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Perfectionnements aux soupapes de décompression, en particulier pour étançons hydrauliques.
La présente invention est relative aux soupapes de décompression pour fluides destinées à servir avec des appareils hydrauliques tels que des pompes ou vérins hydrauliques, ou dans des chambres ou canalisations soumises à une pression hydraulique et où il y a lieu de régler la pression entre des limites très précises.
Comme exemple d'une telle soupape, on peut indiquer la soupape de décompression faisant partie d'un étançon hydraulique. Un type d'étançon hydraulique comprend un piston coulissant dans un cylindre, ce piston étant associé à une pompe qui, lorsque l'étançon doit être allongé, transfère le fluide hydraulique à partir d'un réservoir ménagé dans le piston, à travers une soupape principale à une chambre de mise sous pression définie entre le piston et le fond du cylindre. Lorsqu'on installe l'étançon pour supporter le toit
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d'une mince, il doit être en mesure de s'abaisser élastiquement cens le cas où le toit de la mine s'affaisse ou se déplace de toute autre façon.
Un tel mouvement du toit de la mine met en jeu des forces très importantes et si l'étançon était rigide, il risquerait de se recourber ou même de céder.
Pour permettre un affaissement élastique de l'étançon, on dispose une soupape de décompression ou de sûreté dans un passade reliant la chambre de mise à la pression avec le réservoir, et on règle cette soupape pour lui permettre de s'ouvrir en donnant la possibilité au fluide d'être refoulé dans le réservoir à partir de la chambre de mise à la pression, et au piston de se contracter alors légèrement dans le cylindre, dans le cas où la pression dans la chambre dépasse une certaine valeur. La soupape se referme après décompression.
Afin que l'étançon oppose une résistance continue au poids du toit de la mine, même lorsqu'il cède élastiquement, il est indispensable d'assurer le réglage de la pression dans la chambre de mise sous pression dans un intervalle très précis, sans possibili- té d'une chute brusque de cette pression. En conséquence, la soupape de décompression ne doit rester ouverte que pendant un intervalle de temps très court, même si la pression dans la chambre reste à un niveau élevé. Dans ce dernier cas, la soupape doit s'ouvrir immédia- tement une seconde fois, une telle succession d'ouvertures et de fermetures rapides contribuant à procurer une résistance régulière à la contraction de l'étançon.
Une soupape de décompression conforme à l'invention comprend un élément de soupape dont la position et l'agencement dans une entrée de la soupape sont tels qu'un côté de cet élément est ouvert au fluide sous pression, quand la soupape est en service, cet( élément étant normalement retenu par un ressort sur un siège pour couper la communication entre l'entrée de la soupape et un passage de sortie, ce ressort étant fixé dans une chambre voisine de l'élé- ment de soupape, la pression dans la chambre agissant pour renforcer '
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la pression que le ressort exerce sur leait llment, l'élément ce soupape, lorsqu'il est sur son siege, fermant également un De,-si. @ prévu entre la chambre de mise sous pression et ladite entriée.
Quand l'élément de soupape est ouvert, le réglage doit être ter que la résistance opposée eu débit du fluide nydraulique sans 'Le passade débouchant dans la chambre de mise sous pression soit infé- rieure à celle dans le passage de sortie. On peut obtenir ce resul- tat en donnant à la section transversale minimale du passage de sor- tie une dimension sensiblement égale à celle de la section trins- versale minimale du passage débouchant dans la chambre de mise sous pression, et en augmentant la longueur du passade de sortie pour rendre la résistance à l'écoulement dans celui-ci plus impor- tante;
ou, en variante, en donnant à la section transversale mini- mum du passage de sortie une dimension plus petite que celle de la section transversale correspondante du passage débouchant dans la chambre de mise sous pression. De cette façon, lors de l'ouverture de l'élément de soupape, le fluide tend initialement à s'écouler dans la chambre de mise sous pression.
