Импульсный клапан Советский патент 1974 года по МПК F16K31/42 

Изобретение может быть использовано в гидравлических системах, где требуется создание колебаний давления в сочетании с большой силой удара.

По авт. св. № 348775 известен импульсный клапан, выполненный в виде подпружиненного плунжера, периодически перекрывающего седло своей наружной поверхностью. При открытии клапана в систему подаются импульсы высокого давления. Для обеспечения быстродействия клапана на наружной поверхности подпружиненного плунжера выполнен дополнительный кольцевой поясок.

Однако этот клапан может работать только в автоматическом режиме.

Предлагаемый клапан отличается от известного тем, что управляющая полость основного клапана соединена каналами с входным отверстием и дренажом, причем в дренажном канале установлен клапан с электромагнитным приводом.

Это обеспечивает возможность работы клапана в режиме одиночных импульсов.

На чертеже схематически изображен предлагаемый клапан.

В корпусе 1 помещен ступенчатый плунжер 2 основного клапана, который перекрывает седло диаметром в корпусе 1 и тем самым запирает отверстие 3 диаметром di, через которое импульсы высокого давления поступают в обслуживаемую клапаном систему. Наружная поверхность плунжера 2 по диаметру з притерта к расточке корпуса 1 и по диаметру притерта к расточке втулки 4, которая прикреплена к корпусу 1, например, болтами. Плунжер 2 выполнен полым, во внутренней полости его размещен щток 5, имеющий два Т-образных канала. В исходном положении Т-образные каналы сообщаются через расточку на внутренней поверхности плунжера 2, соединяя таким образом отверстие 3 со сливным отверстием 6. Жидкость под давлением поступает к плунжеру 2 через входное отверстие 7 от гидроаккумулятора (на чертеже не показан). Втулка 4 и расточка в корпусе 1 образуют управляющую полость, которая сообщается с входным отверстием внутренним каналом. В этом канале установлена втулка 8, имеющая калиброванное дросселирующее отверстие. Плунжер 2 поджимается к седлу пружиной 9, усилие которой регулируется гайкой 10. Имеется распорная втулка 11 и резьбовый стакан 12, с помощью которого фиксируется положение штока 5 по отношению к корпусу 1.

Управляющая полость основного клапана соединяется каналом 13 с вспомогательным клапаном сравнительно малого сечения. Последний имеет ступенчатый плунжер 14, отделяющий канал 13 от полости слива. Плунжер

14 поджимается к седлу пружиной 15. При помощи шпильки 16 плунжер 14 связан с постоянным магнитом 17, являющимся сердечником для электромагнита 18 постоянного тока. Подплунжерное пространство плунжера 14 соединено со сливным отверстием 6.

Предлагаемый клапан работает следующим образом. Усилию пружины 9, прижимающей плунжер 2 к седлу, противодействует давление жидкости, воздействующее на площадку.

(dl-dl)

Л

поскольку давление в управляющей полости уравновешивается с давлением во входном отверстии 7 через дросселирующее отверстие втулки 8. Подплунжерное пространство при этом соединено со сливом 6 через Т-образные каналы щтока 5, а надплунжерное пространство имеет дренаж. Усилие пружины 9 выбрано достаточно большим, чтобы плунжер 2 оставался прижатым к седлу при наибольшем давлении, на которое настроен предохранительный клапан насосной станции.

Отрыв плунжера 2 от седла происходит только при срабатывании вспомогательного клапана. Плунжер 14 вспомогательного клапана прижимается к своему седлу усилием пружины 15. Усилие электромагнита 18 в зависимости от направления тока либо суммируется с усилием пружины 15, либо вычитается из этого усилия.

При работе в режиме одиночных импульсов находящийся на пульте управления переключатель режимов включает постоянный ток в обмотку электромагнита 18 в таком направлении, что поле, созданное электромагнитом, увеличивает усилие, прижимающее плунжер 14 к седлу. Суммарное усилие пружины 15 и электромагнита 18 выбирается таким образом, что давление, действующее на плунжер 14, не может оторвать его от седла.

При перемене направление тока в обмотке электромагнита 18 на обратное его тяговое усилие действует на плунжер 14 в направлении, противоположном воздействию пружины 15.

Давление жидкости отрывает клапан от седла. Жидкость затекает под седло, и усилие, смещающее плунжер 14, резко возрастает. Это усилие отбрасывает плунжер от седла до упора торцом плунжера 14 в торец шпильки 16. Открывается проход из управляющей полости на слив, при этом давлением в управляющей полости резко уменьшается. При

падении давления в управляющей полости приблизительно до давления слива усилие, отрывающее плунжер 2 от седла, резко возрастает, ибо давление жидкости в первой расточке воздействует уже на площадь

(4 - 4)

Р.

а d. Это усилие преодолевает сопротив10 ление пружины 9 и отрывает плунжер 2 от седла, после чего давлением жидкости начинает воздействовать на площадь

7(dl-dl)

Рг

-4

И усилие, смещающее плунжер 2, резко возрастает. Возросшее усилие рывком отбрасывает плунжер 2 до упора имеющимся на плунжере 2 заплечиком в торец втулки 4. Открывается

свободный проход жидкости из отверстия 7 в отверстие 3 по большому сечению. В обслуживаемую гидросистему поступает импульс высокого давления. Когда энергия, накопленная гидроаккумулятором, разрядится в импульсе, давление в отверстии 7 падает. Поэтому пружины 9 и 15 возвращают плунжеры 2 и 14 в исходное положение. Насосная станция накачивает жидкость в аккумулятор, давление в отверстии 7 постепенно повышается.

С пульта управления меняется направление тока в обмотке электромагнита 18. Когда давление в аккумуляторе поднимается до величины, заданной настройкой предохранительного канала, импульсный клапан готов к выполнению очередного удара.

При необходимости работы клапана в автоматическом режиме на обмотку электромагнита 18 с пульта управления подается ток в направлении, при котором тяговое усилие

электромагнита 18 уменьшает тяговое усилие пружины 15. В этом случае при открытии основного клапана направление тока в обмотке электромагнита 18 не меняется, и удары следуют один за другим по мере накапливания

энергии в аккумуляторе.

Предмет изобретения

Импульсный клапан по авт. св. № 348775, отличающийся тем, что, с целью обеспечения его работы в режиме одиночных импульсов, управляющая полость основного клапана соединена каналами с входным отверстием и дренажом, причем в дренажном канале установлен клапан с электромагнитным

приводом.

ю

П

11