PL158724B1

PL158724B1 - Single-stage safety valve

Info

Publication number: PL158724B1
Application number: PL27539188A
Authority: PL
Inventors: Zygmunt Kudzma
Original assignee: Politechnika Wroclawska
Priority date: 1988-10-20
Filing date: 1988-10-20
Publication date: 1992-09-30
Also published as: PL275391A1

Abstract

1. Single-step maximum valve, consisting of a housing, inside which are a seat and a cut-off element together with a pressure spring, having a closable cover, regulating screw and inlet and outlet holes, characterized in that the cut-off element of the valve is a moving seat (10) with a smaller seat face (11) in the shape of a truncated cone with vertical angle α and a larger seat face (12) in the shape of a truncated cone with vertical angle β, while the valve-seat consists of an immobile sleeve (2) with a flat head (4) with a circumferentially situated seat face (5) in the shape of a truncated cone with vertical angle α and with a ring-type head (6) with a frontally situated seat face (7) in the shape of a truncated cone with vertical angle β, where β>α.<IMAGE>

Description

Przedmiotem wynalazku Jest jednostopnóowy zawóir maksymalny, przeznaczony do zabezpieczania układów hydraulicznycC przed wzrostem ciśnienia ponad dopuszczalną wartość.The subject of the invention is a single-stage maximum valve, designed to protect hydraulic systems against pressure increase above the permissible value.

Dotychczas znane jednostopniowe zawory maksymalne składają się z korpusu, w^ł^nnąirz którego umieszczony jest odcinający element, taki jak kulka, iglica lub grzybek, dociskany do nieruchomego gniazda za pomocą sprężyny, poprzez różnego rodzaju elementy pośrednie. Do zmiany napięcia wstępnego sprężyny, a tym samym do ustalenia maksymalnej wartości ciśnienie służy regulacyjna śruba.The hitherto known single-stage maximum valves consist of a body in which a shut-off element, such as a ball, needle or poppet, is pressed against the fixed seat by means of a spring through various intermediate elements. An adjusting screw is used to change the spring preload and thus to set the maximum value of the pressure.

Zasadniczą wadą tycC zaworów Jest to, że nie nadają się do inεtatowanil w układach hydraulicznych o wysokim ciśnieniu i dużycC natężeniach przepływu czynnika roboczego.The main disadvantage of tycC valves is that they are not suitable for insertion in hydraulic systems with high pressure and high flow rates of the working medium.

Bardzo ietotną wadą jest również niestabilna praca zaworów, która wynika ze skłonności do wpadania w drgania. Podstawową przyczyną niestabilnej pracy tycC zaworów jest siła hydrodynamiczna działająca na element odcinający, a wynikająca ze zmiany pędu czynnika roboczego w szczelinie dławiącej. Powoduje to konieczność stosowania różnego rodzaju urządzeń tłumiących drganie, co z kolei prowadzi do zmneejszieia czułości i szybkości reakcji zaworów na nagłe zmiany ciśnienia.A very significant disadvantage is also the unstable operation of the valves, which results from the tendency to vibrate. The main cause of the unstable operation of the valves tycC is the hydrodynamic force acting on the cut-off element, resulting from the change in the momentum of the working medium in the choke gap. This necessitates the use of various types of vibration damping devices, which in turn leads to a decrease in the sensitivity and speed of the valves' response to sudden pressure changes.

