RU2186262C1 - Valve - Google Patents

Valve Download PDF

Info

Publication number
RU2186262C1
RU2186262C1 RU2001105009/06A RU2001105009A RU2186262C1 RU 2186262 C1 RU2186262 C1 RU 2186262C1 RU 2001105009/06 A RU2001105009/06 A RU 2001105009/06A RU 2001105009 A RU2001105009 A RU 2001105009A RU 2186262 C1 RU2186262 C1 RU 2186262C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
valve
pressure
cavity
outlet
channel
Prior art date
Application number
RU2001105009/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
М.Е. Гойдо
В.В. Бодров
Р.М. Багаутдинов
Original Assignee
Бодров Валерий Владимирович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Бодров Валерий Владимирович filed Critical Бодров Валерий Владимирович
Priority to RU2001105009/06A priority Critical patent/RU2186262C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2186262C1 publication Critical patent/RU2186262C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: bypass of liquid from high-pressure cavity to low-pressure cavity. SUBSTANCE: valve has body 1 with inlet and outlet passages 2 and 3, respectively. Body 1 is provided with main shut-off adjusting member 4 made in form of stepped body of revolution which forms control cavity 5 together with body 1. Valve includes also control valve 6 whose inlet cavity 7 is connected with inlet passage 2 together with control cavity 5 of main shut-off adjusting member 4 by means of throttle passage 8 and outlet cavity 9 is connected with outlet drain passage 3. Control cavity 5 may be communicated with inlet passage 2 through inlet cavity 7 of control valve 6. Line 10 connecting outlet cavity 9 of control valve 6 with outlet drain passage 3 is provided with pressure valve 11 with normally open section; it is provided with control cavities 12 and 13 which are located oppositely relative to its spool valve. First cavity 12 is connected with outlet drain passage 12. EFFECT: enhanced reliability of hydraulic system. 6 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области арматуростроения, а именно к запорно-регулирующим клапанам гидравлических систем, предназначенным для перепускания жидкости из полости высокого давления в полость низкого давления, и, в частности, может быть использовано в гидросистемах ковочных и штамповочных прессов, ножниц для резки металла, которыми оснащаются машины непрерывного литья заготовок, а также в aвиационной, судостроительной и других отраслях техники, где актуальной является проблема ограничения величины повышения давления при гидравлических ударах в сливной гидролинии после соединения ее с областью высокого давления (например, с рабочей полостью гидроцилиндра по окончании рабочего хода). The invention relates to the field of valve engineering, and in particular to shut-off and control valves of hydraulic systems designed to bypass fluid from a high-pressure cavity to a low-pressure cavity, and, in particular, can be used in hydraulic systems of forging and stamping presses, metal shears, which machines for continuous casting of workpieces are equipped, as well as in the aviation, shipbuilding and other branches of technology, where the urgent problem is the limitation of the magnitude of the pressure increase during hydraulic impacts in the drain hydraulic line after connecting it to the high-pressure area (for example, with the working cavity of the hydraulic cylinder at the end of the working stroke).

Известен дроссельный регулирующий клапан, содержащий корпус с входным и выходным каналами, установленный в полости корпуса основной запорно-регулирующий элемент, образующий с корпусом полость управления, со стороны которой эффективная площадь запорно-регулирующего элемента больше его эффективной площади со стороны входного канала, и управляющий клапан, входная полость которого вместе с полостью управления основного запорно-регулирующсго элемента посредством дроссельного канала соединена с входным каналом, а выходная полость - с выходным каналом клапана. Основной запорно-регулирующий элемент выполнен с коническим хвостовиком, имеющим переменный угол конусности и суживающимся от запорной фаски данного элемента в направлении выходного канала [1]. Known throttle control valve comprising a housing with inlet and outlet channels, a main locking and regulating element installed in the cavity of the housing, forming a control cavity with the housing, on the side of which the effective area of the locking and regulating element is greater than its effective area on the inlet side, and a control valve the input cavity of which, together with the control cavity of the main locking-regulating element, is connected to the input channel by the throttle channel, and the output cavity is connected to the output channel one channel of the valve. The main locking-regulating element is made with a tapered shank having a variable taper angle and tapering from the locking chamfer of this element in the direction of the output channel [1].

Благодаря указанной конструкции зависимость площади проходного сечения рабочего окна между основным запорно-регулирующим элементом клапана и его седлом от координаты основного запорно-регулирующего элемента относительно седла на всем протяжении хода запорно-регулирующего элемента имеет плавный характер, что при прочих равных условиях в значительной степени предопределяет плавность изменения расхода рабочей жидкости через клапан и тем самым способствует снижению величины забросов давления при гидравлических ударах, возникающих при открытии и закрытии проходного сечения рабочего окна клапана. Due to this design, the dependence of the area of the working window passageway between the main locking and regulating element of the valve and its seat on the coordinate of the main locking and regulating element relative to the saddle is smooth throughout the course of the movement of the locking and regulating element, which, all other things being equal, largely determines the smoothness changes in the flow rate of the working fluid through the valve and thereby helps to reduce the magnitude of the pressure spikes during hydraulic shocks arising from When opening and closing the bore of the valve operating window.

Однако характер изменения во времени площади проходного сечения рабочего окна клапана, помимо закона изменения площади проходного сечения клапана в функции координаты его запорно-регулирующего элемента, весьма существенно зависит от текущей скорости перемещения данного запорно-регулирующего элемента относительно его седла. Величина этой скорости должна устанавливаться автоматически в зависимости от уровня и характера изменения давления в канале клапана, в котором должен быть исключен гидравлический удар. В известном техническом решении эта проблема не решена, в связи с чем его применение без дополнительной системы автоматического регулирования текущего значения площади проходного сечения рабочего окна клапана не может обеспечить гарантированное ограничение величины забросов давления в его выходном канале при гидравлическом ударе, возникающем в выходной гидролинии при сообщении ее с входным каналом клапана, что является недостатком рассматриваемой конструкции. However, the nature of the change in time of the passageway cross-sectional area of the valve operating window, in addition to the law of change in the passageway cross-sectional area of the valve as a function of the coordinate of its locking and regulating element, very significantly depends on the current speed of movement of this locking and regulating element relative to its seat. The value of this speed should be set automatically depending on the level and nature of the change in pressure in the valve channel, in which water hammer should be excluded. In the known technical solution, this problem has not been solved, and therefore, its use without an additional system for automatically adjusting the current value of the flow area of the valve working window cannot guarantee the limitation of the magnitude of pressure spikes in its output channel during hydraulic shock occurring in the output hydraulic line when communicating it with the valve inlet, which is a drawback of the structure under consideration.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является принятый в качестве прототипа сливной клапан, предназначенный для перепускания жидкости из полости высокого давления в полость низкого давления и содержащий корпус с входным и выходным сливным каналами, установленный в полости корпуса основной запорно-регулирующий элемент, образующий с корпусом полость управления, со стороны которой эффективная площадь запорно-регулирующего элемента больше его эффективной площади со стороны входного канала, и управляющий клапан, входная полость которого вместе с полостью управления основного запорно-регулирующего элемента посредством дроссельного канала соединена с входным каналом, а выходная полость - с выходным сливным каналом клапана. Управляющий клапан является двухседельным. Затвор управляющего клапана выполнен составным из двух запорных элементов, на шток одного из которых свободно насажен второй, прижимаемый к упору штока регулируемой пружиной. При этом расстояние между запорными поверхностями упомянутых запорных элементов меньше расстояния между уплотнительными поверхностями их седел. При исходном положении затвора управляющего клапана первый из упомянутых запорных элементов находится в контакте со своим седлом и разобщает полость управления основного запорно-регулирующего элемента с выходным сливным каналом клапана, а второй запорный элемент смещен относительно своего седла и открывает рабочее окно, через которое полость управления основного запорно-регулирующего элемента сообщается с входным каналом клапана [2]. The closest in technical essence to the claimed object is a drain valve adopted as a prototype, designed to bypass fluid from a high-pressure cavity into a low-pressure cavity and containing a housing with inlet and outlet drain channels, a main locking and regulating element installed in the housing cavity, forming with the body of the control cavity, on the side of which the effective area of the locking element is larger than its effective area on the input channel side, and the control valve n, the inlet cavity of which, together with the control cavity of the main locking-regulating element, is connected to the inlet channel by means of a throttle channel, and the outlet cavity is connected to the outlet drain channel of the valve. The control valve is two-seat. The shutter of the control valve is made of two locking elements, one of which is freely mounted on the rod of the second, pressed against the rod stop by an adjustable spring. The distance between the locking surfaces of said locking elements is less than the distance between the sealing surfaces of their seats. In the initial position of the shutter of the control valve, the first of the said locking elements is in contact with its seat and separates the control cavity of the main locking and regulating element with the outlet drain channel of the valve, and the second locking element is offset from its seat and opens the working window through which the control cavity of the main the locking regulating element communicates with the inlet of the valve [2].

