CS240890B1

CS240890B1 - Control valve

Info

Publication number: CS240890B1
Application number: CS844099A
Authority: CS
Inventors: Alois Vasicek; Jan Kral; Svatopluk Valenta; Emil Neuhaeusl
Original assignee: Alois Vasicek; Jan Kral; Svatopluk Valenta; Emil Neuhaeusl
Priority date: 1984-05-31
Filing date: 1984-05-31
Publication date: 1986-03-13
Also published as: CS409984A1

Abstract

Regulační prvek regulačního ventilu je tvořen posuvným jádrem (2), posouvaným k ventilovému sedlu ζ7) a ovládaným pří mou vačkou (1), která je tvořena přímou tyčkou, spojenou nejméně jedním svým koncem s pístem (3) hydraulického nebo pneumatického válce (13)· Do válce (13) jo , zaústěn přívodní kanálek (8) tlakové tekutiny a odpadní'kanálek (9), jejichž výstupy jsou uzavíratelné dvojici vzájemně spojených uzavíracích ventilů (5,6;, u nichž otevřená poloha jednoho z nich odpovídá uzavřeného poloze druhého a oba uzavírací ventily (6, 6) jsou spojeny s řídicím elektromagnetem (5)·The regulating element of the control valve is formed by a sliding core (2), moved towards the valve seat (7) and controlled by a straight cam (1), which is formed by a straight rod, connected at least at one end to the piston (3) of the hydraulic or pneumatic cylinder (13). The cylinder (13) is provided with a supply channel (8) for the pressure fluid and a waste channel (9), the outlets of which can be closed by a pair of mutually connected shut-off valves (5,6;, in which the open position of one of them corresponds to the closed position of the other, and both shut-off valves (6,6) are connected to a control solenoid (5).

Description

Vynález se týká regulačního ventilu pro regulaci průtoku kapalin a plynů za tlaku.The invention relates to a control valve for controlling the flow of liquids and gases under pressure.

Dosud známé regulační ventily pro regulaci průtoku kapalin nebo plynů jsou konstruovány zpravidla jako šoupátka a stupeň plynulosti regulace je závislý na počtu sériově zařazených šoupátek, kterými prochází kapalná nebo plynná látka. Tyto akční členy regulace průtoku jsou řízeny analogovým elektrickým signálem, kterým je ovládán proporcionální elektromagnet. Posun šoupátka je ovládán bud přímo tímto elektromagnetem_fnebo je řízen elektrohydraulicky pomocí soustavy, obsahující trysku, klapku a clonu tak, že proporcionálním elektromagnetem je vychylována klapka, čímž dochází ke změně tlaku v jednom ze dvou proti sobě postavených hydraulických válců. Změna tlaku způsobí posunutí šoupátka)a tím i změnu průtoku tekutiny. V některých případech jsou tyto tak zvané proporcionální ventily vybaveny zpětnóu vazbou, která po ustavení šoupátka na určitou úroveň uvede klapku do rovnovážného postavení.The prior art control valves for regulating the flow of liquids or gases are generally designed as sliders and the degree of smoothness of the control is dependent on the number of series sliders through which the liquid or gaseous substance passes. These flow control actuators are controlled by an analogue electrical signal that controls the proportional solenoid. The slide is controlled either directly by this electromagnet _f or is controlled electrohydraulically by a system comprising a nozzle, a flap and an orifice so that the flap is deflected by the proportional electromagnet, thereby changing the pressure in one of two opposed hydraulic cylinders. The pressure change will cause the slide to slide) and thus change the fluid flow. In some cases, these so-called proportional valves are equipped with a feedback loop which, when the valve is set to a certain level, brings the damper to equilibrium.

Nevýhodou těchto regulačních ventilů a také dalších konstrukčně obdobných ventilů je jejich konstrukční složitost a náročnost, přičemž jejich přímé použití v systémech ovládaných číslicovou technikou je nemožné bez zařazení číslicově analogových převodníků, které použití těchto ventilů dále komplikují.The disadvantage of these control valves as well as other structurally similar valves is their complexity and complexity, and their direct use in systems controlled by digital technology is impossible without the inclusion of digital-to-analog converters, which further complicate the use of these valves.

