PL245036B1 - Zawór przelewowy, zwłaszcza jednostopniowy - Google Patents

Abstract

Zgłoszenie dotyczy zaworu przelewowego, zwłaszcza jednostopniowego, znajdującego zastosowanie w szczególności w układach hydraulicznych górniczych obudów zmechanizowanych. Istota zgłoszenia polega na tym, że wewnętrzna powierzchnia zakończenia tulejowego łącznika (3) poniżej odcinka nagwintowanego jest powierzchnią stożkową, zbieżną ku komorze różnicowej (3.2), natomiast dolna część (4) korpusu (1) poniżej swego górnego odcinka nagwintowanego ma odpowiadającą tej powierzchni stożkowej zewnętrzną powierzchnię stożkową zbieżną w kierunku tulejowego łącznika (3). Kąt α₁ zbieżności powierzchni stożkowej jest równy kątowi α₂ zbieżności powierzchni stożkowej, a długość L1 powierzchni stożkowej jest nie mniejsza od długości L2 powierzchni stożkowej.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest zawór przelewowy, zwłaszcza jednostopniowy, znajdujący zastosowanie w szczególności w układach hydraulicznych górniczych obudów zmechanizowanych.

Znany jest, na przykład z opisu wzoru użytkowego W. 129383 zawór przelewowy jednostopniowy, składający się z górnej części połączonej rozłącznie z dolną częścią za pośrednictwem tulejowego łącznika. W górnej części znajduje się sprężyna o regulowanej sile rozparcia, która oddziaływuje na górny koniec tłoczka różnicowego, osadzonego przesuwnie w komorze różnicowej tulejowego łącznika, który poniżej komory różnicowej ma komorę upustową, zlokalizowaną nad dolną częścią korpusu, z otworami upustowymi otwartymi na zewnątrz korpusu. Tłoczek różnicowy w dolnym końcu ma wkręconą czołową złączkę uszczelniającą z nałożoną obwodowo tuleją uszczelniającą, przy czym dolny koniec tłoczka różnicowego ma postać rozszerzonego kołnierza, a czołowa złączka z tulejką uszczelniającą jest wkręcona w ten kołnierz. Tulejką uszczelniającą tłoczek różnicowy dociskany jest w stanie zamkniętym zawora do górnej kryzy dolnej części korpusu dokręconej do tulejowego łącznika, do której dochodzi kanał dolnej części przyłączony do obiegu medium hydraulicznego pod wysokim ciśnieniem. Po przekroczeniu siły rozparcia sprężyny tłoczek różnicowy podnosi się w komorze różnicowej otwierając przepływ medium pod wysokim ciśnieniem do komory upustowej, skąd przez otwory upustowe medium wypływa na zewnątrz zawora. Rozładowanie wysokiego ciśnienia kończy się w momencie wyrównania ciśnień w komorze różnicowej, na skutek czego tłoczek różnicowy zamyka przepływ medium do komory upustowej.

W warunkach wysokich ciśnień w układach hydraulicznych występuje potrzeba szybkiego rozładowania ciśnienia, szczególnie na drodze zwiększania przepływu medium przez komorę upustową w jednostce czasu. Realizowane jest to również w drodze zwiększania gabarytów zaworu. Jak się okazało w praktyce, występują stosunkowo znaczne różnice w przepływach nawet dla tego samego zaworu w następujących po sobie próbach, co dla potrzebnych dużych przepływów jest zjawiskiem bardzo niekorzystnym.

Celem wynalazku jest opracowanie takiej konstrukcji zaworu przelewowego, zwłaszcza jednostopniowego, która zapewni stałość jego parametrów pracy, nawet przy znacznych wydajnościach wypływu medium hydraulicznego, przy niewielkich zmianach konstrukcyjnych zaworu.