При смещении затвора управляющего клапана из исходной в рабочую позицию первый запорный элемент этого затвора отходит от своего седла, сообщая полость управления основного запорно-регулирующего элемента клапана с выходным сливным каналом, а второй запорный элемент прижимается к соответствующему седлу пружиной. При этом второй подпружиненный запорный элемент в совокупности с другими элементами работает как клапан разности давлений, установленный между входным каналом клапана и входной полостью управляющего клапана, поддерживая давление в этой полости и соответственно в соединенной с ней полости управления основного запорно-регулирующего элемента меньшим по сравнению с давлением во входном канале на величину, пропорциональную усилию предварительного поджатия регулируемой пружины, при условии, что текущее давление в выходном сливном канале клапана меньше давления в его входном канале на величину, превышающую давление настройки упомянутого клапана разности давлении. When the shutter of the control valve is displaced from the initial position to the working position, the first locking element of this valve moves away from its seat, communicating the control cavity of the main locking and regulating element of the valve with the outlet drain channel, and the second locking element is pressed against the corresponding saddle by a spring. In this case, the second spring-loaded shut-off element in combination with other elements acts as a pressure differential valve installed between the valve inlet and the control valve inlet, maintaining the pressure in this cavity and, accordingly, in the control cavity of the main locking-regulating element less than the pressure in the inlet channel by an amount proportional to the preload force of the adjustable spring, provided that the current pressure in the outlet outlet channel the valve is less than the pressure in its inlet channel by an amount greater than the setting pressure of said differential pressure valve.

В рассматриваемом случае увеличение давления в выходном сливном канале клапана влечет за собой увеличение подъемной силы, действующей на основной запорно-регулирующий элемент, и при прочих равных условиях последний смещается относительно своего седла, выполненного в корпусе, в направлении открытия, если он еще не дошел до упора. Это сопровождается увеличением площади проходного сечения рабочего окна между входным и выходным каналами клапана. При увеличении давления в выходном сливном канале клапана до предельно допустимого значения (из условия ограничения величины повышения давления в присоединенной к выходному каналу клапана сливной гидролинии), равного разности между давлением во входном канале и величиной настройки клапана разности давлений, или до величины, превышающей это значение, проходное сечение клапана разности давлений закрывается. Второй запорный элемент управляющего клапана прижимается регулируемой пружиной к своему седлу, разобщая входную полость управляющего клапана и соединенную с ней полость управления основного запорно-регулирующего клапана с входным каналом. В результате давление в полости управления основного клапана начинает изменяться так же, как и давление в выходном канале клапана. Увеличение давления в выходном канале клапана в указанной ситуации влечет за собой при прочих равных условиях (в силу того, что эффективная площадь основного запорно-регулирующего элемента со стороны полости управления больше его эффективной площади со стороны выходного канала) уменьшение результирующей подъемной силы, действующей со стороны рабочей жидкости на основной запорно-регулирующий элемент, что должно сопровождаться смещением последнего в направлении его седла и уменьшением площади проходного сечения рабочего окна между входным и выходным каналами клапана. Уменьшение площади проходного сечения рабочего окна между входным и выходным каналами клапана приводит к уменьшению расхода рабочей жидкости через него, что снижает интенсивность дальнейшего нарастания давления в выходном канале клапана. In the case under consideration, an increase in pressure in the outlet outlet channel of the valve entails an increase in the lifting force acting on the main locking-regulating element, and ceteris paribus the latter is displaced relative to its seat made in the housing in the opening direction, if it has not yet reached emphasis. This is accompanied by an increase in the area of the bore of the working window between the inlet and outlet channels of the valve. When the pressure in the outlet valve channel increases to the maximum permissible value (from the condition for limiting the magnitude of the pressure increase in the drain hydraulic line connected to the valve outlet channel), equal to the difference between the pressure in the inlet channel and the pressure difference valve setting, or to a value exceeding this value , the bore of the differential pressure valve closes. The second locking element of the control valve is pressed by an adjustable spring to its seat, separating the input cavity of the control valve and the control cavity of the main locking-control valve connected to it with the inlet channel. As a result, the pressure in the control cavity of the main valve begins to change in the same way as the pressure in the outlet channel of the valve. An increase in pressure in the outlet channel of the valve in this situation entails ceteris paribus (due to the fact that the effective area of the main locking and regulating element on the side of the control cavity is greater than its effective area on the side of the output channel), a decrease in the resulting lifting force acting on the side working fluid to the main locking and regulating element, which should be accompanied by a shift of the latter in the direction of its seat and a decrease in the area of the passage section of the working window between one and output channels of the valve. The reduction in the area of the bore of the working window between the inlet and outlet channels of the valve leads to a decrease in the flow rate of the working fluid through it, which reduces the intensity of a further increase in pressure in the outlet channel of the valve.

Сливные клапаны, как правило, используются для того, чтобы путем соединения некоторого участка гидросистемы, присоединенного к входному каналу клапана, со сливной гидролинией, присоединенной к выходному сливному каналу клапана, понизить давление рабочей жидкости на указанном участке (путем ее слива) до величины, близкой к исходному значению давления в сливной гидролинии. В силу вышесказанного сливной клапан работает в условиях изменения давления в его входном канале в широком диапазоне. Его параметры, в частности эффективные площади основного запорно-регулирующего элемента со стороны входного и выходного каналов и полости управления, а также усилие предварительного поджатия пружины основного запорно-регулирующею элемента, выбираются таким образом, чтобы проходное сечение основного запорно-регулирующего элемента при подаче управляющего сигнала (при смещении затвора управляющего клапана из исходной в рабочую позицию) гарантированно открывалось при минимально возможных значениях давления в его входном и выходном каналах. Drain valves, as a rule, are used in order to reduce the pressure of the working fluid in the indicated section (by draining it) to a value close by connecting a certain section of the hydraulic system connected to the valve inlet channel to a drain line connected to the valve outlet channel to the initial pressure value in the drain hydroline. By virtue of the foregoing, the drain valve operates in a wide range of pressure changes in its inlet channel. Its parameters, in particular, the effective areas of the main locking and regulating element from the input and output channels and the control cavity, as well as the force of the preliminary spring preload of the main locking and regulating element, are selected so that the passage section of the main locking and regulating element when the control signal is applied (when the control valve shutter is displaced from the initial to the operating position) it is guaranteed to open at the lowest possible pressure values in its inlet and outlet chamber Alah.

Очевидно, что опасность чрезмерного повышения давления в выходном канале клапана и присоединенной к нему сливной гидролинии при открытии проходного сечения клапана наиболее велика при максимальном рабочем давлении во входном канале клапана. Для исключения при этом превышения давлением в выходном канале клапана некоторого заранее заданного максимально допустимого значения сливного давления в соответствии с принципом действия рассматриваемого клапана входящий в его состав клапан разности давлений должен быть настроен на величину перепада давлений, не большую разности максимально допустимых значений давления во входном и выходном каналах клапана. Поскольку эта разность в реальных условиях эксплуатации сливных клапанов, как правило, во много раз превышает разность минимально возможных значений давления во входном и выходном каналах клапана, то при высоком значении давления во входном канале клапана, достижении давлением в выходном канале клапана максимально допустимого сливного давления и закрытии проходного сечения клапана разности давлений, входящего в состав известного клапана, проходное сечение основного запорно-регулирующего элемента может закрыться лишь при увеличении давления на его выходе до величины, равной разности текущего и минимально возможного значений давления в его входном канале, сложенной с минимально возможным давлением в выходном канале клапана. В силу этого в реальных условиях эксплуатации известного клапана не исключается многократное повышение давления в его выходном канале и соответственно в присоединенной к нему сливной гидролинии (при гидравлических ударах в последней) сверх максимально допустимого значения, что является существенным недостатком рассмотренного технического решения. Obviously, the risk of excessive pressure increase in the valve outlet channel and the drain hydraulic line attached to it when opening the valve cross section is greatest with the maximum working pressure in the valve inlet channel. In order to exclude the fact that the pressure in the outlet channel of the valve exceeds a certain predetermined maximum allowable value of the drain pressure in accordance with the principle of operation of the valve in question, the pressure difference valve included in its composition must be set to a pressure drop that is not greater than the difference in the maximum allowable pressure values in the inlet and valve outlet channels. Since this difference under actual operating conditions of drain valves, as a rule, is many times greater than the difference between the minimum possible values of pressure in the inlet and outlet channels of the valve, when the pressure in the valve inlet channel is high, the pressure in the valve outlet channel reaches the maximum allowable drain pressure and closing the bore of the differential pressure valve, which is part of the known valve, the bore of the main locking-regulating element can close only with increasing pressure at its outlet to a value equal to the difference between the current and minimum possible values of pressure in its inlet channel, combined with the minimum possible pressure in the outlet channel of the valve. Because of this, in actual operating conditions of the known valve, a multiple increase in pressure in its outlet channel and, accordingly, in the drain hydroline connected to it (with hydraulic shocks in the latter) in excess of the maximum allowable value is possible, which is a significant drawback of the considered technical solution.