Lorsque l'élément de soupape est soulevé de son siège par le fluide sous pression dans l'entrée, ce fluide a la possibilite de fuir à travers deux passages en provoquant ainsi une décompres- sion, ces deux passages étant respectivement le passage de sortie et le passage reliant l'entrée à la chambre de mise sous pression. Au début, le fluide tend à pénétrer dans la chambre de mise sous pression pour renforcer l'action au ressort qui agit pour appliquer l'élément de soupape sur son siège.
On observe alors une accumula- tion rapide de la pression hydraulique dans la chambre de mise sous pression et, pendant cette accumulation, des quantités de plus en plus grandes de fluide sont dirigées dans le passage dF sortie avec une diminution correspondante des quantités s'écoulant vers la chambre de mise sous pression, cet état de chose persistant jusqu'au moment où la pression hydraulique dans ladite chambre approche de la valeur à laquelle elle équilibrera la pression hy- draulique qui tend à maintenir l'élé-nt de soupape ouvert.
La
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pression, combinée exercée par le ressort ct par le fluide hydrauli- que dans la chambre contenant le ressort dépasse ainsi rapidement la pression dans la chambre de aise sous pression, et l'élément de soupape est repoussé sur son siège. Cette condition est réalisée beaucoup plus rapidement que ce ne serait le cas si la pression agissant sur Isolément de soupape avait à descendre à une valeur inférieure à celle de la pression exercée par le seul ressort, et en conséquence, à chaque ouverture de la soupape, une faible quantité seulement du liquide est évacuée et il ne se produit pas de chute brusque de la pression.
La chambre de mise sous pression est normalement remplie de fluide hydraulique indépendamment du fait que 1-'élément de soupape soit ouvert ou non, le fluide supplémentaire pénétrant dans la chambre lorsque cet élément est ouvert n'étant destiné qu'à renforcer la pression exercée par le fluide déjà présent dans cette chambre, de façon à accroître la pression combinée pour la rappro- cher du joint d'équilibre hydraulique avec la pression agissant sur l'autre côté de l'élément. De préférence, le ressort précité est disposé dans la chambre de mise sous pression.
Avantageusement, l'élément de soupape est constitué par l'extrémité inférieure d'un plongeur coulissant dans un alésage, la surface du plongeur venant en contact du siège étant conique, ou en variante, cet élément peut être une bille qui est de préférence pla- cée au-dessous ci'un plongeur. Un très faible jeu, par exemple de 25 microns sur le diamètre est ménagé entre le plongeur et son alésage pour définir un passage annulaire par lequel le fluide peut s'infil- trer de l'entrée dans la chambre de mise sous pression lorsque l*élément de soupape est soulevé de son siège.
Comme exemple de la différence entre les sections transversales minima du passage de sortie et du ou des passage (s) entrel'entrée et la chambre de mise sous pression, lorsque ce ou ces dernier(s) a ou ont une section minimum d'environ 25 microns, on peut indiquer 20 microns comme section transversale minimum du passage de sortie.
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Un exemple d'une soupape ae décompression conforme a l'invention et montée dans un étançon hydraulique va maintenant être décrit en se référant aux dessins annexés sur lesquels ; la figure 1 est une coupe transversale par ia portion inférieure de l'étançon, et la figure 2 est une vue en élévation de l'étançon complet, montrant la position de la soupape de décompression.
L'étançon comprend essentiellement un cylindre 2 et un piston coulissant dans le cylindre et pouvant se dégager télescoi- quement de celui-ci par transfert d'un fluide hydraulique tel que l'huile au moyen d'un ensemble de pompage désigné par 5, depuis un réservoir 6 ménagé dans le piston à travers une soupape principale désignée par la référence 8, et dans la chambre de mise sous pres- sion 10 de l'étançon ménagée entre le fond du cylindre et la tête 12 du liston.
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La soupape de céco.npression représentée ans son ense;ble par 14 comprend une cartouche qui est montée dans la tête 12 qu'elle traverse. Cette cartouche présente deux parois cylindriques exté- rieures, représentées sur le dessin dans un but de clarté comme une seule paroi 16.
Entre les deux parois est ménagé un petit passade 18 (très agrandi sur le dessin) constituant un passage de sortie pour la soupape.
