RU2283449C1 - Modular safety-make up hydraulic valve for built-in mounting and high pressure - Google Patents
Modular safety-make up hydraulic valve for built-in mounting and high pressure Download PDFInfo
- Publication number
- RU2283449C1 RU2283449C1 RU2005100879/06A RU2005100879A RU2283449C1 RU 2283449 C1 RU2283449 C1 RU 2283449C1 RU 2005100879/06 A RU2005100879/06 A RU 2005100879/06A RU 2005100879 A RU2005100879 A RU 2005100879A RU 2283449 C1 RU2283449 C1 RU 2283449C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bore
- housing
- main
- auxiliary
- valve
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Safety Valves (AREA)
- Lift Valve (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области машиностроения и промышленного арматуростроения, в частности к объемным гидроприводам гидравлических систем строительных и дорожных машин, и предназначено для предохранения этих систем от перегрузок высоким (избыточным) давлением.The present invention relates to the field of mechanical engineering and industrial valve engineering, in particular to volumetric hydraulic drives of hydraulic systems of building and road machines, and is intended to protect these systems from overloads with high (excess) pressure.
Известен предохранительный клапан со встроенным подпиточным клапаном, содержащий корпус с полостями подвода и слива, втулку, закрепленную на ней посредством стопорного кольца крестообразную пластину, основной и вспомогательный запорный органы и подпружиненный относительно указанной пластины подпиточный запорный орган с осевым центральным дроссельным отверстием, снабженный цилиндрической и конической частями (см. патент RU 2011915 С1, 5 F 16 K 17/10, опубликованный 30.04.1994 г., бюл. №8). Этот клапан отличается конструктивной сложностью и нетехнологичностью из-за необходимости обеспечения не только точности изготовления, а и строгой соосности взаимодействующих между собой деталей, установленных в многоступенчатой расточке корпуса с резьбовым участком. Сложность конструкции в значительной степени обусловлена встройкой в проточную часть втулки узла подпиточного клапана со своими элементами крепления и установочной пружиной сжатия, а также несовершенной системой проводки каналов, сообщающих внутреннюю камеру вспомогательного запорного органа с полостью слива корпуса клапана.Known safety valve with integrated make-up valve, comprising a housing with inlet and outlet cavities, a sleeve fixed to it by means of a retaining ring a cross-shaped plate, the main and auxiliary locking bodies and a make-up locking element spring-loaded relative to the specified plate with an axial central throttle opening, equipped with a cylindrical and conical parts (see patent RU 2011915 C1, 5 F 16
К недостатку указанного клапана следует отнести еще и то, что его корпус снабжен привалочной (присоединительной) плоскостью. Для использования таких клапанов в гидроприводах требуется соблюдение высокой точности изготовления установочной поверхности и выполнения жестких требований к ее шероховатости. Монтаж известных клапанов в гидропривод существенно увеличивает массу и габариты последнего. В совокупности указанные недостатки клапана ограничивают его применение в гидроприводах строительно-дорожной техники.The disadvantage of this valve should also include the fact that its body is equipped with a mating (connecting) plane. The use of such valves in hydraulic drives requires compliance with high precision manufacturing of the installation surface and the implementation of strict requirements for its roughness. Installation of known valves in a hydraulic actuator significantly increases the mass and dimensions of the latter. Together, these valve flaws limit its use in hydraulic drives of road construction equipment.
Из известных аналогов заявляемого технического решения наиболее близким по технической сущности является принятый в качестве прототипа предохранительный клапан со встроенным подпиточным клапаном (клапан) (см. свидетельство на полезную модель RU 37173 U1, F 16 K 17/10, опубликованное 10.04.2004 г.).Of the known analogues of the claimed technical solution, the closest in technical essence is a safety valve adopted as a prototype with an integrated make-up valve (valve) (see utility model certificate RU 37173 U1, F 16
Известный клапан содержит максимальное количество сходных с заявляемым клапаном конструктивных признаков, а именно: оба клапана содержат корпус, выполненный в виде ступенчатой полой втулки с резьбовым участком и уплотнениями на внешних установочных поверхностях, радиально отводящими и центральным подводящим каналами, основной, вспомогательный и подпиточный запорные органы, внутреннюю камеру и радиальные отверстия для соединения с полостью слива, при этом основной запорный орган снабжен цилиндрическими и конической частями и осевым дроссельным отверстием, а вспомогательный запорный орган - конусообразной уплотняющей поверхностью и наружным кольцевым двухсторонним уступом (буртом), воспринимающим силовую нагрузку цилиндрической пружины сжатия, упертой противоположным концом в опорный торец регулирующего элемента клапана.The known valve contains the maximum number of structural features similar to the claimed valve, namely: both valves contain a housing made in the form of a stepped hollow sleeve with a threaded section and seals on the external mounting surfaces, radially diverging and central supply channels, the main, auxiliary and makeup shut-off bodies , the inner chamber and radial holes for connection with the drain cavity, while the main locking body is equipped with cylindrical and conical parts and axial throttle aperture, and an auxiliary locking body - a cone-shaped sealing surface and an outer annular double-sided ledge (shoulder), perceiving the power load of a cylindrical compression spring, abutted by the opposite end into the supporting end face of the valve control element.
Достоинством известного клапана является то, что он выполнен в едином блоке с возможностью встраивания непосредственно в резьбовую расточку корпуса гидропривода, чем значительно уменьшаются его габариты и масса, обеспечивается высокая герметичность по отношению к внешней среде и возможность удобной регулировки выходных параметров клапана.The advantage of the known valve is that it is made in a single unit with the possibility of embedding directly into the threaded bore of the hydraulic actuator body, which significantly reduces its size and weight, provides high tightness with respect to the external environment and the ability to conveniently adjust the valve output parameters.
Однако известный клапан отличается также конструктивной сложностью и вследствие этого избыточной трудоемкостью. Для поддержания работоспособности указанного клапана сопрягаемые между собой поверхности корпуса, подпиточного и основного запорных органов, встроенных друг в друга, должны быть уплотнены из-за необходимости обеспечения герметичности управляющей камеры высокого давления, размещенной внутри основного запорного органа. Отсутствие уплотнительных элементов по сопрягаемым поверхностям в известном клапане предполагает, например, комплектование запорных элементов с очень малыми зазорами. Учитывая, что при этом должно быть достигнуто плотное прилегание запорных органов к своим седлам, выполнение упомянутых требований связано с необходимостью изготовления этих запорных органов с высокой точностью.However, the known valve is also characterized by structural complexity and, as a result, excessive labor intensity. To maintain the operability of the specified valve, the mating surfaces of the housing, make-up and main shut-off bodies integrated into each other must be sealed due to the need to ensure the tightness of the high-pressure control chamber located inside the main shut-off body. The absence of sealing elements on the mating surfaces in the known valve involves, for example, the acquisition of locking elements with very small gaps. Considering that in this case, a tight fit of the locking elements to their seats must be achieved, the fulfillment of the above requirements is associated with the need to manufacture these locking elements with high accuracy.