Технической задачей, решаемой изобретением, является снижение величины повышения давления в выходном канале клапана и присоединенной к нему сливной гидролинии при работе клапана в условиях изменения давления в его входном канале в широком диапазоне и повышение надежности гидравлической системы. The technical problem solved by the invention is to reduce the magnitude of the increase in pressure in the outlet channel of the valve and the drain hydraulic line attached to it when the valve is operating under conditions of changing pressure in its inlet channel in a wide range and to increase the reliability of the hydraulic system.

Технической задачей, решаемой изобретением, является также ограничение величины максимального давления жидкости в выходном сливном канале клапана. The technical problem solved by the invention is also the limitation of the maximum fluid pressure in the outlet of the valve.

Следующей технической задачей является повышение стабильности ограничения величины максимального давления жидкости в выходном сливном канале клапана. уменьшение габаритов клапана и повышение его долговечности и надежности. The next technical task is to increase the stability of the limitation of the maximum fluid pressure in the outlet of the valve. reducing the size of the valve and increasing its durability and reliability.

Технической задачей, решаемой изобретением, является также ограничение скорости увеличения давления в выходном канале клапана и присоединенной к нему сливной гидролинии после подачи управляющего сигнала на открытие клапана (после открытия проходного сечения рабочего окна управляющего клапана). The technical problem solved by the invention is also to limit the rate of increase in pressure in the outlet channel of the valve and the drain line connected to it after applying a control signal to open the valve (after opening the passage section of the working window of the control valve).

Следующей технической задачей является расширение возможностей регулирования величины предельно допустимой скорости увеличения давления в выходном сливном канале клапана и обеспечение потребных динамических характеристик клапана (чувствительности к скорости изменения давления, устойчивости работы, быстродействия). The next technical task is to expand the ability to control the maximum permissible rate of increase in pressure in the outlet valve channel and provide the necessary dynamic characteristics of the valve (sensitivity to the rate of change of pressure, stability, speed).

Следующей технической задачей, решаемой изобретением, является повышение компактности клапана и его быстродействия. The next technical problem solved by the invention is to increase the compactness of the valve and its speed.

Для решения поставленной задачи в известном клапане для перепускания жидкости из полости высокого давления в полость низкого давления, содержащем корпус с входным и выходным сливным каналами, установленный в полости корпуса основной запорно-регулирующий элемент, образующий с корпусом полость управления, со стороны которой эффективная площадь запорно-регулирующего элемента больше его эффективной площади со стороны входного канала, и управляющий клапан, входная полость которого вместе с полостью управления основного запорно-регулирующего элемента посредством дроссельного канала соединена с входным каналом, а выходная полость - с выходным сливным каналом, согласно изобретению в линии, соединяющей выходную полость управляющего клапана с выходным сливным каналом, установлен клапан давления с нормально открытым проходным сечением с двумя противоположно расположенными по отношению к его золотнику полостями управления, первая из которых соединена с выходным сливным каналом. To solve the problem in a known valve for bypassing liquid from a high-pressure cavity into a low-pressure cavity, comprising a housing with inlet and outlet drain channels, a main locking and regulating element installed in the housing cavity, forming a control cavity with the housing, on the side of which the effective area is locking -regulating element is greater than its effective area from the inlet channel, and a control valve, the inlet cavity of which together with the control cavity of the main locking-regulating of the connecting element by means of a throttle channel is connected to the inlet channel, and the outlet cavity is connected to the outlet drain channel, according to the invention, in the line connecting the outlet cavity of the control valve to the outlet drain channel, a pressure valve with a normally open passage with two oppositely arranged with respect to it is installed spool control cavities, the first of which is connected to the outlet outlet channel.

В частных случаях исполнения клапан имеет следующие отличительные признаки. In special cases, the execution of the valve has the following distinctive features.

Согласно изобретению клапан давления выполнен в виде редукционного клапана прямого действия. According to the invention, the pressure valve is designed as a direct-acting pressure reducing valve.

Согласно изобретению вторая полость управления клапана давления соединена с гидролинией постоянного давления. According to the invention, a second pressure valve control cavity is connected to a constant pressure hydraulic line.

Согласно изобретению вторая полость управления клапана давления соединена с выходным сливным каналом через регулируемый дроссель, причем к этой полости дополнительно подсоединена упругая камера и в полости установлена пружина. According to the invention, the second control cavity of the pressure valve is connected to the outlet discharge channel through an adjustable throttle, and an elastic chamber is additionally connected to this cavity and a spring is installed in the cavity.

Согласно изобретению упругая камера выполнена с регулируемым объемом. According to the invention, the elastic chamber is made with an adjustable volume.

Согласно изобретению затвор управляющего клапана установлен в полости управления основного запорно-регулирующего элемента с возможностью перекрытия выполненного в нем осевого канала, сообщающего полость управления с выходным сливным каналом, при этом затвор управляющего клапана выполнен в форме стакана, в полости которого одним концом установлен золотник клапана давления, другой конец которого установлен с возможностью перекрытия выходного отверстия осевого канала. According to the invention, the control valve shutter is installed in the control cavity of the main locking-regulating element with the possibility of overlapping the axial channel made therein, communicating the control cavity with the outlet drain channel, the control valve shutter being made in the form of a cup, in the cavity of which a pressure valve spool is installed at one end , the other end of which is installed with the possibility of overlapping the outlet of the axial channel.

Установка клапана давления с нормально открытым проходным сечением с двумя противоположно расположенными по отношению к его золотнику полостями управления, первая из которых соединена с выходным сливным каналом, в линии, соединяющей выходную полость управляющего клапана с выходным сливным каналом, обеспечивает снижение величины повышения давления в выходном канале клапана и присоединенной к нему сливной гидролинии при работе клапана в условиях изменения давления в его входном канале в широком диапазоне, что приводит к повышению надежности гидравлической системы. The installation of a pressure valve with a normally open bore with two control cavities opposite to its spool, the first of which is connected to the outlet drain channel, in the line connecting the outlet cavity of the control valve to the outlet drain channel, reduces the pressure increase in the outlet channel the valve and the drain hydraulic line attached to it when the valve is operating under conditions of pressure changes in its inlet channel over a wide range, which leads to an increase in hydraulic system.

Выполнение клапана давления в виде редукционного клапана прямого действия ограничивает величину максимального давления жидкости в выходном сливном канале клапана уровнем настройки редукционного клапана. Редукционный клапан настраивается на величину максимально допустимого давления в сливной гидролинии, присоединенной к выходному каналу клапана. В случае, когда давление жидкости в выходном канале клапана и соответственно в соединенной с ним первой полости управления редукционного клапана меньше давления настройки редукционного клапана, проходное сечение рабочего окна последнего полностью открыто. При увеличении давления и выходном канале клапана до давления настройки редукционного клапана баланс сил, действующих на золотник редукционного клапана, изменяется таким образом, что указанный золотник смещается и направлении уменьшения площади проходного сечения открытого им рабочего окна, вследствие чего гидравлическая проводимость данного окна уменьшается (вплоть до нуля). В результате, уменьшается различие давлений в полости управления основного запорно-регулирующего элемента и во входном канале клапана, соединенных посредством дроссельного канала. Это влечет за собой изменение баланса сил, действующих на основной запорно-регулирующий элемент, таким образом, что результирующая сила оказывается направленной в сторону закрытия открытого им проходного сечения рабочего окна между входным и выходным сливным каналами. Происходит перемещение основного запорно-регулирующего элемента в направлении уменьшения площади указанного проходного сечения (вплоть до полного перекрытия рабочего окна). Уменьшение площади проходного сечения рабочего окна между входным и выходным каналами клапана приводит к уменьшению расхода рабочей жидкости через него, что предотвращает дальнейшее нарастание давления в выходном канале клапана. The design of the pressure valve in the form of a direct-acting pressure reducing valve limits the maximum liquid pressure in the valve outlet channel to the setting level of the pressure-reducing valve. The pressure reducing valve is adjusted to the maximum allowable pressure in the drain line connected to the valve outlet. In the case when the fluid pressure in the outlet channel of the valve and, accordingly, in the first control cavity of the pressure reducing valve connected to it is less than the pressure setting of the pressure reducing valve, the passage section of the working window of the latter is fully open. When the pressure increases and the valve outlet channel is up to the pressure of the pressure reducing valve, the balance of forces acting on the pressure valve spool changes so that the said valve moves to the direction of decreasing the passage area of the working window opened by it, as a result of which the hydraulic conductivity of this window decreases (up to zero). As a result, the difference in pressure in the control cavity of the main locking-regulating element and in the inlet channel of the valve connected by a throttle channel is reduced. This entails a change in the balance of forces acting on the main locking and regulating element, so that the resulting force is directed towards closing the open passage section of the working window between the input and output drain channels. There is a movement of the main locking and regulating element in the direction of decreasing the area of the specified bore (up to the complete overlap of the working window). The decrease in the area of the bore of the working window between the inlet and outlet channels of the valve leads to a decrease in the flow rate of the working fluid through it, which prevents a further increase in pressure in the outlet channel of the valve.

