FR2470406A1 - Dual outlet fluid flow regulator - uses sliding valve and pressure detector to ensure priority hydraulic line receives fluid at expense of other line - Google Patents
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Abstract
Description
Dispositif de régulation du débit d'un fluide, notamment hydraulique.Device for regulating the flow of a fluid, in particular hydraulic.
L'invention est relative à un dispositif de régulation du débit d'un fluide, notamment hydraulique, destiné à assurer l'alimentation de deux branches de sortie à partir d'une entrée unique de fluide sous pression, une des deux branches de sortie étant considérée comme prioritaire. The invention relates to a device for regulating the flow of a fluid, in particular hydraulic, intended to supply two outlet branches from a single inlet for pressurized fluid, one of the two outlet branches being considered a priority.
Le problème de l'alimentation de deux branches de sortie, à partir d'une entrée unique de fluide sous pression, se pose fréquemment dans les installations à fluide sous pression, notamment installations hydrauliques. Chacune des branches de sortie alimente un ou plusieurs récepteurs, identiques ou non, tels que, par exemple, des manipulateurs, des moteurs ou des ventilateurs entrainés par moteur hydraulique. The problem of supplying two outlet branches from a single pressurized fluid inlet frequently arises in pressurized fluid installations, in particular hydraulic installations. Each of the output branches feeds one or more receivers, identical or not, such as, for example, manipulators, motors or fans driven by hydraulic motor.
Sur la branche considérée comme prioritaire, il convient d'assurer un débit de fluide sous pression aussi constant que possible, à une pression également régulée et aussi constante que possible, et cela indépendamment des conditions de pression et de débit pouvant régner dans l'autre branche de sortie, qui n'est pas considérée comme prioritaire. On the branch considered to have priority, it is necessary to ensure a flow of pressurized fluid as constant as possible, at a pressure also regulated and as constant as possible, and this independently of the pressure and flow conditions that may prevail in the other output branch, which is not considered a priority.
L'invention a pour but, surtout, de fournir un dispositif de régulation du genre défini précédemment qui réponde mieux que jusqu'à présent aux diverses exigences de la pratique et notamment tel qu'il permette d'apporter,aux problèmes évoqués précédemment, une solution qui réduit les pertes d'énergie au minimum, notamment lorsque le débit demandé dans la branche prioritaire est nul. The object of the invention is, above all, to provide a device for regulating the genre defined above which responds better than hitherto to the various requirements of practice and in particular as it makes it possible to bring, to the problems mentioned above, a solution that reduces energy losses to a minimum, especially when the flow requested in the priority branch is zero.
Selon l'invention, un dispositif de régula tir du débit d'un fluide, notamment hydraulique, du genre défini précédemment, est caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens sensibles à la pression de la branche de sortie prioritaire, combinés avec des moyens d'orientation du débit de fluide vers les branches de sortie, les moyens sensibles à la pression commandant les moyens d'orientation du débit, de manière telle que lorsque la pression dans le circuit prioritaire est inférieure à une limite prédéterminée, les moyens d'orientation du débit occupent une première position pour laquelle le débit est dirigé essentiellement vers le circuit prioritaire, tandis que lorsque la pression dans le circuit prioritaire atteint ou dépasse une limite prédéterminée, les moyens d'orientation du débit prennent une autre position qui assure une répartition du débit entre les deux branches de sortie, avec un minimum de perte dans le circuit prioritaire. According to the invention, a device for regulating the flow rate of a fluid, in particular hydraulic, of the kind defined above, is characterized in that it comprises means sensitive to the pressure of the priority outlet branch, combined with means for orienting the flow of fluid towards the outlet branches, the pressure-sensitive means controlling the means for orienting the flow, so that when the pressure in the priority circuit is less than a predetermined limit, the means for orientation of the flow occupies a first position for which the flow is directed essentially towards the priority circuit, while when the pressure in the priority circuit reaches or exceeds a predetermined limit, the flow orientation means take another position which ensures a distribution of the flow between the two output branches, with a minimum of loss in the priority circuit.