A son extrémité inférieure, la soupape comporte un corps 20 monté à l'intérieur de la paroi de la cartouche 16 et percé d'un alésage central dans l'extrémité inférieureduquel est engagée une pièce d'admission 22 dans laquelle est percé un passage d'admis- sion 24. L'extrémité inférieure àu passage 24 est ouverte à la chambre de mise sous pression 10 de l'étançon.par l'intermédiaire d'un filtre 26.
Un collier 28 est logé dans l'alésage du corps 20 immé- diatement au-dessus de la pièce d'admission 22. Le coté supérieur du collier 28 forme un siège pour un élément de soupape 30 quia la forme d'un plongeur et dont la portion 32 coopérant avec le siège présente une forme tronconique (en variante, on pourrait dis-
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poser une bille au-dessous du plongeur pour réaliser un élément d'étanchéité).
Le plongeur 30 coulisse dans un alésage ménagé dans la partie supérieure du corps 20 et son extrémité supérieure débouche légèrement au-dessus du corps 20 lorsque son extrémité inférieure est appliquée sur le collier 28.
L'élément 30 est poussé sur son siège par un ressort 34 fixé dans une chambre 36 de mise sous pression de la soupape et agissant entre une calotte 38 qui est en contact avec la face supé- rieure du plongeur et une vis ce réglage 40 vissée dans la paroi interne 16 du corps de soupape de façon à permettre de modifier la tension du ressort 34. La chambre de pression 36 est remplie de fluide hydraulique et son extrémité supérieure est fermée par un bouchon 42 muni d'une bague torique 44 pour empêcher le fluide de s'échapper de la chambre.
Un faible jeu est prévu entre le plongeur et son alésage, ce jeu servant à établir la communication entre l'entrée 24 et la chambre 36 lorsque l'élément de soupape est écarté de son siège.
Ce passage est très petit, ayant par exemple un diamètre de 25 mi- crons, et n'est pas représenté sur le dessin. Il est nécessaire que le fluide puisse plus facilement arriver dans la chambre 36 que d'emprunter le passage de sortie 18 lorsque l'élément de soupape est soulevé de son siège, car s'il n'en était pas ainsi le fluide ne passerait que par le passage de sortie et n'arriverait pas dans la chambre 36. Par suite, la résistance à l'écoulement dans le passage ménagé autour du plongeur 30 doit être inférieure à celle dans le passage de sortie 18. On peut se conformer à cette exigence en don- nant par exemple au passage de sortie une longueur beaucoup plus importante qu'au passage entourant le plongeur 30, les diamètres des deux passages respectifs étant égaux.
Ainsi, par exemple, si le passage entourant le plongeur 30 présente une section transversale minimum d'environ 25 microns, la section transversale minimum du passage 18 peut être de 79 microns, mais en raison de sa plus grande longueur, la résistance à l'écoulement dans le passage de sortie
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18 est plus grande que celle dans le passage débouchant dans la chambre 36. A titre de variante, on peut donner à la section trans- versale minimum du passage de sortie une valeur inférieure à celle de la section transversale minimum du passage débouchant dans la chambre 36. Par exemple, le passade de sortie peut avoir une section minimum d'environ 20 microns, tandis que la section corres- pondante du passage entourant le plongeur 30 dans l'alésage est d'environ 25 microns.
Le corps 20 présente dans la partie de son alésage située immédiatement au-dessus du collier 28 une gorge 46 définissant avec la paroi 16 une chambre annulaire. Le passage de sortie 18 communi- que en 48 avec la chambre annulaire, de même que l'alésage dans le corps 22 pour lequel la communication est établie par un passage 50 formé immédiatement au-dessus du siège pour l'élément de soupape.
De cette façon, quand l'élément de soupape est soulevé ce son -iège, le fluide peut s'écouler par l'entrée 24, le siège 23, le passage 50, la chambre 46 et, enfin, dans le passage de sortie 18 qui débouche dans le réservoir 6 qui surplombe la soupape.
On a constaté que l'existence de la chambre annulaire 46 a pour effet de réduire la turbulence et l'aération du fluide sous pression qui s'écoule dans le passage de sortie et dans le passage 50, avec une réduction correspondante des effets de cavitation sur la portion 32 du plongeur 30 ou sur une bille (non représentée) qui remplace cette portion 32.