Давление настройки редукционного клапана прямого действия определяется усилием предварительного поджатия пружины, используемой в его конструкции, и величиной давления во второй полости управления редукционного клапана, в которой установлена пружина, то есть в пружинной полости, а при отсутствии в конструкции клапана пружины величиной давления во второй полости управления. Поскольку при работе редукционного клапана в режиме редуцирования давления изменяется положение его золотника, то при применении в конструкции клапана пружины изменяются величина деформации этой пружины, а следовательно, и текущее усилие ее деформации, в результате чего давление на выходе редукционного клапана тоже изменяется, то есть не поддерживается стабильным. The setting pressure of a direct-acting pressure reducing valve is determined by the pre-pressing force of the spring used in its design and the pressure in the second control cavity of the pressure-reducing valve in which the spring is installed, that is, in the spring cavity, and in the absence of the spring valve design, the pressure in the second cavity management. Since the position of its spool changes during the operation of the pressure reducing valve in the pressure reduction mode, when applied to the design of the spring valve, the strain value of this spring changes, and therefore the current deformation force, as a result of which the pressure at the output of the pressure reducing valve also changes, i.e. maintained stable.

Для повышения стабильности поддержания давления на выходе редукционного клапана прямого действия в нем необходимо использовать пружину с малым коэффициентом жесткости. Однако снижение коэффициента жесткости пружины, применяемой в клапане, при прочих равных условиях приводит к увеличению ее длины и соответственно габаритов гидроаппарата в целом. Известно также, что пружины являются одним из наименее долговечных элементов гидромеханических конструкций. To increase the stability of maintaining pressure at the outlet of a direct-acting pressure reducing valve, it is necessary to use a spring with a low stiffness coefficient in it. However, a decrease in the stiffness coefficient of the spring used in the valve, ceteris paribus, leads to an increase in its length and, accordingly, the dimensions of the hydraulic unit as a whole. It is also known that springs are one of the least durable elements of hydromechanical structures.

Соединение второй полости управления клапана давления с гидролинией постоянного давления и выполнение клапана давления в данном случае без пружины обеспечивает повышение стабильности ограничения величины максимального давления жидкости в выходном сливном канале клапана, уменьшение габаритов клапана и повышение его долговечности и надежности. The connection of the second control cavity of the pressure valve with a constant pressure hydraulic line and the implementation of the pressure valve in this case without a spring provides increased stability of limiting the maximum liquid pressure in the outlet valve channel, reducing the size of the valve and increasing its durability and reliability.

Выполнение второй полости управления клапана давления соединенной с выходным сливным каналом через регулируемый дроссель, подсоединение к этой полости дополнительно упругой камеры и установка в полости пружины обеспечивают реагирование на скорость увеличения давления в выходном сливном канале клапана, за счет чего достигается плавный характер изменений давления в выходном канале клапана и присоединенной к нему сливной гидролинии после подачи управляющего сигнала на открытие клапана (после открытия проходного сечения рабочего окна управляющего клапана). The execution of the second pressure valve control cavity connected to the outlet drain channel through an adjustable throttle, the connection of an additional elastic chamber to this cavity, and the installation of a spring in the cavity provide a response to the rate of increase in pressure in the outlet valve drain channel, thereby achieving a smooth pattern of pressure changes in the outlet channel the valve and the drain hydraulic line attached to it after applying a control signal to open the valve (after opening the passage section of the working window control valve).

Использование в соединении второй (пружинной) полости управления клапана давления с выходным сливным каналом регулируемого дросселя обеспечивает возможность регулирования величины предельно допустимой скорости увеличения давления в выходном сливном канале клапана. Use in connection of the second (spring) cavity of the control valve pressure with the outlet drain channel of an adjustable throttle provides the ability to control the maximum permissible rate of pressure increase in the outlet drain channel of the valve.

Выполнение упругой камеры с регулируемым объемом расширяет возможности регулирования величины предельно допустимой скорости увеличения давления в выходном сливном канале клапана и обеспечения потребных динамических характеристик клапана (чувствительности к скорости изменения давления, устойчивости работы, быстродействия). The implementation of an elastic chamber with an adjustable volume expands the possibilities of regulating the maximum permissible rate of pressure increase in the outlet channel of the valve and providing the necessary dynamic characteristics of the valve (sensitivity to the rate of change of pressure, stability of operation, speed).

При возрастании давления в выходном сливном канале клапана после открытия проходного сечения между его входным и выходным каналами возрастает также давление в соединенных с выходным каналом первой и второй полостях управления под обоими торцами золотника клапана давления. Поскольку ко второй (пружинной) полости управления клапана давления подключена упругая камера (с регулируемым объемом), то при изменении в указанной полости и соответственно в упругой камере давления появляется течение жидкости через регулируемый дроссель и на нем создается перепад давления, значение которого при фиксированных параметрах дросселя и упругой камеры зависит от величины производной по времени от давления в выходном сливном канале клапана, то есть от скорости изменения давления в упомянутом канале. В силу данного обстоятельства в рассматриваемом случае давление во второй (пружинной) полости управления клапана давления оказывается меньше давления в выходном сливном канале и непосредственно соединенной с ним первой полости управления клапана, и со стороны жидкости, находящейся в подторцевых полостях золотника клапана давления, на золотник в направлении второй (пружинной) полости управления действует осевая сила, определяемая скоростью изменения давления в выходном канале. При некотором предельном значении скорости нарастания давления в выходном сливном канале клапана перепад давления на регулируемом дросселе и в полостях под торцами золотника клапана давления достигает величины, при которой осевая сила, действующая со стороны жидкости на золотник, превышает усилие предварительного поджатия пружины клапана давления. Золотник клапана давления смещается в направлении второй (пружинной) полости управления, уменьшая площадь проходного сечения рабочего окна клапана давления (которое нормально открыто), вследствие чего гидравлическая проводимость данного окна уменьшается (вплоть до нуля). В результате, уменьшается различие давлений в полости управления основного запорно-регулирующего элемента и во входном канале клапана, соединенных посредством дроссельного канала. Это влечет за собой изменение баланса сил, действующих на основной запорно-регулирующий элемент, таким образом, что результирующая сила оказывается направленной в сторону закрытия открытого им проходного сечения рабочего окна между входным и выходным сливным каналами. Происходит перемещение основного запорно-регулирующего элемента в направлении уменьшения площади указанного проходного сечения (вплоть до полного перекрытия рабочего окна). Уменьшение площади проходного сечения рабочего окна между входным и выходным каналами клапана приводит к уменьшению расхода рабочей жидкости через него, что предотвращает дальнейшее увеличение скорости нарастания давления в выходном канале клапана. С учетом того обстоятельства, что объем жидкости, подлежащей перепуску через клапан из полости высокого давления в полость низкого давления, имеет вполне определенную величину и, как правило, давление в полости высокого давления по мере выхода из нее жидкости падает до величины, близкой к исходному давлению в полости низкого давления, ограничение значения скорости нарастания давления в выходном сливном канале клапана на соответствующем уровне исключает повышение давления в выходном канале клапана и присоединенной к нему сливной гидролинии сверх максимально допустимого значения давления в них при монотонном характере переходных процессов по изменению давления. With increasing pressure in the outlet outlet channel of the valve after opening the passage section between its inlet and outlet channels, the pressure also increases in the first and second control cavities connected to the outlet channel under both ends of the pressure valve spool. Since an elastic chamber (with an adjustable volume) is connected to the second (spring) cavity of the pressure valve control, when a pressure changes in the indicated cavity and, accordingly, in the elastic chamber, a liquid flows through an adjustable throttle and a pressure drop is created on it, the value of which with fixed parameters of the throttle and the elastic chamber depends on the value of the time derivative of the pressure in the outlet valve channel, that is, on the rate of change of pressure in the channel. Due to this circumstance, in the case under consideration, the pressure in the second (spring) cavity of the pressure valve control turns out to be less than the pressure in the outlet channel and the first valve control cavity directly connected to it, and on the side of the liquid located in the sub-end cavities of the pressure valve spool the direction of the second (spring) control cavity acts axial force, determined by the rate of change of pressure in the output channel. At a certain limiting value of the pressure rise rate in the valve outlet channel, the pressure drop across the adjustable throttle and in the cavities under the ends of the pressure valve spool reaches a value at which the axial force exerted by the fluid from the side of the valve exceeds the force of preloading of the pressure valve spring. The pressure valve spool shifts toward the second (spring) control cavity, decreasing the area of the bore of the working window of the pressure valve (which is normally open), as a result of which the hydraulic conductivity of this window decreases (down to zero). As a result, the difference in pressure in the control cavity of the main locking-regulating element and in the inlet channel of the valve connected by a throttle channel is reduced. This entails a change in the balance of forces acting on the main locking and regulating element, so that the resulting force is directed towards closing the open passage section of the working window between the input and output drain channels. There is a movement of the main locking and regulating element in the direction of decreasing the area of the specified bore (up to the complete overlap of the working window). The reduction in the area of the bore of the working window between the inlet and outlet channels of the valve leads to a decrease in the flow rate of the working fluid through it, which prevents a further increase in the rate of increase in pressure in the outlet channel of the valve. Taking into account the fact that the volume of liquid to be passed through the valve from the high-pressure cavity to the low-pressure cavity has a definite value and, as a rule, the pressure in the high-pressure cavity as the liquid exits from it drops to a value close to the initial pressure in a low-pressure cavity, limiting the value of the rate of increase in pressure in the outlet valve of the valve at an appropriate level eliminates the increase in pressure in the outlet of the valve and the drain hydrol attached to it lines in excess of the maximum allowable pressure in them with the monotonous nature of the transition processes for pressure changes.

