Предохранительный нерегулируемый гидроклапан прямого действия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<>958756 (61) Дополнительное к авт, свид-ву— (22) Заявлено 210478 (21) 2624476/25-08 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет—

Опубликовано15Я982. Бюллетень Hо 34

151) М. Кп;з

F 16 К 17/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (S3) УДК 621.646 (088.8) Дата опубликования описания 15.09.82 (72) Авторы изобретения

E. Я. Артемов, Ж. Г. Володин, Ю. С. Демидов, А. Н. Кустов, М. С. Матвеев и О. Ф. Никитин (71) Заявитель (54) ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЙ НЕРЕГУЛИРУЕМЫЙ

ГИДРОКЛАПАН ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ

Изобретение относится к машиностроению, в частности к элементам гидроавтоматики и гидроприводов, и может быть использовано в различных гидросистемах.

Известен клапан прямого действия плунжерного типа, в котором с целью повышения стабильности ого статической характеристики на торце плунжера выполнен кольцевой поясок (11.

Недостатком данного устройства является сильная вибрация на всем диапазоне регулирования и низкая стабильность его статической характеристики.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности является клапан прямого действия для гидросистем, содержащий корпус с впрессованным в него полым плунжером с прямоугольными окнами, кольцевую канавку на плоском торце корпуса, подпружиненный запорно-регулирующий элемент, установленный на полом плун- жере (2 ).

Недостатком известного устройства является то, что при получении стабильной (близкой к идеальной) статической характеристики путем выполнения на торце корпуса кольцевой канавки, создается гидродинамическая сила потока жидкости, действующая на открытие рабочих окон, 5 при этом обычно применяется пружина с малой жесткостью и довольно большой длиной, что, в свою очередь, приводит к значительным габаритам и массе клапана и не обеспечивает необходимых динамических характеристик клапана, Цель изобретения — улучшение динамических характеристик клапана и уменьшение его габаритов и массы.

Укаэанная цель достигается тем, что в гидроклапане прямого действия, содержащем корпус с впрессованным в него полым плунжером с прямоугольными окнами, кольцевую канавку, выполненную на плоском торце корпуса, подпружиненный запорно-регулирующий элемент, установленный на полом плунжере, торец запорно-регулирующего элемента выполнен в виде усеченного конуса, который своим меньшим осно.-.

25 ванием опирается на торцовую площадку корпуса, а диаметр меньшего основания совпадает с внутренним диаметром канавки на корпусе, при этом большее основание усеченного конуса

30 сопряжено тороидальной поверхностью

958756 с внутренней цилиндрической поверхностью бурта, образованного также наружной цилиндрической поверхностью запорно-регулирующего элемента и плоскостью, отстоящей в закрытом положении запорно-регулирующего элемен- 5 та на расстоянии, равном ходу запорно-регулирующого элемента, соответствующему .максимальной расчетной величине перепускаемого расхода, причем диаметр внутренней цилиндрической 19 поверхности бурта превышает наружный диаметр кольцевой канавки на корпусе в 1,1-,1,2 раза.

На фиг. 1 представлена конструктивная схема устройства; на фиг. 2 узел I на фиг. 1, в.открытом положении клапана, на фиг. 3 — то же, в закрытом положении клапана; на фиг, 4— статические характеристики сравниваемых клапанов.

Клапан содержит корпус 1 с впрессованным в него плунжером 2 с двумя прямоугольными окнами 3. По плунжеру

2 перемещается эапорно-регулирующий элемент 4, поджатый пружиной 5 ПРУжина 5 закреплена в корпусе 1 с помощью упорной шайбы 6 и стопорного кольца 7. Внутренняя полость 8 .плунжера 2 сообщена с напорной гидролинией, а через отверстие 9 - с управляющей камерой 10. Отверстие 9 одновременно служит демпфером клапана .

