Клапан расхода Советский патент 1981 года по МПК F16K17/10 

1

Изобретение относится к объемному гидроприводу и может найти применение в гидросистемах, потребляющих постоянный расход рабочей жидкости при переменной производительности насоса.

Известны устройства, предназначенные для регулирования скорости исполнительного механизма, в которых совместное действие дросреля с регулятором обеспечивает равномерную скорость не зависящую от изменения нагрузки, а предохранительный клапан ограничивает величину давления в Системе 1,

Известен также клапан расхода для питания гидроусилителя рулевой управления трактора Т-15ОК, выпускаемого Харьковским тракторным з&водом. Клапан расхода состоит из регулятора расхода и предохранительного клапана прямого действия. Регулятор расхода выполней в виде подпружиненного золотника с осевым дроссельным отверстием, Предохранительный клапан выполнен в виде подпружиненного шарика. Золотниковый регулятор и предохранительный клапан расположены раздельно в одном корпусе 2.

Из-за раздельного конструктивного расположения регулятора расхода и предохранительного клапана корпус

приходится делать больших габаритов с излишней затратой металла и, кроме того, конструкция удорожается введением дополнительного числа деталей типа крышек, геря етизирующих колпачков , выполнением дополнительных каналов и поверхностей обработки.

Цель изобретения - снижение металлоемкости конструкции клапана.

Поставленная цель достигается тем, что в золотник введен толкатель, упирающийся в подпружиненный шариковый запорный элемент, поджатый к седлу в торце золотника пружиной. Торцовые полости соединены между собой через регулируемый дроссель. Диаметр толкателя больше диаметра посадочной кромки шарикового запорного элемента.

На чертеже изображена конструктивная схема клапана расхода.

Клапан расхода содержит золотник 1, в котором посажен толкатель 2, упирающийся в шариковый запорный элемент 3, который поджат через опору 4 пружиной 5 к седлу 6 в торце золотника 1. Степень сжатия пружины 5 регулируется винтом 7. Верхняя (по чертежу) торцовая полость 8 золотника 1 соединена с нагнетательной магистраль 9. Нижняя торцовая полость 10 золотника 1 соединена с полостью 8 через регулируемый дроссель 11, На посадочной гюверхности под золотник 1 вьшолнена выточка 12, соединенная со сливньм каналом 13, Выточка 12 соединена каналом 14с полостью 15, ограниченно торцом толкателя 2 и шариковым запорным элементом 3, Жидкость отводится к потребителю магистралью 16. В осевом направлении перемещение золотника

1ограничивает упор 17, Диаметр толкателя2 больше диаметра посадочной кромки шарикового запорного элемента 3 ,

Клапан расхода работает следующим образом,.

В исходном положении золотник 1 под действием пружины 5 находится в крайнем верхнем положении и перекрывает выточку 12. Шариковый запорный элемент 3 поджат к седлу 6 золотника 1, После запуска двигателя, приводящегр в действие насос, в верхнюю полость 8 и через дроссель 11 к потребителю поступает жидкость и заполняет полость 10, Если производительность насоса невелика (холостые обороты двигателя), то на дросселе 11 создается незначительный по величине перепад давления, действующий на верхнюю торцовую площадь золотника 2, который не может преодолеть усилие пружины 5, Когда цилиндр поворота (не показан), связанный с магистралью 16 отвода рабочей жидкости от дросселя, дойдет до упора в какое-либо крайнее положение, расход через дроссель 11 прекратится, давление в полостях 8 и 9 выравняется и начнет подниматься, Так как диаметр толкателя 2 больше диаметра посадочной кромки шарикового запорного элемента 3, то толкатель

2упирается в шариковый запорный элемент 3 и перемещает его вниз. Жидкость из полости 10 поступает в полость 15 и канал 14 на алий. Перепад давления в полостях 8 и 10 перемещает золотник 1 вниз до тех пор, пока торец золотника 1 не откроет сливную выточку 12 и жидкость из полости 8 не поступает на слив. При

этом в системе поддерживается постоянное давление. При понижении давления шариковый запорный элемент 3 садится на седло 6 в золотнике 1 и вместе с ним под действием пружины 5 подним ется вверх, отсоединяя полость 8 от |аыточки 12, Если производительность Hacocci возрастает и гидроусилитель рулевого механизма потребляет рабочую жидкость, на дросселе 11 создается перепад давления (в полостях 8 и 10 достаточный для преодоления усилия пружины 5, шариковый запорный эп&лент 3 поджат к седлу б в олотнике 1, так как рабочее давление не может его оторвать от седлад. Под действием создавшегося перепада давления в полостях 8 и 10 золотник 1

перемещается вниз, сжимая пружину 5, при этом полость 8 соединяется со сливной расточкой (между ними образуется кольцевая щель) и излишек жидкости поступающей из магистрали Ь подвода рабочей жидкости, дросселируясь, сливается в бак.

Таким образом, независимо от проиводительности насоса через дроссель 11 к потребителю всегда подается определенный, не меняющийся расход. Если сопротивление поворота колес возросло до недопустимой величины (но поворот продолжается), золотник 1 в каком-то промежуточном положении то шариковый запорный элемент 3 переместится вниз вместе с золотником 1, открывая больше проходное сечение кольцевой щели, между кольцевой выточкой 12 и торцом золотника 1, Расход через дроссель 11 к потребителю прекратится. При уменьшениии сопротивления поворота колеса уменьшается давление в системе, шариковый запорный элемент 3 садится на седло 6 в золотнике 1, который перемещается вверх уменьшая кольцевую площадь между полостью 8 и кольцевой выточкой 1 и расход через дроссель 11 восстанавливается ,

Регулировка клапана расхода осуществляется следующим образом.

Перекрывается магистраль 16 отвода жидкости к потребителюи включается подача рабочей жидкости через магистраль 9 подвода. Золотник 1, толкатель 2 и шариковый запорный элемен 3 работают как предохранительный клапан. По манометру контролируется давление в системе. Для изменения давления срабатывания предохранительного клапана необходимо вращением винта 7 регулировки давления изменить степень сжатия пружины 5 предохранительного клапана, контролируя давление в системе по манометру. Для регулировки подаваемого расхода в открытую магистраль 16 необходимо при повышении или уменьшении относительно номинального з,начения расхода в магистрали 16 вращением регулировочного винта дросселя 11 добиться необходимого расхода. После этого дроссель 11 с регулятором и предохранитеным клапаном готов к работе.

Применение клапана расхода в гидроприводах даст положительный экономический эффект за счет того, что упрощается конструкция клапана расхода, снижается его металлоемкость.

Формула изобретения

Клапан расхода, содержащий предохранительный клапан и регулятор расхода, вьшолненный в виде подпружиненного золотника, отличающийся тем, что, с целью снижения металлоемкости конструкции, в золотник введен толкатель, упирающийся в шариковый запорный элемент, прижатый к седлу в торце золотника пружиной, причем торцовые полости золотника соединены между собой через регулируемый дроссель,| а диаметр толкателя больше диаметра шарикового запорного элемента. Источники информации, принятыево внимание при экспертизе Богданович Л.Б. Объемные гидроприводы. Киев I Техника, 1971,с,, 2. Справочник по тракторги Т-150 и Т-150К. Под ред. В.П. Кашубы. Харьков, Прапор, 1975, с. 261 (прототип).

К потребитe/JH

1$