En fonctionnement, lorsque le piston 4 est partiellement sorti du cylindre 2 et s'appuie sur le toit de la mine, la chambre de mise sous pression 10 de l'étançon est remplie d'un fluide hydraulique sous pression. En conditions normales, la pression de ce fluide qui agit sur le côté inférieur de l'élément de soupape se révèle suffisante pour soulever l'élément de son siège en surmontant la charge du ressort 34 et du fluide hydraulique dans la chambre 36 . qui agit sur la calotte 38. Cependant, si le toit de la mine bouge ou,, s'affaisse légèrement, de façon à exercer une pression très élevée
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sur le haut du piston 4, le fluide dans la chambre de mise sous pression 10 va être soumis à une pression plus élevée que la charge du ressort 34.
Dans ce cas, l'élément de soupape 30 est repoussé de son siège et remonte légèrement dans la chambre 36 en comprimant le ressort 34.
Le fluide sous pression est alors évacué de la chambre le au réservoir 6 en passant par le passage 50, la chambre 46 et le passade de sortie 18. En même temps, le fluide est évacué de la chambre 10 dans la chambre de pression de la soupape 36 en empruntant le passage de communication constitué par le jeu entre le plongeur 30 et l'alésage du corps 20. La quantité supplémentaire de fluide sous pression admise dasn la chambre 36 exerce une pression accrue sur le sommet du plongeur, en tendant à s'égaliser à la pression agissant sur la partie inférieure du plongeur et la pression dans la chambre 36 monte rapidement vers la valeur d'équilibre avec la pression régnant dans la chambre 10, ce qui permet au ressort 34 de rappeler rapidement Isolément 30 sur son siège et d'arrêter la sortie du fluide de la chambre 10.
En réalité, l'élément de soupape ne reste ouvert que pendant un laps de temps très court, et par conséquent, seule une faible quantité de fluide est évacuée de la chambre 10 à chacune des ouvertures de la soupape de décompression. Si, après la ferme- ture de la soupape de décompression, la pression dans la chambre 10 reste néanmoins supérieure à la valeur critique, en raison par exemple de la poursuite du mouvement du toit de la mine, dans ce cas la diminution de la pression dans la chambre 36 due à la sortie du fluide de cette chambre 36 en regard du plongeur 30 et vers le passage 50, même dans l'éventualité de l'élément de soupape restant plaqué sur son siège oblige cet élément à se rouvrir pour un court laps de temps, en permettant ainsi à une nouvelle quantité de fluide toujours petite, de s'échapper de la chambre 10.
Grâce à cet agence- ment, le risque d'une perte trop importante de fluide hydraulique ou d'une baisse trop importante de pression dans la chambre 10 est minimisé. La soupape de décompression s'ouvre et se fere très
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rapidement et la pression dans la chambre 10 reste toujours suffi- samment élevée pour garantir que l'étançon oppose une résistance ferne et sensiblement constante aux mouvements du toit.
Comme exemple des limites étroites du fonctionnement de la soupape, on peut indiquer que si la pression dans la chambre 10 attelât 323 kg/cm2, valeur qui provoque l'ouverture de la soupape, cette dernière se referme avant que la pression ne tombe à 319 Kg/cm'
A titre de variante, le passage ménagé entre l'entrée et la chambre du ressort peut commencer dans la chambre 46 et t-tre constitué par un faible jeu entre la partie supérieure du corps 20 et le cylindre 16 de la soupape, la bague torique 52 étant alors supprimée. Dans ce cas, le plongeur 30 peut s'ajuster plus étroite- ment dans son alésage, d'où une plus grande précition de contact entre le plongeur et son siège, ce qui prolonge d'autant la vie utile du plongeur.
La soupape de décompression conforme à l'invention n'est pas limitée dans son utilisation aux seuls étançons hydrauliques, mais peut tout aussi bien servir dans tout autre dispositif hydrau- lique où la pression doit être réglée entre d'étroites limites.
