Клапан

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 140580 (21) 2923443/25-08с присоединением заявки Мо(23) Приоритет -Опубликовано 230882 Бюллетень М 31Дата опубликования описания 230882 51 М К з Г 16 К 17/10 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийчшфбСЕЕЗЦл,П.З.Морозфайф йлррфВ ТЕЦфеЯ уд сюиПроектно-технологический институт автом изащщлроТи механизации производства(54) КЛАПАН Изобретение относится к арматуростроению, в частности к гидравлическим предохранительным устройствам, и может быть использовано в гидро- системах металлорежущих станков и других машин, в которых регулирование скорости движения рабочего органа осуществляется дросселем "На выходе , и в гидросистемах, где требуется их разгрузка от дистанционного управления.Известны клапаны, в корпусе которых расположен нагруженный пружиной золотник, привод которого выполнен в виде плунжера, установленного в корпусе с возможностью осевого перемещения в пределах перекрытия рабочей кромки золотника 1).При применении известного клапана в гидросистемах с регулированием скорости движения рабочего органа дросселем "На выходе" давление в рабочей полости всегда постоянно и по величине пропорционально установленному усилию пружины независимо от нагрузки, т.е. во время осуществления рабочего процесса с заданной ско- ростью насос должен развивать постоянное давление предохранения независимо от величины требуемого давления для осуществления рабочего процесса, При этом снижается КПД гидросистемы, увеличивается нагрев и мятие масла, а колебания в больших пределах давления перед дросселем на сливе ухудшают стабилизацию скорости.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, в корпусе которого размещен гидравлически уравновешенный запорный орган, перекрывающий канал, сообщенный с рабочими магистралями, причем в полости корпуса установлен поршень со штоком, пропущенным через отверстие в перегородке, отделяющей эту полость от рабочих магистралей, а поршневая и штоковая части дополнительной полости сообщены с источником давления и со сливом соответственно 12.Недостатком этого устройства является влияние давления рабочих магистралей на давление в поршневой полости, необходимое для принудительного открытия запорного органа, что ухудшает его рабочие характеристики.Целью изобретения является улучшение рабочих характеристик клапа-. на путем устранения влияния давления рабочих магистралей на давле 95332645 ние принудительного открытия запорного органа.Укаэанная цель достигается тем, что в отверстии перегородки между запорным органом и штоком установлен плунжер, а в корпусе выполнен 5 цополнительный канал, сообщающий отверстие перегородки в зоне между штоком и плунжером с рабочей магистралью, причем диаметр плунжера равен диаметру штока. 10На фиг. 1 изображен клапан, общий вид; на фиг. 2 - схема присоединенияклапана в гидросистемах с регулированием скорости движения рабочего органа дросселем "На выходе" в обе стороны, на фиг. 3. - то же, в одну сторону; на фиг. 4 - схема присоединения клапана в гидросистемах, где требуется их разгрузка от дистанционного управления20В корпусе 1 клапана размещен гидравлически уравновешенный запорный орган,2, нагруженный пружиной 3, и перекрывающий, сообщенный с рабочими магистралями 4 и 5, канал б. В полости корпуса установлен поршень 7 со штоком 8, пропущенным через отверстие 9 в перегородке 10, отделяющей эту полость от рабочих магистралей. Поршневая 11 и штоковая 12 части этой полости сообщены с источником давления и со сливом 13 соответственно. В отверстии 9 между запорным органом 2 и штоком 8 установлен плунжер 14, диаметр которого равен диаметру штока. В корпусе35 выполнены дополнительные каналы 15, сообщающие отверстия 9 в зоне между штоком 8 и плунжером 14 с рабочей магистралью 4.Рабочая магистраль 5 сообщается 40 со сливом в бак, рабочая магистраль .4 - с насосом 16 и через, распределитель 17 с напорной полостью 18 гидродвигателя 19.В качестве источника давления может быть использована сливная полость 20 гидродвигателя, к которой параллельно клапану подсоединен дроссель 21 (фиг.2 и 3) либо дополнительный йасос 22, подключенный через распределитель 23 (фиг.4) .Клапан работает следующим образом.При использовании клапана в гидро- системах с регулированием скорости движения рабочего органа дросселем "На выходе" в обе стороны движения поршня (фиг.2), например в гидросистемах плоскошлифовальных станков, при нажатии кнопки "Пуск станка" (не показана) включаются электро магниты ЭМ 1 и ЭМ 2, обеспечивающие сообщение насоса 16 через распре" делитель 17 с полостью 18 гидро- двигателя 19. При отсутствии движения насос 16 развивает давление 65 предохранения, так как запорныйорган 2 удерживается в верхнем положении, открывая канал б за счетвоздействия давления из напорнойполости 18 на плунжер 14. При этомвся жидкость от насоса 16 сливается в бак через канал б. С началомдвижения поршня гидродвигателя 19Мз сливной полости 20 вытесняетсяжидкость через распределитель 17 идроссель 21 . Дроссель 21 пропускает строго заданное количество жидкости, обеспечивающее установленнуюскорость движения рабочего органа.Поэтому перед дросселем 21 создается давление, передаваемое в поршневую часть 11 полости,Давление перед дросселем на поршень 7 начинает перемещать его всторону сжатия пружины 3, преодолевая сопротивление силы, которая создается давлением в рабочей магистрали на шток 8. Поршень 7, перемещаясь, своим штоком 7 упирается в плунжер 14 и вместе с ним движет запорныйорган 2, увеличивая сливную щель.