Клапан-переключатель

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 972178Опубликовано 07.11.82. Бюллетень41Дата опубликования описания 17.11.82 по делам изобретений и открмтий(54) КЛАПАН-ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ 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 полость управления, образующий с седлом корпуса при своем перемещении рабочее окно для соединения входной и сливной полостей 11.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 корпус- золотник 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 1 о жидкость перетекает из полости управленияна слив, клапан-переключатель не работает, так как давление в полости управления не поднимается и нет силы для закрытия рабочего окна. 15Цель изобретения - повышение надежности работы клапана-переключателя.Указанная цель достигается тем, что цилиндрическая расточка выполнена двухступенчатой, причем ступень с меньшим 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 диа 972178метру размещено эластичное кольцо, охватывающее золотник.На фиг. 1 приведена конструктивная схема клапана-переключателя; на фиг. 2 узелна фиг. 1; на фиг. 3 - узел Н 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 6 слива и 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 меньший диаметр 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 больше, 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 воздействием 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 1 прижат пружиной 12 к конической фаске 13 в расточкекорпуса 2, при этом рабочее окно 4 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 1 с конической фаской 13, самоустанавливается. Входная полость 4 сообщается с юлостью 6 управления через постоянный дроссель 15. Распределитель содержит в корпусе 2 золотник 6, установленный в нейтральном положении пружиной 17, запорные клапаны 18 и 19, толкатель 20, кольцевые камеры 2 и 22, отделенные рабочими поясками золотника 6 от нагнетательной 23 и сливных 24 и 25 полостей. Полости 26 и 27 соединены каналами 28 и 29 соответственно, с кольцевыми камерами 21 и 22 и отделены запор- ными 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 каналами432 - 34 со сливом, при этом за счет перепада давления на дросселе5 давление в полости управления 6 меньше давления входной полости 4. Сила, возникшая за счет разности давлений, сжимает пружину 12 и открывает рабочее окно 14 между конической фаской 13 в расточке 1 и коническим торцом 11 золотника 3 - входная полость 4 соединена с полостью 5 слива, из которой рабочая жидкость поступает через каналы 35 и 34 на слив,5 о 25 зо 35 40 45 о 55ак осуществляется разгрузка насоса при холостой работе гидросистемы, когда кольцевые камеры 21 и 22 отделены рабочими поясками золотника 16 от полостей 23 нагнетания и слива 24 и 25, а каналы 30 и 31, подключенные к полостям исполнительного гидромеханизма, перекрыты запор- ными 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 ступенями 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 4, отсоединяя входную полость 4 от полости слива 5. Г 1 ри 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, закрываюгцее рабочее окно 14, действует на большую площадь. Эластичное кольцо 8 надежно прижато к золотнику 3 давлением в кольцевом 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 достаточно 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 потребителя и в полость исполнительного гидромеханизма, например в первую. Одновременно под давлением жидкости в полости 27 толка- тель 20 смещается и открывает запорный клапан 18, соединяя вторую полость исполнительного гидромеханизма через канал 30, полость 26, канал 28, кольцевую камеру 21,972178 Формула изобрвтг.нич НИИПИ Заказ 7668 Филиал ППП Патент Тираж 990 Подписноежгорол, ул. Проектная, 4 сливную полость 24, каналы 35 и 34 со сливом. Рабочая жидкость из второй полости потребителя сливается в бак.При возвращении золотника 16 в нейтральное положение канал 32 открывается, полость 6 управления сообщается со сливом, на дросселе 15 возникает перепад, за счет которого сила, открывающая рабочее окно 14, превышает силы, закрывающие рабочее окно 14. Рабочее окно 14 открывается, входная полость 4 сообщается с полостью 5 слива. Открытое положение клапана- переключателя описано выше. При перемещении золотника 16 от нейтрального положения вверх клапан-переключатель работает так же, как при перемещении золотника 16 вниз, при этом осуществляется реверс исполнительного гидромеханизма.Конструкция клапана-переключателя позволяет повысить надежность за счет снижения чувствительности к загрязнению рабочей жидкости. Так, перепад давления между полостями управления и слива не приводит 20 к заклиниванию вследствие внедрения инородных частиц в радиальный зазор корпус золотник, так как на участке от полости управления до эластичноо кольца зазор О, образованный расточкой корпуса большего диаметра и поверхностью золотника, доста 25 точно велик, на попядок больше размера возможных инородных частиц, а участок от кольца до полости слива защищен эластичным кольцом, здесь перетечки рабочей жидкости нет. Выполнение цилиндрической рас- ЗО точки с повышенным зазором и двухступенчатой формы дает возможность небольших угловых перемещений золотника, причем эластичное кольцо играет роль шарнира, и золотник получает возможность самоустацавливаться, что также повышает гермечичность и уменьшает чувствительность к загрязнению рабочей жидкости.Диапазон допускаемых зазоров значительно шире, чем в известных конструкциях, что значительно упрощает технологию изготовления. Кла па н-пе река ючатель, содержащий корпус с цилиндрической расточкой, в которойустановлен с образованием входной полости, полостей слива и управления подвижныйзолотник с дроссельным отверстием, соединяющим входную полость и полость управления, образующии с седлом корпуса, присвоем перемещении, рабочее окно для соединения входной и сливной полостей, отличаюи 1 иигч тем, что, с целью повышения надежности, цилиндрическая расточка выполненадвухступенчатой, причем ступень с меньшимдиаметром расположена со стороны сливнойполости, ступени разделены кольцевой канавкой, седло и ответная ему поверхность золотника выполнены конической формы, а в упомянутой канавке с зазором по наружномудиаметрх размещено эластичное кольцо,охватывающее золотник.Источники информации,принятые во внимание при экспертизс1. Гидравлические агре 1 аты тракторови с 1 х машин. Каталог. М., ЦН 11 ИТЭИтракторсельхозмаш, 1977, с. 1.