RU158072U1 - Клапанное устройство регулирования давления - Google Patents

Abstract

1. Клапанное устройство регулирования давления, содержащее корпус клапана, снабженный фланцем и выполненный с расточкой, в которой концентрично размещены запорный элемент обратного клапана, направляющая гильза обратного клапана, выполненная заодно с запорным элементом клапана сброса и подпружиненная относительно корпуса втулка с седлом обратного клапана, входное отверстие которого подключено к пневмолинии с регулируемым давлением, причем гильза обратного клапана закреплена внутри втулки обратного клапана со стороны, противоположной пружине, запорный элемент клапана сброса выполнен кольцевым и размещен противоположно входному отверстию седла обратного клапана, а седло клапана сброса выполнено в виде кольцевого уплотнительного элемента, закрепленного в канале установленного на корпусе фланца, связанном с регулируемым объемом, при этом клапан снабжен кольцевой проставкой, установленной между корпусом и фланцем, выполненной со сквозным отверстием, охватывающим клапан сброса, с одной стороны на проставке закреплена кольцевая диафрагма из эластичного материала, упруго опертая на уступ фланца, а с другой стороны - кольцевая мембрана, зажатая по наружному краю между проставкой и корпусом, а по внутреннему краю - между втулкой и гильзой обратного клапана.2. Клапанное устройство по п. 1, отличающееся тем, что проставка выполнена с центральным цилиндрическим полым выступом и установлена с образованием между одной ее стороной и фланцем кольцевой полости, связанной по периферии вокруг диафрагмы с атмосферой и выполненной в центральной части с возможностью соединения с регулируемым объемом при открытии кла�

Description

Полезная модель относится к области пневмоавтоматики, в частности, к устройствам управления и автоматического поддержания заданного давления в каком-либо объеме, например, в ресивере металлургического оборудования или в шинах транспортных средств путем автоматической накачки или сброса давления.

Известно клапанное устройство, используемое с регулированием и компенсацией давления, выполненный с возможностью регулирования сообщения между резервуаром и внутренним объемом шины, установленной на колесе, и содержащий, по меньшей мере, один упругий элемент, функционально соединенный с, по меньшей мере, одним закрывающим элементом, предназначенным для открывания и закрывания, по меньшей мере, одного порта в клапане для приведения резервуара в сообщение с шиной, когда давление в шине ниже рабочего давления, при этом упругий элемент имеет постоянную упругости (К), изменяющуюся в температурном диапазоне от - 50 до +50°C так, что клапан удерживается закрытым после уменьшения внутреннего давления в шине вследствие уменьшения температуры в указанном диапазоне (RU 2400375).

Известные устройства имеют следующие недостатки:

- малое быстродействие, обусловленного выпуском воздуха через электромагнитный клапан; малый ресурс блока манжетных уплотнений, обусловленный необходимостью работы манжет при постоянно подведенном избыточном давлении.

Известно клапанное устройство, содержащее корпус с внутренней камерой, разделенной подпружиненной диафрагмой, имеющей незакрепленные края и центральное отверстие, на две полости, соединенные входным и выходным отверстиями соответственно с магистралью сжатого воздуха и шиной, и шток клапана, размещенный в полости, соединяющейся с шиной, указанный шток выполнен с тарелкой, размещенной напротив отверстия в диафрагме, а с другой стороны тарелки в выходном отверстии корпуса размещено уплотнительное кольцо, причем клапан присоединен к шине при помощи колпачковой гайки, упирающейся своим донышком в шток клапана (SU 382526).

Известно клапанное устройство централизованной системы подкачки, содержащее корпус, внутри которого установлена диафрагма с центральным отверстием, смонтированная на подпружиненном направляющем штоке, закрывающем указанное отверстие, опирающаяся на седло корпуса и разделяющая внутреннюю камеру корпуса на две полости, сообщающиеся соответственно с шиной и с магистралью сжатого воздуха, причем в полости, сообщенной с управляемым объемом (шиной) расположена трубка, один конец которой выполнен в виде седла для направляющего штока, а другой сообщен с атмосферой (SU 501902, прототип).

Недостатками известных клапанных устройств является низкая надежность работы и стабилизации давления в управляемом объеме из-за отсутствия автоматического ограничения роста давления в шине, большого разброса усилия при опирании пружины через шток на накидную гайку, а также возможности засорения клапана из атмосферы.

