. 1 ил.