С другой стороны, высокая точность изготовления сопрягаемых пар во многом обуславливает и большую вероятность "заклинивания" или "затяжеления" перемещений запорных органов относительно друг друга в процессе работы, например, в случае возможного загрязнения рабочей жидкости, что может привести к отказу клапана, чем существенно снижается его надежность.On the other hand, the high manufacturing accuracy of the mating pairs also largely determines the “jamming” or “tightening” of the movements of the locking elements relative to each other during operation, for example, in the event of a possible contamination of the working fluid, which can lead to valve failure, which significantly its reliability is reduced.
Недостатком известного клапана является также низкая чувствительность и недостаточное быстродействие, вызванные значительной разницей площадей проходных сечений седел по основному и подпиточному запорным органам (неуравновешенной площадью), приводящей к большому перепаду давлений открытия и закрытия клапана, значительной величине гистерезиса и, соответственно, к перегрузкам систем гидропитания и непроизводительным перетокам рабочей среды.A disadvantage of the known valve is also low sensitivity and insufficient speed, caused by a significant difference in the areas of the passage sections of the seats along the main and feed shut-off bodies (unbalanced area), which leads to a large differential pressure of opening and closing of the valve, a significant amount of hysteresis and, consequently, overloads of hydropower systems and unproductive flows of the working environment.
При этом следует отметить, что параметры по чувствительности и быстродействию клапана во многом определяются правильным выбором диаметра дросселирующего отверстия, выполняемого в основном запорном органе. Этот выбор производится с учетом того, что при уменьшении этого диаметра ускоряется открытие основного запорного органа (отрыв его от седла). Но в интересах повышения интенсивности (быстродействия закрытия) основного запорного органа диаметр дроссельного отверстия желательно увеличивать.It should be noted that the parameters for the sensitivity and speed of the valve are largely determined by the correct choice of the diameter of the throttling hole, performed mainly by the locking body. This choice is made taking into account the fact that when this diameter is reduced, the opening of the main locking organ is accelerated (its separation from the saddle). But in the interests of increasing the intensity (speed of closing) of the main locking element, it is desirable to increase the diameter of the throttle hole.
Конические части основного и подпиточного запорных органов клапана-прототипа контактируют с ответными поверхностями - с седлами подпиточного запорного органа и корпуса клапана, выполненными в виде уплотняющих кромок.The conical parts of the main and makeup locking elements of the prototype valve are in contact with mating surfaces - with seats of the makeup locking element and valve body, made in the form of sealing edges.
Однако в описанном устройстве не указаны параметры этих кромок, форма и размеры которых, как показывает практика, во многом определяют эффективность и износостойкость такого вида уплотнений.However, the described device does not indicate the parameters of these edges, the shape and dimensions of which, as practice shows, largely determine the effectiveness and wear resistance of this type of seal.
Надежная работа предохранительно-подпиточного клапана в значительной мере обуславливается степенью герметичности его запорных элементов. При недостаточной герметичности основного запорного органа помимо непроизводительных утечек происходят скачкообразные изменения давления в системе нагнетания и пульсации давления, нарушается стабильность сил давления жидкости, действующих на клапан. В этих условиях могут возникать незатухающие колебания клапана (вибрация), причем чаще всего с момента начала повышения давления в системе еще на этапе регулирования клапана, при этом в случае совпадения частоты возмущающих импульсов с частотой собственных колебаний клапана (или при кратности этих частот) происходят резонансные колебания большой амплитуды, которые часто вызывают недопустимые колебания всей гидравлической системы.Reliable operation of the safety-make-up valve is largely determined by the degree of tightness of its locking elements. With insufficient tightness of the main locking element, in addition to unproductive leaks, abrupt changes in pressure occur in the pressure delivery and pressure pulsation systems, and the stability of the fluid pressure forces acting on the valve is violated. Under these conditions, undamped valve oscillations (vibration) can occur, moreover, most often from the moment the pressure in the system begins to increase even at the stage of valve control, in this case, if the frequency of the disturbing pulses coincides with the frequency of the natural oscillations of the valve (or when these frequencies are multiples), resonance high amplitude vibrations that often cause unacceptable vibrations of the entire hydraulic system.
Герметичность по основному запорному органу достигается качественным изготовлением седла и уплотняющей части самого запорного органа, в частности обеспечением совпадения с высокой точностью их геометрических осей и плотным взаимным прилеганием седла и запорного органа, а также очень малым временем посадки запорного элемента на седло, что обеспечивается наличием пружин сжатия и управляющего давления.Tightness on the main locking element is achieved by the high-quality manufacture of the seat and the sealing part of the locking element itself, in particular, by ensuring the high accuracy of their geometric axes and the tight fit of the seat and locking element, as well as by the very short landing time of the locking element on the saddle, which is ensured by the presence of springs compression and control pressure.
Качественное изготовление запорного элемента достигается легко, поскольку обрабатываемые поверхности - наружные и поэтому являются легкодоступными для механической обработки и контроля. Наибольшую трудность представляет качественное изготовление седла с формированием его в виде кольцевой достаточно острой уплотняющей кромки, как это выполнено в известном клапане-прототипе. Трудность обусловлена технологическими возможностями существующих производств, которые не позволяют изготовлять седло и запорный орган с высокой точностью совпадения их геометрических осей, что предопределяет неплотное взаимное прилегание уплотняющих поверхностей и, соответственно, низкий уровень герметичности соединения со всеми вытекающими отсюда последствиями.High-quality production of the locking element is easily achieved, since the surfaces to be treated are external and therefore are readily available for machining and control. The greatest difficulty is the high-quality manufacture of the saddle with its formation in the form of an annular sufficiently sharp sealing edge, as is done in the known prototype valve. The difficulty is due to the technological capabilities of existing industries, which do not allow the manufacture of a saddle and a locking body with a high accuracy of coincidence of their geometric axes, which determines a loose mutual fit of the sealing surfaces and, accordingly, a low level of tightness of the connection with all the ensuing consequences.
Из-за большого перепада давления и значительного пропускаемого потока истечение рабочей среды через седло с достаточно острыми кромками при числах Рейнольдса Re >1000 сопровождается эффектом сжатия (сужения) струи. При входе в седло средняя скорость рабочей среды увеличивается, статическое давление уменьшается и наблюдается сужение струи в результате ее отрыва от острой кромки. Последующий процесс внезапного расширения струи сопровождается интенсивными гидравлическими потерями в результате вихреобразования и кавитации в зоне отрывного течения, а также ударами быстродвижущихся слоев жидкости в массу практически неподвижной жидкости в заполненной среде. Преобразование потенциальной энергии в кинетическую сопровождается значительными гидравлическими потерями, обусловленными затратой энергии на поворот потока и преодоление трения вязкой жидкости.Due to the large pressure drop and a significant transmitted flow, the outflow of the working medium through the saddle with sufficiently sharp edges at Reynolds numbers Re> 1000 is accompanied by the effect of compression (narrowing) of the jet. When entering the saddle, the average velocity of the working medium increases, the static pressure decreases and a narrowing of the jet is observed as a result of its separation from the sharp edge. The subsequent process of sudden expansion of the jet is accompanied by intense hydraulic losses as a result of vortex formation and cavitation in the separation flow zone, as well as by the blows of fast-moving fluid layers into the mass of an almost immobile fluid in a filled medium. The conversion of potential energy into kinetic energy is accompanied by significant hydraulic losses due to the expenditure of energy for turning the flow and overcoming friction of a viscous fluid.