Zawór według wynalazku ma górną część korpusu mocującą sprężynę regulacyjną połączoną gwintem z tulejowym łącznikiem, we wnętrzu którego umieszczony jest przesuwnie wzdłuż osi komory różnicowej tłoczek różnicowy otwierający i zamykający kanał połączony z obiegiem wysokiego ciśnienia medium hydraulicznego, wykonany w dolnej części korpusu, połączonej gwintem z dolnym końcem tulejowego łącznika poniżej jego otworów upustowych. Istota wynalazku polega na tym, że wewnętrzna powierzchnia zakończenia tulejowego łącznika, poniżej jej odcinka nagwintowanego, jest powierzchnią stożkową zbieżną w kierunku komory różnicowej, natomiast dolna część korpusu, poniżej swego górnego odcinka nagwintowanego ma odpowiadającą tej powierzchni stożkowej zewnętrzną powierzchnię stożkową, zbieżną w kierunku tulejowego łącznika, przy czym kąt względem osi wzdłużnej zbieżnoś ci powierzchni stożkowej tulejowego łącznika jest równy kątowi względem osi wzdłużnej zbieżności powierzchni stożkowej dolnej części korpusu, natomiast długość powierzchni stożkowej dolnej części korpusu jest nie mniejsza od długości powierzchni stożkowej tulejowego łącznika.

Najlepiej jest, gdy kąty względem osi wzdłużnej mają zbieżności zbliżone do 15°.

Korzystnym jest, gdy część dolna korpusu pomiędzy zewnętrzną powierzchnią stożkową, a odcinkiem nagwintowanym ma obwodowy rowek.

Zasadniczą zaletą zaworu przelewowego według wynalazku jest zapewnienie stałej pozycji tulejowego łącznika względem dolnej części korpusu, co wymuszone jest stożkowym prowadzeniem ich połączenia gwintowego. Okazało się bowiem, że brak powtarzalności parametrów wypływu medium hydraulicznego z zaworu powodowany był przez luzy na połączeniu gwintowym dolnej części korpusu z tulejowym łącznikiem, co w połączeniu z wysokim ciśnieniem przepływającego medium, hydraulicznego nie dawało gwarancji i jednakowego, współosiowego usytuowania dolnej części korpusu względem tulejowego łącznika. Wykonanie odcinków powierzchni stożkowych na dolnym końcu tulejowego łącznika, oraz przy górnym końcu dolnej części korpusu nie stanowi technicznego problemu, będąc łatwym do zrealizowania.

Wynalazek został bliżej objaśniony w przykładzie wykonania na rysunku, gdzie na fig. 1 przedstawiono zawór przelewowy jednostopniowy w przekroju podłużnym w stanie zamkniętym, na fig. 2 fragment zaworu obrazujący tulejowy łącznik i dolną część korpusu w stanie zamkniętego przepływu i w stanie otwartego przepływu w przekroju podłużnym, a na fig 3 - dolny koniec tulejowego łącznika i górny koniec dolnej części korpusu w przekroju podłużnym w stanie częściowego połączenia, oraz w stanie finalnie zmontowanym.