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Improvements to decompression valves, in particular for hydraulic props.
The present invention relates to pressure relief valves for fluids intended for use with hydraulic devices such as hydraulic pumps or cylinders, or in chambers or pipes subjected to hydraulic pressure and where it is necessary to regulate the pressure between limits. very precise.
As an example of such a valve, the decompression valve forming part of a hydraulic strut can be indicated. One type of hydraulic prop comprises a piston sliding in a cylinder, this piston being associated with a pump which, when the prop is to be extended, transfers the hydraulic fluid from a reservoir in the piston, through a valve. main to a pressurizing chamber defined between the piston and the bottom of the cylinder. When installing the prop to support the roof
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in a slim way, it must be able to elastically lower itself in the event that the roof of the mine sags or moves in any other way.
Such a movement of the roof of the mine involves very large forces and if the prop were rigid it could curl or even give way.
To allow elastic collapse of the stanchion, a decompression or safety valve is placed in a passage connecting the pressurization chamber with the tank, and this valve is adjusted to allow it to open giving the possibility the fluid to be forced back into the reservoir from the pressure chamber, and the piston to then contract slightly in the cylinder, in the event that the pressure in the chamber exceeds a certain value. The valve closes after decompression.
In order for the prop to provide continuous resistance to the weight of the mine roof, even when it yields elastically, it is essential to ensure that the pressure in the pressure chamber is adjusted within a very precise interval, without the possibility of - a sudden drop in this pressure. As a result, the pressure relief valve should only be left open for a very short period of time, even if the pressure in the chamber remains at a high level. In the latter case, the valve must open immediately a second time, such a succession of rapid openings and closings helping to provide regular resistance to the contraction of the prop.
A pressure relief valve according to the invention comprises a valve element the position and arrangement of which in an inlet of the valve is such that one side of this element is open to the pressurized fluid, when the valve is in service, this element being normally retained by a spring on a seat to cut off the communication between the inlet of the valve and an outlet passage, this spring being fixed in a chamber adjacent to the valve element, the pressure in the chamber acting to strengthen '
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the pressure which the spring exerts on leait element, the element this valve, when it is on its seat, also closing a De, -si. @ provided between the pressurizing chamber and said inlet.
When the valve member is open, the adjustment should be such that the opposing resistance to the flow of hydraulic fluid without the passage to the pressurization chamber is less than that to the outlet passage. This can be achieved by giving the minimum cross section of the outlet passage a dimension substantially equal to that of the minimum cross section of the passage opening into the pressurizing chamber, and increasing the length of the pressure chamber. outlet pass to increase the resistance to flow therein;
or, alternatively, by making the minimum cross section of the outlet passage smaller than that of the corresponding cross section of the passage opening into the pressurizing chamber. In this way, when opening the valve member, fluid initially tends to flow into the pressurizing chamber.
When the valve member is lifted from its seat by the pressurized fluid in the inlet, this fluid has the possibility of leaking through two passages thereby causing decompression, these two passages being respectively the outlet passage and the passage connecting the inlet to the pressurizing chamber. At first, fluid tends to enter the pressurizing chamber to enhance the action of the spring which acts to apply the valve member to its seat.
A rapid build-up of hydraulic pressure is then observed in the pressurizing chamber and, during this build-up, increasingly larger quantities of fluid are directed into the outlet dF passage with a corresponding decrease in the quantities flowing. towards the pressurizing chamber, this state of affairs persisting until the moment when the hydraulic pressure in said chamber approaches the value at which it will balance the hydraulic pressure which tends to keep the valve element open.
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The combined pressure exerted by the spring and the hydraulic fluid in the chamber containing the spring thus rapidly exceeds the pressure in the pressurized comfort chamber, and the valve member is pushed back into its seat. This condition is achieved much more quickly than would be the case if the pressure acting on the valve isolation had to drop to a value lower than that of the pressure exerted by the spring alone, and consequently, on each opening of the valve, only a small amount of the liquid is discharged and there is no sudden drop in pressure.
