Przedmiotem wynalazku jest zawór regulacyjny, zwlaszcza do regulacji przeplywu cieczy, stosowa¬ ny w hydraulicznych i pneumatycznych ukladach sterowania.Znane zawory regulacyjne wymagaly stosowania ukladu przewodów cieczowych, z którymi zawór rozdzielczy byl polaczony w dwóch miejscach, majacych róznice cisnienia niezalezna od przeply¬ wu cieczy. Bylo to czesto niemozliwe, zwlaszcza w ukladach zamknietych i w najlepszym przypad¬ ku bardzo skomplikowane, w szczególnosci w ukla¬ dach cieczowych majacych wspólna pompe cisnie¬ niowa zasilajaca szereg silowników poprzez indy¬ widualne zawory regulacyjne i przewody wymaga¬ lo to raczej dlugich linii laczacych co kolejno powodowalo niebezpieczenstwo dzialania ze zbytnia zwloka w stosunku do sygnalów kierujacych.Celem wynalazku jest usuniecie wad i niedo¬ godnosci znanych rozwiazan.Cel ten zostal osiagniety dzieki temu, ze zawór regulacyjny zawiera obudowe zaworu majaca pierwsza i druga komore zaworu, gniazdo zaworu umiejscowione w obudowie pomiedzy pierwsza i druga komora, trzon zaworu liniowo przemie- szczalny w obudowie dla wspólpracy z gniazdem zaworu, stopniowany tlok sztywno polaczony z trzonem zaworu i majacy pierwsza, czynna po¬ wierzchnie poddana dzialaniu cieczy w pierwszej komorze i przeciwlegla czynna powierzchnie o wiekszym rozmiarze, przy czym druga czynna 10 20 25 30 powierzchnia tloka lacznie z obudowa zaworu obejmuje trzecia komore i dalej zawór zawiera czterodrozny, dwupoziomowy zawór rozdzielczy majacy pierwszy wlotowy otwór polaczony z pierwsza komora i drugi otwór wlotowy pola¬ czony z druga komora, pierwszy otwór wylotowy i drugi otwór wylotowy, zespól odbiornika sygna¬ lów dla ustawienia zaworu w selektywnym la¬ czeniu kazdego otworu wlotowego z jednym lub drugim otworem wylotowym, oraz zawiera trój- drozny, dwupolozeniowy zawór pomocniczy maja¬ cy pierwszy, drugi i trzeci wlot polaczony odpo¬ wiednio z pierwsza, druga i trzecia komora i cie¬ czowy zespól uruchamiajacy dla selektywnego wprowadzania pomocniczego zaworu w pierwsze polozenie, w którym polaczony jest pierwszy i trzeci wlot i w drugie polozenie, w którym po¬ laczony jest drugi i trzeci wlot i takze zawiera przewody laczace cieczowy zespól uruchamiajacy odpowiednio z pierwszym i drugim otworem wy¬ lotowym zaworu rozdzielczego.Zawór regulacyjny wedlug wynalazku dzieki takiej konstrukcji odznacza sie tym, ze jego dzia¬ lanie jest ustalane wylacznie przez sygnal przyj¬ mowany przez zawór rozdzielczy, gdzie jest on nie¬ zalezny od kierunku przeplywu cieczy to znaczy od tego, ze jedna, albo druga wymieniona komora jest polaczona z wlotem, albo wylotem zaworu.Wlasciwe dzialanie nie bedzie zaklócane przez chwilowe lub przejsciowe odwrócenia kierunku 112 398112 398 przeplywu powodowane przez warunki zmian cis¬ nienia w komorach.Ta cecha wynika z faktu, ze w danej pozycji < zaworu rozdzielczego okreslonej przez sygnal ste¬ pujacy zawór poniocniczy bedzie przelaczany z jed- 9 j nej pozycji w druga, kiedy zmienia sie kierunek \ przeplywu M cieczy odpowiednio do towarzyszacego I .odwrócenia" dzialania róznicy cisnienia na sprze- * ^zTmy^Tieczówy^espól uruchamiajacy. W skutek tego pomocniczy zawór zapewnia, ze niezbedne, 10 relatywnie wysokie albo relatywnie niskie cisnie¬ nie ustalone przez sygnal sterujacy zawsze prze¬ waza na wiekszej powierzchni stopniowanego tloka zwróconej do trzeciej komory w obudowie zaworu tak, ze trzon zaworu pozostaje w wymaganej po- 15 zycji.Z drugiej strony stosujac rozwiazania wedlug niniejszego wynalazku mozna kazdy rozdzielczy i pomocniczy zawór wbudowac lacznie ze sprzezo¬ nym, glównym zaworem