Установка затвора управляющего клапана в полости управления основного запорно-регулирующего элемента с возможностью перекрытия выполненного в нем осевого канала, сообщающего полость управления с выходным сливным каналом, выполнение при этом затвора управляющего клапана в форме стакана, в полости которого одним концом установлен золотник клапана давления, другой конец которого установлен с возможностью перекрытия выходного отверстия осевого канала, приводит к повышению компактности клапана и повышению его быстродействия за счет рациональной компоновки и сокращения количества гидролиний. Installing the control valve shutter in the control cavity of the main locking-regulating element with the possibility of overlapping the axial channel made therein, communicating the control cavity with the outlet drain channel, while performing the shutter of the control valve in the form of a cup, in the cavity of which a pressure valve spool is installed at one end and the other the end of which is installed with the possibility of blocking the outlet of the axial channel, leads to an increase in the compactness of the valve and to an increase in its speed due to ionalnoy layout and reduce the number of hydraulic lines.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена конструктивная схема клапана для перепускания жидкости из полости высокого давления в полость низкого давления, клапан давления выполнен в виде редукционного клапана прямого действия; на фиг.2 - конструктивная схема клапана, где вторая (пружинная) полость управления клапана давления соединена с упругой камерой регулируемого объема и через регулируемый дроссель с выходным сливным каналом; на фиг.3 - конструктивная схема клапана с размещением управляющего клапана и клапана давления в полости управления основного запорно-регулирующего элемента. The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a structural diagram of a valve for bypassing fluid from a high pressure cavity into a low pressure cavity, the pressure valve is made in the form of a direct-acting pressure reducing valve; figure 2 is a structural diagram of the valve, where the second (spring) cavity of the pressure valve control is connected to an elastic chamber of adjustable volume and through an adjustable throttle with an outlet drain channel; figure 3 - structural diagram of the valve with the placement of the control valve and pressure valve in the control cavity of the main locking-regulating element.

Клапан для перепускания жидкости из полости высокого давления в полость низкого давления содержит корпус 1 с входным и выходным сливным каналами 2, 3 соответственно. В корпусе 1 установлен основной запорно-регулирующий элемент 4, выполненный в виде тела вращения ступенчатой формы, который образует с корпусом 1 полость 5 управления. Эффективная площадь запорно-регулиругощего элемента 4 со стороны полости управления 5 больше его эффективной площади со стороны входного канала 2. В состав клапана входит управляющий клапан 6, входная полость 7 которого вместе с полостью 5 управления основного запорно-регулирующего элемента 4 посредством дроссельного канала 8 соединена с входным каналом 2, а выходная полость 9 - с выходным сливным каналом 3. The valve for bypassing the liquid from the high-pressure cavity to the low-pressure cavity contains a housing 1 with inlet and outlet drain channels 2, 3, respectively. In the housing 1, a main locking and regulating element 4 is installed, made in the form of a step-shaped rotation body, which forms a control cavity 5 with the housing 1. The effective area of the locking-regulating element 4 from the side of the control cavity 5 is larger than its effective area from the side of the input channel 2. The valve includes a control valve 6, the input cavity 7 of which together with the control cavity 5 of the main locking-regulating element 4 is connected via a throttle channel 8 with an input channel 2, and the output cavity 9 - with the output drain channel 3.

Гидравлическая проводимость дроссельного канала 8 выбирается таким образом, чтобы при открытом проходном сечении рабочего окна управляющего клапана 6 обеспечивалось гарантированное открытие проходного сечения рабочего окна между входным и выходным каналами 2 и 3 клапана основным запорно-регулирующим элементом 4 при любых значениях давления жидкости (в пределах рабочего диапазона) в его входном и выходном каналах 2 и 3. The hydraulic conductivity of the throttle channel 8 is selected in such a way that when the passage section of the operating window of the control valve 6 is open, the passage section of the working window between the inlet and outlet channels 2 and 3 of the valve is guaranteed to be opened by the main locking and regulating element 4 at any liquid pressure (within the working range) in its input and output channels 2 and 3.

Управляющий клапан 6 может быть расположен как за пределами основного запорно-регулирующего элемента 4 (см. фиг.1), так и непосредственно в полости 5 управления основного запорно-регулирующего элемента 4 (см. фиг.2, 3). В последнем случае полость управления 5 основного запорно-регулирующего элемента 4 одновременно является входной полостью 7 управляющего клапана 6. Полость 5 управления может сообщаться с входным каналом 2 через входную полость 7 управляющего клапана 6 (см. фиг.1). При исполнении конструкции клапана указанным образом расширяются возможности демпфирования колебаний основного запорно-регулирующего элемента 4 относительно корпуса 1 и обеспечения требуемых динамических характеристик работы клапана в целом. The control valve 6 can be located both outside the main locking and regulating element 4 (see Fig. 1), and directly in the control cavity 5 of the main locking and regulating element 4 (see Fig. 2, 3). In the latter case, the control cavity 5 of the main locking-regulating element 4 is simultaneously the input cavity 7 of the control valve 6. The control cavity 5 can communicate with the input channel 2 through the input cavity 7 of the control valve 6 (see Fig. 1). When executing the valve design in this way, the possibilities of damping the oscillations of the main locking-regulating element 4 relative to the housing 1 and expanding the required dynamic characteristics of the valve as a whole are expanded.

В линии 10, соединяющей выходную полость 9 управляющего клапана 6 с выходным сливным каналом 3, установлен клапан давления 11 с нормально открытым проходным сечением с двумя противоположно расположенными по отношению к его золотнику полостями управления 12 и 13 соответственно, первая из которых (12) соединена с выходным сливным каналом 3. В одном из вариантов исполнения клапан давления 11 выполнен в виде редукционного клапана прямого действия, у которого вторая (пружинная) полость управления 13 соединена с дренажной гидролинией (см. фиг.1). In the line 10 connecting the outlet cavity 9 of the control valve 6 with the outlet drain channel 3, a pressure valve 11 is installed with a normally open passage section with two control cavities 12 and 13, respectively opposite to its spool, the first of which (12) is connected to outlet drain channel 3. In one embodiment, the pressure valve 11 is made in the form of a direct-pressure reducing valve, in which the second (spring) control cavity 13 is connected to the drainage hydraulic line (see Fig. 1).

В другом варианте исполнения клапана вторая (пружинная) полость управления 13 клапана давления 11 соединена с выходным сливным каналом 3 через регулируемый дроссель 14, причем к этой полости 13 дополнительно подсоединена упругая камера 15, выполненная с регулируемым объемом (см. фиг.2). In another embodiment of the valve, the second (spring) control cavity 13 of the pressure valve 11 is connected to the outlet discharge channel 3 through an adjustable throttle 14, and an elastic chamber 15 made with an adjustable volume is additionally connected to this cavity 13 (see FIG. 2).

