RU2150628C1

RU2150628C1 - Valve

Info

Publication number: RU2150628C1
Application number: RU98119224A
Authority: RU
Inventors: Ю.А. Ушаков; Ю.М. Банин; П.Г. Редько; А.А. Борцов; В.П. Пузанов; Г.В. Квасов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Павловский машиностроительный завод ВОСХОД"
Priority date: 1998-10-23
Filing date: 1998-10-23
Publication date: 2000-06-10

Abstract

FIELD: flying vehicle control systems. SUBSTANCE: valve has body with delivery, control and drain passages which are separated from one another. Body is provided with two sleeves having coaxial bores inside them for movably receiving the pusher. Sleeves have holes on either side from pusher whose outer edges are engageable with shut- off members made in form of balls. One ball (on side of drain passage) is engageable with spring-loaded rod moving inside stator of electromagnetic drive also mounted on body. Control passage is brought in communication either with drain line or with delivery line depending on position of rod. Bush with spring-loaded plunger is fitted in valve body. End face of plunger is engageable with shut-off member on side of delivery line. Amount of motion of balls and their diameters, as well as forces of spring acting on balls on side of drain and delivery lines respectively are related by ratio of 1:10. Outer surface of rod is coated with non-magnetic material. EFFECT: enhanced reliability and safety of structure; possibility of creating relationship of hydrodynamic forces in inner cavities of valve ensuring preset requirements for disconnection of valve. 2 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к устройству, которое может быть использовано в системах управления летательных аппаратов, где требуется посредством подачи электрического сигнала на электромагнитный привод клапана и путем перемещения его органов изменять направление потока рабочей жидкости из линии нагнетания в канал управления гидравлическими механизмами с последующим соединением этих каналов с линией слива. The present invention relates to a device that can be used in aircraft control systems, where it is required by supplying an electric signal to the electromagnetic valve actuator and by moving its organs to change the direction of flow of the working fluid from the discharge line to the control channel of hydraulic mechanisms with the subsequent connection of these channels with drain line.

Наиболее близким по технической сущности является клапан, в корпусе которого расположены два стакана, запорные органы в виде шариков, взаимодействующие с кромками отверстий стаканов, упругие элементы, воздействующие на запорные органы со стороны слива и нагнетания, толкатель, электромагнитный привод, посредством которого полость управления соединяется попеременно со сливом или нагнетанием (см. авт. св. СССР N 579490 кл. F 16 K 31/02, F 15 B 9/03). The closest in technical essence is the valve, in the body of which there are two glasses, locking bodies in the form of balls interacting with the edges of the holes of the glasses, elastic elements acting on the locking bodies from the discharge and discharge side, a pusher, an electromagnetic drive through which the control cavity is connected alternately with discharge or discharge (see ed. St. USSR N 579490 cl. F 16 K 31/02, F 15 B 9/03).

Недостатком известного клапана является то, что он не пригоден для установки в гидравлические системы, где давление нагнетания не превышает 50 кгс/см², так как не могут обеспечивать отключение канала управления от линии нагнетания из-за превышения напряжения отключения электромагнитного привода клапана остаточным напряжением электронных коммутаторов системы управления, необходимым для обеспечения заданного уровня надежности в работе летательного аппарата в целом.A disadvantage of the known valve is that it is not suitable for installation in hydraulic systems where the discharge pressure does not exceed 50 kgf / cm ² , since they cannot provide a disconnection of the control channel from the discharge line due to the excess voltage of the electromagnetic valve actuator shutdown voltage remaining electronic voltage control system switches necessary to ensure a given level of reliability in the operation of the aircraft as a whole.

Причины препятствующие этому - отсутствие в известном клапане ряда элементов и определенной связи между его составными частями, а также их исполнение) что не позволяет обеспечить условия по выполнению заданных требований. The reasons that prevent this are the lack of a number of elements in a known valve and a certain connection between its components, as well as their execution), which does not allow to ensure the conditions for fulfilling the given requirements.

Задачей заявляемого изобретения является устранение указанного недостатка. The task of the invention is to remedy this drawback.