The pressurizing chamber is normally filled with hydraulic fluid regardless of whether the valve member is open or not, the additional fluid entering the chamber when this member is open is intended only to enhance the pressure exerted. by the fluid already present in this chamber, so as to increase the combined pressure to bring it closer to the hydraulic balance seal with the pressure acting on the other side of the element. Preferably, the aforementioned spring is arranged in the pressurizing chamber.
Advantageously, the valve element is constituted by the lower end of a plunger sliding in a bore, the surface of the plunger coming into contact with the seat being conical, or in a variant, this element can be a ball which is preferably pla - cée below a diver. A very small clearance, for example 25 microns on the diameter is provided between the plunger and its bore to define an annular passage through which the fluid can infiltrate from the inlet into the pressurizing chamber when the valve element is lifted from its seat.
As an example of the difference between the minimum cross sections of the outlet passage and of the passage (s) between the inlet and the pressurizing chamber, when the latter (s) has or have a minimum section of approximately 25 microns, 20 microns may be specified as the minimum cross section of the outlet passage.
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An example of a decompression valve according to the invention and mounted in a hydraulic prop will now be described with reference to the accompanying drawings in which; Figure 1 is a cross section through the lower portion of the prop, and Figure 2 is an elevational view of the entire prop, showing the position of the pressure relief valve.
The prop essentially comprises a cylinder 2 and a piston sliding in the cylinder and being able to be released telescopically from the latter by transfer of a hydraulic fluid such as oil by means of a pumping assembly designated by 5, from a reservoir 6 formed in the piston through a main valve designated by the reference 8, and in the pressure chamber 10 of the strut formed between the bottom of the cylinder and the head 12 of the strake.
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The céco.npression valve represented in its ens; ble by 14 comprises a cartridge which is mounted in the head 12 which it passes through. This cartridge has two outer cylindrical walls, shown in the drawing for clarity as a single wall 16.
Between the two walls is formed a small passage 18 (greatly enlarged in the drawing) constituting an outlet passage for the valve.
At its lower end, the valve comprises a body 20 mounted inside the wall of the cartridge 16 and pierced with a central bore in the lower end of which is engaged an inlet piece 22 in which is pierced a passage d. The inlet 24. The lower end of the passage 24 is opened to the pressurizing chamber 10 of the prop. through a filter 26.
A collar 28 is housed in the bore of body 20 immediately above inlet piece 22. The upper side of collar 28 forms a seat for a valve member 30 which is in the shape of a plunger and whose the portion 32 cooperating with the seat has a frustoconical shape (as a variant, one could dis-
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place a ball below the plunger to make a sealing element).
The plunger 30 slides in a bore made in the upper part of the body 20 and its upper end opens slightly above the body 20 when its lower end is applied to the collar 28.
The element 30 is pushed on its seat by a spring 34 fixed in a pressurizing chamber 36 of the valve and acting between a cap 38 which is in contact with the upper face of the plunger and a screw this adjustment 40 screwed. in the internal wall 16 of the valve body so as to allow the tension of the spring 34 to be changed. The pressure chamber 36 is filled with hydraulic fluid and its upper end is closed by a plug 42 provided with an O-ring 44 to prevent fluid to escape from the chamber.
A small clearance is provided between the plunger and its bore, this clearance serving to establish communication between the inlet 24 and the chamber 36 when the valve element is moved away from its seat.
This passage is very small, for example having a diameter of 25 microns, and is not shown in the drawing. It is necessary that the fluid can more easily reach the chamber 36 than through the outlet passage 18 when the valve member is lifted from its seat, because if this were not so the fluid would only pass through. through the outlet passage and would not enter the chamber 36. As a result, the resistance to flow in the passage formed around the plunger 30 must be less than that in the outlet passage 18. This can be observed. This is required, for example, by giving the outlet passage a much greater length than the passage surrounding the plunger 30, the diameters of the two respective passages being equal.