Помимо рассмотренных выше статических сил на основной запорный орган действует еще и гидродинамическая сила, представляющая собой реакцию потока жидкости на запорный орган и направленная в противоположную сторону - в сторону закрытия основного запорного органа.In addition to the static forces discussed above, a hydrodynamic force acts on the main locking element, which is a reaction of the fluid flow to the locking element and directed in the opposite direction - towards the closing of the main locking element.
Нетрудно видеть, что по мере открытия основного запорного органа (клапана) изменяются скорости потока жидкости через образовавшуюся щель между седлом и клапаном и, следовательно, изменяется давление жидкости в этой щели. При увеличении скорости потока жидкости в результате открывания клапана среднее давление в щели понижается, вследствие чего равновесие сил, действующих на клапан, нарушается и под действием возвратных сил давления и усилий пружин он начинает закрываться. Это, в свою очередь, приводит к снижению скорости и, соответственно, к увеличению среднего давления жидкости в щели, вследствие нарушения равновесия сил клапан вновь начинает открываться. В результате возникают колебания клапана, которые могут вызвать колебания гидравлической системы или отдельных ее звеньев.It is easy to see that as the main shutoff valve (valve) opens, the flow rates of the fluid through the gap formed between the seat and the valve change and, consequently, the fluid pressure in this gap changes. As the fluid flow rate increases as a result of opening the valve, the average pressure in the gap decreases, as a result of which the balance of forces acting on the valve is disturbed and under the influence of the return pressure forces and spring forces it begins to close. This, in turn, leads to a decrease in velocity and, consequently, to an increase in the average liquid pressure in the gap, due to the imbalance of forces, the valve starts to open again. As a result, oscillations of the valve occur, which can cause oscillations of the hydraulic system or its individual links.
Для компенсации рассмотренного выше повышения давления необходимо, чтобы после открытия клапана появилась добавочная сила, которая действовала бы в том направлении, в котором действует усилие давления жидкости. Для этой цели используют действие на клапан динамической силы давления потока жидкости.To compensate for the increase in pressure discussed above, it is necessary that, after opening the valve, an additional force appears that acts in the direction in which the fluid pressure force acts. For this purpose, the action on the valve of the dynamic force of pressure of the fluid flow is used.
В известной конструкции клапана не предусмотрена возможность автономной отработки характеристик вспомогательного (управляющего) клапана, а отсутствие во вспомогательном запорном органе направляющей части, как показывает практика, вызывает широкий разброс характеристик по герметичности и недопустимый неравномерный износ уплотняющей кромки в направляющей втулке.In the known valve design, it is not possible to autonomously test the characteristics of the auxiliary (control) valve, and the absence of a guide part in the auxiliary shut-off element, as practice shows, causes a wide range of characteristics in terms of tightness and unacceptable uneven wear of the sealing edge in the guide sleeve.
В связи с особенностями работы предохранительно-подпиточного клапана к его конструкции наряду с традиционными предъявляются ряд дополнительных специальных требований, например по компактности исполнения, габаритно-массовому совершенству, удобству монтажа и демонтажа, технического обслуживания и безопасности.In connection with the features of the safety-make-up valve, a number of additional special requirements are imposed on its design along with the traditional ones, for example, in terms of compact design, overall mass perfection, ease of installation and dismantling, maintenance and safety.
Технической задачей предлагаемого изобретения является создание такой конструкции предохранительно-подпиточного гидравлического клапана (клапана), которая сочетает возможности и достоинства известных клапанов, но имеет при этом более простую, надежную и технологичную конструкцию клапана с одновременным достижением других технико-экономических показателей:The technical task of the invention is the creation of such a design of a safety-make-up hydraulic valve (valve), which combines the capabilities and advantages of known valves, but has a simpler, more reliable and technologically advanced valve design while achieving other technical and economic indicators:
- легкое встраивание клапана в корпус гидропривода,- easy integration of the valve into the housing of the hydraulic actuator,
- обеспечение автономной отработки параметров вспомогательного (управляющего) запорного органа,- providing autonomous testing of the parameters of the auxiliary (control) locking element,
- конструктивное упрощение системы отвода рабочей среды из камеры вспомогательного запорного органа,- constructive simplification of the system for removing the working medium from the chamber of the auxiliary locking element,
- обеспечение более жесткой ориентации вспомогательного запорного органа (в размещенной камере) с целью улучшения и стабилизации параметров по герметичности,- providing a more rigid orientation of the auxiliary locking element (in the placed chamber) in order to improve and stabilize the parameters for tightness,
- повышение чувствительности клапана и быстродействия предохранительного клапана, снижение гистерезисных явлений, исключение автоколебаний и вибрации основного запорного органа на переходных режимах и исключение нежелательной зависимости указанных параметров от выбранного значения дроссельного отверстия в основном запорном органе,- increasing the sensitivity of the valve and the speed of the safety valve, reducing hysteresis phenomena, eliminating self-oscillations and vibration of the main shut-off element in transition modes and eliminating the undesirable dependence of these parameters on the selected value of the throttle hole in the main shut-off element,
- повышение КПД клапана путем улучшения его параметров по герметичности и снижение гидравлического сопротивления и потерь давления рабочей среды,- increasing the efficiency of the valve by improving its parameters for tightness and reducing hydraulic resistance and pressure loss of the working medium,
- снижение концентрации напряжений на уплотняющей кромке седла корпуса клапана,- reduction of stress concentration on the sealing edge of the valve body seat,
- конструктивное обеспечение эффективной компенсации гидродинамических сил, действующих на основной запорный орган и применение более дешевых и технологичных марок сталей.- constructive support of effective compensation of hydrodynamic forces acting on the main locking body and the use of cheaper and more technologically advanced steel grades.