Радиальные отверстия 11 в корпусе 1 и осевое отверстие 12 в упорной шайбе 6 сообщены со сливной гидролинией. На торце 13 корпуса 1 выполнена 35 кольцевая канавка 14 с конусной поверхностью 15, образующая которой параллельна направлению струи, вытекающей иэ окон 3. Конусная поверхность 15 сопряжена тороидальной по- <О верхностью 16 с боковой цилиндрической поверхностью 17 кольцевой канавки 14, причем, цилиндрическая поверхность 17 перпендикулярна плоскости

18 торца 13 корпуса 1. Торец 13 запорно-регулирующего элемента 4 выполнен в виде усеченного конуса 19, который своим меньшим основанием 20 в закрытом положении клапана опирается на плоскость, 18 торца 13 корпуса 1, при этом диаметр меньшего ос нования 20 совпадает с внутренним диаметром кольцевой канавки 14 (линия пересечения конусной поверхности

15 и плоскости 18). Большее основание усеченного конуса сопряжено тороидальной,поверхностью 21 с внутренней цилиндрической поверхностью 22 бурта 23. Бурт 23 образован также наружной цилиндрической поверхностью

24 и плоскостью 25 запорно-регулиру- 60 ющего элемента 4. Плоскость 25 эапорно-регулирующего элемента 4 отстоит в закрытом положении клапана от плоскости 18 торца 13 корпуса 1 на расстоянии Х о„, равном ходу запор- 65 но-регулирующего элемента 4, соответствующему максимальной расчетной величине перепускаемого расхода.

Диаметр внутренней цилиндрической поверхностй 22 бурта 23 превышает наружный диаметр (диаметр цилиндрической поверхности 16) кольцевой канавки 14 на корпусе 1 в 1, 1-1,,2 раза.

Клапан работает следующим образом.

При достижении давления в напорной гидролинии и полости 8 выше установ,.ленного запорно-регулирующий элемент

4 поднимается и рабочая среда через

Окна 3 и отверстия 11 и 12 перепускается в сливную гидролинию. При этом поток, выходящий из окна 3, направ- ляется по контуру канавок (на фиг, 2 указано стрелкой), затем разветвляется на два потока и направляется в сливную полость, Поток совершает путь, подобный "мертвой петле", В результате действие гидродина- мической силы P значительно, что . позволяет сохранить почти горизонтальную характеристику клапана (кривая с, на фиг. 4) но с пружиной боль- шей жесткости и меньшей длины, чем у прототипа (кривая о на фиг. 4,. где аР— перепад давления на клапане, а Q — расход жидкости через клапан) .

Если клапан выполнен без кольцевых канавок на запорно-регулирующем элементе 4 и торце 13 корпуса 1, то вследствие высокой скорости потока рабочей среды давление понижается; а статическая характеристика является крутой (кривая 5 на фиг. 4).

В случае же выполнения кольцевой канавки только на торце 13 корпуса

1 создающаяся гидродинамическая сила Р действует на открытие окон.

В результате статическая характеристика является пологой, но при этрм сохраняются значительные габариты пружины и не обеспечивается необходимая динамическая характеристика клапана (кривая,Ь на фиг. 41.

Таким образом, благодаря выполнению.кольцевой канавки на торце запорно-регулирующего элемента уменьша-. ются габариты и масса клапана, снижаются пики давлений в переходных процессах и повышается устОйчивость работы клапана, т.е. улучшаются его динамические характеристики.

Формула изобретения

Предохранительный нерегулируемый гидроклапан прямого действия, содер.жащий корпус с впрессованным в него полым плунжером с пр щоугольными окнами, кольцевую канавку, выполненную на торце корпуса, подпружиненный запорно-регулирующий .элемент, установленный на полом плунжере, о т958756

? (щсрити) 1 (открыто) л и ч а.ю шийся тем, что, с целью улучшения его динамических характеристик и уменьшения габаритов и массы, торец запорно-регулирующего элемента выполнен в виде усеченного конуса, который своим. меньшим основанием опирается на торцовую площадку корпуса, а диаметр меньшего. основания совпадает с внутренним диаметром канавки на корпусе, при этом большее основание усеченного конуса. сопряжено тороидальной поверхностью .с внутренней цилиндрической поверхностью бурта, образованного также наружной цилиндрической поверхностью запорно-регулирующего элемента и плоскостью, отстоящей в закрытом положении запорно-регулирующего элемента на расстоянии, равном ходу запорнорегулирующего элемента, соответству- . ющему максимальной расчетной величине перепускаемого расхода, причем . з диаметр внутренней цилиндрической поверхности бурта превышает наружный диаметр кольцевой канавки на корпусе в 1,1-1,2 раза.

И сточ ник и и нформации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CIrIA 9 2754842, кл. 137 -470, 1956.

2. Авторское свидетельство СССР

9 554444, кл. Р 16 К 17/04, 1975 (прототип).

958756

Составитель A. Львов

Редактор К. Воловик Техред М.Коштура Корректор Ю. Макаренко

Заказ 7003/50 Тираж 990 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4