Клапан-переключатель Советский патент 1982 года по МПК F16K11/00 

(54) КЛАПАП-ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ

1

Изобретение относится к гидроприводу и системам гидроавтоматики и может быть использовано в станкостроении, дорожном, транспортном и сельскохозяйственном машиностроении.

Известен клапан-переключатель, содержащий корпус с цилиндрической расточкой, в которой установлен с образованием входной полости, полостей слива и управления подвижный золотник с дроссельным отверстием, соединяющим входную полость и по- 10 лость управления, образующий с седлом корпуса при своем перемещении рабочее окно для соединения входной и сливной полостей 1 .

Недостатком известной конструкции является высокая чувствительность к загрязнению рабочей жидкости. Инородные частицы попадают в радиальный зазор корпус - золотник, что приводит к заклиниванию золотника. Кроме того, к сопряжению корпусзолотник предъявляются высокие требования по точности, что усложняет технологию изготовления и ремонта. Так, при закрытом клапане-переключателе между полостями входной и слива, управления и слива имеется перепад давления, которым в радиальные зазоры корпус-золотник заносятся инородные частицы. Такие инородные частицы заносятся в радиальные зазоры корпус - золотник при открытии и закрытии клапана переключателя. Увеличение радиальных зазоров приводит к увеличению утечек и одновременно к повышению интенсивности заноса инородных частиц в радиальные зазоры. При значительных радиальных зазорах рабочая жидкость перетекает из полости управления на слив, клапан-переключатель не работает, так как давление в полости управления не поднимается и нет силы для закрытия рабочего окна.

Цель изобретения - повышение надежности работы клапана-переключателя.

Указанная цель достигается те.м, что цилиндрическая расточка выполнена двухступенчатой, причем ступень с меньщим диаметром расположена со стороны сливной полости, ступени разделены кольцевой канавкой, седло и ответная ему поверхность золотника выполнены конической формы, а в упомянутой канавке с зазором по наружному диаметру размещено эластичное , охватывающее золотник. На фиг. 1 приведена конструктивная схе.ia клапана-иереключателя; на фиг. 2 --узел I на фиг. I; на фиг. 3 - узел II на фиг. 1. Клапан-переключатель содержит (фиг. 1) в цилиндрической расточке 1 корпуса 2 золотник 3 и полости - входную 4, слива 5, управления 6. Расточка 1 выполнена двухступенчатой, ступени между полостями 5 и б слива к управления разделены кольцевой канавкой 7, в которой с зазором по наружному диаметру размещено эластичное кольцо 8, охватывающее золотник 3. Расточка 1 со стороны полости 5 слива имеет меньщий диaJмeтp и образует с поверхностью золотника 3 радиальный зазор 9, а со стороны полости 6 управления диаметр расточки 1 больше и радиальный зазор 10 между поверхностью расточки 1 и золотником 3 больuie. Меньший радиальный зазор 9 выполнен таким, что не допускает выдавливания эластичного кольца 8, под воздействием давления с одной стороны - полости 6 управления. Выдавливание эластичного кольца 8 в радиальный зазор 10 не происходит, так как эластичное кольцо 8 находится под воздействие.м давления либо с двух сторон полостей 5 и 6, либо со стороны полости 6, благодаря этому есть возможность радиальный зазор 10 сделать больше. Золотник 3 коническим торцом 11 прижат пружиной 12 к конической фаске 13 в расточке 1 корпуса 2, при этом рабочее окно 14 перекрыто, входная полость 4 отделена от полости 5 слива. Радиальные зазоры 9 и 10 дают возможность небольших угловых перемещений золотника 3, причем эластичное кольцо 8 играет роль шарнира и золотник 3, контактируя коническим торцом 1I с конической фаской 13, самоустанавливается. Входная полость 4 сообщается с полостью 6 управления через постоянный дроссель 15. Распределитель содержит в корпусе 2 золотник 16, установленный в нейтральном положении пружиной 17, запорные клапаны 18 и 19, толкатель 20, кольцевые камеры 21 И 22, отделенные рабочими поясками золотника 16 от нагнетательной 23 и сливных 24 и 25 полостей. Полости 26 и 27 соединены канала.ми 28 и 29 соответственно, с кольцевыми камерами 21 и 22 и отделены запорными клапанами 18 и 19 от каналов 30 и 31, подключенных к полостям исполнительного гидромеханизма. Каналы 32-34 соединяют полость 6 управления со сливом, каналы 35 и 34 соединяют сливные полости 5, 24 и 25 со сливом. Клапан-переключатель работает следующим образом. В нейтральном положении золотника 16 полость управления 6 соединена каналами 2-34 со сливо.м, при этом за счет перепада давления на дросселе 15 давление в поости управления (5 меньше давления входной полости 4. Сила, возникшая за счет разности давлений, сжи.мает пружину 12 и открывает рабочее окно 14 между конической фаской 13 в расточке 1 и коническим орцом 11 золотника 3 - входная полость 4 соединена с полостью 5 слива, из которой рабочая жидкость поступает через каналы 35 и 34 на слив. Так осуществляется разгрузка насоса при холостой работе гидросистемы, когда кольцевые ка.меры 21 и 22 отделены рабочими поясками золотника 16 от полостей 23 нагнетания и слива 24 и 25, а каналы 30 и 31, нодключенные к полостям исполнительного гидромеханизма, перекрыты запорными клапанами 18 и 19. При этом рабочая жидкость из полости 5 слива и из полости 6 управления поступает в кольцевые зазоры 9 и 10 соответственно, образованные стуггенями расточки 1 в корпусе 2 и золотником 3, в результате эластичное кольцо 8 прижато к поверхности золотника 3. При перемещении золотника 16 от нейтрального положения, например вниз, канал 32 закрывается верхним рабочим пояском золотника 16, отсоединяя полость 6 управления от слива, давление в полости 6 поднимается до величины давления входной полости 4. Пружина 12 прижимает золотник 3 коническим торцом 11 к конической фаске 13, перекрывая рабочее окно 14, отсоединяя входную полость 4 от полости слива 5. При равных давлениях в полостях входной 4 и управления 6 прижатие золотника 3 к фаске 13 увеличивается за счет разности площадей золотника 3, так как давление полости 6 управления, закрывающее рабочее окно 14, действует на большую площадь. Эластичное кольцо 8 надежно прижато к золотнику 3 давлением в кольцево.м зазоре 10. Меньший кольцевой зазор 9 не допускает выдавливания эластичного кольца 8 в сторону полости 5 слива. Наличие инородных частиц в рабочей жидкости не приводит к заклиниванию золотника 3, так как кольцевой зазор 10 доетаточно велик. Во входной полости 4 и нагнетательной 23 распределителя давление возрастает до рабочего. Камера 22 соединена с нагнетательной камерой 23, а камера 21 со сливной полостью 24. Из нагнетательной полости 23 рабочая жидкость поступает в камеру 22, канал 29, полость 27 и преодолевая сопротивление пружины запорного клапана 19 - в канал 31 питания нотребителя и в полость исполнительного гидромеханизма, например в первую. Одновременно под давлением жидкости в полости 27 толкатель 20 смещается и открывает запорный кланан 18, соединяя вторую нолость исполнительного гидромеханизма через канал 30, нолость 26, канал 28, кольцевую камеру 21,