ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЙ КЛАПАН ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИХСИСТЕМ Советский патент 1972 года по МПК F16K17/04 

Изобретение предназначено для применения в объемных гидроприводах исполнительных органов горных комбайнов и других машин, работа которых характеризуется высокой динамичностью и непостоянством нагрузки.

Известны предохранительные клапаны с нагруженным пружиной основным затвором в виде пустотелого двухиоршневого дифференциального плунжера, обеспечивающим слив жидкости при повышении ее давления выше установленного верхнего предела, и с дополнительным затвором в виде -пустотелого двухпоршпевого дифференциального плунжера, помещенным в ступенчатой расточке корпуса. Причем надпоршневая полость дополнительного затвора сообщается с полостью основного затвора узкой щелью.

Предлагаемый предохрапительный клапан отличается тем, что основной затвор помещен внутри дополнительного затвора в его ступенчатой расточке. При незначительных превышениях давления в гидросистеме надпоршневая полость дополнительного затвора сообщается с надпоршиевой яолостью основного затвора, находящегося под давлением, через винтовую дросселирующую нарезку, выполненную на верхнем поршне основного затвора, сопротивление которой автоматически меняется в зависимости от давления жидкости.

Предохранительный клапан отличается также тем, что слив жидкости при срабатывании как основного, так и дополнительного затворов происходит через выполненные в расточках дополнительного затвора и корпуса клапана пазы шлицевых отверстий, к внутренним диаметрам которых ллотно подогнаны нижние поршни основного и дополнительного затворов.

На чертеже показан предохранительный клапан. В ступенчатой расточке корпуса 1 помещен дополнительный затвор 2, представляющий собой пустотелый двухпоршневой дифференциальный плунжер, заглушенный в верхней части пробкой. Исходное положение дополнительного затвора регулируется упорным винтом 3.

Основной затвор 4, выполненный также в виде пустотелого двухпоршневого дифференциального плунжера, помещен в ступенчатой

0 расточке дополнительного затвора и нагружен пружиной 5, упирающейся в торец расточки пустотелого хвостовика 6. На верхнем поршне основного затвора 4 выполнена винтовая нарезка 7, наружный диаметр которой плотно

5 подогнан к расточке в дополнительном затворе.

подогнаны нижний поршень дополинтельного затвора 2 и ннжний поршень основного затвора 4.

На хвостовике 6 имеется пружина 8, упираюшаяся своим нижним концом в упорный фланец 9, который имеет окна для прохода жидкости. Сила предварительного сжатия пружины должна быть достаточной для 1перемеш,ения в расточке корпуса снизу вверх дополнительного затвора 2 вместе с другими закрепленными в нем деталями.

Давление жидкости из напорной полости А через осевое в -и радиальное г отверстия в хвостовике 6 и далее через полость Б и шлицевые отверстия б нодводится к основному затвору 4 снизу, а через осевое отверстие д и радиальные отверстия е в затворе - сверху. Силы давления жидкости, заполняющей канавки винтовой нарезки 7, взаимно уравновешиваются, что практически устраняет возникновение на верхнем -поршне основного затвора 4 боковых усилий и защемление затвора.

Давлением жидкости снизу на нижний поршень дополнительный затвор 2 удерживается в крайнем верхнем положении, упираясь пробкой в винт 3. Возможные утечки через сопряжения поршней основного и дополнительного затворов с поверхностями расточек удаляются на слив через полость В.

Предохранительный клапан работает следующим образом. При недопустимом возрастании давления в напорной полости А основной затвор 4, преодолев усилие пружины 5, опустится в -положение, при котором нижний поршень затвора войдет в шлицевое отверстие б, и жидкость из полости Л уйдет на слив через отверстия в и г, пазы шлицевого отверстия б и далее через сливное отверстие ж.

При сравнительно длительном повышении давления в гидросистеме свыше расчетного основной затвор 4 опустится на небольшую величину. При этом верхний поршень затвора своей гладкой нижней частью разобщит отверстия и с отверстием г, а винтовой нарезкой 7 установится на уровне этих отверстий; полость Г сообщится с надпоршневой полостью Д основного затвора и будет заполняться жидкостью, поступающей из полости Д через винтовую нарезку 7 и отверстия и, в результате чего дополнительный затвор 2 начнет перемещаться вниз.

Опускаясь вместе с дополнительным затвором 2, фланец 9 упрется в торцовую поверхность Е и остановится. Хвостовик 6 в течение некоторого времени -будет продолжать движение вниз вместе с затвором 2 в отверстие к, сжимая сравнительно слабую пружину 8.

В крайнем нижнем положении, когда нижний порщень дополнительного затвора 2 войдет в шлицевое отверстие 8 и освободит отверстие л, рабочая жидкость из напорной магистрали через входное отверстие к клапана, проходные окна фланца 9, пазы шлицевого отверстия а и далее через отверстие ж будет уходить на слив.

Время запаздывания срабатывания клапана в данном случае - это время, затраченное дополнительным затвором 2 на перемещение вниз от его исходного положения до крайнего

нижнего положения, когда нижний порщень дополнительного затвора, войдя в шлицевое отверстие а, выйдет из отверстия л. Изменяя вручную посредством винта 3 исходное положение затвора 2, можно изменить время запаздывания.

Время запаздывания будет изменяться также автоматически в зависимости от величины давления жидкости в гидросистеме. Чем вып1е давление в напорной полости А, тем ниже величина опускания основного затвора 4, больше скорость заполнения жидкостью полости Г и скорость опускания дополнительного затвора 2 и, следовательно, меньше время запаздывания срабатывания клапана.

При снижении давления в гидросистеме основной затвор 4 возвратится в крайнее верхнее положение, полость Г сообшится со сливом, и дополнительный затвор 2 под действием давления снизу на его нижний поршень возвратится вверх в исходное положение, разобщив тем самым напорную полость Л со сливом.

Если длительность действия допустимой перегрузки в гидросистеме -будет меньше времени запаздывания срабатывания клапана, то дополнительный затвор 2 не успеет переместиться в крайнее нижнее положение, напорная полость Л не сообщится со сливом и клапан не сработает.

При отключении гидросистемы, когда давление 1В ней от номинальной величины уменьшится до нуля, дополнительный затвор 2 под действием собственного веса может опуститьСя до упора фланца 9 в торцовую поверхность Е. Герметичность «лапана при этом не нарушится, так как нижний поршень дополнительного затвора, удерживаемого пружиной 8, перекрывая отверстие л, оставит полость Л разобщенной со сливом. В это же положение под действием пружины 8 дополнительный затвор 2 установится и в случае отключения гидросистемы при наличии допустимой перегрузки и работающем клапане.

Предмет и з о б р е т е п и я

1. Предохранительный клапан для гидравлических систем, в корпусе которого расположен нагруженный пружиной основной затвор в виде пустотелого двухпоршневого дифференциального плунжера, и дополнительный пустотелый двухпорщневой затвор дифференциального типа, отличающийся тем, что, с целью достижения компактности и улучшения технологичности конструкции, в дополнительном затворе выполнена ступенчатая расточка, в которой помещен основной затвор.

2. Клапан по п. 1, отличающийся тем, что в расточках дополнительного затвора и корпусе выполнены шлицевые отверстия, к внутренним диаметрам которых плотно подогнаны HUHiHiie поршни соответственно основного и дополнительного плунжеров.

(/,,У/.

VV , //.