CZ10978U1 - Tlakový ventil s úpravou pro zajištění stability nastaveného pojistného tlaku - Google Patents

Description

Tlakový ventil s úpravou pro zajištění stability nastaveného pojistného tlaku

Oblast techniky

Technické řešení se týká úpravy tlakových ventilů hydraulických systémů, zejména úpravy tvaru sedla a hlavní kuželky, které mají vliv na průběh tlaku při změnách průtoku pracovní kapaliny 5 ovlivňují jejich statickou charakteristiku.

Dosavadní stav techniky

Statická charakteristika je jedním z ukazatelů kvality tlakového ventilu a vyjadřuje závislost změny nastaveného tlaku Δρ na změně průtočného množství Q při průtoku pracovní kapaliny ventilem. Cílem konstrukce každého ventilu je nejen zajistit jmenovité parametry, ale také nízkou hodnotu Δρ tj. malou změnu tlaku při změně průtoku. Toho lze dosáhnout například vhodným tvarem čela kuželky ventilu, kde dochází, je-li ventil ve funkci, k ohybu proudu pracovní kapaliny a složka vzniklé hydrodynamické síly působí na kuželku ventilu, což v konečném důsledku znamená zlepšení statické charakteristiky. Toto provedení je poměrně jednoduché, ale má tu nevýhodu, že vliv hydrodynamické síly na snížení hodnoty Δρ je nepatrný, neboť rychlost pracovní kapaliny před kuželkou ventilu je malá. Proto se používá, zejména u nepřímo řízených ventilů, pomocný řídicí okruh, kde se zvýšení tlaku před hlavní kuželkou přenáší samostatným vedením přes tlumicí trysky a odpichovací mechanismus k řídicímu ventilu, který řídí zdvih hlavní kuželky tak, že při zvýšení průtoku Q se minimalizuje zvýšení tlaku p. Nevýhodou tohoto provedení je složitá konstrukce ventilu, zvětšuje se pravděpodobnost vzniku závad, zvyšuje se pracnost a tím i jeho cena.

Podstata technického řešení

Uvedené nevýhody do značné míry odstraňuje zejména úprava tvaru sedla a hlavní kuželky podle technického řešení, jehož podstata spočívá vtom, že pouzdro, ve kterém je uložena hlavní kuželka, je vybaveno kuželovým sedlem s přechodem do hlavní válcové části, s vybráním a otvory pro odvod pracovní kapaliny do odpadu a tato hlavní válcová část přivádí při funkci proud kapaliny o vysoké rychlosti do kuželového vybrání na hlavní kuželce, zakončeného kolmým čelem, které mění směr proudění pracovní kapaliny a vzniklá složka hydrodynamické síly pomáhá vysunout hlavní kuželku proti síle pružiny ze sedla a tím udržet nežádoucí převýšení tlaku Δρ v celém rozsahu průtoku pracovní kapaliny na nízké hodnotě.

Úprava tvaru sedla a hlavní kuželky tlakového ventilu podle tohoto technického řešení zajišťuje dynamickou stabilitu ventilu a konstantní nastavení pojistného tlaku nezávislé na průtočném množství pracovní kapaliny.

Pro správnou funkci je výhodné, aby kuželové vybrání na hlavní kuželce bylo odděleno od jejího předního čela, opírajícího se o kuželové sedlo pouzdra, krátkou válcovou plochou, dále je výhodné, aby hlavní válcová část pouzdra, vycházející z kuželového sedla, částečně překrývala kuželové vybrání hlavní kuželky a kolmé čelo tohoto kuželového vybrání bylo umístěno proti otvorům pro odvod pracovní kapaliny do odpadu ve vybrání pouzdra.

Přehled obrázků na výkrese

Technické řešení bude blíže osvětleno pomocí výkresu, na kterém je na obr. 1 tlakový ventil podle technického řešení znázorněný v otevřeném stavu, kdy je pracovní kapalina přiváděna otvorem P k přednímu čelu hlavní kuželky a protéká mezerou mezi hlavní válcovou plochou pouzdra a krátkou válcovou plochou hlavní kuželky do vybrání a otvorů pouzdra.

- 1 CZ 10978 Ul

Příklady provedení

Tlakový ventil s úpravou podle technického řešení podle obr. 1 sestává z pouzdra I s kuželovým sedlem 3, které přechází do hlavní válcové plochy 4 s vybráním 5, ve kterém jsou umístěny otvory 6. V pouzdru je uložena hlavní kuželka 2, opatřená předním čelem 10, na které navazuje válcová plocha JJ. s kuželovým vybráním 7, které je zakončeno čelem 8. Kuželové vybrání 7 je odděleno od předního čela 10 krátkou válcovou plochou JJ.. V hlavní kuželce 2 je uložena hlavní pružina 9. Dále pojistný ventil podle obr. 1 sestává ze sedla 12 ventilu s kuličkou 13, z opěrky 14, pružiny 19, z vodícího pouzdra 15. tělesa 16, regulačního šroubu 17 a pojistné matice J8.

Funkce tlakového ventilu podle technického řešení spočívá v tom, že při dosažení pojistného ío tlaku v hydraulickém obvodu, který je nastaven regulačním šroubem J7, se vysouvá hlavní kuželka 2 z kuželového sedla 3 a vzniklou štěrbinou proudí pracovní kapalina, přivedená otvorem P, vysokou rychlostí, přičemž je usměrňována hlavní válcovou plochou 4 pouzdra J do kuželového vybrání 7 hlavní kuželky 2, kde čelo 8 obrací směr proudění kapaliny do vybrání 5 a otvorů 6 v pouzdře J. Při změně směru proudění kapaliny vzniká složka hydrodynamické síly, která pomáhá vysunout hlavní kuželku 2 z kuželového sedla 3 proti působení hlavní pružiny 9 v závislosti na rychlosti proudění pracovní kapaliny a udržuje tím nastavený tlak na konstantní hodnotě v celém rozsahu průtočného množství Q pracovní kapaliny.

Tlakové ventily podle technického řešení lze využít v každém hydraulickém obvodu s tlakovými ventily, kde svojí zlepšenou funkcí budou chránit tento obvod proti nežádoucímu přetížení a tím zajišťovat vyšší spolehlivost celého zařízení.

Claims (4)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Tlakový ventil s úpravou pro zajištění stability nastaveného pojistného tlaku, vyznačující se tím, že pouzdro (1), ve kterém je uložena hlavní kuželka (
2. 2), je vybaveno kuželovým sedlem (3) s přechodem do hlavní válcové plochy (4) s vybráním (5) a otvory (6).

   25 2. Tlakový ventil s úpravou pro zajištění stability nastaveného pojistného tlaku podle nároku

   1, vyznačující se tím, že přední čelo (10) hlavní kuželky (2), na které navazuje válcová plocha (11), je prostřednictvím kuželového vybrání (7) zakončeno čelem (8).
3. 3. Tlakový ventil s úpravou pro zajištění stability nastaveného pojistného tlaku podle nároků la2, vyznačující se tím, že hlavní válcová plocha (4) pouzdra (1) částečně překrý30 vá kuželové vybrání (7) hlavní kuželky (2) a čelo (8) hlavní kuželky (2) je umístěno proti otvorům (6) pouzdra (1).
4. 4. Tlakový ventil s úpravou pro zajištění stability nastaveného pojistného tlaku podle nároků laž3, vyznačující se tím, že počet otvorů (6) je přizpůsobený velikosti tlakového ventilu.