Задачей полезной модели является создание эффективного клапанного устройства автоматического регулирования давления воздуха в управляемом объеме и расширение арсенала клапанных устройств автоматического регулирования давления.

Технический результат, обеспечивающий решение технической задачи состоит в повышении надежности работы и стабилизации давления в регулируемом объеме, при минимальных габаритах и оптимальных компоновочных возможностях.

Сущность полезной модели состоит в том, что клапанное устройство регулирования давления содержит корпус клапана, снабженный фланцем и выполненный с расточкой, в которой концентрично размещены запорный элемент обратного клапана, направляющая гильза обратного клапана, выполненная заодно с запорным элементом клапана сброса, и подпружиненная относительно корпуса втулка с седлом обратного клапана, входное отверстие которого подключено к пневмолинии с регулируемым давлением, причем гильза обратного клапана закреплена внутри втулки обратного клапана со стороны, противоположной пружине, запорный элемент клапана сброса выполнен кольцевым и размещен противоположно входному отверстию седла обратного клапана, а седло клапана сброса выполнено в виде кольцевого уплотнительного элемента, закрепленного в канале установленного на корпусе фланца, связанном с регулируемым объемом, при этом клапан снабжен кольцевой проставкой, установленной между корпусом и фланцем, выполненной со сквозным отверстием, охватывающим клапан сброса, с одной стороны на проставке закреплена кольцевая диафрагма из эластичного материала, упруго опертая на уступ фланца, а с другой стороны - кольцевая мембрана, зажатая по наружному краю между проставкой и корпусом, а по внутреннему краю - между втулкой и гильзой обратного клапана.

Предпочтительно, проставка выполнена с центральным цилиндрическим полым выступом и установлена с образованием между одной ее стороной и фланцем кольцевой полости, связанной по периферии вокруг диафрагмы с атмосферой, и выполненной в центральной части с возможностью соединения с регулируемым объемом при открытии клапана сброса

Предпочтительно, гильза обратного клапана закреплена во втулке обратного клапана на резьбе и выполнена со сквозным ступенчатым внутренним каналом, вокруг которого на участке перемещения запорного элемента обратного клапана выполнены продольные радиальные пазы, а запорный элемент обратного клапана выполнен из пластика в виде цилиндрического плунжера

Предпочтительно, расточка корпуса и полость, образованная фланцем и проставкой, герметично отделены друг от друга мембраной, деформированной с образованием усилия, встречного усилию пружины втулки обратного клапана, а фланец закреплен к корпусу резьбовыми элементами.

Предпочтительно, корпус снабжен выступом, в котором расположена пневмолиния с регулируемым давлением, выполненным с возможностью установки в монтажную расточку.

На чертеже изображена конструктивная схема клапанного устройства регулирования давления.

Клапанное устройство регулирования давления воздуха в регулируемом объеме, например, в шине (не изображена) колеса транспортного средства содержит выполненный, например, заодно с крышкой ступицы колеса корпус 1 клапана, снабженный фланцем (идентично именуемым крышкой корпуса клапана) 2 и выполненный с расточкой 16. Регулируемый объем, это тот объем, в котором производится регулирование давления с помощью заявляемого устройства. В тексте описания для упрощения изложения предполагается, что регулируемый объем - это объем шины транспортного средства, но может быть любой ресивер, например, металлургического оборудования или иное аналогичное устройство. В расточке 16 расположена пружина 9 и концентрично размещены запорный элемент 7 обратного клапана, направляющая гильза (идентично - корпус обратного клапана) 6 обратного клапана, выполненная заодно с запорным элементом 17 клапана сброса, и, подпружиненная пружиной 9 относительно корпуса 1, втулка 5 с седлом запорного элемента 7 обратного клапана. Входное отверстие 18 седла запорного элемента 7 обратного клапана подключено через расточку 16 к пневмолинии 19 с регулируемым давлением. Гильза 6 обратного клапана закреплена внутри втулки 5 обратного клапана со стороны, противоположной пружине 9. Запорный элемент 17 клапана сброса выполнен кольцевым и размещен относительно гильзы 6 противоположно (на противоположном торце) входному отверстию 18 седла обратного клапана во втулке 5. Седло клапана сброса выполнено в виде кольцевого уплотнительного элемента 11, закрепленного в канале 20 установленного на корпусе 1 фланца 2, связанном с регулируемым объемом (например, внутренним объемом шины). Клапан снабжен кольцевой проставкой 4, установленной между корпусом 1 и фланцем 2, выполненной со сквозным отверстием, охватывающим клапан сброса, т.е. гильзу 6 и элемент 11. С одной стороны на проставке 4 закреплена кольцевая диафрагма (пыльник) 10 из эластичного материала, свободно и упруго опертая на уступ фланца 2, а с другой стороны - кольцевая мембрана 8, зажатая по наружному краю между проставкой 4 и корпусом 1, а по внутреннему краю - между втулкой 5 и гильзой 6 обратного клапана.

