Управляемый запорный клапан

)5 Р 6 К 3 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 76 75 ра 8 леии ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 1(71) Куйбышевский авиационный институт им; акад. С. П. Королева(54) УПРАВЛЯЕМЫИ ЗАПОРНЫЙ КЛАПАН(57) Изобретение относится к гидравличес- киМ управляемым клапанам гидропневмосистем, в которых требуется быстрое и надежное дистанционное перекрытие магистрали. Целью изобретения является повышение надежности работы клапана без отбора рабочей среды на регулирование скорости движения запорного органа и повышение быстродействия, Устройство обеспечивает безударную посадку поршня на седло клапана за счет отрицательной обратнои связи, обеспечивающей снижение усилия, воздействующего со стороны соленоида на ферромагнитный хвостовик, жестко связанный с поршнем, по мере продвижения поршня к седлу клапана, Элементом отрицательной обратной связи является линейный потенциометр 1 О, длина рабочей части 16 которого равна рабочему ходу поршня 5, а движок 4 жестко закреплен на ферромагнитном хвостовике 3.ил.Ф(х инималь ометра в илы элек ьных силН 1)+ 45 го сопротивления бирается из услоомагнитного поля действующих на где величина м обмотки потенци вия равенства с и суммы остал поршень 5, - и 5 эул - Рр - (бц р + Со уер нения (2) Уравнение (1) инимает вид Р(х)=Иуче опреде- каждого х - Н(О-И Изобретение относится к машиностроению, в частности к гидравлическим уп.равляемым клапанам гидропневмосистем, вкоторых требуется быстрое и надежное перекрытие магистрали по команде.Цель изобретения - повышение надежности работы клапана без отбора рабочейсреды на регулирование скорости движениязапорного органа, повышение быстродействия.На чертеже представлена принципиальная схема гидравлического клапана.Управляемый запорный клапан состоит изкорпуса 1, две герметичные полости 2 н 3которого разделены подпружиненным (пружина 4) поршнем 5. В полости 2 сформированы два отверстия 6 н 7, связанные срабочей магистралью, В полости 3 сформировано отверстие 8, связанное с управляющей магистралью. Клапан снабжен электромагнитом 9 соленоидного типа, потенциометром 10, источником 11 ЗДС и регулировочным резистором 12. Поршень 5 выполнен с хвостовиком 13, связанным жестко сдвижком 14 потенциометра 1 О. Обмотка 5электромагнита 9, движок 14 потенциометра 1 О, рабочая часть 16 потенциометра10, регулировочный резистор 2 и источник1 ЭДС образуют электрическую цепь последовательного включения этих элементов.Рабочая час-ь 16 потенциометра О меньше рабочего хода поршня 5 на величинуН =,Нгде Н - ход поршня 5;ЬН - ход движка 14 потенциометра 10 отисходного положения до начала кон.такта с обмоткой 15;Н - длина обмотки 15 потенциометра 10,Управляемый. запорный клапан работаетследующим образом.При появлении давления в магистралиуправления (в полости 3) поршень 5, хвос.товик 13, движок 14 потенциометра Оначинают перемещаться, преодолевая жесткость пружины 4, в направлении отверстий 6 и 7,При этом на участке, равном расстоянию от исходного положения до началаконтакта движка 14 с рабочей частью 16ток в электрической цепи отсутствует, скорость движения увеличивается от нуля домаксимального значения х н, а динамичеСкЬе состояние системы описывается уравневеличина йекс=Юее.е Ккоэффициент торможени ляемый опытным путем дл конкретного случая. тх=(Руер - Ррй ) 5 - Ерр - (Ру + Сщр х) где т - массы движущихся частей; Ру - давление в управляющей магистрали; Рры - давление в рабочей магистрали;Г, - сила трения; Р - усилие сжатие пружины;5 - площадь поршня; С - жесткость поршня.В момент, соответствуюший началу контакта движка 14 с рабочей частью 16 потенциометра 1 О, в электрической цепи появляется ток, сила которого по мере перемещения движка 14 по рабочей части 16 увеличивается обратно пропорционально 15 уменьшению сопротивления обмотки 15. Увеличение силы тока в цепи приводит к на. ведению электромагнитного поля электромагнита 9, причем усилие электромагнитного поля направлено в сторону, противополож- ную направлению движения поршня 5 и увеличивается по мере приближений его к отверстиям 6 и 7; цо(г -пг 5х ггде Р - усилие электромагнита; 25 гв=4 л 10Гн/м - магнитная постоянная; У - напряжение источника ЭДС; л - число витков на единицу длинысоленоида", 5, - плошадь поперечного сечения якоря соленоида; ЗО Й, - суммарное сопротивление электрической цепи без учета обмоткипотенциометра; И(х) - зависимость изменения сопротивления потенциометра от переме щения движка; Зб х -перемещение поршня.На . участке хода поршня 5 от Н до Н ее динамическое состояние описывается уравнением тх=(Р - Рм )5 - Р- (5 р +Сц, х)- )Врг 40 он изменения сопротивла линейным, получают1551928 Формула изобретения Составитель В. ПавловРедактор Л. Зайцева Техред И. Верес Корректор О. КравцоваЗаказ 38 Тираж 563 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета.по изобретениям и открлтяям пря ГКТ СССР3035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4,5Производственно издательский комбинат Патент, г. Ужг рол, ул. Гагарина, О В момент касания поршнем 5 отверстия 6 движок 14 выходит из контакта с рабочей частью 16 потенциометра 10 и давлением в управляющей магистрали поджимается поршень 5 к .отверстию 6. с усилием герметиза ции. Проток среды по рабочей йагистрали прекращается, При сбросе дав- ления в управляющей магистрали пружина 4 возвращает поршень 5 в исходное положение.С помощью регулируемого резистора 12 обеспечивается изменение силы тока в электромагните 9 с целью подрегулирования скорости движения поршня 5 в процессе отладки или эксплуатации. Управляемый запорный клапан, содержащий корпус с каналами подвода и отвода рабочеи среды, запорный орган, выполненный в виде поршня, цток которого связан с демпфнрующим устройством, служащим для снн.жения энергии соударения запорного органа с седлом в процессе срабатывания, соленоид, установленный на корпусе соосно с поршнем демпфнруюцего устройства и образующий со цтоком поршня электромагнит, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы клапана без отбо.ра рабочей среды на регулирование скорос.тн движения запорного органа н повышения быстродействия, в цепь соленонда,являющегося элементом демпфирующего устройства, включен ползунковый потенциометр, движок которого жестко связан с хвостовн ком штока, выполненным нз диэлектрического материала, при этом длина полного хода движка потенциометра равна полному ходу запорного органа,а начальныч участок потенциометра выполнен неэлектропроводным,