w jeden zwarty zespól, 20 jesli sa one oba polaczone bezposrednio do komór tego zaworu. Stwierdzono, ze w ten sposób mozli¬ wym jest uzyskanie zaworu, który reaguje wyjat¬ kowo szybko na sygnal sterujacy i który moze ^ utrzymywac wymagana pozycje trzonu zaworu do 25 momentu otrzymania nowego sygnalu sterujacego mimo chwilowych lub trwajacych nawrotów kie¬ runku przeplywu, jakie moga wystepowac w tym czasie. Te cechy stwarzaja przede wszystkim ^ ogromna praktyczna uzytecznosc rozwiazania 30 w hydraulicznych i pneumatycznych ukladach ste¬ rowania, w których wystepuja szybkie kolejne operacje, zwlaszcza kiedy rozpoczecie kazdej ope¬ racji winno byc sterowane bezposrednio po przer waniu poprzedzajacej operacji.Zgodnie z wynalazkiem obszar mniejszej po¬ wierzchni czynnej stopniowanego tloka moze byc w zasadzie równy obszarowi powierzchni gniazda zaworu i polowie wielkosci obszaru mniejszej po¬ wierzchni stopniowanego tloka. Dzieki temu uzy?- 40 kuje sie taka zalete, ze wielkosc wynikajacej sily oddzialujacej na trzon zaworu zarówno dla otwar¬ cia jak i zamkniecia przeplywu medium cieczowe¬ go lub gazowego nie jest zalezne od kierunku prze¬ plywu. 45 Wynalazek jesx przedstawiony w przykladzie wy¬ konania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia zawór wedlug wynalazku w schematycznym ry¬ sunku, fig. 2 — ten sam zawór z trzonem zaworo¬ wym ustawionym w innej pozycji niz na fig. 1, 50 fig. 3 — zawór ustawieniu jak na fig. 2 ale ze zmienionym kierunkiem przeplywu.Zawór regulacyjny, pokazariy na rysunkach fig.I, 2 i 3 posiada obudowe 1 zaworu z pomocniczym, przesuwnym trzonem 2 zaworu, którego prawe za¬ konczenie, w danym przykladzie, wspólpracuje z gniazdem 3 zaworu utworzonym w obudowie 1 zaworu. Przeciwlegle zakonczenie trzonu 2 zaworu jest integralnie zlaczone ze stopniowanym tlokiem; 4, który jest szczelnie osadzony w cylindrycznym otworze obudowy zawaru. Pomiedzy stopniowa¬ nym tlokiem 4, a gniazdem 3 zaworu utworzona jest pierwsza komora 5, zas druga komora 6 jest Umieszczona po prawej stronie gniazda 3. Pomie- * g5 35 55 dzy stopniowanym tlokiem 4, a zamknietym za¬ konczeniem obudowy 1 zaworu miesci sie trzecia komora 7. Pierwsza komora 5 i druga komora 6 obudowy zaworu sa dostosowane do polaczenia z przewodem cieczy lub gazu, w którym reguluje sie przeplyw za pomoca zaworu, przy czym kie¬ runek w przewodzie polaczonym moze byc dowol¬ ny. Jak pokazano stosujac strzalki, komora 5 jest komora wlotowa zaworu przedstawionego na fig.I i 2, podczas gdy na fig. 3 jest ona komora wy¬ lotowa.Dwupolozeniowy zawór rozdzielczy 8 sterowany cewka cylindryczna i odchylany sprezyna jest za¬ worem czterodroznym. Dwa wloty tego zaworu sa poprzez przewody 9 i 10 odpowiednio rozdzielnie polaczone do jednej z komór 5 i 6. Dwa inne wy¬ loty poprzez przewody 11 i 12 sa polaczone do jed¬ nego z zakonczen trójdroznego dwupolozeniowego zaworu pomocniczego 13 majacego pierwszy i dru¬ gi wlot poprzez odgalezienia 14 i 15 polaczone z przewodami 10 i 9 odpowiednio i trzeci wlot, który przez przewód 16 jest polaczony z trzecia komora 7 obudowy 1 zaworu. Trzon zaworu 13, pokazany na rysunku jest wyksztalcony jako nawrotny suwak, którego przeciwlegle zakoncze¬ nia sa poddane cisnieniom medium cieczowego lub gazowego za posrednictwem przewodów 11 i 12 od^ powiednio. Sprezyna 17 umieszczona w trzeciej komorze 7 utrzymuje stopniowany tlok 4 i trzon zaworu 2 sztywno z nim zlaczony w pozycji do¬ cisnietej w kierunku zamkniecia przelotu, jak po¬ kazano na fig. 1.Zawór glówny i sprzezony zawór rozdzielczy 8 oraz zawór pomocniczy 13 pokazano na fig. 1 w ustawieniu zamkniecia