Трехканальный гидравлический распределитель с открытым центром Советский патент 1991 года по МПК F16K11/10 

ной 25 в сторону закрывания, Толкатель 29 сливного К 23 воздействует на К 21 в открытом положении. Поршень 26 управляющего гидравлического цилиндра соединен с К 23 с противоположной от запорной кромки стороны. Величина перемещения К 23 больше величины перемещения К 21. К 23 снабжен механизмом фиксации открытого положения с ограниченным сопротивлением. В полости цилиндра установлена пружина 33, воздействующая на К 23, усилие к-рой выше усилия пружины 25, нагружающей К 21, но ниже сопротивления механизма фиксации К 23. Открытый центр сообщен каналом с полостью цилиндра и в нем установлен дроссель. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение позволяет повысить надежность работы трехканального гидравлического распределителя с открытым центром для гидравлического контура привода электрического выключателя, подвижный контакт к-poro приводится в действие дифференциальным гидроцилиндром. На- гнетательный клапан (К)21 нагружен пружи16 о 00 сл S3 44 О в /

Изобретение относится к арматурост- роению и предназначено для гидравлического контура привода электрического выключателя, подвижный контакт которого приводится в действие дифференциальным гидроцилиндром.

Цель изобретения - повышение надежности работы путем обеспечения двух устойчивых положений (слива и нагнетания).

На фиг.1 схематически показан гидрав- лический привод выключателя; на фиг.2 - распределитель в положении слива, сечение; на фиг.З - то же, в положении нагнетания.

Подвижный контакт 1 (фиг.1) выключа- теля присоединен к штоку 2, выходящему из поршня 3 дифференциального гидроцилиндра 4. Кольцевая камера 5 гидроцилиндра постоянно связана каналами 6 и 7 с масля- но-пневматическим аккумулятором 8, пред- ставляющим собой источник высокого давления.

Основная камера 9 гидроцилиндра имеет отверстие 10 для нагнетания (слива), которое может быть связано селективным образом через трехканальный распределитель 11 с аккумулятором 8 или с резервуаром 12 низкого давления. В первом положении распределитель 11 устанавливает связь между отверстием 10 и нагнета- тельным отверстием 13 распределителя (положение нагнетания указано сплошными линиями); во втором положении распределитель 11 обеспечивает сообщение между собой отверстия 10 и сливного отвер- стия 14 распределителя (положение слив указано пунктирной линией).

Коммутация распределителя 11 с одним из положений обеспечивается управляющим гидравлическим контуром 15, который подходит к отверстию 16 контроля давления.

На фиг.1 распределитель находится в положении нагнетания, выключатель - в закрытом положении, подвижный контакт собирает неподвижные контакты 17 и 18. Для приведения выключателя в открытое положение достаточно привести распределитель в положение слива, причем высокое давление, действующее в камере 5, выталкивает поршень 3 и удаляет подвижный контакт 1 от неподвижного контакта 18.

Распределитель 11 (фиг.2) содержит корпус 19, имеющий различные сверления, которые определяют открытый центр - отверстие потребителя 20 или отверстие для нагнетания (слива), которое связанос отверстием 10 для нагнетания (слива) цилиндра 4 (фиг.1), нагнетающее отверстие 13, сливное отверстие 14 и отверстие 16 контроля давления. В осевом сверлении корпуса 19 размещены нагнетательный клапан 21, который взаимодействует с седлом 22, и сливной клапан 23, который взаимодействует с седлом 24,

Нагнетательный клапан 21 нагружен пружиной 25 в сторону закрывания. Сливной клапан 23 жестко соединен с поршнем 26, скользящим в сверлении 27, представляющим собой гидравлический силовой цилиндр управления распределителя. Полость 28 силового цилиндра управления принимает через отверстие 16 сигнал управления (высокое или низкое давление), посылаемый контуром 15 управления.

Согласно фиг.2 клапаны 21 и 23 представляют собой две физические независимые детали, которые взаимодействуют лишь через толкатель 29, жестко связанный с одним из клапанов, например сливным клапаном 23. Клапаны направляются при скольжении в их соответствующих сверлениях направляющими элементами 30, 31 и 32 так, чтобы обеспечить качественную посадку их в свои седла.

В полости 28 установлена пружина 33, опирающаяся с одной стороны на участок 34 корпуса, а с другой стороны - на верхнюю поверхность поршня 26 для воздействия на сливной клапан 33 в направлении закрывания. Усилие пружины 33 выше усилия пружины 25, что приводит к тому, что комплекс клапанов стремится занять устойчивое положение (фиг.З), когда сливной клапан 23 закрыт, а нагнетательный клапан 21 открыт.

Распределитель имеет механизм фиксации (упругого полузапирания) сливного клапана. Этот механизм имеет ограничен- нов сопротивление, выбранное так, чтобы удержать сливной клапан 23 в открытом положении (фиг.2) против силы пружины 33, которая стремится закрыть его в отсутствии управляющего гидравлического давления на поршень 26. Но это сопротивление недостаточно для удержания сливного клапана 23 в открытом положении, когда он, кроме воздействия пружины 33, подвергается силовому воздействию поршня управ- ления, что приводит сливной клапан 23 в закрытое положение (фиг.З) и, как результат, нагнетательный клапан 21 в открытое положение.