De préférence, les moyens sensibles à la pressicn sont constitués par un réducteur de pression propre à s'ouvrir pour une valeur déterminée de la pression et à mettre en communication une partie du circuit prioritaire avec un retour à la bache, tandis que les moyens d'orientation du débit sont constitués par un clapet commandé par l'ouverture du réducteur de pression, ce clapet étant propre à prendre une première position, lorsque le réducteur de pression est fermé, position pour laquelle le débit est dirigé essentiellement vers le circuit prioritaire, et une autre position, lorsque le réducteur de pression est ouvert, le débit entant alors aussi dirigé vers la deuxième branche de sortie, avec un minimum de perte à travers le réducteur de pression ouvert. Preferably, the means sensitive to the pressure are constituted by a pressure reducer capable of opening for a determined value of the pressure and of communicating a part of the priority circuit with a return to the tank, while the means of orientation of the flow consists of a valve controlled by the opening of the pressure reducer, this valve being able to assume a first position, when the pressure reducer is closed, position for which the flow is directed essentially towards the priority circuit, and another position, when the pressure reducer is open, the flow then also going towards the second outlet branch, with a minimum of loss through the open pressure reducer.
Deux orifices d'étranglement, de diamètres notablement différents,sont disposés en série entre la sortie du clapet et l'entrée du réducteur de pression, l'orifice d'étranglement situé le plus en amont ayant le plus fort diamètre, tandis que l'orifice d'étrangle mentfsitué en aval a un diamètre plus faible, la branche du circuit prioritaire étant reliée à un point (ou une zone) compris entre les deux orifices d'étranglement l'autre branche de sortie est alimentée directement, à partir de ltentrée unique, lorsque le clapet s'est déplacé pour ouvrir une communication entre cette autre branche de sortie et l'entrée. Two throttle orifices, of appreciably different diameters, are arranged in series between the outlet of the valve and the inlet of the pressure reducer, the throttle orifice located upstream having the largest diameter, while the choke hole located downstream has a smaller diameter, the branch of the priority circuit being connected to a point (or a zone) lying between the two throttle holes the other outlet branch is supplied directly, from the input single, when the valve has moved to open a communication between this other outlet branch and the inlet.
Le diamètre du second orifice d'étranglement est avantageusement de l'ordre de dix fois plus faible que le diamètre du premier orifice d'étranglement. The diameter of the second throttle orifice is advantageously of the order of ten times smaller than the diameter of the first throttle orifice.
La branche prioritaire peut être équipée d'un clapet de non-retour et d'un accumulateur. The priority branch can be equipped with a non-return valve and an accumulator.
L'invention consiste, mises à part les dispositions exposées ci-dessus, en certaines autres dispositions dont il sera plus explicitement question ci-après à propos d'un mode de réalisation particulier décrit avec référence aux dessins ci-annexés, mais qui n'est nullement limitatif. The invention consists, apart from the arrangements set out above, of certain other arrangements which will be more explicitly discussed below in connection with a particular embodiment described with reference to the attached drawings, but which does not is in no way limiting.
La figure 1, de ces dessins, est une coupe suivant I-I, figure 3 d'un dispositif de régulation du débit selon l'invention. Figure 1 of these drawings is a section along I-I, Figure 3 of a flow control device according to the invention.
La figure 2 est une coupe suivant II-II figure 1. Figure 2 is a section along II-II in Figure 1.
La figure 3 est une coupe suivant III-III, figure I. Figure 3 is a section along III-III, Figure I.
La figure 4, enfin, est un schéma simplifié
du dispositif de l'invention.Figure 4, finally, is a simplified diagram
of the device of the invention.
En se reportant aux dessins, notamment aux figures 1 et 4, on peut voir un dispositif R de régulation du débit d'un fluide hydraulique destiné à assurer l'alimentation de deux branches de sortie Pv et A, à partir d'une entrée unique P de fluide sous pression. Referring to the drawings, in particular to FIGS. 1 and 4, one can see a device R for regulating the flow of a hydraulic fluid intended to supply two outlet branches Pv and A, from a single inlet P of fluid under pressure.