Nevýhody známých regulačních ventilů jsou odstraněny ventilem podle vynálezu, opatřeným sedlem a proti němu uloženýmThe disadvantages of the known control valves are overcome by a valve according to the invention having a seat and a counter-seat

- 2 240 890 posuvným jádrem ventilu, jehož podstata spočívá v tom, že posuvné jádro ventilu je spřaženo s přímou vačkou, posuvnou ve směru kolmém na směr posuvu jádra ventilu a spojenou nejméně jedním svým koncem s pístem hydraulického válce, do které je zaústěn přívodní kanálek tlakové tekutiny a odpadní kanálek pro vytlačování tekutiny, přičemž ústí obou kanálků jsou opatřena uzavíracími ventily, ovládanými řídicím elektroraagnetem.- 2 240 890 by a sliding valve core, characterized in that the sliding valve core is coupled to a straight cam sliding in a direction perpendicular to the direction of travel of the valve core and connected to at least one end with a piston of a hydraulic cylinder into pressure fluids and a waste channel for fluid ejection, the mouths of both channels being provided with shut-off valves controlled by a control electromagnet.

V konkrétním výhodném provedení je přímá vačka tvořena šikmou tyčkou, procházející otvorem v posuvném jádru ventilu a spojenou oběma svými konci s písty dvojice vzájemně protilehI lých hydraulických válců, umístěných po obou stranách rozváděcí komory, ve které je posuvně uloženo jádro ventilu a do které je zaústěn jednak vstup a nejméně jeden výstup tlakové tekutiny a jednak přívodní kanálek pro přívod tlakové tekutiny do hydrau lického válce.In a particular preferred embodiment, the straight cam is formed by an angled rod extending through an opening in the sliding valve core and connected at both ends to the pistons of a pair of mutually opposed hydraulic cylinders located on both sides of the manifold chamber in which the valve core is slidably received. on the one hand, the inlet and at least one outlet of the pressurized fluid; and, on the other hand, the inlet duct for supplying the pressurized fluid to the hydraulic cylinder.

V dalším výhodném provedení ventilu podle vynálezu jsou uzavírací ventily pro uzavírání přívodních a odpadních kanálků spřaženy společnou ovládací tyčkou, připojenou k jádru řídicího elektromagnetu, a nastaveny pro střídavé uzavírání ústí kanálkůIn a further preferred embodiment of the valve according to the invention, the shut-off valves for closing the inlet and outlet ducts are coupled by a common control rod connected to the control solenoid core and adjusted to alternately close the mouth of the ducts

Regulační·ventil podle vynálezu má v podstatě jednoduchou konstrukci a umožňuje provádět přesnou regulaci průtoku kapaliny nebo plynu. Regulační ventil může být ovládán přímo binárními signály na základě rozhodnutí logických jednotek, které vyhodnocují zpětnovazební informace z regulované soustavy.The control valve according to the invention has a substantially simple construction and allows precise control of the flow of liquid or gas. The control valve can be directly controlled by binary signals based on logical unit decisions that evaluate feedback information from the controlled system.

Příklad provedení regulačního ventilu podle vynálezu je zobrazen na výkresech, kde obr.1 znázorňuje podélný řez regulačním ventilem, vedený rovinou I-I z obr.3, na obr.2 je podél240 890 ný řez regulačním ventilem, vedený rovinou II-II z obr.3, a na obr.3 je příčný řez regulačním ventilem, vedený rovinou III-III z obr.1.An exemplary embodiment of a control valve according to the invention is shown in the drawings, wherein FIG. 1 is a longitudinal cross-section of the control valve taken along line II of FIG. 3, and FIG. and Fig. 3 is a cross-sectional view of the control valve taken along line III-III in Fig. 1.

Do příkladného provedení regulačního ventilu podle vynálezu vstupuje kapalina nebo plyn vstupem 10 a vlastní regulovaná soustava je připojena k regulačnímu ventilu prvním výstupem 11, přičemž druhý výstup 12 je napojen na odtokové potrubí, vedoucí k zásobníku tekutiny. Regulačním prvkem regulačního ventilu je posuvné jádro 2 ventilu, které se posouvá směrem k ventilovému sedlu 7 u prvního výstupu 11 a které je tedy pohyblivé kolmo na osu vstupu 10.In an exemplary embodiment of the control valve of the invention, the liquid or gas enters through the inlet 10 and the actual control system is connected to the control valve through the first outlet 11, the second outlet 12 being connected to a drain line leading to the fluid reservoir. The regulating element of the control valve is a sliding valve core 2, which slides toward the valve seat 7 at the first outlet 11 and is thus movable perpendicular to the axis of the inlet 10.