Поставленная задача решается тем, что в предлагаемом предохранительно-подпиточном гидравлическом клапане модульного исполнения для встроенного монтажа и высоких давлений, содержащем корпус, выполненный в виде ступенчатой полой втулки с резьбовым участком и уплотнениями на внешних установочных поверхностях, радиальными отводящими и центральным подводящим каналами, основной, подпиточный и вспомогательный запорные органы, внутреннюю камеру и радиальные отверстия для соединения с полостью слива, при этом основной запорный орган снабжен цилиндрическими и конической частями и осевым дроссельным отверстием, а вспомогательный запорный орган - конусообразной уплотняющей поверхностью и наружным кольцевым двухсторонним уступом (буртом), воспринимающим силовую нагрузку цилиндрической пружины сжатия, упертой противоположным концом в опорный торец регулирующего элемента клапана, согласно изобретению предохранительно-подпиточный гидравлический клапан, включающий в себя основной, подпиточный и вспомогательный запорные органы, образован в виде блока-модуля с возможностью встраивания его непосредственно в корпус гидропривода и автономной отработки всех параметров клапана и сформирован в виде соосно размещенных в центральном канале корпуса двух кинематически связанных и последовательно взаимодействующих между собой автоматических устройств управления основным, подпиточным и вспомогательным запорными органами с запирающими элементами типа "клапан-седло", с общей камерой командного давления, герметично размещенной между указанными устройствами, с возможностью сообщения ее через дроссель с источником управляющего давления, устройство управления основным и подпиточным запорными органами состоит из корпуса с основным седлом, с входной и сливной полостями и разделяющих эти полости основного и подпиточного запорных органов, подпружиненных относительно устройства управления вспомогательным запорным органом и конструктивно и функционально объединенных и выполненных за одно целое в виде плунжера с внутренней сквозной многоступенчатой расточкой, установленного с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направляющей расточке корпуса и одновременного контакта и взаимодействия конической уплотняющей части с седлом входного канала корпуса, а внутренней расточки большей ступени - с уплотненной поршневой частью корпуса вспомогательного запорного органа, неподвижно закрепленного в резьбовой расточке корпуса, устройство управления вспомогательным запорным органом конструктивно и функционально образовано в виде отдельного блока-модуля с возможностью встраивания в резьбовую расточку корпуса с образованием кольцевой полости слива и траектории прохождения проводимой среды в одном направлении, устройство содержит корпус, выполненный в виде уплотненной по установочным поверхностям резьбовой втулки с направляющей поршневой цилиндрической частью и разделяющей наружной кольцевой проточкой с радиальными сквозными каналами, внутри втулки выполнена ступенчатая цилиндрическая расточка с участком резьбовой поверхности и седлом в расточке меньшей ступени, в расточках размещен вспомогательный запорный орган с конусной уплотняющей поверхностью и осевым наружным хвостовиком цилиндрической формы со сферическим опорно-установочным торцом, соосно выведенным в зону общей камеры командного давления, причем запорный орган установлен с возможностью одновременного контакта конической части с седлом втулки, а периферийной поверхности кольцевого двухстороннего уступа - с поверхностью расточки большей ступени, при этом на периферийной поверхности кольцевого уступа выполнены продольные сквозные, равномерно расположенные в окружном направлении, полуцилиндрические расточки, глубина которых расположена вне зоны контакта конусной поверхности запорного органа с седлом резьбовой втулки, причем в расточке меньшей ступени втулки хвостовик вспомогательного запорного органа установлен с гарантированным кольцевым зазором для прохождения рабочей среды, а указанная кинематическая связь выполнена в виде размещенного во внутренней расточке меньшей ступени основного запорного органа, подпружиненного относительно устройства управления вспомогательным запорным органом, ступенчатого цилиндрического индикаторного стержня (толкателя) с направляющей наружной частью с двухсторонним уступом и соосной торцовой расточкой-седлом с центральным сквозным дроссельным отверстием, при этом толкатель установлен с возможностью на такте управления осевого перемещения и взаимодействия торцовой расточки-седла со сферической поверхностью хвостовика вспомогательного запорного органа,The problem is solved in that in the proposed safety-make-up hydraulic valve of modular design for integrated mounting and high pressures, comprising a housing made in the form of a stepped hollow sleeve with a threaded section and seals on the external mounting surfaces, the radial outlet and central supply channels, the main make-up and auxiliary locking elements, the inner chamber and radial holes for connection with the drain cavity, while the main locking element is provided with n with cylindrical and conical parts and an axial throttle bore, and an auxiliary locking element with a cone-shaped sealing surface and an outer annular double-sided ledge (shoulder), which receives the load of the cylindrical compression spring, abutted by the opposite end into the supporting end face of the valve control element, according to the invention, a safety-feed hydraulic the valve, which includes the main, make-up and auxiliary locking elements, is formed in the form of a block module with the possibility integrating it directly into the hydraulic actuator housing and autonomously working out all valve parameters and is formed in the form of two kinematically connected and sequentially interacting automatic control devices of the main, make-up and auxiliary locking elements with locking elements of the valve-seat type, coaxially placed in the central channel of the housing, with a common command pressure chamber sealed between these devices, with the possibility of communicating it through a throttle with a source control pressure, the control device of the main and makeup locking elements consists of a housing with a main seat, with inlet and drain cavities and separating these cavities of the main and makeup locking elements, spring-loaded relative to the control device of the auxiliary locking body and structurally and functionally combined and made in one piece in in the form of a plunger with an internal through multi-stage bore, mounted with the possibility of reciprocating movement in the guide races the point of the housing and the simultaneous contact and interaction of the conical sealing part with the seat of the input channel of the housing, and the inner bore of the larger stage - with the sealed piston part of the housing of the auxiliary locking member, fixedly mounted in the threaded bore of the housing, the control device of the auxiliary locking member is structurally and functionally formed as a separate block module with the ability to be embedded in the threaded bore of the housing with the formation of an annular cavity drain and trajectory is passed I conducted medium in one direction, the device comprises a housing made in the form of a threaded sleeve sealed on the mounting surfaces with a piston guide cylindrical part and a separating outer annular groove with radial through channels, a stepped cylindrical bore with a threaded surface area and a saddle in the bore is made smaller steps, in the bores there is an auxiliary locking element with a conical sealing surface and an axial outer shank of a cylindrical forms with a spherical support and installation end, coaxially brought into the zone of the common command pressure chamber, and the locking body is installed with the possibility of simultaneous contact of the conical part with the saddle of the sleeve, and the peripheral surface of the annular double-sided ledge - with the surface of the bore of a larger step, while on the peripheral surface of the annular ledges made longitudinal through, uniformly located in the circumferential direction, semi-cylindrical bores, the depth of which is located outside the conical contact zone the surface of the locking body with the seat of the threaded sleeve, and in the bore of the lower step of the sleeve, the shank of the auxiliary locking body is installed with a guaranteed annular gap for the passage of the working medium, and the specified kinematic connection is made in the form of a smaller step of the main locking body located in the inner bore, spring-loaded relative to the control device of the auxiliary locking body, stepped cylindrical indicator rod (pusher) with a guide outer part with two with a lateral ledge and a coaxial end-boring-saddle with a central through throttle hole, while the pusher is mounted with the possibility to control the axial movement and interaction of the end-boring-saddle with the spherical surface of the shank of the auxiliary locking member,
согласно изобретению диаметры сопряжений основного запорного органа с поршневой частью корпуса вспомогательного устройства управления и с корпусом по седлу клапана выбраны в соответствии с соотношением:according to the invention, the diameters of the mating of the main locking element with the piston part of the housing of the auxiliary control device and with the housing along the valve seat are selected in accordance with the ratio:
- Dp/Dск=1,14...1,22, где:- Dp / Dsk = 1.14 ... 1.22, where:
- Dp - уплотняемый диаметр внутренней расточки основного запорного органа, мм,- Dp - the compacted diameter of the inner bore of the main locking organ, mm,
