Электрогидравлический пропорциональный клапан Советский патент 1980 года по МПК F15B9/03 F15B3/00 F15C3/06 

1

Изобретение относится к устройствам аналоговой регулирующей техники в целях автоматического управления, преобразующим входной электрический сигнал в пропорциональное изменение величины давления рабочей жидкости, и может быть использовано в различных машинах и механизмах, в частности в механизмах дистанционного пропорционального управления расходом, давлением и мощностью насосов переменной подачи, в предохранительных и редукционных клапанах как управляющий элемент давлением, в различных схемах управления позицией, усилием или скоростью как клапан разгрузки системы по давлению.

Известны электрогидравлические пропорциональные клапаны, содержащие электромеханический преобразователь с якорем, являющимся заслонкой переменного дросселя, сопло которого подключено к междроссельной камере корпуса, соединенной с каналом питания и выходным каналом Щ .

К недостаткам такого типа клапанов при небольших расходах рабочей жидкости на управление следует отнести зависигиость выходного давления .в камере управления, расположенной

между постоянным и переменным дрос- , селями, от колебаний величины давления питания; большую нелинейность характеристики изменения выходного давления как функции изменения входного сигнала; отсутствие симметрич,ных характеристик по выходному давлению при входных электрических сигналах противоположной полярности.

По основному авт. св. 1 608012

10 известен электрогидравлический пропорциональный клапан, который дополнительно содержит элемент обратной связи, выполненный в виде втулки с шариком, связанным с заслон15кой переменного дросселя, причем полость втулки подключена к междроссельной KciMepe.

Переменный дроссель образован якОрем-эаслонкой, соплом и шариком,

20 установленньш между якорем и соплом. Элемент обратной связи и сопло переменного дросселя установлены с одной стороны по ширине якоря электромеханического преобразова25теля И .

Установка дополнительного элемента обратной связи увеличивает ширину якоря, а следовательно, и массу, что ухудшает динамику, а также

30

78140б усложн яёт конструкцию измерительного блока, состоящего, из переменного дросселя и элемента обратной связи, выпо;лненного в виде отдельной втулки и шарика, связанного г заслонкой nepieMeHHoro дросселя Цель изобретения - улучшение динамических характеристик и упрощение конструкции электрогидравлического пропорционального клапанаiЭта цель достигается тем, что на открытом торце втулки элемента об; ратной связи выполнен паз, крЬйкй---которого образуют с шариком, связанным с заслонкой, переменный дроссель Дополнительным отличием является то, что паз имеет прямоугольную форму.-- - - - : На фиг. 1 представлен электрогидравлический пропорциональный клапан, на фиг. 2 - разрез по А-А фиг. 1, на фиг. 3 - разрез по Б-Б фиг. 1; на фиг. 4 и 5 - измерительный элемент, совмещающий функции переменного дросселя и элемента обратной связи. Электрогидравлический пропордио.дальный .клапан содержит электромехан ческий преобразователь / ЭМП / 1 с яко рем 2, измерительное устройство, образованное якорем 2,. втулкой 3 и Шариком 4, установленным во втулке и связанным с якорем 2. Измерительное устройство является элементом обрат н6й связи.. На открытом торце втулки 3 выполн Прямоугольный паз 5, кромки, а и в ко торого образуют с шариком 4 переменный дроссель. Якорь 2 вы толняет роль заслонки этого дросселя. Форма паза 5 может быть различной например треугольной. ..,.,....„..„-.- / Прямоугольная форма паза 5 обеспе чиваетлинейность выходного параметра клапана, а ширина паза определяет оптимальный рабочий зазор переменног Дросселя, образованного кромками па .за 5 и поверхностью Шарика. Втулка ,3 неподвижно установлена в корпусе 6, к которому крепится ЭМП скрышкой 7, Резьбовое соединени втулки З.с корпусом 6 позволяет уста навлмать ее в определенное положение относительно якоря 2. , В корпусе б установлен дополнител ный настроечный элемент пружины смещения 8 и гайки 9 . Измерительное устройство и постоя Ный дроссель, образованный шайбами 10, формируют междроссельную; камеру клапана, частью которрй яг6ЗДГ 2я по лость d втулки 3, в кбтЬрЬЙ установ леТ1 шарик 4. Герметизируется клапан резиновыми уплотнительными коттЬцами Отверстие 11 соединяет полость d втулки 3 с линией Ш{4аШя, подво2й могр ..к ..постоянному дросселю, ; . выходнь м каналом 12 . -- Клапан работает следующим образо При подаче входного электрического сигнала якорь 2 электромеханичесого преобразователя перемещается месте с шариком 4. Шарик 4 изменяет вое положение относительно кромок ftl;...«:----. .-. --- : --....-. а паза 5, что приводит к изменению абочего зазора, образованного наружной поверхностью шарика и кромками аза втулки 3, тем самым изменяя соротивление пё1рёмённЬго дросселя . то в свою очередь вызывает изменение дйвлёнй я в междросЬельной , В целях соблюдения статической очности, присущей прототипу, в предлагаемом клапане должна соблюдатьсязавйсимость 5сопл. 5доп.н1,м.г1Л 7 эффективная площадь отверстия втулки и предлагаемого измерительного элемента; эффективная площадь рабочего сопла известного клапана; эффективная плсвдадь Аоп..ЭА. отверстия втулки дополнительного измерительного устройства известного клапана. При приведенном конструктивном ис полнении измерительного элемента упрощается конструкция клапана, так как исключается сопло и шарик, образующие переменный дроссель, функции которого в,предлагаемом клапане выполняет шарик с пазом на торце втулки измерительного элемента, кроме того значительно уменьшается ширина заслонки (якоря), что понижает его массу, а следовательно, увеличивает сопрягающую частоту клапана, что выражается уравнением u3-NC/m, , где U) - сопрягающая частота С - суммарная механическая и гидравлическая жесткость; приведенная к оси измеритель ного элемента; m - масса заслонки и подвижных частей, приведенная к оси измерительного элемента. Формула изобретения 1. Электрогидравлический пропорциональный к,лапа1| по авт. ев. 608012 от л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью улучшения динамических характеристик и упрощения клапана, на открытом торце втулки элемента обратной связи выполнен паз, кромки коtopoTo образуют с шариком, связанным сзаслонкой, переменный дроссель. 2. Электрогидравличес.кий пропорциональный к.лапан по п. 1, о т л ичающийся тем, что паз имеет прямоугольную форму.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Каталог фирмы Vickers, США, серия SE3-02, 1969.

2.Авторское свидетельство СССР I 608012, кл. F 15 В 9/03, 23.04.76 (прототип).