Posuvné jádro 2 ventilu je uprostřed opatřeno dírou, kterou prochází přímá vačka 1.» tvořená v příkladu provedení šikmou tyčkou a spojená na obou svých koncích s pístem J5 hydraulického nebo pneumatického válce 1 3. Oba hydraulické nebo pneumatické válce jsou umístěny na dvou vzájemně protilehlých stranách od rozváděči komory 14» ve které je uloženo posuvné jádro 2 ventilu a do které jsou zaústěny vstup 10 i výstupy 11, 12 tekutiny, a jsou svým vnitřním prostorem napojeny na vnitřní prostor této rozváděči komory 14.The sliding valve core 2 is provided in the center with a bore through which a straight cam 1 passes through. In the exemplary embodiment, the inclined rod is connected at both its ends to the piston 15 of the hydraulic or pneumatic cylinder 13. from the distributor chamber 14 in which the sliding valve core 2 is housed and into which the inlet 10 and the fluid outlets 11, 12 are connected and connected by their internal space to the interior of the distributor chamber 14.

Vzájemně odvrácené konce hydraulických nebo pneumatických válců 13 jsou opatřeny jednak vstupem tlakového média, přiváděného přívodním kanálkem 8 tlakové tekutiny, uzavíraným prvním uzavíracím ventilem 6, a jednak výstupem vytlačované tekutiny, uzavíraným druhým uzavíracím ventilem 6_\ V příkladu provedení je do přívodního kanálku 8 zařazen zpětný ventil 4 a přívodní kanálek 8 je zaústěn svým druhým koncem do prostoru rozváděči komory 14. Na výstup vytlačované tekutiny navazuje odpadní ka240 890 nálek vyúsťující druhým koncem do druhého výstupu 12 rozváděči komory 14«The opposite ends of the hydraulic or pneumatic cylinders 13 are provided with an inlet of the pressure medium supplied by the pressure fluid inlet 8 closed by the first shut-off valve 6 and on the other hand by an outlet of the displaced fluid closed by the second shut-off valve. the valve 4 and the inlet channel 8 are connected with their other end into the space of the distribution chamber 14. At the outlet of the discharged liquid is connected the waste ka240 890 a funnel leading to the second outlet 12 of the distribution chamber 14 «.

První uzavírací ventil 6 přívodního kanálku 8 je spřažen s druhým uzavíracím ventilem 6' odpadního kanálku 2 společnou ovládací tyčkou 15, připojenou k jádru 16 řídicího elektromagnetu j>, přičemž polohy uzavíracích dílů obou uzavíracích ventilů 6, 6' jsou vzájemně seřízeny tak, že při uzavření prvního uzavíracího ventilu 6 je druhý uzavírací ventil 6' otevřen a naopak. Na řídicí elektromagnety jsou připojeny přívody elektrických signálů pro ovládání regulačního ventilu.The first shut-off valve 6 of the inlet duct 8 is coupled to the second shut-off valve 6 'of the waste duct 2 by a common control rod 15 connected to the control solenoid core 16, the positions of the shut-off portions of both shut-off valves 6, 6' being closing the first shut-off valve 6, the second shut-off valve 6 'is open and vice versa. Electrical control signals are connected to the control solenoids to control the control valve.