Проставка 4 выполнена с центральным цилиндрическим полым выступом 21 и установлена с образованием между одной ее стороной и фланцем 2 кольцевой полости, связанной по периферии вокруг диафрагмы 10 с атмосферой, и выполненной в центральной части с возможностью соединения с регулируемым объемом (внутренним объемом шины) при открытии клапана сброса, т.е. при размыкании запорного элемента 17 гильзы 7 и уплотнительного элемента 11

Гильза 6 обратного клапана закреплена во втулке 5 обратного клапана на резьбе и выполнена со сквозным ступенчатым внутренним каналом, вокруг которого на участке перемещения запорного элемента 7 обратного клапана выполнены продольные радиальные пазы 22.

Запорный элемент 7 обратного клапана выполнен из пластика в виде цилиндрического плунжера. Расточка 16 корпуса 1 и полость, образованная фланцем 2 и проставкой 4, герметично отделены друг от друга мембраной 8, деформированной с образованием усилия, встречного усилию пружины 9 втулки 5 обратного клапана.

Фланец 2 закреплен к корпусу 1 резьбовыми элементами, например, винтами 12. Корпус 1 снабжен выступом 23, в котором расположена пневмолиния с регулируемым давлением, выполненным с возможностью установки в целевую монтажную расточку, например, в гнездо полуоси колеса (не изображено).

Клапанное устройство автоматического регулирования давления работает следующим образом.

Ступица с корпусом 1 устанавливается на полуось таким образом, чтобы выступ 23, в котором расположена пневмолиния с регулируемым давлением, была помещена в гнездо полуоси колеса, канал которой соединен с системой централизованной накачки шин, имеющей возможность создавать, при необходимости, как избыточное давление, так и разрежение, т.е. снижать давление ниже атмосферного.

Водитель транспортного средства выбирает режим (программу) работы шин, в соответствии с дорожными условиями и нагрузкой, и автоматически или в ручном режиме задает необходимую величину давления воздуха в шинах с помощью распределительных и/или регулирующих средств (не изображены и в объем притязаний по настоящей заявке не входят).

Тем самым, в пневмолинии 19 с регулируемым давлением устанавливается, например, избыточное давление, превышающее текущее давление регулируемом объеме (в шинах). При этом такое же давление устанавливается в расточке 16, т.е. на входе в отверстие седла обратного клапана. В результате, втулка 5 с запорным элементом 17 гильзы 6 под воздействием пружины 9, мембраны 8 и давления в расточке 16 надежно перекрывает отверстие уплотнительного элемента 11 и канал 20, исключая потери сжатого воздуха в атмосферу, а запорный элемент 7 обратного клапана свободно перемещается своего от седла во втулке 5 по ступенчатому внутреннему каналу до упора в месте ступенчатого изменения его диаметра, а пневмолиния 19 с регулируемым давлением через продольные радиальные пазы 22 и канал 20 непосредственно соединяется с регулируемым объемом (шиной), в котором устанавливается заданное давление. При снятии избыточного давления, в пневмолинии 19 с регулируемым давлением устанавливается атмосферное давление, обратный клапан и отсечной клапан закрыты.

В случае, если в пневмолинии 19 с регулируемым давлением устанавливается давление ниже атмосферного (разрежение), такое же давление устанавливается в расточке 16, т.е. на входе в отверстие седла обратного клапана. Запорный элемент 7 обратного клапана под действием давления в шине свободно перемещается своего к своему седлу во втулке 5 по ступенчатому внутреннему каналу до упора в это свое седло, а пневмолиния 19 с регулируемым давлением разъединяется с шиной. Одновременно проставка 4 и втулка 5 с гильзой 6 и запорным элементом 17 гильзы 6 под действием давления в шине перемещаются сжимая пружину 9, выравнивая мембрану 8 и перемещая диафрагму 10 от фланца 2.