Thus, for example, if the passage surrounding plunger 30 has a minimum cross section of about 25 microns, the minimum cross section of passage 18 may be 79 microns, but due to its greater length, resistance to flow in the outlet passage
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18 is larger than that in the passage opening into chamber 36. As an alternative, the minimum cross-sectional area of the outlet passage can be given a value smaller than that of the minimum cross-sectional area of the passage opening into the chamber. 36. For example, the outlet passage may have a minimum section of about 20 microns, while the corresponding section of the passage surrounding the plunger 30 in the bore is about 25 microns.
The body 20 has in the part of its bore located immediately above the collar 28 a groove 46 defining with the wall 16 an annular chamber. The outlet passage 18 communicates at 48 with the annular chamber, as does the bore in the body 22 for which communication is established by a passage 50 formed immediately above the seat for the valve member.
In this way, when the valve member is lifted from this seat, fluid can flow through inlet 24, seat 23, passage 50, chamber 46 and, finally, into outlet passage 18. which opens into the reservoir 6 which overhangs the valve.
It has been found that the existence of the annular chamber 46 has the effect of reducing the turbulence and aeration of the pressurized fluid which flows through the outlet passage and into the passage 50, with a corresponding reduction in the effects of cavitation. on portion 32 of plunger 30 or on a ball (not shown) which replaces this portion 32.
In operation, when the piston 4 is partially released from the cylinder 2 and rests on the roof of the mine, the pressurizing chamber 10 of the strut is filled with pressurized hydraulic fluid. Under normal conditions, the pressure of this fluid acting on the underside of the valve member is found to be sufficient to lift the member from its seat overcoming the load of spring 34 and hydraulic fluid in chamber 36. which acts on the cap 38. However, if the roof of the mine moves or, sags slightly, so as to exert a very high pressure
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on the top of piston 4, the fluid in pressurizing chamber 10 will be subjected to a higher pressure than the load of spring 34.
In this case, the valve element 30 is pushed back from its seat and rises slightly in the chamber 36, compressing the spring 34.
The pressurized fluid is then discharged from the chamber 1c to the reservoir 6, passing through the passage 50, the chamber 46 and the outlet passage 18. At the same time, the fluid is discharged from the chamber 10 into the pressure chamber of the. valve 36 by borrowing the communication passage formed by the clearance between the plunger 30 and the bore of the body 20. The additional quantity of pressurized fluid admitted into the chamber 36 exerts an increased pressure on the top of the plunger, tending to s 'equalize to the pressure acting on the lower part of the plunger and the pressure in the chamber 36 rises rapidly towards the equilibrium value with the pressure prevailing in the chamber 10, which allows the spring 34 to return quickly Isolated 30 on its seat and stop the exit of the fluid from the chamber 10.
In reality, the valve member only remains open for a very short period of time, and therefore only a small amount of fluid is discharged from chamber 10 at each of the openings of the pressure relief valve. If, after closing the decompression valve, the pressure in the chamber 10 nevertheless remains above the critical value, for example due to the continued movement of the mine roof, in this case the decrease in pressure in the chamber 36 due to the exit of the fluid from this chamber 36 opposite the plunger 30 and towards the passage 50, even in the event of the valve element remaining pressed against its seat, this element is forced to reopen for a short time time, thus allowing a new, ever small amount of fluid to escape from chamber 10.
Thanks to this arrangement, the risk of too great a loss of hydraulic fluid or too great a drop in pressure in the chamber 10 is minimized. The decompression valve opens and closes very
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quickly and the pressure in chamber 10 always remains high enough to ensure that the prop provides firm and substantially constant resistance to the movements of the roof.
As an example of the narrow limits of valve operation, it can be stated that if the pressure in chamber 10 reaches 323 kg / cm2, the value which causes the valve to open, the latter closes again before the pressure drops to 319. Kg / cm '
As a variant, the passage formed between the inlet and the chamber of the spring may begin in the chamber 46 and be constituted by a small clearance between the upper part of the body 20 and the cylinder 16 of the valve, the O-ring. 52 then being deleted. In this case, the plunger 30 can fit more closely in its bore, resulting in greater precision of contact between the plunger and its seat, thereby further extending the useful life of the plunger.
The decompression valve according to the invention is not limited in its use to hydraulic props only, but can equally well be used in any other hydraulic device where the pressure has to be regulated within narrow limits.