- Dск - диаметр уплотняющей кромки седла корпуса клапана, мм, а между периферийной поверхностью основного запорного органа и соответствующей поверхностью расточки корпуса клапана образован гарантированный кольцевой зазор для сообщения кольцевой наружной полости втулки вспомогательного запорного органа с радиальными отводящими каналами слива в корпусе предохранительно-подпиточного клапана,- Dsk is the diameter of the sealing edge of the valve body seat, mm, and between the peripheral surface of the main locking element and the corresponding surface of the bore of the valve body, a guaranteed annular gap is formed for communicating the annular external cavity of the sleeve of the auxiliary locking element with radial discharge channels for draining in the body of the safety-make-up valve,
согласно изобретению площади поперечного сечения направляющей части толкателя и сечения проходного отверстия седла вспомогательного запорного органа выполнены равными, а оптимальное соотношение суммарной площади сечений радиально отводящих каналов слива и эффективной площади сечения центрального подводящего канала в корпусе должно составлять приблизительно 2:1 соответственно,according to the invention, the cross-sectional areas of the guide part of the pusher and the cross-sectional area of the aperture of the seat of the auxiliary locking member are made equal, and the optimal ratio of the total cross-sectional area of the radially diverting drain channels and the effective cross-sectional area of the central supply channel in the housing should be approximately 2: 1, respectively
согласно изобретению взаимодействующая с основным запорным органом уплотняющая поверхность седла канала корпуса выполнена конической, образующей боковую поверхность усеченного конуса, коаксиально расположенного относительно направляющей цилиндрической расточки и обращенного меньшим основанием в сторону расположения входного канала, при этом углы усеченного конуса и конической части основного запорного органа выполнены с равными значениями в диапазоне от 46° до 52°, а отношение высоты усеченного конуса к диаметру входного канала выбрано в соответствии с соотношением:According to the invention, the sealing surface of the seat channel of the housing interacting with the main locking member is conical, forming a lateral surface of the truncated cone, coaxially located relative to the guide of the cylindrical bore and facing a smaller base in the direction of the input channel, while the angles of the truncated cone and the conical part of the main locking member are made with equal values in the range from 46 ° to 52 °, and the ratio of the height of the truncated cone to the diameter of the inlet channel taken in accordance with the ratio:
- Нук/Dвк=0,048...0,06, где:- Nuk / Dvk = 0,048 ... 0,06, where:
- Нук - высота усеченного конуса, мм,- Nuk - the height of the truncated cone, mm,
Dвк - диаметр входного канала, мм,Dвк - diameter of the input channel, mm,
согласно изобретению коническая уплотняющая часть основного запорного органа в зоне расположения внутренней камеры слива выполнена с переходом в участок цилиндрической поверхности с образованием на ее периферийной поверхности кольцевого одностороннего уступа для компенсации гидродинамических сил и нестабильности давления, а для герметизации и минимизации величины трения перемещения основного запорного органа внешнее уплотнение поршневой части корпуса вспомогательного запорного органа выполнено в виде разделенных между собой цилиндрической перемычкой опозитно встроенных в кольцевые прямоугольные канавки корпуса манжетных уплотнений с защитными фторопластовыми кольцами прямоугольного сечения, установленными со стороны расположения кольцевой перемычки, при этом размер сечения кольца в радиальном направлении равен размеру максимальной глубины проточки, причем основные силовые элементы конструкции: корпус, основной запорный орган, корпус вспомогательного запорного органа, регулирующий элемент и контргайка выполнены из среднеуглеродистых низколегированных сталей, упрочненных нетрудоемкой термической обработкой до значений невысокой твердости.according to the invention, the conical sealing part of the main locking member in the area of the internal discharge chamber is made with a transition to a portion of the cylindrical surface with the formation of an annular one-side ledge on its peripheral surface to compensate for hydrodynamic forces and pressure instability, and to seal and minimize the amount of friction of the movement of the main locking member the piston seal of the auxiliary shutter body housing is made in the form of divided c the lip seal of the casing seals that are positively embedded in the annular rectangular grooves with the protective fluoroplastic rings of rectangular cross-section installed on the side of the location of the annular cross-link, the cross-sectional dimension of the ring in the radial direction being equal to the size of the maximum groove depth, the main structural elements being the body, the main locking element , the housing of the auxiliary locking body, the regulating element and the lock nut are made of medium-carbon low-alloyed steels hardened by a non-laborious heat treatment to low hardness values.
В соответствии с предполагаемым изобретением отличительной особенностью предохранительно-подпиточного гидравлического клапана со встроенным в основной запорный орган толкателем является то, что на вспомогательный запорный орган, кроме рабочего давления, постоянно функционирующего в общей камере управления, напрямую действует давление напорной магистрали, передаваемое через толкатель, размещенный в расточке основного запорного органа с радиальным кольцевым зазором. Последний, с одной стороны, гарантирует протечку рабочей среды в противоположных направлениях, а с другой, - работу толкателя в режиме "поршня".In accordance with the proposed invention, a distinctive feature of a safety-make-up hydraulic valve with a pusher integrated in the main shut-off element is that, in addition to the working pressure constantly operating in the common control chamber, the auxiliary shut-off element directly affects the pressure of the pressure line transmitted through the pusher placed in the bore of the main locking organ with a radial annular gap. The latter, on the one hand, guarantees the leakage of the working medium in opposite directions, and on the other hand, the operation of the pusher in the "piston" mode.
Благодаря указанной особенности время полного открытия вспомогательного запорного органа не будет зависеть от величины сопротивления сквозного дроссельного отверстия, проходное сечение которого может быть выбрано достаточно малым, а следовательно, перепад на дросселе может быть повышен. Исходя из этого вспомогательный запорный орган отрывается от своего седла как от воздействия рабочего давления, поступившего через дроссельное отверстие в общую камеру управления, так и от силы давления напорной магистрали, действующей на полезную площадь толкателя.Due to this feature, the time of complete opening of the auxiliary locking element will not depend on the resistance value of the through throttle hole, the passage section of which can be chosen sufficiently small, and therefore, the differential on the throttle can be increased. Proceeding from this, the auxiliary locking member is detached from its seat both from the action of the working pressure supplied through the throttle aperture to the common control chamber, and from the pressure force of the pressure line acting on the useful area of the pusher.
Так как применение толкателя позволяет значительно увеличить перепад на дросселе, то ускоряется открытие основного запорного органа и повышается его чувствительность.Since the use of the pusher can significantly increase the differential on the throttle, the opening of the main locking element is accelerated and its sensitivity increases.
При забросах давления в подающей магистрали толкатель под действием этого избыточного давления, преодолевая сопротивление пружины, аксиально перемещается в сторону расположения вспомогательного запорного органа до упора в его сферическую часть, чем полностью перекрывается его центральное дроссельное отверстие. Благодаря демпфирующему действию капиллярного кольцевого зазора по направляющей цилиндрической части толкателя повышается устойчивость основного запорного органа против колебаний и стабильность расхода.When pressure drops in the supply line, the pusher under the action of this overpressure, overcoming the resistance of the spring, axially moves towards the location of the auxiliary locking element until it stops in its spherical part, which completely blocks its central throttle hole. Due to the damping effect of the capillary annular gap along the guide of the cylindrical part of the pusher, the stability of the main locking element against oscillations and the flow rate are increased.
При понижении давления в камере управления до рабочего значения толкатель под действием пружины перемещается в исходное положение, открывая свое дроссельное отверстие, через которое рабочая среда из напорной магистрали поступает в камеру управления, чем обеспечивается ускоренный возврат основного запорного органа под действием рабочего давления в исходное закрытое положение.When the pressure in the control chamber decreases to the operating value, the pusher moves to its original position under the action of the spring, opening its throttle hole, through which the working medium from the pressure line enters the control chamber, which ensures an accelerated return of the main locking element under the action of the working pressure to the initial closed position .
