Трехходовой пневмоклапан Советский патент 1982 года по МПК F16K17/10 

(54) ТРЕХХОДОВОЙ ПНЕВМОКЛАПАН

1

Изобретение относится к арматуростроению и может быть использовано для управления пневмоприводами агрегатов пневмогидросистем.

Известны устройства, содержащие корпус, седло, каналы входа и выхода, затвор, механизм ручного включения 1.

Недостатком этих устройств является то, что у них отсутствуют узлы, обеспечивающие сброс рабочей среды при повышении давления последней сверх допустимой величины на входе в клапан.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является трехходовой пневмоклапан с установленным в корпусе подпружиненным трубчатым запорным органом, на наружной поверхности которого выполнен кольцевой поясок, разделяющий полость корпуса на две изолированные камеры, одна из которых сообщена с дренажем, а другая - со входом и с окружающей средой напорным и сливным каналами, перекрываемыми расположенными в корпусе трехходового распределителя запорными органами 2.

Недостатком указанного трехходового пневмоклапана является то, что его конструкция не обеспечивает возможности сброса рабочей среды при повышении давления последней сверх допустимой величины на

входе в клапан. При повышении давления на входе происходит еще более плотное поджатие клапана к седлу, не говоря уже о возможности выхода из строя предвходной пневмогидросистемы. Рост усилия поджа10 тия клапана приводит к разрушению уплотнителя, а это исключает возможность использования в этом клапане уплотнителей, обладающих хорошими уплотнительными свойствами но невысоким допустимым удельным давлением, что ограничивает область

15 его применения.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей трехходового пневмоклапана.

Указанная цель достигается тем, что в

20 запорном органе, перекрывающем сливной канал, выполнена герметичная полость и в ней размещен, нагруженный пружиной поршень, снабженный штоком с отверстиями, сообщающими щтоковую полость с напорным каналом, причем запорный орган, перекрывающий напорный канал, установлен на штоке, а в корпусе распределителя выполнен упор, ограничивающий перемещение поршня в сторону сливного канала.

На чертеже изображено устройство, разрез.

В расточке корпуса I между седлами 2 и 3 совершает возвратно-поступательное движение трубчатый запорный орган 4 с кольцевым пояском 5, разделяющим полость корпуса на камеры 6 и 7, герметизированные уплотнителями.

Камера 7 сообщена каналом 8 с дренажом, а камера 6 сообщена с окружающей средой сливным каналом 9 и со входом напорным каналом 10. Сливной и напорный каналы перекрываются соответственно запорными органами 11 и 12, расположенными в корпусе трехходового распределителя 13, снабженного приводом 14. В камере 6 установлена пружина 15, нагружающая трубчатый запорный орган 4.

Запорный орган 11 нагружен пружиной 16 и в нем выполнена герметичная полость 17, в которой расположен поршень 18 со штоком 19, на котором установлен запорный орган 12. В штоке 19 выполнены отверстия 20 и 21, сообщающие штоковую полость 22 с напорным каналом. В корпусе распределителя выполнен упор 23, ограничивающий перемещение поршня в сторону сливного канала 9. Между запорным органом 11 и поршнем 18 установлена пружина 24.

Устройство работает следующим образом.

При наличии давления рабочей среды на входе, рабочая среда через канал 10 заполняет камеру 6, при этом запорный орган 11 под действием давления рабочей среды и пружин 16 и 24 перекрывает канал 9, а запорный орган 4 под действием пружины 15 и усилия, возникающего за счет разности площадей (5 со стороны камеры 6 и торца запорного органа со стороны входа), находящихся под одинаковым давлением, перекрывает вход клапана. Клапан закрыт, его выход сообщен с дренажем.

Для открытия пневмоклапана привод 14, преодолевая усилие давления рабочей среды на площадь запорного органа 11 и пружины 16 перемещает его в крайнее положение, до перекрытия канала 10 запорным органом 12, при этом канал 9 открывается и рабочая среда из камеры 6 стравливается в окружающую среду. Усилие давления, действующего на торец запорного органа 4, перемещает его в крайнее положение до посадки на седло 2, сжимая пружину 15. Клапан открыт. При этом выход сообщается со входом и разобщается с дренажем.

Для возвращения клапана в исходное (закрытое) положение срабатывает привод 14, предоставляя возможность запорному органу 11 перекрыть канал 9, а камера 6 сообщается с каналом 10, благодаря чему рабочая среда поступает в камеру 6 и запорный орган 4 перекрывает вход клапана, одновременно сообщая его выход с дренажом.

При повыщении давления рабочей среды на входе в клапан выще допустимого (когда клапан закрыт, т. е. когда запорный орган 11 перекрывает канал 9) увеличивается сила, действующая на поршень 18, щтоковая полость которого сообщена через отверстия 20 и 21 со входом клапана, сжимая пружину 24, поршень 18 движется вверх до упора запорного органа 12 в кольцевой упор 23, после чего запорный орган 11 под действием давления в щтоковой полости 22 движется вниз, открывая канал 9, через который рабочая среда стравливается в окружающую среду.

При уменьшении давления на входе пнев моклапана усилия рабочих пружин 24 и 16 возвращают поршень 18 и запорный орган 11 в исходное положение (запорный орган 11 перекрывает канал 9).

При повышении давления рабочей среды на входе в клапан выше допустимого (когда клапан открыт, т. е. канал 9 открыт, а канал 10 закрыт) увел1 чивается сила, действующая на поршень 19. Сжимая пружину 24, поршень 18 движется . вверх до упора, при этом рабочая среда через канал 9 стравливается в окружающую среду.

При уменьщении давления на входе пневмоклапана усилие рабочей пружины 24 возвращает поршень 18 в исходное положение (запорный орган перекрывает канал 10).

Таким образом, предлагаемое выполнение клапана расширяет функциональные возможности, позволяя использовать его для предохранения системы, что приводит к расширению области применения клапана.

Формула изобретения

Трехходовой пневмоклапан, с установленным в корпусе подпружиненным трубчатым запорным органом, на наружной поверхности которого выполнен кольцевой поясок, разделяющий полость корпуса на две изолированные камеры, одна из которых

сообщена с дренажом, а другая - со входом и с окружающей средой напорным и сливным каналами, перекрываемыми расположенными в корпусе трехходового распределителя запорными органами, отличающийся

тем, что, с целью расширения функциональных возможностей пневмоклапана, в запорном органе, перекрывающем сливной канал, выполнена герметичная полость и в ней размещен, нагруженный пружиной поршень.

снабженный штоком с отверстиями, сообщающими штоковую полость с напорным каналом, причем запорный орган, перекрывающий напорный канал, установлен на щтоке, а в корпусе распределителя выполнен упор, ограничивающий перемещение поршня в сторону сливного канала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 439661, кл. F 16 К 17/02.1.971.