В результате перемещения запорным элементом 17 гильзы 6 отверстие уплотнительного элемента 11 и канал 20 открываются, а кольцевая полость вокруг диафрагмы 10 сообщается с атмосферой и воздух из шины сбрасывается в атмосферу в которой устанавливается заданное (более низкое, чем исходное) давление. Падение давления продолжается до того момента, когда усилие со стороны пружины 9 и давления в расточке 16 вернет клапан сброса, т.е. гильзу 6 в положение, при котором отверстие уплотнительного элемента 11 и канал 20 будут закрыты запорным элементом 17 гильзы 6.

При снятии разрежения, в пневмолинии 19 с регулируемым давлением устанавливается атмосферное давление, обратный клапан и отсечной клапан закрыты.

Заявляемая полезная модель состоит из элементов и узлов, находящихся в конструктивном единстве и функциональной взаимосвязи, его использование обеспечивает повышение надежности работы клапанного устройства регулирования давления воздуха в регулируемом объеме, например, в шине колеса транспортного средства с одновременным обеспечением быстродействия при регулировании в процессе выпуска воздуха из шин и при подкачке воздуха в шинах.

Данная полезная модель имеет высокие эксплуатационные качества за счет возможности выполнения своих функций, с минимальным запаздыванием. В случае использования на транспортном средстве, водителю достаточно задать давление в соответствии с дорожными условиями, как на стоянке, так и в движении. В следствие повышения надежности и полной автоматизации регулирования давления повышается безопасность эксплуатации, например, безопасность движения транспортного средства, т.к. при этом водитель не отвлекается от управления транспортным средством для управления процессом регулирования давления в шинах. Техническое решение можно применять, например, на автотранспортных средствах с любой колесной формулой с возможностью управления давлением в шинах по осям или в каждом отдельно взятом колесе.

Claims (7)

1. Клапанное устройство регулирования давления, содержащее корпус клапана, снабженный фланцем и выполненный с расточкой, в которой концентрично размещены запорный элемент обратного клапана, направляющая гильза обратного клапана, выполненная заодно с запорным элементом клапана сброса и подпружиненная относительно корпуса втулка с седлом обратного клапана, входное отверстие которого подключено к пневмолинии с регулируемым давлением, причем гильза обратного клапана закреплена внутри втулки обратного клапана со стороны, противоположной пружине, запорный элемент клапана сброса выполнен кольцевым и размещен противоположно входному отверстию седла обратного клапана, а седло клапана сброса выполнено в виде кольцевого уплотнительного элемента, закрепленного в канале установленного на корпусе фланца, связанном с регулируемым объемом, при этом клапан снабжен кольцевой проставкой, установленной между корпусом и фланцем, выполненной со сквозным отверстием, охватывающим клапан сброса, с одной стороны на проставке закреплена кольцевая диафрагма из эластичного материала, упруго опертая на уступ фланца, а с другой стороны - кольцевая мембрана, зажатая по наружному краю между проставкой и корпусом, а по внутреннему краю - между втулкой и гильзой обратного клапана.

2. Клапанное устройство по п. 1, отличающееся тем, что проставка выполнена с центральным цилиндрическим полым выступом и установлена с образованием между одной ее стороной и фланцем кольцевой полости, связанной по периферии вокруг диафрагмы с атмосферой и выполненной в центральной части с возможностью соединения с регулируемым объемом при открытии клапана сброса.

3. Клапанное устройство по любому из пп. 1 и 2, отличающееся тем, что гильза обратного клапана закреплена во втулке обратного клапана на резьбе и выполнена со сквозным ступенчатым внутренним каналом, вокруг которого на участке перемещения запорного элемента обратного клапана выполнены продольные радиальные пазы.

4. Клапанное устройство по любому из пп. 1 и 2, отличающееся тем, что запорный элемент обратного клапана выполнен из пластика в виде цилиндрического плунжера.

5. Клапанное устройство по любому из пп. 1 и 2, отличающееся тем, что расточка корпуса и полость, образованная фланцем и проставкой, герметично отделены друг от друга мембраной, деформированной с образованием усилия, встречного усилию пружины втулки обратного клапана.

6. Клапанное устройство по любому из пп. 1 и 2, отличающееся тем, что фланец закреплен к корпусу резьбовыми элементами.

7. Клапанное устройство по любому из пп. 1 и 2, отличающееся тем, что корпус снабжен выступом, в котором расположена пневмолиния с регулируемым давлением, выполненным с возможностью установки в монтажную расточку.

Images