La branche de sortie Pv est considérée comme prioritaire
Le dispositif R comporte des moyens B sensibles à la pression, combinés avec des moyens C d'orientation du débit de fluide vers les branches de sertie A et Pv.The Pv output branch is considered to have priority
The device R comprises means B sensitive to pressure, combined with means C for directing the flow of fluid towards the crimp branches A and Pv.
Ce dispositif R se présente sous la forme d'un bloc métallique l parallélépipédique rectangle, dans lequel un alésage 2 est percé suivant une direction parallèle à la grande dimension du bloc. Les moyens d'orientation C du débit sont constitués par un clapet 3 monté coulissant dans cet alésage 2. L'entrée de pression
P est formée, comme visible sur la figure 2, par un trou dont l'axe est orthogonal à celui de l'alésage 2 ce trou communique avec l'alésage par un orifice 4 (fig.1). This device R is in the form of a rectangular metal block l rectangular, in which a bore 2 is drilled in a direction parallel to the large dimension of the block. The flow orientation means C consist of a valve 3 mounted to slide in this bore 2. The pressure inlet
P is formed, as visible in Figure 2, by a hole whose axis is orthogonal to that of the bore 2 this hole communicates with the bore by an orifice 4 (fig.1).
L'entrée P reçoit le fluide sous pression débité par une pompe.The input P receives the pressurized fluid delivered by a pump.
Le clapet 3 comporte; dans sa région centrale, deux épaulements 5 coulissant de manière étanche dans l'alésage 2. Ces épaulements sont situés, suivant le sens axial, de telle manière que, dans une première position, représentée sur la figure 1, pour laquelle le clapet 3 est en appui contre un bouchon 6, l'orifice 4 soit séparé, par au moins l'un des'épaulements 5, d'un trou borgne 7 qui communique avec la branche de sortie
A.The valve 3 comprises; in its central region, two shoulders 5 sliding in leaktight manner in the bore 2. These shoulders are located, in the axial direction, so that, in a first position, shown in FIG. 1, for which the valve 3 is pressing against a plug 6, the orifice 4 is separated, by at least one of the shoulders 5, from a blind hole 7 which communicates with the outlet branch
AT.
Le clapet est poussé vers cette première position par un ressort 8 agissant sur l'extrémité du clapet opposée au bouchon 6. Un canal axial borgne 9, s'ouvrant vers le bouchon 6, est prévu dans le clapet ;ce canal 9 communique par un trou radial 10 avec une gorge annulaire 11 prévue entre un épaulement 5 et l'extrémité du clapet opposée au bouchon 6. The valve is pushed to this first position by a spring 8 acting on the end of the valve opposite the plug 6. A blind axial channel 9, opening towards the plug 6, is provided in the valve; this channel 9 communicates by a radial hole 10 with an annular groove 11 provided between a shoulder 5 and the end of the valve opposite the plug 6.
La gorge 11 communique largement avec l'orifice 4 dans la première position du clapet , comme visible sur la fig. 1 ,sensiblement la moitié de la surface de l'orifice 4 communique avec la gorge 11. Une autre gorge 12, prévue de l'autre côté des épaulements 5, communique avec le trou borgne 7 ; cette gorge 12 est isolée de l'orifice 4 dans la première position du clapet 3. The groove 11 communicates widely with the orifice 4 in the first position of the valve, as visible in FIG. 1, substantially half of the surface of the orifice 4 communicates with the groove 11. Another groove 12, provided on the other side of the shoulders 5, communicates with the blind hole 7; this groove 12 is isolated from the orifice 4 in the first position of the valve 3.
Pour l'autre position du clapet 3, le terme "autre position" désignant une position pour laquelle le clapet 3 s'est déplacé à l'encontre du ressort 8 (c'est-à-dire vers la droite selon la représentation de la figure 1), la gorge 12 communique avec l'orifice 4, tandis qué la section de passage entre l'orifice 4 et la gorge 11 diminue. For the other position of the valve 3, the term "other position" designating a position for which the valve 3 has moved against the spring 8 (that is to say to the right according to the representation of the Figure 1), the groove 12 communicates with the orifice 4, while the passage section between the orifice 4 and the groove 11 decreases.