В наиболее компактном варианте исполнения затвор 16 управляющего клапана 6 установлен в полости 5 управления основного занорно-регулирующего элемента 4 с возможностью перекрытия выполненного в нем осевого канала 17, сообщающего полость 5 управления с выходным сливным каналом 3 (см. фиг.3). При этом затвор 16 управляющего клапана 6 выполнен в форме стакана (16), в полости которого одним концом установлен золотник 18 клапана давления 11, другой конец которого, снабженный запорной поверхностью, установлен с возможностью перекрытия выходного отверстия осевого канала 17. В исходном положении управляющего клапана 6, когда он затвором 16 перекрывает осевой канал 17, выполненный в основном запорно-регулирующем элементе 4, расстояние между запорной поверхностью золотника 18 и ответной поверхностью основного запорно-регулирующего элемента 4 превышает рабочий ход управляющего клапана 6 на величину, выбираемую таким образом, чтобы соответствующая площадь проходного сечения рабочего окна между запорной поверхностью золотника 18 и ответной поверхностью основного запорно-регулирующего элемента 4 обеспечивала протекание жидкости при незначительных потерях давления. In the most compact embodiment, the shutter 16 of the control valve 6 is installed in the control cavity 5 of the main zorno-regulating element 4 with the possibility of overlapping the axial channel 17 made in it, which communicates the control cavity 5 with the outlet drain channel 3 (see Fig. 3). In this case, the shutter 16 of the control valve 6 is made in the form of a glass (16), in the cavity of which one end has a spool 18 of the pressure valve 11, the other end of which, provided with a locking surface, is installed with the possibility of overlapping the outlet of the axial channel 17. In the initial position of the control valve 6, when it closes the axial channel 17 made in the main locking and regulating element 4 with a shutter 16, the distance between the locking surface of the spool 18 and the counter surface of the main locking and regulating element 4 exceeds the working stroke of the control valve 6 by an amount chosen so that the corresponding passage area of the working window between the locking surface of the spool 18 and the counter surface of the main locking and regulating element 4 ensures fluid flow with slight pressure loss.

В конструкции клапана, показанной на фиг.3, первая полость управления 12 клапана давления 11 совмещена с выходным сливным каналом 3. Вторая полость управления 13 клапана давления 11 посредством канала 19 соединена с гидролинией постоянного давления (на фиг.3 гидролиния постоянного давления не показана), равного максимально допустимому давлению в выходном канале 3 клапана и присоединенной к нему сливной гидролинии (на фиг.3 сливная гидролиния не показана). Во второй полости управления 13 может быть размещена пружина, и данная полость посредством канала 19 может быть соединена с дренажной гидролинией. В другом варианте исполнения клапана полость 13 может быть соединена через регулируемый дроссель, встроенный в управляющий клапан 6, с выходным сливным каналом 3 и посредством канала 19 - с упругой камерой, выполненной с регулируемым объемом (на фиг.3 такое исполнение не показано). In the valve design shown in FIG. 3, the first control cavity 12 of the pressure valve 11 is aligned with the outlet drain channel 3. The second control cavity 13 of the pressure valve 11 is connected via the channel 19 to a constant pressure hydraulic line (a constant pressure hydraulic line is not shown in FIG. 3) equal to the maximum allowable pressure in the outlet channel 3 of the valve and the drain hydroline connected thereto (the drain hydroline is not shown in FIG. 3). In the second control cavity 13, a spring can be placed, and this cavity through the channel 19 can be connected to the drainage hydraulic line. In another embodiment of the valve, the cavity 13 can be connected through an adjustable throttle integrated in the control valve 6, with the outlet drain channel 3 and through the channel 19 with an elastic chamber made with an adjustable volume (this embodiment is not shown in Fig. 3).

Клапан для перепускания жидкости из полости высокого давления в полость низкого давления работает следующим образом. The valve for bypassing fluid from the high-pressure cavity to the low-pressure cavity works as follows.

При закрытом проходном сечении управляющего клапана 6 давление и полости управления 5 имеет такое же значение, как и во входном канале 2 клапана. Поскольку эффективная площадь запорно-регулирующего элемента 4 со стороны полости управления 5 больше его эффективной площади со стороны входного канала 2, то в данном случае результирующая сила, действующая со стороны жидкости на основной запорно-регулирующий элемент 4, прижимает последний к его седлу, выполненному и корпусе 1, и входной и выходной сливной каналы 2 и 3 клапана являются разобщенными (проходное сечение клапана закрыто). With the passage section of the control valve 6 closed, the pressure and control cavities 5 have the same value as in the valve inlet 2. Since the effective area of the locking and regulating element 4 from the side of the control cavity 5 is larger than its effective area from the side of the inlet channel 2, in this case, the resulting force acting from the liquid side on the main locking and regulating element 4 presses the latter to its saddle, made and case 1, and the inlet and outlet drain channels 2 and 3 of the valve are disconnected (the bore of the valve is closed).

При открытии проходного сечения рабочего окна управляющего клапана 6 (управление клапаном 6 может осуществляться вручную, а также посредством привода любого типа) происходит движение жидкости из входного канала 2 через дроссельный канал 8, входную полость 7 управляющего клапана 6, его открытое проходное сечение, выходную полость 9 управляющего клапана 6, линию 10, нормально открытое проходное сечение клапана давления 11 в выходной сливной канал 3 клапана. Вследствие потерь давления в дроссельном канале 8 давление во входной полости 7 управляющего клапана 6 и соединенной с ней полости управления 5 оказывается меньше, чем давление жидкости во входном канале 2 клапана. В результате этого результирующая сила, действующая со стороны жидкости на основной запорно-регулирующий элемент 4, оказывается направленной в сторону полости управления 5, и основной запорно-регулирующий элемент 4 открывает проходное сечение рабочего окна между входным 2 и выходным 3 каналами клапана. Если при перетекании жидкости из входного канала 2 в выходной сливной канал 3 клапана давление жидкости в канале 3 повысится до уровня настройки клапана давления 11, выполненного в виде редукционного клапана (11) прямого действия (см фиг.1), то проходное сечение рабочего окна клапана давления 11 прикрывается, вследствие чего гидравлическая проводимость данного окна и расход жидкости через него, а следовательно, и расход через дроссельный канал 8, соединенный с клапаном давления 11 последовательно, уменьшаются (вплоть до нуля). Потери давления в дроссельном канале 8 также уменьшаются и соответственно уменьшается различие давлений в полости управления 5 основного запорно-регулирующего элемента 4 и во входном канале 2 клапана. Это влечет за собой изменение баланса сил, действующих на основной запорно-регулирующий элемент 4, таким образом, что результирующая сила оказывается направленной в сторону закрытия открытого им проходного сечения рабочего окна между входным 2 и выходным 3 каналами. В результате этого, вне зависимости от величины текущего значения давления жидкости во входном канале 2 клапана, происходит перемещение основного запорно-регулирующего элемента 4 в направлении уменьшения площади указанного проходного сечения (вплоть до полного перекрытия рабочего окна). Уменьшение площади проходного сечения рабочего окна между входным и выходным каналами клапана приводит к уменьшению расхода рабочей жидкости через него, что исключает дальнейшее нарастание давления в выходном канале клапана. When you open the passage section of the working window of the control valve 6 (valve 6 can be controlled manually, as well as by any type of actuator), the fluid moves from the inlet channel 2 through the throttle channel 8, the inlet cavity 7 of the control valve 6, its open passage, the outlet cavity 9 of the control valve 6, line 10, normally open passage section of the pressure valve 11 into the outlet drain channel 3 of the valve. Due to pressure losses in the throttle channel 8, the pressure in the inlet cavity 7 of the control valve 6 and the associated control cavity 5 is less than the fluid pressure in the inlet channel 2 of the valve. As a result of this, the resulting force acting on the liquid side of the main locking and regulating element 4 is directed towards the control cavity 5, and the main locking and regulating element 4 opens the passage section of the working window between the inlet 2 and outlet 3 of the valve channels. If, when liquid flows from the inlet channel 2 to the outlet drain channel 3 of the valve, the liquid pressure in the channel 3 rises to the level of adjustment of the pressure valve 11, made in the form of a direct-pressure reducing valve (11) (see Fig. 1), then the passage section of the valve working window pressure 11 is covered, as a result of which the hydraulic conductivity of this window and the flow rate of liquid through it, and therefore the flow rate through the throttle channel 8 connected to the pressure valve 11 in series, are reduced (up to zero). The pressure loss in the throttle channel 8 is also reduced and, accordingly, the difference in pressure in the control cavity 5 of the main locking-regulating element 4 and in the inlet channel 2 of the valve is reduced. This entails a change in the balance of forces acting on the main locking-regulating element 4, so that the resulting force is directed towards closing the open passage section of the working window between the input 2 and output 3 channels. As a result of this, regardless of the magnitude of the current value of the liquid pressure in the inlet channel 2 of the valve, the main locking and regulating element 4 moves in the direction of decreasing the area of the said passage section (until the working window is completely closed). The reduction in the area of the bore of the working window between the inlet and outlet channels of the valve leads to a decrease in the flow rate of the working fluid through it, which eliminates a further increase in pressure in the outlet channel of the valve.