Istota wynalazku polega na tym, że element odcinający zaworu etanowi ruchome gniazdo z mniejsz^ą prz^ylgnią w toztałcie stożka róiętego o ^kąci.e wieΓzcho^ooowym^oC i większ^t przylgnią w kształcie stożka ściętego o kącie wicrzchoOtowyn] , natomiast gniazdo zaworu stanowi niera^oma tuleje z płaskim grzybkiem z obwodowo usytuowaną przylgnią w kształcie stożka ściętego o kącie oicrzcho^0towymCC i. z ^erści-nctowym grzytikiem z u^sy1^ij<^wan^ą przylgnią w k ształcie s tożka ściętego o kącie wiiΓZchołtooym β , prz1 c°ym . Kąt wierzcho^owy o£, wynosi ^o° a ^ś°⁰, a Icąt wierzcho^owy β wynosi 70 a 120°.According to the invention in that the shut-off valve seat Ethan movable ^with fewer ^Getting toztałcie grasping the cone ^angle of róiętego ąci.e wieΓzcho ^oo pink ^{° C} and grater ^t cleave a frustoconical angle wicrzchoOtowyn] and the valve seat of Nier ^ ohms bushing with a flat cone with a circumferentially disposed the seat in the shape of a truncated cone with an angle oicrzcho ^0t owymCC i. ^ erści-nctowym grzytikiem zu ^sy 1 ^ j <^ WAN ^to the seat wk ształcie s tożka conical angle wiiΓZchołtooym β, prz1 C ° ym. The angle of the apex of the mid ^ £ amounts ^of ^COG ° and ⁰ °, and the apex ICAT ^ mid-β is 70 and 120 degrees.

Zasadniczą zaletą zaworu według wynalazku jest to, że nadaje· się do instalowania w układach hydraulicznych o wysokim ciśnieniu i dużych natężeniach przepływu czynnika roboczego. Bardzo istotną zaletą jest również stabilna praca zaworów przez wyeliminowanie skłonności do wpadania w drgania. Stabilną pracę tych zaworów zapewnia zastosowanie w elemencie odcinającym i gnieździe dwóch przylgni w kształcie stożka ściętego o różnych kątach wicrzchoOkowłch oraz o różnych średnicach, które tworzą szczeliny dławiące o zwiększonychThe main advantage of the valve according to the invention is that it is suitable for installation in hydraulic systems with high pressure and high flow rates of the working medium. A very significant advantage is also the stable operation of the valves by eliminating the tendency to vibrate. Stable operation of these valves is ensured by the use of two frustoconical-shaped seats in the cut-off element and seat with different vertex angles and different diameters, which create choke slots with increased

158 724 powierzchniach przepływowych. W rozwiązaniu tym, wskutek przeciwnych kierunków przepływu czynnika roboczego w szczelinach dławiących, występuje skompensowanie składowej osiowej siły hydrodynamicznej, a tym samym usunięcie podstawowej przyczyny drgań.158 724 flow surfaces. In this solution, due to the opposite flow directions of the working medium in the choke slots, the axial hydrodynamic force component is compensated, thus eliminating the root cause of vibrations.

Przedmiot wynalazku przedstawiony Jest w przykładzie wykonania i na rysunkach, na których fig. 1 przedstawia przekrój osiowy jednostopniowego zaworu maksymalnego, fig. 2 — przekrój osiowy nieruchomej tulei stanowiącej gniazdo zaworu, a fig. 3 - przekrój osiowy ruchomego gniazda stanowiącego element odcinający zaworu,Object of the invention It is shown in the embodiment and in the drawings, in which fig. 1 shows an axial section of a single-stage maximum valve, fig. 2 - an axial section of a fixed sleeve constituting a valve seat, and fig. 3 - an axial section of a movable seat constituting a valve shut-off element, fig.

Jednostopniowy zawór maksymalny według wynalazku składa się z korpusu 1, wewnątrz którego osadzona Jest nieruchoma tuleja 2 z nieruc^nymi grzybkami, a mianowicie z osadzonym na trzpieniu 3 płaskim grzybkiem 4 z obowodowo usytuowaną przylgnią 5 w kształcie ^stożka ś^ciętego o kącie wierzchołkowym e>C = 60° oraz ^z ptersctentewego g^rzy^bka ^{6 z} cz^{iłiwo usy}tuow^aną ^pr^zyl^gnią 7 w kształcie stożka ^ści.ętego o kącie wierzchołtewym j~> = PO⁰,Single-stage pressure relief valve according to the invention comprises a body 1 inside which is mounted a stationary sleeve 2 nieruc ^ TIONS mushrooms, namely mounted on the mandrel 3 a flat cone 4 of obowodowo disposed the seat 5 in the form of ^s tożka COG ^c iętego with an apex angle e > C = 60 ° ^and ^r zy ptersctentewego g ^b each part ^{of the 6} ^{iłiwo USY} tuow ^and ^p ^r yl, 7 ^{g of} it in the shape of a cone with an angle ci.ętego ^COG j ~ wierzchołtewym> PO = ^0,