A 1 'extrémité opposée au bouclion 6, un réducteur ou
limiteur de pression 13, formant les moyens sensibles à la pression, est monté en bout de l'alésage 2. Ce réducteur 13 comprend une soupape 14 maintenue contre son siège par un ressort taré 15 , le réducteur 13 est relié à la bache T, ou réservoir de liquide à pression relative nulle ou faible. Lorsque la soupape 14 s'ouvre, en s'écartant de son siège, la partie de l'alésage 2 comprise entre le clapet 3 et le réducteur 13 est mise en liaison avec la bâche T. L'ouverture du réducteur 13 se produit pour une pression déterminée pl dépendant du tarage du ressort 15.At the end opposite to the loop 6, a reducer or
pressure limiter 13, forming the pressure-sensitive means, is mounted at the end of the bore 2. This reducer 13 comprises a valve 14 held against its seat by a calibrated spring 15, the reducer 13 is connected to the cover T, or liquid tank at zero or low relative pressure. When the valve 14 opens, moving away from its seat, the part of the bore 2 comprised between the valve 3 and the reduction gear 13 is connected to the cover T. The opening of the reduction gear 13 occurs for a determined pressure pl dependent on the setting of the spring 15.
Deux orifices d'étranglement el et e2 sont disposés en série entre la sortie 16 (en direction de la branche prioritaire Pv) du clapet et l'entrée 17 du réducteur de pression 13. La sortie 16 est constituée par un canal orthogonal à l'alésage 2 et débouchant dans cet alésage à un endroit tel que ladite sortie 16 reste en communication avec la gorge 11. Two throttling holes el and e2 are arranged in series between the outlet 16 (in the direction of the priority branch Pv) of the valve and the inlet 17 of the pressure reducer 13. The outlet 16 is constituted by a channel orthogonal to the bore 2 and opening into this bore at a location such that said outlet 16 remains in communication with the groove 11.
L'entrée 17 du réducteur de pression communique avec un canal 18 orthogonal à l'alésage 2, et débouchant à l'extrémité de cet alésage voisine du réducteur. The inlet 17 of the pressure reducer communicates with a channel 18 orthogonal to the bore 2, and opening at the end of this bore adjacent to the reducer.
Les orifices d'étranglement el, e2, sont prévus dans des gicleurs G1, G2, montés dans des trous taraudés coaxiaux aux canaux 16, 18. Les logements contenant ces trous taraudés débouchent sur une face du bloc 1 et sont fermés par des bouchons vissés 19, 20. The throttle holes el, e2, are provided in nozzles G1, G2, mounted in tapped holes coaxial with the channels 16, 18. The housings containing these tapped holes open on one face of the block 1 and are closed by screw caps. 19, 20.
Les canaux 16, 18 et les logements qui les prolongent coaxialement communiquent, l'un avec l'autre, par un trou borgne 21, parallèle à l'alésage 2, et décalé transversalement, comme bien visible sur la figure 3. The channels 16, 18 and the housings which extend them coaxially communicate with each other by a blind hole 21, parallel to the bore 2, and offset transversely, as clearly visible in FIG. 3.
L'orifice d'étranglement el, du gicleur G1, situé le plus en amont, a le plus fort diamètre tandis que l'orifice d'étranglement e2, du gicleur G2, situé en aval a un diamètre plus faible. The throttle orifice el, of the nozzle G1, located most upstream, has the largest diameter while the throttle orifice e2, of the nozzle G2, located downstream has a smaller diameter.
Avantageusement, le diamètre de l'orifice e2 est de l'ordre de dix fois plus faible que le diamètre de orifice el. Advantageously, the diameter of the orifice e2 is of the order of ten times smaller than the diameter of the orifice el.
Le trou borgne 21 communique avec un point ou une zone, par exemple 22 et 23, compris entre les deux orifices d'étranglement el, e2. The blind hole 21 communicates with a point or an area, for example 22 and 23, lying between the two throttling orifices el, e2.