Поставленная задача по обеспечению заданной величины напряжения отключения канала управления от линии нагнетания, при величинах его до 50 кгс/см², решается в заявленном клапане, состоящим из корпуса с каналами нагнетания, управления и слива, разделенными между собой, с установленными в нем двумя стаканами, с соосно выполненными внутри их расточками, в которых размещен, с возможностью перемещения, толкатель с отверстиями в стаканах по обе стороны толкателя, контактирующими наружными кромками с запорными органами в виде шариков, один из которых, со стороны слива, взаимодействует с перемещающимся внутри статора электромагнитного привода, размещенного также на корпусе, подпружиненным штоком таким образом, что в одном его положении канал управления сообщается со сливом, в другом - с нагнетанием, является то, что в корпусе клапана установлена втулка с размещенным в ней подпружиненным плунжером, торец которого взаимодействует с запорным органом со стороны нагнетания, а величина перемещения шариков и величина их диаметров, а также величины усилий пружин, воздействующих на шарики, соответственно, со стороны слива и нагнетания, связаны соотношением как 1:10, а с целью улучшения условий отключения клапана, за счет снижения коэффициента трения, в виде уменьшения усилий притягивания штока к статору, наружная поверхность штока покрыта немагнитным материалом.The task to ensure a given value of the disconnecting voltage of the control channel from the discharge line, with values up to 50 kgf / cm ² , is solved in the inventive valve, consisting of a housing with discharge, control and drain channels, separated from each other, with two glasses installed in it , with bores coaxially made inside of them, in which the pusher is located, with the possibility of movement, with holes in the glasses on both sides of the pusher in contact with the outer edges with locking elements in the form of balls, one of which On the drain side, it interacts with the electromagnetic drive moving inside the stator, also located on the body, spring-loaded by the rod so that in one of its positions the control channel communicates with the drain, in the other with discharge, it is that a sleeve is installed in the valve body with a spring-loaded plunger placed in it, the end of which interacts with the locking body from the discharge side, and the amount of movement of the balls and the magnitude of their diameters, as well as the magnitude of the efforts of the springs acting on the ball and, accordingly, from the discharge and discharge sides, they are connected by a ratio of 1:10, and in order to improve the valve shut-off conditions, by reducing the friction coefficient, in the form of reducing the forces of attraction of the rod to the stator, the outer surface of the rod is coated with non-magnetic material.

Сущность заявленного изобретения поясняется чертежом, где представлена его общая схема. The essence of the claimed invention is illustrated in the drawing, which presents its General scheme.

Клапан, применяемый при давлении нагнетания, преимущественно до 50 кгс/см², содержит корпус 1 с каналами нагнетания, управления и слива, разделенными между собой, и размещенный на нем электромагнитный привод 2.The valve used at a discharge pressure, mainly up to 50 kgf / cm ² , contains a housing 1 with channels for discharge, control and drain, separated from each other, and placed on it an electromagnetic actuator 2.

В корпусе установлены два стакана 3 с соосно выполненными внутри их расточками, в которых размещен, посредством центрирующей втулки 4, толкатель 5, перемещающий своими торцами запорные органы в виде шариков, контактирующих с наружными кромками отверстий стаканов 3. Левый шарик 6, со стороны слива, взаимодействует со штоком 7, опертым на пружину 8, перемещающимся внутри статора 9 электромагнитного привода 2, причем наружная поверхность штока покрыта немагнитным материалом. Правый шарик 6, со стороны нагнетания, взаимодействует с плунжером 10 (торец которого взаимодействует с запорным органом со стороны нагнетания), опертым на пружину 11, размещенными во втулке 12 корпуса 1, причем величина перемещения S шариков 6 при включении (выключении) привода 2 и величина их диаметра D, а также величина усилий пружин 8 и 11 связаны, соответственно, соотношением как 1:10. Величина перемещения S обеспечивается подбором шайб 13. При этом габариты клапана не увеличиваются. Two cups 3 are installed in the body with bores coaxially made inside their bores, in which a pusher 5 is placed by means of a centering sleeve 4, which moves its ends with locking bodies in the form of balls in contact with the outer edges of the cup holes 3. The left ball 6, from the discharge side, interacts with the rod 7, supported by a spring 8, moving inside the stator 9 of the electromagnetic actuator 2, and the outer surface of the rod is covered with non-magnetic material. The right ball 6, on the discharge side, interacts with a plunger 10 (the end of which interacts with the shut-off element on the discharge side), supported by a spring 11, placed in the sleeve 12 of the housing 1, and the amount of movement S of the balls 6 when the drive 2 is turned on (off) and the value of their diameter D, as well as the magnitude of the efforts of the springs 8 and 11 are connected, respectively, by a ratio of 1:10. The amount of displacement S is ensured by the selection of washers 13. However, the dimensions of the valve do not increase.