Zawór przelewowy jednostopniowy (fig. 1) ma korpus 1 składający się z połączonych ze sobą rozłącznie gwintem górnej części 2, tulejowego łącznika 3 i dolnej części 4. We wnętrzu górnej części 2 usytuowana jest sprężyna 2.1 o regulowanej przy pomocy śruby 2,2 sile rozparcia, która od dołu naciska na górny koniec tłoczka różnicowego 3.1 osadzonego przesuwnie wzdłuż osi wzdłużnej O komory różnicowej 3.2 tulejowego łącznika 3. Tulejowy łącznik 3 poniżej komory różnicowej 3.2 ma komorę upustową 3.3 wyposażoną w otwory upustowe 3.4 zabezpieczone od zewnątrz osłoną 3.5. Z kolei tłoczek różnicowy 3.1 ma dolny koniec ukształtowany w postać kołnierza 3.6, a do jego wnętrza wkręcona jest złączka uszczelniająca 3.7 z zamocowaną na obwodzie tulejką uszczelniającą 3.8. Złączka uszczelniająca 3.7 tłoczka różnicowego 3.1 współpracuje z obwodową kryzą 4.1 dolnej części 4 korpusu 1, zamykając lub otwierając przepływ medium hydraulicznego pod ciśnieniem z kanału 4.2 połączonego z obiegiem medium hydraulicznego pod wysokim ciśnieniem. Dolne zakończenie tulejowego łącznika 3 wyposażone jest w zlokalizowany poniżej otworów upustowych 3.4 odcinek nagwintowany 3.9, którym połączone jest rozłącznie z górnym, odcinkiem nagwintowanym 4,3 dolnej części 4 korpusu 1. Wewnętrzna powierzchnia zakończenia tulejowego łącznika 3 usytuowana poniżej jej odcinka nagwintowanego 3.9 jest powierzchnią stożkową 3.10, zbieżną pod kątem ai w kierunku komory różnicowej 3.2 z kolei część dolna 4 korpusu 1 poniżej swego górnego odcinka nagwintowanego 4.3 ma zewnętrzną powierzchnię stożkową 4.4, korzystnie oddzieloną od odcinka nagwintowanego 4.3 obwodowym rowkiem 4.5 (fig. 2, fig. 3). Zewnętrzna powierzchnia stożkowa 4.4 jest zbieżna w kierunku komory różnicowej 3.2 tulejowego łącznika 3 pod kątem a2 względem osi wzdłużnej O równym kątowi ai względem osi wzdłużnej O zbieżności wewnętrznej powierzchni stożkowej 3.10. Długość Li zewnętrznej powierzchni stożkowej 4.4 jest większa od długości L2 wewnętrznej powierzchni stożkowej 3.10, przez co w stanie zmontowanym, i zamkniętym dla przepływu medium zaworu między dolnym końcem tulejowego odcinka 3, a górną powierzchnią nakrętki 4.6 dolnej części 4 korpusu 1 powstaje luz Z. Po połączeniu części dolnej 4 korpusu 1 z tulejowym łącznikiem 3 powierzchnie stożkowe 3.10 i 4.4 wymuszają jedno i tylko jedno wzajemne połączenie tych elementów, utrzymując w sposób gwarantowany ich współosiowość połączenia.

Claims (3)

1. Zawór przelewowy, zwłaszcza jednostopniowy, którego górna część korpusu mocująca sprężynę regulacyjną połączona jest gwintem z tulejowym łącznikiem, we wnętrzu którego umieszczony jest przesuwnie wzdłuż osi komory różnicowej tłoczek różnicowy otwierający i zamykający kanał połączony z obiegiem wysokiego ciśnienia medium hydraulicznego wykonany w dolnej części korpusu, połączonej gwintem z dolnym końcem tulejowego łącznika, poniżej jego otworów upustowych znamienny tym, że wewnętrzna powierzchnia zakończenia tulejowego łącznika (3), poniżej jej odcinka nagwintowanego (3.9), jest powierzchnią stożkową (3.10) zbieżną w kierunku komory różnicowej (3.2), natomiast dolna część (4) korpusu (1) poniżej swego górnego odcinka nagwintowanego (4.3) ma odpowiadającą tej powierzchni stożkowej (3.10) zewnętrzną powierzchnię stożkową (4.4) zbieżną w kierunku tulejowego łącznika (3), przy czym kąt (ai) względem osi wzdłużnej (O) zbieżności powierzchni stożkowej (3.10) tulejowego łącznika (3) jest równy kątowi (a2) względem osi wzdłużnej (O) zbieżności powierzchni stożkowej (4.4) dolnej części (4) korpusu (1), natomiast długość (Li powierzchni stożkowej (4.4) dolnej części (4) korpusu (1) jest nie mniejsza od długości (L2) powierzchni stożkowej (3.10) tulejowego łącznika (3).

2. Zawór według zastrz. 1 znamienny tym, że kąty (ai, a2) względem osi wzdłużnej (O) mają zbieżności zbliżone do 15°.

3. Zawór według zastrz. i albo 2 znamienny tym, że część dolna (4) korpusu (1) pomiędzy zewnętrzną powierzchnią stożkową (4.4), a odcinkiem nagwintowanym (3.9) ma obwodowy rowek (4.5).