La branche de sortie prioritaire Pv est reliée à l'extrémité ouverte du trou borgne 21, par l'intermédiaire d'un clapet de non-retour 24,à bille,qui s'ouvre dans le sens d'écoulenent allant du trou borgne 21 vers la branche
Pv,partant par un trou d'axe orthogonal au plan de la figure 1.The priority output branch Pv is connected to the open end of the blind hole 21, by means of a non-return valve 24, with a ball, which opens in the direction of flow from the blind hole 21 to the branch
Pv, starting with a hole of axis orthogonal to the plane of Figure 1.
Comme représenté sur le schéma de la figure 4, la branche prioritaire Pv peut être équipée d'un accumulateur Ac branché en aval du clapet de non-retour 24. As shown in the diagram in FIG. 4, the priority branch Pv can be equipped with an accumulator Ac connected downstream of the non-return valve 24.
Ceci étant, le fonctionnement du dispositif de l'invention est le suivant. That said, the operation of the device of the invention is as follows.
On envisage tout d'abord comme premier cas de fonctionnement, celui où le débit Qv, dans la branche prioritaire Pv est nul. C'est le cas par exemple où tous les manipulateurs montés sur cette branche prioritaire sont au repos. First of all, the first case of operation is considered, that where the flow rate Qv, in the priority branch Pv is zero. This is the case, for example, where all the manipulators mounted on this priority branch are at rest.
Le liquide, arrivant sous la pression d'entrée Pe, à l'entrée P passe, par l'orifice 4, dans la gorge 11. The liquid, arriving under the inlet pressure Pe, at the inlet P passes through the orifice 4, in the groove 11.
La pression Pe d'entrée s'installe à l'intérieur du clapet 3 et en aval du gicleur G1 vers la branche Pv et vers le gicleur G2. The inlet pressure Pe is installed inside the valve 3 and downstream of the nozzle G1 towards the branch Pv and towards the nozzle G2.
Si la pression Pe est inférieure à la pression pl d'ouverture du réducteur de pression 13, la pression qui s'établit est la même de part et d'autre du clapet ou plongeur 3 ; celui-ci reste dans sa première position de repos , représenté sur la figure 1, sous l'action du ressort 8. Ce cas correspond au gonflage de l'accumulateur Ac (fig. 4) à travers le clapet de non-retour 24. If the pressure Pe is less than the opening pressure pl of the pressure reducer 13, the pressure which is established is the same on both sides of the valve or plunger 3; the latter remains in its first rest position, shown in FIG. 1, under the action of the spring 8. This case corresponds to the inflation of the accumulator Ac (FIG. 4) through the non-return valve 24.
Lorsque le gonflage de l'accumulateur Ac est terminé, et comme il n'y a pas de débit dans la branche Pv, la pression P va monter et dépasser la
e limite p1. When the inflation of the accumulator Ac is finished, and as there is no flow in the branch Pv, the pressure P will rise and exceed the
e limit p1.
Dès que Pe # p1, le réducteur ou limi- teur de pression 13 va s'ouvrir et du liquide va sté- couler à travers le gicleur G2 et à travers la soupape 14 du réducteur. As soon as Pe # p1, the reducer or pressure limiter 13 will open and liquid will flow through the nozzle G2 and through the valve 14 of the reducer.
L'écoulement de-liquide à travers G2 provoque une perte de charge de telle sorte que la pression de liquide dans la zone comprise entre le clapet 3 et le réducteur 13 devient inférieure à la pression du liquide situé en amont desgicleursG1 et G2 et agissant de l'autre côté du clapet 3. The flow of liquid through G2 causes a pressure drop so that the liquid pressure in the zone between the valve 3 and the reducer 13 becomes lower than the pressure of the liquid located upstream of the nozzles G1 and G2 and acting the other side of the valve 3.
De de fait, le clapet 3 est piloté et se déplace, sous l'action de cette différence de pression, à l'encontre du ressort 8 (c'est-à-dire vers la droite selon la représentation de la figure 1). In fact, the valve 3 is controlled and moves, under the action of this pressure difference, against the spring 8 (that is to say to the right according to the representation of Figure 1).