Формирование уплотняющей кромки седла в корпусе клапана в виде конусной фаски позволяет значительно снизить потери давления на этом участке, уменьшить контактное давление, концентрацию напряжений и повысить герметичность основного запорного органа за счет автоматической самоустановки его конической уплотняющей части в конусообразном седле корпуса с выбором радиального зазора, образованного по направляющей части. Фасонный профиль, выполненный на периферийной части основного запорного органа в зоне сливной кромки, позволяет отклонять сливную струю рабочей жидкости и компенсировать гидродинамическую силу.The formation of the sealing edge of the seat in the valve body in the form of a conical chamfer can significantly reduce pressure loss in this area, reduce contact pressure, stress concentration and increase the tightness of the main locking element due to the automatic self-installation of its conical sealing part in the conical seat of the body with the choice of the radial clearance formed along the guide part. Shaped profile made on the peripheral part of the main locking element in the area of the drain edge, allows you to reject the drain stream of the working fluid and compensate for the hydrodynamic force.
Использование в качестве внешних уплотнений поршневой части корпуса вспомогательного запорного органа в виде манжетных устройств позволяет минимизировать величину трения перемещения основного запорного органа, что повышает работоспособность клапана в режиме "подпитка".The use of auxiliary locking element in the form of cuff devices as external seals of the piston part of the housing allows minimizing the amount of friction of movement of the main locking element, which increases the valve operability in the “recharge” mode.
Таким образом, предложенное техническое решение обладает преимуществом по сравнению с аналогом-прототипом и другими известными решениями, обеспечивающим достижение поставленной цели - повышение надежности, технико-экономических и эксплуатационных качеств предохранительно-подпиточного клапана за счет:Thus, the proposed technical solution has the advantage compared to the analogue of the prototype and other known solutions that ensure the achievement of the goal - improving the reliability, technical, economic and operational qualities of the safety-make-up valve due to:
- выполнения клапана в виде блока-модуля, отличающегося более высокой технологичностью и возможностью легкой встройки непосредственно в расточки корпуса гидропривода и демонтажа из него, что позволяет решить задачу минимизации габаритов и массы гидропривода и обеспечивает возможность проведения автономной отработки параметров клапана,- execution of the valve in the form of a block module, characterized by higher manufacturability and the ability to easily fit directly into the bores of the hydraulic actuator housing and dismantle from it, which allows us to solve the problem of minimizing the dimensions and mass of the hydraulic actuator and provides the possibility of autonomous testing of valve parameters,
- реализации возможности выполнения основным запорным органом помимо основной функции предохранительного клапана функции подпиточного клапана,- the implementation of the possibility of the main locking element in addition to the main function of the safety valve of the function of the make-up valve,
- встройки в основной запорный орган индикаторного стержня (толкателя) с центральным сквозным дроссельным отверстием с возможностью на такте управления осевого перемещения и взаимодействия со сферической частью хвостовика вспомогательного запорного органа,- insertion into the main locking element of the indicator rod (pusher) with a central through throttle hole with the possibility of axial movement and interaction with the spherical part of the shank of the auxiliary locking element on the control stroke,
- выполнения автоматического устройства управления вспомогательным запорным органом в виде отдельного блока-модуля с возможностью его легкой встройки в основной корпус клапана и автономной отработки характеристик,- execution of an automatic control device by an auxiliary locking element in the form of a separate block module with the possibility of its easy integration into the main valve body and autonomous testing of characteristics,
- минимизации площади дифференциальной части основного запорного органа с целью повышения чувствительности клапана и снижения контактного давления на седло основного запорного органа,- minimize the area of the differential part of the main locking element in order to increase the sensitivity of the valve and reduce contact pressure on the saddle of the main locking element,
- выполнения уплотняющей кромки седла в корпусе клапана в виде конусной фаски и использования в качестве внутренних уплотнителей основного запорного органа в виде манжетных устройств,- perform the sealing edge of the seat in the valve body in the form of a conical chamfer and use as internal seals the main locking element in the form of cuff devices,
- улучшения работы вспомогательного запорного органа путем образования в нем направляющей части,- improving the operation of the auxiliary locking body by forming a guide part in it,
- выполнения силовых элементов конструкции клапана из среднеуглеродистых низколегированных сталей, что позволяет снизить себестоимость продукции.- the implementation of the power elements of the valve structure from medium-carbon low alloy steels, which allows to reduce the cost of production.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где:The essence of the invention is illustrated by drawings, where:
- на фиг.1 показан общий вид, разрез предохранительно-подпиточного гидравлического клапана модульного исполнения для встроенного монтажа и высоких давлений с двумя кинематически связанными и последовательно взаимодействующими между собой автоматическими устройствами 18 и 19 для управления основным, подпиточным и вспомогательным запорными органами;- figure 1 shows a General view, section of a safety-make-up hydraulic valve of modular design for integrated mounting and high pressures with two kinematically connected and sequentially interacting with each other automatic devices 18 and 19 for controlling the main, make-up and auxiliary shut-off bodies;
- на фиг.2 показан разрез А-А на фиг.1 - конструктивное исполнение двухстороннего кольцевого уступа 13 вспомогательного запорного органа 8 с продольными сквозными, равномерно расположенными в окружном направлении, полуцилиндрическими расточками 40 для прохождения рабочей жидкости в направлении кольцевой полости слива 29;- figure 2 shows a section aa in figure 1 - structural design of a double-sided
- на фиг.3 показано место Б на фиг.1 - конструктивное исполнение седла 22 основного запорного органа 7;- figure 3 shows the place B in figure 1 - structural design of the
- на фиг.4 показано место В на фиг.1 - конструктивное исполнение внешнего уплотнительного устройства поршневой части 26 корпуса 27 вспомогательного запорного органа 8;- figure 4 shows the place In figure 1 - structural design of the external sealing device of the
- на фиг.5 показан общий вид, разрез клапана при работе в режиме предохранительного устройства в момент возникновения в гидросистеме питания сверхдопустимых забросов давления;- figure 5 shows a General view, a section of the valve when operating in a safety device at the time of occurrence in the hydraulic power supply system of super-permissible pressure overshoots;
- на фиг.6 показан общий вид, разрез клапана при работе в режиме "подпитка" напорной магистрали.- Fig.6 shows a General view, a section of the valve when operating in the "recharge" pressure line.
Предохранительно-подпиточный гидравлический клапан модульного исполнения для встроенного монтажа и высоких давлений (фиг.1) содержит корпус 1, выполненный в виде ступенчатой полой втулки с резьбовым участком 2 и уплотнениями 3 и 4 на внешних установочных поверхностях, радиально отводящими каналами 5 и центральным подводящим каналом 6, основной и подпиточный запорный орган 7, вспомогательный запорный орган 8, внутреннюю камеру 9. Основной запорный орган 7 снабжен цилиндрической частью 10 и конической частью 11, а вспомогательный запорный орган 8 - конусообразной уплотняющей поверхностью 12 и наружным двухсторонним кольцевым уступом 13, воспринимающим силовую нагрузку цилиндрической пружины сжатия 14, упертой противоположным концом в опорный торец регулирующего элемента 15.Safety-make-up hydraulic valve of modular design for integrated mounting and high pressures (Fig. 1) contains a
Предохранительно-подпиточный клапан образован в виде блока-модуля с возможностью встраивания его в резьбовую расточку 16 корпуса гидропривода и сформирован в виде соосно размещенных в центральном канале-расточке 17 корпуса 1 двух кинематически связанных и последовательно взаимодействующих между собой автоматических устройств управления: 18 - основным и подпиточным запорным органом 7 и 19 - вспомогательным запорным органом 8.The safety-make-up valve is formed in the form of a block module with the possibility of embedding it in the threaded bore 16 of the hydraulic actuator housing and is formed in the form of two automatic control devices kinematically connected and sequentially interacting with each other in the central channel-boring 17 of the housing 1: 18 - the main and make-up
Между устройствами управления 18 и 19 герметично размещена общая камера командного давления 20, сообщенная через дроссельное отверстие 21 с источником управляющего давления через центральный подводящий канал 6. Устройство управления 18 состоит из корпуса 1 с основным седлом 22, с входной полостью 6 и сливной надклапанной полостью 23 и основного и подпиточного запорных органов 7.Between control devices 18 and 19 a common
Основной и подпиточный запорный орган 7 подпружинен цилиндрической пружиной сжатия 24 относительно устройства управления 19 вспомогательным запорным органом 8 и выполнены за одно целое в виде плунжера 7 с внутренней сквозной многоступенчатой расточкой 25. Плунжер 7 подвижно установлен во внутренней направляющей расточке 17 корпуса 1 с одновременным контактом и взаимодействием конической уплотняющей части 11 с седлом 22 входного канала 6 корпуса 1, а внутренней расточки большей ступени 25 - с уплотненной поршневой частью 26 корпуса 27 автоматического устройства управления 19 вспомогательным запорным органом 8.The main and make-up shut-off
Корпус 27 неподвижно закреплен в резьбовой расточке 28 корпуса 1.The
Автоматическое устройство управления вспомогательным запорным органом 19 образовано в виде блока-модуля с возможностью встраивания в резьбовую расточку 28 корпуса 1 с образованием кольцевой полости слива 29. Устройство 19 содержит корпус, выполненный в виде уплотненной по установочным поверхностям 30 и 31 резьбовой втулки 27 с направляющей поршневой цилиндрической частью 26 и разделяющей наружной кольцевой проточкой 32 с радиальными сквозными каналами 33.The automatic control device for the auxiliary locking member 19 is formed as a block module with the possibility of embedding into the threaded bore 28 of the
Внутри втулки 27 выполнена ступенчатая цилиндрическая расточка 34 с участком резьбовой поверхности 35, в расточке меньшей ступени образовано седло 36, в расточках 34 размещен вспомогательный (управляющий) запорный орган 8 с конусной уплотняющей поверхностью 12 и осевым наружным хвостовиком 37 цилиндрической формы со сферическим опорно-установочным торцом 38, соосно выведенным в зону общей камеры командного давления 20. Вспомогательный запорный орган 8 установлен с возможностью одновременного контакта конической части 12 с седлом 36 втулки 27, а периферийной поверхности 39 кольцевого уступа 13 - с поверхностью расточки 34, при этом на периферийной поверхности 39 уступа 13 выполнены продольные сквозные, равномерно расположенные в окружном направлении, полуцилиндрические расточки 40 (см.фиг.2) для обеспечения прохождения рабочей жидкости. В расточке меньшей ступени 34 втулки 27 хвостовик 37 вспомогательного запорного органа 8 установлен с гарантированным кольцевым зазором 41 для прохождения рабочей среды из камеры 20. Во внутренней расточке меньшей ступени 25а основного запорного органа 7 размещен подпружиненный пружиной 42 относительно устройства управлениям 19 индикаторный стержень-толкатель 43 с направляющей частью 44, с двухсторонним уступом 45, с соосной торцовой расточкой-седлом 46 и центральным сквозным дроссельным отверстием 21.Inside the
Между периферийной поверхностью 10 основного запорного органа 7 и соответствующей поверхностью расточки 47 корпуса 1 образован гарантированный кольцевой зазор 48 для сообщения кольцевой наружной полости 29 втулки 27 с радиальными каналами слива 5 корпуса 1.Between the peripheral surface 10 of the
Взаимодействующая с основным запорным органом 7 уплотняющая поверхность седла 22 входного канала 6 корпуса 1 выполнена конической (см. фиг.3), образующей боковую поверхность 49 усеченного конуса, коаксиально расположенного относительно направляющей цилиндрической расточки 17 с вершиной, обращенной в сторону расположения входного канала 6. Коническая уплотняющая часть 11 основного запорного органа 7 в зоне расположения внутренней камеры слива 9 (см. фиг.1)выполнена с переходом в участок цилиндрической поверхности 50 с образованием на ее периферийной поверхности кольцевого одностороннего уступа 51 для компенсации гидродинамических сил и нестабильности давления.The sealing surface of the
Внешнее уплотнение поршневой части 26 корпуса 27 вспомогательного запорного органа 8 (см. фиг.4) выполнено в виде разделенных между собой цилиндрической перемычкой 52 опозитно встроенного в кольцевые прямоугольные канавки 53 корпуса 27 манжетных уплотнений 54 с защитными фторопластовыми кольцами 55 прямоугольного сечения, установленными со стороны расположения кольцевой перемычки 52.The external seal of the
Предохранительно-подпиточный гидравлический клапан работает следующим образом.Safety-make-up hydraulic valve operates as follows.
В режиме номинального рабочего давления, установленного для гидросистемы гидропривода (см. фиг.1)In the nominal operating pressure mode set for the hydraulic system of the hydraulic actuator (see figure 1)
Номинальное рабочее давление через центральный входной канал 6 клапана и через дроссельное отверстие 21 толкателя 43 основного запорного органа 7 поступает в общую камеру командного давления 20. В связи с тем что площадь поршневой части 26, неподвижно установленной резьбовой втулки 27 вспомогательного запорного органа, выполнена больше площади седла 22, закрываемой основным запорным органом 7, последний перемещается в сторону расположения входного канала 6 и закрывает его с силой, пропорциональной разности вышеуказанных площадей, исключая переток рабочей жидкости под давлением в сливную полость 23 гидропривода.The nominal working pressure through the
В подводящем канале 6 и в общей камере командного давления 20 устанавливается одинаковое номинальное рабочее давление, поступающее от гидросистемы питания, при этом толкатель 43 гидравлически разгружен и под действием пружины сжатия 42 занимает исходное левое крайнее по фигуре положение, упираясь торцом своего уступа в опорный торец промежуточной ступени основного запорного органа 7.In the
В режиме работы предохранительного устройства (см. фиг.5)In the operating mode of the safety device (see figure 5)
При превышении давления рабочей жидкости в гидросистеме питания сверх номинального (например, при забросах давления или гидравлических ударах) толкатель 43 под действием избыточного давления практически мгновенно преодолевает усилие пружины и, выполняя функцию поршня, аксиально перемещается в сторону расположения вспомогательного запорного органа 8 до упора в его сферическую часть 38 хвостовика 37 и расточкой-седлом 46 перекрывает центральное дроссельное отверстие 21. Избыточное давление, действуя на полную площадь направляющей части 44 толкателя 43, отжимает вспомогательный запорный орган 8 от седла 36, пересиливая установленное с помощью регулирующего элемента 15 усилие сжатия силовой пружины 14. Рабочая жидкость с номинальным давлением из камеры 20 проходит по кольцевому зазору 41 во внутреннюю пружинную полость резьбовой втулки 27 через сквозные полуцилиндрические расточки 40 (см. фиг.2), образованные на периферийной поверхности двухстороннего уступа 13 запорного органа 8. Далее жидкость через радиальные каналы 33, полость 29, кольцевой зазор 48 и радиально направленные каналы 5 поступает в сливную надклапанную полость 23 гидропривода, при этом давление рабочей жидкости в общей камере командного давления 20 резко падает, в результате чего сила, действующая на основной запорный орган со стороны входного канала 6, становится больше силы, действующей со стороны поршневой части 26 резьбовой втулки 27.When the working fluid pressure in the hydraulic supply system is exceeded than the nominal (for example, during pressure overloads or hydraulic shocks), the
Основной запорный орган 7 в этом случае отходит от своего седла 22, открывая проход рабочей жидкости избыточного давления в сливную полость 23 гидропривода до момента уравновешивания указанных выше сил, при котором повторяется процесс закрытия основного запорного органа.The
Цилиндрический участок 49 и кольцевой односторонний уступ 51 образуют фасонный профиль основного запорного органа 7, который отклоняет сливную струю и компенсирует гидродинамические силы на основном запорном органе 7.The
При понижении давления в гидросистеме и, соответственно, в камере 20 до рабочего значения толкатель 43 под действием пружины 42 перемещается в исходное положение, открывая свое дроссельное отверстие 21, через которое рабочая среда из напорной магистрали из входного канала 6 беспрепятственно поступает в камеру 20, чем обеспечивается ускоренный возврат основного запорного органа 7 в начальное закрытое положение.When the pressure in the hydraulic system and, accordingly, in the
В целом при этом режиме благодаря демпфирующему действию капиллярного кольцевого зазора по направляющей цилиндрической части 44 толкателя 43, а также благодаря постоянному контакту в процессе работы основного запорного органа 7 с направляющей расточкой 17 корпуса 1 значительно повышается устойчивость клапана против колебаний и вибраций, улучшается стабильность расхода и давления в системе питания гидропривода. Таким образом происходит предохранение гидросистемы питания и исполнительных элементов от разрушения.In general, in this mode, due to the damping effect of the capillary annular gap along the guide of the
В режиме подпитки (см. фиг.6)In recharge mode (see Fig.6)
При превышении давления жидкости в сливной полости (камере) 23 гидропривода над давлением в камере командного давления 20 и, соответственно, в центральном входном канале 6 рабочая жидкость через радиальные отверстия 5 корпуса клапана 1 проходит во внутреннюю камеру 9 и перемещает основной запорный орган 7 на открытие, преодолевая незначительное сопротивление пружин 24, 42 и трение манжетных уплотнений 54. Этим обеспечивается прохождение рабочей жидкости из камеры 9 во входной напорный канал 6 и осуществление режима "подпитка" напорной магистрали.When the fluid pressure in the drain cavity (chamber) 23 of the hydraulic actuator exceeds the pressure in the
Заявленная совокупность существенных конструктивных признаков предлагаемого изобретения обуславливает получение технического результата - создание перспективного ряда предохранительно-подпиточных гидравлических клапанов модульного исполнения для встроенного монтажа и высоких давлений, отличающихся эксплуатационной надежностью, высокой стабильностью давления в переходных режимах и при различных расходах жидкости, отсутствием вибраций и компактностью конструкции - все элементы устройства просты и технологичны в исполнении и при необходимости могут быть легко и быстро заменены. Кроме этого, клапаны имеют уменьшенные габариты и массу, обеспечивают возможность легкой встройки непосредственно в корпус гидропривода и проведения автономной отработки технических характеристик.The claimed combination of essential design features of the invention leads to a technical result - the creation of a promising series of safety-make-up hydraulic valves of modular design for built-in installation and high pressures, distinguished by operational reliability, high pressure stability in transient conditions and at various flow rates, lack of vibration and compact design - all elements of the device are simple and technological in execution, etc. the need can be easily and quickly replaced. In addition, the valves have reduced dimensions and weight, provide the ability to easily integrate directly into the hydraulic actuator housing and conduct autonomous testing of technical specifications.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005100879/06A RU2283449C1 (en) | 2005-01-17 | 2005-01-17 | Modular safety-make up hydraulic valve for built-in mounting and high pressure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005100879/06A RU2283449C1 (en) | 2005-01-17 | 2005-01-17 | Modular safety-make up hydraulic valve for built-in mounting and high pressure |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005100879A RU2005100879A (en) | 2006-06-20 |
| RU2283449C1 true RU2283449C1 (en) | 2006-09-10 |
Family
ID=36713975
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005100879/06A RU2283449C1 (en) | 2005-01-17 | 2005-01-17 | Modular safety-make up hydraulic valve for built-in mounting and high pressure |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2283449C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2662508C1 (en) * | 2017-10-05 | 2018-07-26 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное общество "ЮМАС" | Gauge |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2463442C1 (en) * | 2011-04-20 | 2012-10-10 | Открытое Акционерное Общество "Тяжпрессмаш" | Restricting shutoff valve of device for mounting liner string in well |
-
2005
- 2005-01-17 RU RU2005100879/06A patent/RU2283449C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2662508C1 (en) * | 2017-10-05 | 2018-07-26 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное общество "ЮМАС" | Gauge |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005100879A (en) | 2006-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3367625A (en) | Slide gate valves | |
| US4850392A (en) | Double poppet relief valve | |
| CN103016754B (en) | Pneumatic high pressure regulating valve | |
| DK164298B (en) | Non-return valve | |
| KR940007035B1 (en) | Constant flow valve | |
| US3820558A (en) | Combination valve | |
| CN105103070A (en) | Pressure independent control and balancing valves | |
| HU192333B (en) | Check valve controllable hydraulically for the working cylinders of frame sets | |
| WO2018089585A2 (en) | Precise choke systems and methods | |
| RU2283449C1 (en) | Modular safety-make up hydraulic valve for built-in mounting and high pressure | |
| US4363464A (en) | Angle globe valve | |
| RU2314449C2 (en) | Controllable check valve | |
| RU2280207C1 (en) | Safety make-up sectional high-pressure hydraulic valve | |
| RU2298716C2 (en) | Safety make-up sectional valve | |
| RU2250405C1 (en) | Check valve | |
| CN112268140B (en) | Cavitation inhibition type hydraulic valve | |
| RU2277197C1 (en) | Safety make-up high-pressure valve | |
| RU2313715C2 (en) | Safety - makeup modular type hydraulic valve for incorporated mounting and high pressures | |
| RU2103583C1 (en) | Shut-off regulating valve | |
| CN113309897A (en) | Case buffer structure | |
| RU179228U1 (en) | REVERSE VALVE REVERSE | |
| RU2455546C1 (en) | Check valve | |
| RU2208827C1 (en) | Pressure regulator | |
| CN218152529U (en) | Direct-acting plug-in overflow valve capable of adjusting inlet angle in large range | |
| RU2184897C2 (en) | Shut-off and regulating unit |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100118 |