W tulei 2 wykonany Jest wlotowy otwór 8 z gwintem służącym do podłączenia przewodu zasilającego, przy czym wlotowy otwór 8 poprzez otwory 9 połączony jest z przestrzenią, w której znajdują się płaski grzybek 4 i piei-ścienornvy grzybek 6. Tak uk^ztałiowana tuleja 2 spełnia funkcję gniazda zaworu. Na swobodnym końcu trzpienia 3 osadzone jest ruchome gniezdo 10 z dwoma przylgniami, a mianowicie z mniejszą przylgnią 11 w kształcie stożka ś^ciętego o ^kącie wίiΓzcho^koowym °>ć = ⁶⁰° oraz z wię^ksz^ą przylgnią ¹² w ksztateie stożka ściętego o kącie wierzchołtewym p³ = ¹²⁰°. <v ^górnej czę^ści. ruchomej ^gnⁱazda ¹⁰ wykonane są promieniowo usytuowane otwory 13, służące do odprowadzania czynnika roboczego, oraz osiowy otwór 14, służący do osadzenia ruchomego gniazda 10 na trzpieniu 3 tulei 2. Tak ukształowane ruchome gniazdo 10 stanowi element odcinający, spełniający funkcję grzybka zaworu. Ruchome gniazdo 10 Jest dociskane do tulei 2 za pomocą sprężyny 15, na której drugim końcu osadzony jest pośredniczący talerzyk 16. Na zewnętrznej czołowej płaszczyźnie pośredniczącego talerzyka 16 wykonane jest wgłębienie, na którym osadzona jest stalowa kulka 17. Stalowa kulka 17 styka się z regulacyjną śrubą 18 służącą do wywóirania nacisku na sprężynę 15. Regulacyjna śruba 18 osadzone Jest w zamykającej pokrywie 19 i zabezpieczona nakrętką 20. Zamyyającj pokrywa 19 osadzona jest w pośredniczącej tulei 21, która z kolei osadzona jest w korpusie 1. Pośrednicząca tuleja 21 wyposażona jest w uszczelnienie 22 typu 0, a pomiędzy kołnierzami zamykającej pokrywy 19 i pośredniczącej tulei 21 usytuowana jest uszczelka typu 0. Ponadto w korpusie 1 wykonany jest wylotowy otwór 24 z gwintem służącym do podłączenia przewodu odprowadzającego czynnik roboczy.The sleeve 2 has an inlet hole 8 with a thread for connecting the power cord, the inlet hole 8, through the holes 9, connected to the space in which there are a flat head 4 and a pyramidal head 6. The bushing 2 thus folded fulfills valve seat function. At the free end of the mandrel 3 mounted to be movable gniezdo 10 with two the seats, namely a lower abutting surface 11 of the cone-shaped COG ^c iętego of ^angle Ata wίiΓzcho ^wheel pink °> C = ⁶⁰ ° and knows ^k s ^will stick ¹² ksztateie truncated cone with an angle of p ³ = ¹²⁰ °. <v ^shit rnej ^drawing part. mobile ^{g of} n Mazda ^and ¹⁰ are made radially positioned openings 13, serving for discharging the working medium, and an axial opening 14 for mounting the movable seat 10 on the shank 3 of the sleeve 2. Thus ukształowane movable seat 10 is a shutoff element having the function of valve disc. The movable seat 10 is pressed against the sleeve 2 by means of a spring 15, on the other end of which an intermediate plate 16 is mounted. On the outer face of the intermediate plate 16, a recess is made, on which a steel ball 17 is mounted. A steel ball 17 contacts the adjusting screw 18 is used to exert pressure on the spring 15. The adjusting screw 18 is embedded in the closing cover 19 and secured with a nut 20. The closing cover 19 is seated in an intermediate sleeve 21, which in turn is seated in the body 1. Intermediate sleeve 21 is equipped with a seal 22 type 0, and between the flanges of the closing cover 19 and the intermediate sleeve 21 there is a type 0 gasket. Moreover, the body 1 has an outlet opening 24 with a thread for connecting the working medium discharge conduit.

Działanie zaworu według wynalazku jest następujące. Gdy ciśnienie czynnika roboczego we wlotowym otworze 8 wzrośnie do wartości, przy której zostanie pokonany opór wynikający z napięcia wstępnego sprężyny 15, wówczas ruchome gniazdo 10 odsuwa się od nieruchomej tulei 2, a tym samym umożliwia przepływ czynnika roboczego przez dwie szczeliny dławiące utworzone pomiędzy przylgnią 5 płaskiego grzybka 4 i przylgnią 11 ruchomego gniazda 10 oraz pomiędzy przylgnią 7 pieΓŚceeπiowego grzybka 6 i przylgnią 12 ruchomego gniazda 10. Czynnik roboczy, który przepłynął przez dławiące szczeliny wypływa oyloiowyi otworem 24. Przepływ czynnika roboczego przez zawór trwa do mommntu spadku ciśnienia do wartości, przy której napięcie wstępne sprężyny 15 spowoduje dociśnięcie ruchomego gniazda 10 do nieruchomej tulei 2, a tym samym odetnie przepływ czynnika roboczego przez zawór.Operation of the valve according to the invention is as follows. When the pressure of the working medium in the inlet opening 8 rises to a value at which the resistance resulting from the preload of the spring 15 will be overcome, the movable seat 10 moves away from the fixed sleeve 2, and thus allows the working medium to flow through the two choke slots formed between the face 5 the flat plug 4 and the face 11 of the movable seat 10, and between the face 7 of the floating seat 6 and the face 12 of the movable seat 10. The working medium which has flowed through the choke slots flows out of the oil through the opening 24. The flow of the working medium through the valve continues until the pressure drops to a value at the bias of the spring 15 will push the movable seat 10 against the fixed sleeve 2 and thus cut off the flow of the working medium through the valve.

158 724158 724

Fig. 1Fig. 1

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.Department of Publishing of the UP RP. Circulation of 90 copies

Cena 5000 zł.Price PLN 5,000.

Claims

Patent claims

1. The head ^of Jedntstopn zaoór maximum ^aj-limiting composition of the AIE torpMU, ^a ewnątrz ^of which are ^- dztne a slot and is located a shutoff element and a biasing spring, provided with a closure cover and an adjustable screw, inlet and inlet, characterized in that that the shutoff valve is movable seat / 10 / z ^m important ^{and p} ^r yl ^gn and ^a / 11 / ⁱⁿ ksztołcie cone (frustum of ^angle Ata wierzehoł ^ to amount ^oC and więtozą the seat / 12 / in the form of a truncated cone with an angle wier ^ ^ <^ I ^ okowwi ^ m 'while the seat of the valve is a fixed sleeve / 2 / with a flat head / 4 / with a circumferentially situated face / 5 / ⁱⁿ the truncated cone shape with a turret ^angle oc and a hinged mushroom / 6 / z frontally located face / 7 / in the shape of a truncated cone with a steep angle, where ^^ cC,

2. Single-legged maximum valve according to claim The method of claim 1, wherein the angle CC is from 60 ° to 90 ° and the angle; ^'t oiiΓZchoł head is ^{between 7} ° ° ^{to 12} ° ^0.