Согласно фиг.2 и 3 механизм фиксации имеет, с одной стороны, на штоке 35 сливного клапана 23 скошенный участок 36, а, с другой стороны, в корпусе 19 - упругий толкатель, состоящий из одного или нескольких шариков 37, нагруженных пружиной 38 к боковой поверхности сливного клапана. Открытый центр - отверстие 20 может быть сообщен кананалом 39 с дросселем 40, с полостью 28 в зоне участка 36.

Работа распределителя осуществляет- ся следующим образом.

В положении слива (фиг.2), которое соответствует открытому положению выключателя, в полости 28 цилиндра управления давление отсутствует, при этом сливной клапан 23 удерживается в открытом положении опорой скошенного участка 36 в шарик 37, причем одной лишь силы пружины 33 недостаточно для устранения сопротивления шарика 37 на скошенном участке. По- скольку сливной клапан открыт, он позволяет нагнетательному клапану 21 под воздействием пружины 25 подняться в закрытое положение.

Для закрытия выключателя в полость 28 подается управляющее давление. Совместный эффект давления на поршень 26 и пружину 33 приводит к тому, что скошенный участок 36 может преодолеть силу, действующую на шарик 37 со стороны пружины 38. Сливной клапан 23 приходит в закрытое положение (фиг.З) и толкает нагнетательный клапан 21 против пружины 25 толкателем 29. Нагнетательный клапан открыт и высокое давление через отверстие 13 передает- ся через отверстие 20 к основной камере 9 дифференциального цилиндра 4 (фиг. 1). Выключатель приходит в закрытое положение.

Для обеспечения разъединения выключателя полость 28 соединяется со сливом

через контур 15управления. Высокое давление, действующее в контуре потребителя, отталкивает комплекс сливной клапан - поршень 26 против усилия пружины 33 Поршень доходит до упора в конце хода (например, упора направляющего элемента 32 в шарик или любую другую систему органического хода), а сливной клапан 23 остается в открытом положении вследствие того, что скошенный участок 36 заклинен на шарике 37. Одновременно нагнетающий клапан 21, освобожденный от толкателя 29, закрывается под воздействием высокого давления и пружины 25 (фиг.З), т.е. основная камера 9 дифференциального цилиндра 4 (фиг.1) соединена со сливом, а подвижный контакт выключателя приведен в открытое положение под воздействием высокого.давления, постоянно действующего на кольцевую поверхность поршня 3.

В случае, когда выключатель находится в закрытом положении (распределитель находится в положении нагнетания, фиг.З), происходит медленное падение давления в гидравлическом контуре, давление снижается также в полости 28, но клапаны 23 и 21 остаются в том же положении благодаря преобладающей силе пружины 33 сливного клапана, т.е. дифференциальный цилиндр 4 не соединен со сливом и выключатель остается в закрытом положении.

При подаче давления в гидравлический контур, если распределитель находится в положении нагнетания, основная камера 9 дифференциального цилиндра запитывает- ся одновременно с кольцевой камерой 5 этого цилиндра, поэтому отсутствует вероятность медленного открытия выключателя, следовательно, нет необходимости в системе управления автоматическим разъединением выключателя в случае низкого давления, ни в устройстве отключения такой системы для удержания выключателя в закрытом положении.

Таким образом, распределитель имеет два устойчивых положения (нагнетание и слив), причем механизм фиксации действует лишь на один сливной клапан.

При соблюдении условия медленного подъема нагнетательного клапана 21, необходимого для получения малого времени разъединения выключателя, перемещение сливного клапана 23 может быть относительно большим, что позволяет установить надежный механизм фиксации комплекса сливной клапан, поршень вспомогательного цилиндра, причем это время должно быть постоянным, для чего предусмотрен (фиг.2 и 3) больший ход для сливного клапана 23, чем для нагнетательного 21, и потому

в положении слива (фиг.2) существует зазор или мертвый ход между концом толкателя 29 сливного клапана и вершиной клапана 21 на гнетания,

В гидравлических приводах для электрических выключателей, в которых применяется описанный распределитель, командой для подачи давления (или отключения давления) в полость 28 цилиндра трехканального распределителя является малый сигнал, который затем удерживается дросселем 40, т.е. гидравлическим контуром, называемым контуром самоподдержки.

Ф о р MY л а изобретения 1. Трехканальный гидравлический распределитель с открытым центром для гидраЕ1лического контура привода электрического выключателя, подвижный контакт которого приводится в действие дифференциальным гидроцилиндром, содержащий нагнетательный клапан, нагруженный пружиной в сторону закрывания, сливной клапан с толкателем, воздействующим на нагнетательный клапан в открытом положении, и управляющий гидравлический цилиндр, поршень которого соединен со

18

сливным клапаном с противоположной от запорной кромки стороны, причем величина перемещения сливного клапана больше, чем величина перемещения нагнетательного клапана, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе, сливной клапан снабжен механизмом фиксации открытого положения с ограниченным сопротивлением, а в полости

гидравлического цилиндра установлена пружина, воздействующая на сливной клапан, усилие которой выше усилия пружины, нагружающей нагнетательный клапан, но ниже сопротивления механизма фиксации

сливного клапана.

. Распределитель по п.1, отличающийся тем, что открытый центр сообщен каналом с полостью гидравлического цилиндра и в нем установлен дроссель.

виде по крайней мере одного шарика, нагруженного пружиной в сторону боковой поверхности сливного клапана в зоне скошенного участка.

12

физ

JJ

40

13

JA