При этом давление перед дросселем 21начинает падать до тех пор, пока недостигнет заданной минимальной величины, обеспечивающей работоспособность дросселя. По достижении этойвеличины в клапане наступает равновесие, и дальнейшее перемещение поршня 7 со штоком 8, плунжера 14 и запорного органа 2 прекращается. Насос 16при этом развивает давление, необходимое для осуществления холостого хода с превышением на величину,которая для современных дросселейсоставляет 0,4. МПа. Это давление поддерживается до тех пор, пока не начнется врвзание. С началом врезанияувеличивается нагрузка, что приводитк падению давления перед дросселем 21и в поршневой части 11 полости. Поддействием пружины 3 запорный орган 2,плунжер 14 и поршень 7 со штоком 8начинают опускаться, уменьшая сливную щель, что приводит к повышениюдавления рабочей магистрали 4 переддросселем 21 на величину, пропорциональную приращению нагрузки в данный момент. Давление в рабочей магистрали 4 клапана растет, пока переддросселем 21 не восстановится давление, равное по величине заданному, например 0,4 МПа. При выходе шлифовального круга из детали нагрузка начинает уменьшаться, а перед дросселем 21и в полости поршневой части 11 клапана давление соответственно увеличивается, что приводит к перемещениюпоршня со штоком 8, плунжера 14 изапорного, органа 2 в сторону увеличения сливной цели и понижения давления в напорной линии. Снижение давления продолжается до начала холостогохода. После этого срабатывает конечный выключатель ПВ, который выключает электромагнит ЭМ 2 и включаетэлектромагнит ЭМЗ, Давление в рабочей магистрали 4 повышается до давления предохранения, С началом движения цикл повторяется. Процесс этотможно будет многократно повторять дополного завершения работы.При работе клапана в гидросистемах с регулированием скорости движения рабочего органа дросселем "Навыходе" только в одну сторону (фиг.З),например в гидросистемах фрезерныхстанков, при нажатии кнопки "Пускстанка" (не показано) включаютсяэлектромагниты ЭМ 4 и ЭМ 5. При этомнасос 16 соединяется через распределитель 17 с,полостью 18 гидродвигателя 19, Работа клапана при осуществлении рабочего процесса аналогична работе в гицросистемах с регулированием скорости движения рабочего 2 Ооргана дросселем "На выходе" в обестороны. Различие состоит в том,что при обратном ходе, когда жидкость вытесняется на слив из полости 18 гидродвигателя 19, она минуетдроссель 21, так как.в этом случаераспределитель 17 имеет два раздельных слива, При этом стол станкавозвращается с максимальной скоростью, определяемой производительностью насоса 16. Давлениекоторое должен развивать насос 16, равно давлению холостого хода. Через клапанжидкость в бак сливается только вслучае перегрузки гидросистемы.При работе клапана в гидросистемах, где требуется их разгрузкадавлением дистанционного управления (фиг.4) при соединении распределителем поршневой части 11 полости с насосом 23 поршень 7 со штоком 8, плунжером 14 и запорным органом 2 перемещается до упора, сообщая рабочие магистрали 4 и 5.При применении предлагаемогоклапана в гидросистемах с регулированием скорости движения рабочегооргана дросселем "На выходе" повышается КПД системы, снижаетсянагрев и мятие масла, что повышает срок его службы. Постоянное низ- Окое давление на сливе перед дросселем улучшает стабилизацию скоростирабочего органа, а также дает возможность применять дроссели низкого давления, т.е. с меньшей металлоемкостью и стоимостью, Низкое давление на входе в дроссель исключает возможность защемления его и следовательно,. позволяет автоматизировать изменение скорости по заданному режиму в процессе движения рабочего органа более простыми средствами, например с помощью рычажной системой с копиром.При применении клапана в гидро- системах, где требуется ее разгрузка от дистанционного управления, отпадает необходимость во втором клапане, который предохранял бы гидросистему от перегрузок давлением, так как предлагаемый клапан выполняет обе функции с автоматическим переходом от одной к другой.В ряде случаев возможна саморазгрузка, что исключает применение для этих целей специального устройства.Формула изобретенияКлапан, в корпусе которого размещен гидравлически уравновешенныйзапорный орган, перекрйвающий канал,сообщенный с рабочими магистралями,причем в полости корпуса установленпоршень со штоком, пропущенным через отверстие в перегородке, отделяющей эту полость от рабочих магистралей, а поршневая и штоковаячасти полости сообщены с источником давления и со сливом соответственно, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью улучшения рабочиххарактеристик путем устранения влияния давления рабочих магистралейна давление принудительного открытия запорного органа, в отверстииперегородки между запорным органоми штоком установлен плунжер, а в корпусе выполнен дополнительный канал,сообщающий отверстие перегородкив зоне между штоком и плунжером срабочей магистралью, причем диаметрплунжера равен диаметру штока.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 594385, кл. Р 16 К 17/04, 1974,2. Авторское свидетельство СССРР 756118, кл. Р 16 К 17/10, 1978.1953326 оставитель М.Ермошехред М;Рейвес ор В.Дан е Тираж 990 осударственног и изобретений Москва, Ж, Подписнокомитета СССРоткрытийушская наб., д. Патент", г. Уж Филиал каз 6243/61ВНИИПИпо дел113035 орректор М.Кост ул. Проектная, 4