La communication entre l'entrée unique P et l'autre branche A est alors établie, tandis que la communication entre cette entrée P et la branche prioritaire Pv est étranglée. The communication between the single input P and the other branch A is then established, while the communication between this input P and the priority branch Pv is throttled.
La pression est maintenue à la valeur de pression limite p1 déterminée par le réducteur 13. The pressure is maintained at the limit pressure value p1 determined by the reducer 13.
Le débit de liquide Q A dans l'autre branche
A est égal à la différence entre le débit de liquide Q e à l'entrée P et le débit de fuite Qf à travers le réducteur 13 Q A Qe Qf
Le débit de fuite Qf est réduit au minimum notamment grâce au gicleur G2 qui permet d'obtenir une perte de charge suffisante, pour la commande du déplacement du clapet 3, avec un faible débit de fuite.QA liquid flow in the other branch
A is equal to the difference between the liquid flow rate Q e at the inlet P and the leakage flow rate Qf through the reducer 13 QA Qe Qf
The leakage rate Qf is reduced to a minimum, in particular thanks to the nozzle G2 which makes it possible to obtain a sufficient pressure drop, for controlling the movement of the valve 3, with a low leakage rate.
* Le deuxième cas de fonctionnement corres pond à celui où le débit Q v dans la branche P prénd
v sa valeur normale, régulée par la présence du gicleur
G1, la pression d'entrée Pe, à l'entrée unique P, étant égale ou supérieure à la limite pl.* The second operating case corresponds to that where the flow rate Q v in the branch P pred
v its normal value, regulated by the presence of the nozzle
G1, the inlet pressure Pe, at the single inlet P, being equal to or greater than the limit pl.
Le réducteur de pression 13 va s'ouvrir. The pressure reducer 13 will open.
Les pertes de charge à travers le gicleur G1 et le gicleur G2 entrainent une chute de pression entre la zone située en amont de ces deux gicleurs et la zone située en aval.The pressure drops through the nozzle G1 and the nozzle G2 cause a pressure drop between the zone situated upstream of these two nozzles and the zone situated downstream.
Le clapet 3 est piloté et, sous l'action de cette chute de pression, se déplace à l'encontre du ressort 8. Une communication est ainsi ouverte entre l'orifice 4 et la branche A, tandis que le passage entre l'orifice 4 et la branche P est étranglé par un des
v épaulements 5.The valve 3 is piloted and, under the action of this pressure drop, moves against the spring 8. A communication is thus opened between the orifice 4 and the branch A, while the passage between the orifice 4 and branch P is strangled by one of the
v shoulders 5.
Le débit Q A dans la branche A est égal au débit d'entrée Q e diminué du débit Qv dans la branche
P et du débit de fuite Qf à travers le réducteur 13
v
Q A Qe Qv v - Qf
A titre d'exemple numérique, non limitatif, la pression limite pl, établie par le réducteur 13, peut être de l'ordre de 35 bars. The flow QA in branch A is equal to the input flow Q e minus the flow Qv in branch
P and the leakage rate Qf through the reducer 13
v
QA Qe Qv v - Qf
By way of nonlimiting numerical example, the limit pressure pl, established by the reducer 13, can be of the order of 35 bars.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7929157A FR2470406A1 (en) | 1979-11-27 | 1979-11-27 | Dual outlet fluid flow regulator - uses sliding valve and pressure detector to ensure priority hydraulic line receives fluid at expense of other line |
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|---|---|---|---|
| FR7929157A FR2470406A1 (en) | 1979-11-27 | 1979-11-27 | Dual outlet fluid flow regulator - uses sliding valve and pressure detector to ensure priority hydraulic line receives fluid at expense of other line |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2470406A1 true FR2470406A1 (en) | 1981-05-29 |
| FR2470406B1 FR2470406B1 (en) | 1983-05-27 |
Family
ID=9232130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| FR7929157A Granted FR2470406A1 (en) | 1979-11-27 | 1979-11-27 | Dual outlet fluid flow regulator - uses sliding valve and pressure detector to ensure priority hydraulic line receives fluid at expense of other line |
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|---|---|
| FR (1) | FR2470406A1 (en) |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |