RU2298716C2 - Safety make-up sectional valve - Google Patents

Safety make-up sectional valve Download PDF

Info

Publication number
RU2298716C2
RU2298716C2 RU2005124481/06A RU2005124481A RU2298716C2 RU 2298716 C2 RU2298716 C2 RU 2298716C2 RU 2005124481/06 A RU2005124481/06 A RU 2005124481/06A RU 2005124481 A RU2005124481 A RU 2005124481A RU 2298716 C2 RU2298716 C2 RU 2298716C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bore
sleeve
valve
main
make
Prior art date
Application number
RU2005124481/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Павел Григорьевич Редько (RU)
Павел Григорьевич Редько
Анатолий Васильевич Амбарников (RU)
Анатолий Васильевич Амбарников
Адольф Сергеевич Чугунов (RU)
Адольф Сергеевич Чугунов
Константин Викторович Нахамкес (RU)
Константин Викторович Нахамкес
Александр Борисович Тихонов (RU)
Александр Борисович Тихонов
чков Юрий Васильевич Кр (RU)
Юрий Васильевич Крячков
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Павловский машиностроительный завод ВОСХОД"-ОАО "ПМЗ ВОСХОД"
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 Открытое акционерное общество "Павловский машиностроительный завод ВОСХОД"-ОАО "ПМЗ ВОСХОД" filed Critical Открытое акционерное общество "Павловский машиностроительный завод ВОСХОД"-ОАО "ПМЗ ВОСХОД"
Priority to RU2005124481/06A priority Critical patent/RU2298716C2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2298716C2 publication Critical patent/RU2298716C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: mechanical engineering.
SUBSTANCE: valve comprises main valving member and indicating rod-pusher built in the valving member and provided with the central through throttle opening for permitting axial movement and cooperation with the spherical part of the shank of the auxiliary valving member.
EFFECT: expanded functional capabilities.

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 давлением.The present invention relates to the field of mechanical engineering and industrial valve engineering, in particular to volumetric hydraulic actuators of hydraulic systems of building and road machines, and is intended to protect these systems from overloads by high pressure.

Известен подпиточно-предохранительный клапан (клапан) для силовых гидроприводов, содержащий основной клапан, управляющий клапан, дроссель и винтовую пару. Основной клапан поджат пружиной к рабочей кромке в корпусе. Управляющий клапан поджат силовой пружиной, а радиально расположенное дроссельное отверстие, выполненное в основном клапане, соединяет надклапанную полость основного клапана с надклапанной полостью вспомогательного клапана (см. патент RU 2145023 C1 F16K 17/10, опубликованный 27.01.2000 г.).Known feed-safety valve (valve) for power hydraulic actuators containing the main valve, control valve, throttle and screw pair. The main valve is spring-loaded to the working edge in the housing. The control valve is preloaded by a power spring, and a radially located throttle hole made in the main valve connects the supravalvular cavity of the main valve to the supravalve cavity of the auxiliary valve (see patent RU 2145023 C1 F16K 17/10, published January 27, 2000).

Достоинством известного клапана является то, что он отличается простотой конструкции и компактностью исполнения, достигнутыми в основном вследствие размещения деталей клапана непосредственно в ступенчатой цилиндрической расточке корпуса силового гидропривода.The advantage of the known valve is that it is distinguished by its simplicity of design and compact design, achieved mainly due to the placement of valve parts directly in the stepped cylindrical bore of the power hydraulic actuator housing.

Для обеспечения работоспособности указанного клапана сопрягаемые между собой поверхности расточки корпуса и основного клапана по большей его ступени должны быть уплотнены. Отсутствие уплотнительного элемента в известной конструкции предполагает комплектование этих деталей по указанным выше поверхностям с очень малыми зазорами. Учитывая, что при этом еще должно быть достигнуто плотное прилегание клапана к седлу корпуса, выполнение упомянутых требований связано с необходимостью изготовления указанных деталей с высокой точностью.To ensure the operability of the specified valve, the mating surfaces of the body bore and the main valve should be sealed at most of their stages. The absence of a sealing element in a known design involves the acquisition of these parts on the above surfaces with very small gaps. Considering that, at the same time, a tight fit of the valve to the body seat must be achieved, the fulfillment of the above requirements is associated with the need to manufacture these parts with high accuracy.