zaworu glównego i w ukladzie, w którym pierwsza komora 5 jest komo¬ ra wlotowa dla obudowy 1 zaworu. Dlatego, gdy cisnienie w komorze 5 jest wyzsze niz w drugiej komorze 6 za posrednictwem przewodów 9, 12 i 10, II odpowiednio, te dwa cisnienia oddzialywuja na zakonczenia slizgowego trzonu zaworu pomocnicze¬ go 13 dla utrzymania trzonu zaworu w pozycji, w której wzglednie wysokie cisnienie wlotowe przewazajace we wlotowej pierwszej komorze 5 jest przenoszone do trzeciej komory 7 za posred¬ nictwem przewodów 9, 14 i 15. Dlatego stopniowa¬ ny tlok 4 i trzon zaworu 2 sa odchylane w prawo na fig. 1 nie tylko przez sprezyne 17 ale takze przez sile wynikajaca z róznicy cisnien tak, ze trzon zaworu jest utrzymywany w zetknieciu z gniazdem 3 zaworu.Jesli w takiej sytuacji wydany zostanie sygnal nakazujacy otwarcie glównego zaworu czyli ina¬ czej mówiac zostanie pobudzona cewka cylindrycz¬ na zaworu rozdzielczego 8 to zawór zostanie prze¬ suniety do pozycji pokazanej na fig. 2. Przez to polaczenia pomiedzy sprzezonymi przewodami wlo¬ towymi 9, 10 i przewodami wylotowymi 11, 12 sa zamienione takze w suwak zaworu pomocniczego 13 jest poddany przeciwlegle skierowanej sile, któ¬ ra przemieszcza go w jego przeciwlegle polozenie.Polaczenie poprzez zawór pomocniczy 13 pomiedzy przewodem 16 i odgalezieniem 14 zostaje przerwa¬ ne, a w to miejsce przewód 16 zostaje polaczony112 398 6 z odgalezieniem 15 a poprzez przewód 10 z druga komora 6, w której przewaza wzglednie niskie cisnienie wlotowej strony zaworu glównego. Wy¬ nikajacy spadek cisnienia w trzeciej komorze 7 powoduje odwrócenie kierunku dzialania sily na 5 trzon zaworowy 2 i stopniowany tlok 4 i zapew¬ nia, ze powstala sila jest zdolna przeniesc sile sprezyny 17, trzon zaworowy zostaje przemieszczo¬ ny na lewo i przez to pozwala na przeplyw przez zawór. ii W sytuacji pokazanej na fig. 3 zawór rozdziel¬ czy 8 nadal odbiera sygnal utrzymania glównego zaworu w pozycji otwarcia, ale kierunek przeply¬ wu przez ten zawór jest odwrotny do pokazanego na fig. 2. Odpowiednio do tej sytuacji cisnienie is w drugiej komorze jest wyzsze niz w pierwszej komorze 5 i jesli polaczenia pomiedzy tymi dwoma komorami, a przeciwleglymi zakonczeniami suwa¬ ka zaworu pomocniczego 13 pozostaja niezmienione w stosunku do pokazanych na fig. 2 suwak ten 20 jest teraz przesuwany w przeciwleglym kierunku, tak ze zajmuje pozycje pokazana na fig. 1. W re¬ zultacie trzecia komora 7 obudowy zaworu 1 jest teraz za pomoca przewodu 16 i odgalezienia 14 po¬ laczona z przewodem 9 i dalej z komora 5 tak, 25 ze cisnienie w trzeciej komorze 7 jest nadal równe cisnieniu po stronie wylotu zaworu glównego i wynikowa sila dzialajaca na stopniowany tlok 4 i trzon 2 zaworu jest w rezultacie nadal skiero¬ wana w lewo tak, ze zawór pozostaje otwarty. M Jest zrozumialym, ze jesli pierscieniowa po¬ wierzchnia stopniowanego tloka 4 skierowana ku pierwszej komorze 5 i powierzchnia zakonczenia trzonu 2 zaworu skierowana ku drugiej komorze 6 sa sobie równe i równe polowie powierzchni przekroju trzeciej komory 7, to wielkosc sil od¬ dzialujacych na stopniowany tlok i trzon zaworu w kierunku na lewo jest niezalezna od kierunku przeplywu gazu lub cieczy. Ze wzrostem predkosci przeplywu wzrasta dzialajace na trzon zaworowy cisnienie dynamiczne tak, ze trzon zaworu jest od¬ chylany w lewo a powierzchnia strumienia pomie¬ dzy tym trzonem, a gniazdem zaworu zwieksza sie, podczas gdy odwrotnie zmniejsza sie ta powierzch¬ nia wraz ze zmniejszaniem predkosci przeplywu.Poprzez odpowiednie zaprojektowanie zaworu moz¬ na osiagnac to, ze powierzchnia przeplywu bedzie samosterowalna zgodnie z predkoscia przeplywu w taki sposób, ze spadek cisnienia w gniezdzie za- 50 Avoru jest mniej wiecej niezalezny od predkosci przeplywu. Jesli zawór zostal zastosowany w ukla¬ dzie hydraulicznym zawierajacym róznicowa pom¬ pe zasilajaca mozna uzyskac bardzo szybkie wla¬ czanie i wylaczanie zaworu poprzez polaczenie syg- , 55 nalu otwarcia i zamkniecia odpowiednio z redukcja wzrostu predkosci zasilania pompy, tak ze zmiana zasilania pompy prowadzi do pozadanego prze¬ mieszczenia trzonu zaworu. W wypadku przerwa¬ nia zasilania pradem sterujacego obwodu zaworu 60 rozdzielczego 8 sprezyna tego zaworu zapewnia, ze przy wystapieniu niespodziewanych warunków cisnienia w sprzezonym ukladzie trzecia komora 7 obudowy zaworu jest polaczona zawsze z wlotem 35 40 45 obudowy zaworu tak, ze zawór albo zamyka sie, albo pozostaje w zamknietej pozycji, jesli uprzed¬ nio w tej pozycji sie znajdowal.Nalezy zaznaczyc, ze uklad sterowania przedsta¬ wiony uprzednio moze byc z odpowiednimi zmia¬ nami konstrukcyjnymi zastosowany w polaczeniu z zaworami, w których polaczenie trzeciej komory obudowy zaworu z wzglednie wysokocisnieniowej strony zaworu powoduje otwarcie jego w mif sce zamkniecia jak uprzednio opisano.Zastrzezenia patentowe 1. Zawór regulacyjny, zwlaszcza do regulacji przeplywu cieczy, znamienny tym, ze zawiera obudowe (1) zaworu majaca pierwsza i druga ko¬ more, gniazda (3) zaworu umiejscowione w obudo¬ wie (1) pomiedzy pierwsza i druga komora (5), (6). trzon (2) zaworu, liniowo przemieszczamy w obu¬ dowie dla wspólpracy z gniazdem zaworu, stop¬ niowany tlok (4) sztywno polaczony z trzonem za¬ woru i majacy pierwsza, czynna powierzchnie pod¬ dana dzialaniu cieczy w pierwszej komorze (5) i przeciwlegla, czynna powierzchnie o wiekszym rozmiarze, przy czym druga czynna powierzchnia tloka lacznie z obudowa (1) zaworu obejmuje trze¬ cia komore (7) i dalej zawór zawiera czterodrozny, dwupolozeniowy zawór rozdzielczy (8) majacy pierwszy wlotowy otwór polaczony z pierwsza ko¬ mora (5) i drugi otwór wlotowy polaczony z druga komora, pierwszy otwór wylotowy i drugi otwór wylotowy, zespól odbiornika sygnalów dla usta¬ wiania zaworu w selektywnym laczeniu kazdego otworu wlotowego z jednym lub drugim otworem wylotowym, oraz zawiera trójdrozny, dwupoloze¬ niowy zawór pomocniczy (13) majacy pierwszy, drugi i trzeci wlot polaczony odpowiednio z pierw¬ sza, druga i trzecia komora i cieczowy zespól uru¬ chamiajacy dla selektywnego wprowadzania po¬ mocniczego zaworu w pierwsze polozenie, w któ¬ rym polaczony jest pierwszy i trzeci wlot, i w dru¬ gie polozenie, w którym polaczony jest drugi i trzeci wlot i takze zawiera przewody (11), (12) laczace cieczowy zespól uruchamiajacy odpowiednio z pierwszym i drugim otworem wylotowym zawo¬ ru rozdzielczego (8). 2. Zawór wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze obszar pierwszej, czynnej powierzchni stopniowa¬ nego tloka (4) jest w zasadzie równy obszarowi gniazda (3) zaworu i równy polowie obszaru dru¬ giej czynnej powierzchni stopniowanego tloka (4). 3. Zawór wedlug zastrz. 1 znamienny tym, ze zawiera sprezyne (17) umieszczona w trzeciej ko¬ morze (7) dla oddzialywania na stopniowany tlok (4) dociskajac trzon zaworu w kierunku gniazda zaworu. 4. Zawór wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zespól przelaczania czterodroznego zaworu rozdziel¬ czego (8) zawiera cewke cylindryczna dla wprowa¬ dzenia zaworu w pierwsze jego polozenie i element sprezysty dla odchylania zaworu w kierunku jego drugiego polozenia.112 398 FIG.t FIG. 2 FIG. 3 ZGK 5, Btm, zam. 9133 — 100 egz.Cena zl 45,— PL