Funkce regulačního ventilu podle vynálezu je následující: Je-li celá regulovaná soustava v rovnováze, je na oba řídicí elektromagnety J? přiváděno nulové elektrické, napětí a průtok regulačním ventilem se nemění. Je-li požadována změna průtoku, přivede se podle smyslu požadované změny na jeden z řídicích elektromagnetů % elektrické napětí. Vyvolané vtažení jádra 1 6 do řídicího elektromagnetu 5 způsobí posuv ovládací tyčky 15 a uzavření prvního uzavíracího ventilu 6 přívodního kanálku 8 a naopak otevření druhého uzavíracího ventilu 6' odpadního kanálku 2 ^a přetlakem v protilehlém hydraulickém nebo pneumatickém válci 15 je vytlačována tekutina·z prvního hydraulického nebo pneumatického válce 13 do odpadního kanálku 9, protože písty 2 obou hydraulických nebo pneumatických válců 15 jsou vzájemně spojeny přímou vačkou χ. Při přesouvání pístů 5 obou hydraulických nebo pneumatických válců 15 vyvolává posuv přímé vačky 1 příčný posuv posuvného jádra 2 ventilu, které úměrně velikosti posuvu přivře první výstup 11 regulačního ventilu. Po přestave- 5 240 890 ní polohy posuvného jádra 2 ventilu pomocí přímé vačky jl. do požadované vzdálenosti od ventilového sedla 7 se přívod elektrického proudu k řídicímu elěktromagnetu 5 přeruší a soustava je opět v rovnováze. Elektrické signály k řídicím elektromagnetům 5 jsou přiváděny na základě rozhodnutí logických jednotek, které vyhodnocují zpětnovazebně informace z regulované soustavy.The function of the control valve according to the invention is as follows: If the entire system to be controlled is in equilibrium, there are two control solenoids J? no electrical voltage is supplied, the voltage and flow through the control valve remain unchanged. If a change in flow is required, the% voltage is applied to one of the control solenoids according to the desired change. Induced drawing nucleus 1 6 to control the solenoid 5 causes the displacement of the control rod 15 and closing the first shutoff valve 6 of the supply channel 8 and conversely open the second shut-off valve 6 'exhaust duct 2 ^{and the} pressure in the opposite hydraulic or pneumatic cylinder 15 is a fluid displacement · a first hydraulic or pneumatic cylinder 13 into the drain channel 9, since the pistons 2 of both hydraulic or pneumatic cylinders 15 are connected to each other by a straight cam χ. As the pistons 5 of the two hydraulic or pneumatic cylinders 15 are moved, the displacement of the straight cam 1 causes a transverse displacement of the sliding valve core 2 which, in proportion to the displacement, closes the first outlet 11 of the control valve. After adjusting the position of the sliding valve core 2 by means of the direct cam 11, the position of the valve slider 2 is adjusted. to the desired distance from the valve seat 7, the power supply to the control electromagnet 5 is interrupted and the system is again in equilibrium. The electrical signals to the control solenoids 5 are supplied at the discretion of the logical units which evaluate the feedback information from the controlled system.

Ovládání přímé vačky může být také jednostranné, prováděné pouze jedním dvojčinným hydraulickým nebo pneumatickým vál cem, opatřeným na straně pístu odvrácené od uzavíracích ventilů 6, 6', řízeným přívodem tlakpvé tekutiny pro přesouvání pístu 3^a tím také přímé vačky 1_.The direct cam control can also be one-sided, provided by only one double-acting hydraulic or pneumatic cylinder, provided on the piston side facing away from the shut-off valves 6, 6 'with a controlled supply of pressurized fluid to move the piston 3 and thereby also the straight cam 7.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A control valve for regulating the flow of liquids and gases under pressure, having a valve seat and a sliding valve core disposed opposite the valve seat, characterized in that the sliding valve core (2) is coupled to a direct cam (1) movable in a direction perpendicular to the direction of displacement of the valve core (2) and connected by at least one end thereof to a piston (3) of a hydraulic pneumatic cylinder (13) into which a pressure fluid supply channel (8) and a fluid discharge channel (9) terminate the inlet duct (8) is sealable by a first shut-off valve (6) and the outlet of the waste duct (9) is closed by a second shut-off valve (6) and both shut-off valves (6),

6 ' / are controlled by an electromagnet (5).

Control valve according to claim 1, characterized in that the straight cam (1) is formed by a straight oblique rod, passing through an opening in the sliding valve core (2) and connected to its pistons (3) by a pair of mutually opposed hydraulic or pneumatic cylinders. (13) located on both sides of the distributor chamber (14), in which the sliding valve core (2) is housed and into which the inlet (10) and at least one outlet (11, 12) of the pressurized fluid are connected.

Control valve according to claim 2, characterized in that inlet ducts (8) are provided in the distribution chamber (14) for supplying pressure fluid to the working space of the hydraulic or pneumatic cylinder (13).

240 890

- 7

Control valve according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the shut-off valves (6, β ') for closing the inlet ducts (8) and the waste ducts (9) are coupled to each other by a common control rod (15) connected to each other. to the core (16) of the control solenoid (5), and positioned to alternately close the channel outlets (8, 9).

Control valve according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the functional surfaces of the sliding valve core (2) and the valve seat (7) are conical.

Control valve according to one of Claims 1 to 5, characterized in that a non-return valve (4) is provided in the inlet duct (8).