Таким образом, при прикрытии проходного сечения рабочего окна клапана давления 11 прикрывается проходное сечение рабочего окна, открываемого основным запорно-регулирующим элементом 4, и в выходном сливном канале 3 клапана, а следовательно, и в присоединенной к нему сливной гидролинии, предотвращается повышение давления сверх того, на которое настроен клапан давления 11, выполненный в виде редукционного клапана прямого действия, вне зависимости от величины текущего значения давления жидкости во входном канале 2 клапана. Ограничение максимального давления жидкости в выходном канале 3 клапана снижает вероятность разрушения сливной гидролинии, нарушения герметичности имеющихся в ней стыковых соединений, в результате чего повышается долговечность сливной гидролинии и надежность гидравлической системы н целом. Thus, when covering the passage section of the working window of the pressure valve 11, the passage section of the working window, which is opened by the main locking-regulating element 4, and in the outlet drain channel 3 of the valve, and, therefore, in the drain hydraulic line connected to it, are covered, pressure increase is prevented. , which is configured with a pressure valve 11, made in the form of a direct-pressure reducing valve, regardless of the magnitude of the current value of the liquid pressure in the inlet channel 2 of the valve. The limitation of the maximum fluid pressure in the outlet channel 3 of the valve reduces the likelihood of destruction of the drain line, the leakage of the joints present in it, resulting in increased durability of the drain line and the reliability of the hydraulic system as a whole.

Для снижения влияния инерционности подвижных элементов клапана (запорно-регулирующего элемента 4 и золотника клапана давления 11) на характер изменения давления и величину повышения давления в выходном канале 3 клапана и присоединенной к нему сливной гидролинии после подачи управляющего сигнала на открытие клапана предусмотрено исполнение клапана давления 11 с соединением второй полости управления 13 данного клапана с выходным сливным каналом 3 через регулируемый дроссель 14, подсоединение к этой полости дополнительно упругой камеры 15 и установка в полости управления 13 пружины (см. фиг. 2). В случае использования указанной конструкции при возрастании давления в выходном сливном канале 3 клапана после открытия проходного сечения между его входным 2 и выходным 3 каналами возрастает также давление в соединенных с выходным каналом 3 полостях управления 12, 13 под обоими торцами золотника клапана давления 11. Поскольку ко второй (пружинной) полости управления 13 клапана давления подключена упругая камера 15, то при изменении в полости 13 и соответственно в упругой камере 15 давления появляется течение жидкости через регулируемый дроссель 14 и на нем создается перепад давления, значение которого при фиксированных параметрах дросселя 14 и упругой камеры 15 зависит от величины производной по времени от давления в выходном сливном канале 3 клапана, то есть от скорости изменения давления в упомянутом канале 3. В силу данного обстоятельства в рассматриваемом случае давление во второй (пружинной) полости управления 13 клапана давления 11 оказывается меньше давления в выходном сливном канале 3 и в непосредственно соединенной с ним первой полости управления 12 клапана, и со стороны жидкости, находящейся в подторцевых полостях 12, 13 золотника клапана давления 11, на золотник в направлении второй (пружинной) полости 13 действует осевая сила, определяемая скоростью изменения давления в выходном канале 3. При некотором предельном значении скорости нарастания давлении в выходном сливном канале 3 клапана перепад давления на регулируемом дросселе 14 и в полостях 12, 13 под обоими торцами золотника клапана давления 11 достигает величины, при которой осевая сила, действующая со стороны жидкости на золотник, превышает усилие предварительного поджатия пружины клапана давления 11. Золотник клапана давления 11 смещается в направлении второй (пружинной) полости управления 13, уменьшая площадь проходного сечения рабочего окна клапана давления 11 (которое нормально открыто), вследствие чего гидравлическая проводимость данного окна уменьшается (вплоть до нуля). В результате, уменьшается различие давлений в полости управления 5 основного запорно-регулирующего элемента 4 и во входном канале 2 клапана, соединенных посредством дроссельного канала 8. Это влечет за собой изменение баланса сил, действующих на основной запорно-регулирующий элемент 4, таким образом, что результирующая сила оказывается направленной в сторону закрытия открытого им проходного сечения рабочего окна между входным 2 и выходным 3 сливным каналами. Происходит перемещение основного занорно-регулирующего элементa 4 в направлении уменьшения площади указанного проходного сечения (вплоть до полного перекрытия рабочего окна). Уменьшение площади проходного сечения между входным 2 и выходным 3 каналами клапана приводит к уменьшению расхода рабочей жидкости через него, что предотвращает дальнейшее увеличение скорости нарастания давления в выходном канале 3 клапана. С учетом того, что объем жидкости, подлежащей перепуску через клапан из полости высокого давления в полость низкого давления, имеет вполне определенную величину и, как правило, давление в полости высокого давления по мере выхода из нее жидкости падает до величины, близкой к исходному давлению в полости низкого давления, ограничение значения скорости нарастания давления в выходном сливном канале 3 клапана на соответствующем уровне исключает повышение давления в выходном канале 3 клапана и присоединенной к нему сливной гидролинии сверх максимально допустимого значения давления в них при монотонном характере переходных процессов по изменению давления. To reduce the influence of the inertia of the movable elements of the valve (shut-off-regulating element 4 and the valve spool of pressure 11) on the nature of the pressure change and the magnitude of the pressure increase in the outlet channel 3 of the valve and the drain line connected to it after the control signal for opening the valve, a pressure valve 11 is provided with the connection of the second control cavity 13 of this valve with the outlet drain channel 3 through an adjustable throttle 14, connecting to this cavity an additional elastic chamber 15 and nstallation control spring 13 in the cavity (see. Fig. 2). In the case of using this design with increasing pressure in the outlet outlet channel 3 of the valve after opening the passage section between its inlet 2 and outlet 3 channels, the pressure also increases in the control cavities 12, 13 connected to the outlet channel 3 under both ends of the spool of the pressure valve 11. Since an elastic chamber 15 is connected to the second (spring) cavity of the control 13 of the pressure valve, then when a change in the cavity 13 and, accordingly, in the elastic chamber 15 of the pressure, a fluid flow through an adjustable dross 14 and a pressure drop is created on it, the value of which at fixed parameters of the throttle 14 and the elastic chamber 15 depends on the time derivative of the pressure in the outlet drain channel 3 of the valve, that is, on the rate of change of pressure in said channel 3. Due to this circumstance in this case, the pressure in the second (spring) control cavity 13 of the pressure valve 11 is less than the pressure in the outlet outlet channel 3 and in the first control cavity 12 of the valve directly connected to it, and from the side the bone located in the sub-end cavities 12, 13 of the pressure valve spool 11, the axial force acting on the spool in the direction of the second (spring) cavity 13 is determined by the rate of change of pressure in the output channel 3. At a certain limit value of the pressure rise rate in the output drain channel 3 of the valve the differential pressure on the adjustable throttle 14 and in the cavities 12, 13 under both ends of the spool of the pressure valve 11 reaches a value at which the axial force acting on the fluid side of the spool exceeds the force ceiling elements preload spring pressure valve 11. The pressure valve spool 11 is shifted in the direction of the second (spring) control cavity 13, reducing the flow area of the working pressure of the valve box 11 (which is normally open), whereby the hydraulic conductivity of the window is reduced (down to zero). As a result, the pressure difference in the control cavity 5 of the main locking and regulating element 4 and in the inlet channel 2 of the valve connected by the throttle channel 8 is reduced. This entails a change in the balance of forces acting on the main locking and regulating element 4, so that the resulting force is directed towards closing the open passage section of the working window between the inlet 2 and outlet 3 drain channels. There is a movement of the main zaorno-regulatory element 4 in the direction of decreasing the area of the said bore (up to the complete overlap of the working window). The reduction in the cross-sectional area between the inlet 2 and outlet 3 channels of the valve leads to a decrease in the flow rate of the working fluid through it, which prevents a further increase in the rate of increase in pressure in the outlet channel 3 of the valve. Considering the fact that the volume of liquid to be passed through the valve from the high-pressure cavity to the low-pressure cavity has a well-defined value and, as a rule, the pressure in the high-pressure cavity as the liquid exits from it drops to a value close to the initial pressure in low-pressure cavity, limiting the value of the rate of increase in pressure in the outlet channel 3 of the valve at an appropriate level eliminates the increase in pressure in the outlet channel 3 of the valve and the drain line connected to it in excess of permissible pressure maximum DUTY value therein a monotonic transient nature of the pressure change.

Плавный характер изменения давления в сливной гидролинии исключает ее вибрации, что способствует повышению долговечности данной линии. The smooth nature of the pressure change in the drain hydraulic line eliminates its vibration, which helps to increase the durability of this line.

Клапан с размещением управляющего клапана 6 и клапана давления 11 в полости управления 5 основного запорно-регулирующего элемента 4 (см. фиг.3) работает аналогичным образом и обеспечивает снижение величины повышения давления в выходном сливном канале 3 клапана, вне зависимости от величины текущего значения давления жидкости на входном канале 2, либо за счет ограничения величины максимального давления жидкости на выходе, либо за счет ограничения скорости изменения давления в выходном сливном канале 3 в случае, когда вторая полость управления 13 клапана давления 11 соединена с выходным сливным каналом 3 через регулируемый дроссель, к полости 13 дополнительно подсоединена упругая камера и в полости управления 13 установлена пружина (последний вариант исполнения клапана на фиг.3 не показан). The valve with the placement of the control valve 6 and the pressure valve 11 in the control cavity 5 of the main locking-regulating element 4 (see Fig. 3) works in a similar way and provides a decrease in the pressure increase in the outlet outlet channel 3 of the valve, regardless of the magnitude of the current pressure value fluid inlet channel 2, either by limiting the maximum fluid pressure at the outlet, or by limiting the rate of change of pressure in the outlet outlet channel 3 in the case when the second control cavity 13 of the pressure valve 11 is connected to the outlet drain channel 3 through an adjustable throttle, an elastic chamber is additionally connected to the cavity 13, and a spring is installed in the control cavity 13 (the last valve embodiment is not shown in FIG. 3).

Клапан для перепускания жидкости из полости высокого давления в полость низкого давления может быть использован в гидросистемах ковочных и штамповочных прессов, ножниц для резки металла, которыми оснащаются машины непрерывного литья заготовок, а также в авиационной, судостроительной и других отраслях техники, где актуальной является проблема ограничения величины повышения давления при гидравлических ударах в сливной гидролинии после соединения ее с областью высокого давления (например, с рабочей полостью гидроцилиндра по окончании рабочего хода). A valve for transferring fluid from a high-pressure cavity to a low-pressure cavity can be used in hydraulic systems of forging and stamping presses, metal shears, which are equipped with continuous casting machines, as well as in aviation, shipbuilding and other branches of technology where the problem of limitation is relevant the magnitude of the pressure increase during hydraulic shocks in the discharge hydraulic line after connecting it to the high-pressure region (for example, with the working cavity of the hydraulic cylinder at the end Static preparation course).

Источники информации
1. Устинов В.Е., Савчук А.С. О повышении стойкости регулирующих клапанов главного клапанного распределителя ковочного гидравлического пресса с насосно-аккумуляторным приводом усилием 60 МН // Совершенствование процессов и машин обработки металлов давлением: Сб. научн. трудов. - Киев, 1988, с. 192-198 (с. 196, рис.3).Sources of information
1. Ustinov V.E., Savchuk A.S. About increasing the durability of control valves of the main valve distributor of a forging hydraulic press with a pump-storage drive with a force of 60 MN // Improving the processes and machines for metal forming: Sat. scientific labor. - Kiev, 1988, p. 192-198 (p. 196, Fig. 3).

2. Сливной клапан. Авторское свидетельство СССР 191297, МКИ F 16 К 47/08. Заявлено 13.07.1965. Опубликовано 14.01.1967. 2. The drain valve. USSR copyright certificate 191297, MKI F 16 K 47/08. Declared 07/13/1965. Published 01/14/1967.

Claims (6)

1. Клапан для перепускания жидкости из полости высокого давления в полость низкого давления, содержащий корпус с входным и выходным сливным каналами, установленный в полости корпуса основной запорно-регулирующий элемент, образующий с корпусом полость управления, со стороны которой эффективная площадь запорно-регулирующего элемента больше его эффективной площади со стороны входного канала, и управляющий клапан, выходная полость которого вместе с полостью управления основного запорно-регулирующего элемента посредством дроссельного канала соединена с входным каналом, а выходная полость - с выходным сливным каналом, отличающийся тем, что в линии, соединяющей выходную полость управляющего клапана с входным сливным каналом, установлен клапан давления с нормально открытым проходным сечением с двумя противоположно расположенными по отношению к его золотнику полостями управления, первая из которых соединена с выходным сливным каналом. 1. Valve for bypassing fluid from the high-pressure cavity to the low-pressure cavity, comprising a housing with inlet and outlet drain channels, a main locking and regulating element installed in the housing cavity, forming a control cavity with the housing, on the side of which the effective area of the locking and regulating element is larger its effective area from the input channel side, and a control valve, the output cavity of which, together with the control cavity of the main locking-regulating element by means of a throttle valve the channel is connected to the inlet channel and the outlet cavity to the outlet drain channel, characterized in that a pressure valve with a normally open passage with two cavities opposite to its spool is installed in the line connecting the outlet cavity of the control valve to the inlet channel control, the first of which is connected to the outlet drain channel. 2. Клапан по п. 1, отличающийся тем, что клапан давления выполнен в виде редукционного клапана прямого действия. 2. The valve according to claim 1, characterized in that the pressure valve is made in the form of a direct-acting pressure reducing valve. 3. Клапан по п. 1, отличающийся тем, что вторая полость управления клапана давления соединена с гидролинией постоянного давления. 3. The valve according to claim 1, characterized in that the second control cavity of the pressure valve is connected to a constant pressure hydraulic line. 4. Клапан по п. 1, отличающийся тем, что вторая полость управления клапана давления соединена с выходным сливным каналом через регулируемый дроссель, причем к этой полости дополнительно подсоединена упругая камера и в полости установлена пружина. 4. The valve according to claim 1, characterized in that the second cavity of the pressure valve control is connected to the output drain channel through an adjustable throttle, and an elastic chamber is additionally connected to this cavity and a spring is installed in the cavity. 5. Клапан по п. 4, отличающийся тем, что упругая камера выполнена с регулируемым объемом. 5. The valve according to claim 4, characterized in that the elastic chamber is made with an adjustable volume. 6. Клапан по одному из пп. 1-5, отличающийся тем, что затвор управляющего клапана установлен в полости управления основного запорно-регулирующего элемента с возможностью перекрытия выполненного в нем осевого канала, сообщающего полость управления с выходным сливным каналом, при этом затвор управляющего клапана выполнен в форме стакана, в полости которого одним концом установлен золотник клапана давления, другой конец которого установлен с возможностью перекрытия выходного отверстия осевого канала. 6. The valve according to one of paragraphs. 1-5, characterized in that the shutter of the control valve is installed in the control cavity of the main locking-regulating element with the possibility of overlapping the axial channel made therein, communicating the control cavity with the outlet drain channel, while the shutter of the control valve is made in the form of a glass, in the cavity of which one end has a spool of the pressure valve, the other end of which is installed with the possibility of overlapping the outlet of the axial channel.
RU2001105009/06A 2001-02-21 2001-02-21 Valve RU2186262C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001105009/06A RU2186262C1 (en) 2001-02-21 2001-02-21 Valve

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001105009/06A RU2186262C1 (en) 2001-02-21 2001-02-21 Valve

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2186262C1 true RU2186262C1 (en) 2002-07-27

Family

ID=20246366

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001105009/06A RU2186262C1 (en) 2001-02-21 2001-02-21 Valve

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2186262C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2527811C2 (en) * 2009-06-24 2014-09-10 Нордхайдролик Аб Valve unit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2527811C2 (en) * 2009-06-24 2014-09-10 Нордхайдролик Аб Valve unit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5873561A (en) Two-port cartridge seat valve
US5381823A (en) Hydraulic pressure control valve
US5868059A (en) Electrohydraulic valve arrangement
EP1001197B1 (en) Pilot operated pressure valve
KR101118073B1 (en) Feed pressure valve
US4418612A (en) Power transmission
WO2002012732A3 (en) Hydraulic control valve system with pressure compensated flow control
US4292805A (en) Servo-valve convertible construction
CA1286193C (en) Pressure limiting valve
KR970074159A (en) Hydraulic devices for operating car control elements
US5979862A (en) Pilot-operated proportional pressure limiting valve
US3926210A (en) Valve combination for hydraulic systems
KR100295425B1 (en) A load holding valve
JPS6170201A (en) Hydraulic self-holding type two-position changeover valve
US6095177A (en) Precontrolled 3-way pressure control valve
US11035392B2 (en) Hydraulic actuator end stroke stop pressure/load control
US4625756A (en) Pilot operated relief valve
RU2186262C1 (en) Valve
US7686039B2 (en) Cartridge valve assembly
US4329912A (en) Auxiliary power steering for motor vehicles
US5638860A (en) Control valve for initial hydraulic surge pressure
EP0367461B1 (en) Pressure control valve
US4519413A (en) Pressure averager
US5799485A (en) Electrohydraulic control device for double-acting consumer
SE442765B (en) LAST pouring VALVE

Legal Events

Date Code Title Description
TK4A Correction to the publication in the bulletin (patent)

Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 21-2002

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100222