Работа клапана заключается в следующем. The operation of the valve is as follows.

При отсутствии электрического сигнала давление рабочей жидкости и плунжер 10 с пружиной 11, воздействуя на правый шарик 6, прижимает его к кромке отверстия стакана 3 и разъединяет тем самым канал управления от канала нагнетания. При этом толкатель 5 отжимает левый шарик 6 и подпружиненный шток 7, посредством чего канал управления соединяется со сливом. При включении электромагнитного привода 2 шток 7 перемещает левый шарик 6 до упора в кромку отверстия станка 3, перекрывая тем самым слив от канала управления, одновременно толкатель 5 перемещает правый шарик, открывая доступ рабочей жидкости из канала нагнетания в канал управления. In the absence of an electrical signal, the pressure of the working fluid and the plunger 10 with the spring 11, acting on the right ball 6, presses it against the edge of the opening of the glass 3 and thereby disconnects the control channel from the discharge channel. In this case, the pusher 5 squeezes the left ball 6 and the spring-loaded rod 7, whereby the control channel is connected to the drain. When the electromagnetic drive 2 is turned on, the rod 7 moves the left ball 6 all the way into the edge of the hole of the machine 3, thereby blocking the drain from the control channel, at the same time, the pusher 5 moves the right ball, allowing access of the working fluid from the injection channel to the control channel.

В случае снижения напряжения в системе управления до величины, определяемой необходимостью отключения клапана (а следовательно и канала управления от линии нагнетания), и при этом превышающей минимальную величину остаточного напряжения электронных коммутаторов системы управления, требуемую для поддержания ее функционирования и обеспечивающую тем самым заданный уровень надежности, выполнение клапана в соответствии с предлагаемой схемой позволяет создать во внутренних полостях клапана соотношение гидромеханических сил, обуславливающее обеспечение заданных требований по отключению клапана. In the event that the voltage in the control system decreases to a value determined by the need to turn off the valve (and therefore the control channel from the discharge line), and at the same time exceed the minimum value of the residual voltage of the electronic switches of the control system required to maintain its functioning and thereby ensure a given level of reliability , the implementation of the valve in accordance with the proposed scheme allows you to create a ratio of hydromechanical forces in the internal cavities of the valve, causing Ensuring specified valve shutdown requirements.

Многочисленные исследования клапанов, выполненных в соответствии с предлагаемой схемой полностью подтвердили их преимущество по сравнению с известным клапаном в диапазоне давлений нагнетания до 50 кгс/см².Numerous studies of valves made in accordance with the proposed scheme fully confirmed their advantage compared to the known valve in the range of discharge pressures up to 50 kgf / cm ² .

Claims

1. The valve, consisting of a housing with discharge, control and drain valves, separated from each other, with two cups installed in it, with bores coaxially made inside of them with pusher that can move it, and holes in the cups on both sides of the pusher, contacting outer edges with locking elements in the form of balls, one of which, on the discharge side, interacts with the electromagnetic drive moving inside the stator, also located on the body, spring-loaded with the rod in such a way that in one of its positions the control channel communicates with the discharge, in the other - with the discharge, characterized in that a sleeve is installed in the valve body with a spring-loaded plunger placed in it, the end of which interacts with the shut-off body on the discharge side, and the amount of movement of the balls and the magnitude their diameters, as well as the magnitude of the efforts of the springs acting on the balls, respectively, from the discharge and discharge side are related by a ratio of 1:10.

2. The valve according to claim 1, characterized in that the outer surface of the stem is coated with a non-magnetic material.