С другой стороны, высокая точность изготовления сопрягаемой пары во многом обуславливает и большую вероятность «заклинивания» или «затяжеления» перемещения основного клапана в процессе работы, например в случае возможного загрязнения рабочей жидкости, что может привести к отказу клапана, чем существенно снижается его надежность. Недостатками известного клапана являются также низкая чувствительность и недостаточное быстродействие, вызванные значительной величиной дифференциальной рабочей площади основного клапана, приводящей к большой разнице между давлениями открытия и закрытия клапана, значительной величине гистерезиса и соответственно к перегрузкам систем гидропитания и непроизводительным перетокам рабочей среды.On the other hand, the high accuracy of the manufacturing of the mating pair also largely determines the “jamming” or “tightening” of the movement of the main valve during operation, for example, in the event of possible contamination of the working fluid, which can lead to valve failure, which significantly reduces its reliability. The disadvantages of the known valve are also low sensitivity and insufficient speed, caused by a significant differential working area of the main valve, which leads to a large difference between the opening and closing pressures of the valve, a significant amount of hysteresis and, consequently, overloads of hydropower systems and unproductive overflow of the working medium.

Кроме этого, в известном клапане не исключена возможность возникновения автоколебаний основного клапана, особенно в клапанах с большими расходами, в связи с тем, что вход потока рабочей жидкости под давлением в полость корпуса осуществляется через боковое отверстие, а выход - через центральное отверстие ступенчатой расточки корпуса. В этом случае возникают значительные радиальные составляющие активных сил потока, действующих на основной запорный орган, и происходят скачкообразные изменения расхода проводимой среды, вследствие чего эксплуатационные характеристики клапана, его надежность и долговечность существенно снижаются.In addition, the known valve does not exclude the possibility of self-oscillations of the main valve, especially in valves with high flow rates, due to the fact that the input of the working fluid flow under pressure into the body cavity is through the side hole, and the output is through the central hole of the stepped body boring . In this case, significant radial components of the active flow forces acting on the main shut-off element arise, and spasmodic changes in the flow rate of the conducted medium occur, as a result of which the operational characteristics of the valve, its reliability and durability are significantly reduced.

Другим недостатком клапана является неудобство технического обслуживания и регулирования параметров вспомогательного запорного клапана из-за необходимости съема крышки клапана и вынужденной разгерметизации его внутренних полостей.Another disadvantage of the valve is the inconvenience of maintenance and adjustment of the auxiliary shut-off valve due to the need to remove the valve cover and the forced depressurization of its internal cavities.

Из числа известных аналогов заявляемого технического решения ближайшим аналогом (прототипом) может служить предохранительный клапан со встроенным подпиточным клапаном (см. патент RU 2011915 C1 5 F16K 17/10, опубликованный 30.04.1994 г., бюл. №8). Известный предохранительный клапан содержит максимальное количество сходных с заявляемым клапаном конструктивных признаков, а именно: оба клапана содержат корпус с полостями подвода и слива, основной, вспомогательный и подпиточный запорные органы, внутреннюю камеру, образованную внешним контуром уплотняющей части основного запорного органа и внутренней поверхностью расточки корпуса-втулки, радиальные отверстия для сообщения этой камеры с надклапанной полостью слива, при этом основной запорный орган снабжен цилиндрической направляющей частью и осевым центральным отверстием, а вспомогательный запорный орган сформирован в виде самостоятельного модуля с внутренней камерой для отвода рабочей среды и размещения установочного механизма бесступенчатого регулирования, запорный орган модуля снабжен конической уплотняющей поверхностью и опорным торцом, воспринимающим силовую нагрузку цилиндрической пружины сжатия, упертой противоположным концом в опорный торец регулирующего элемента установочного механизма.Among the known analogues of the claimed technical solution, the closest analogue (prototype) can be a safety valve with a built-in make-up valve (see patent RU 2011915 C1 5 F16K 17/10, published on 04/30/1994, bull. No. 8). The known safety valve contains the maximum number of structural features similar to the claimed valve, namely: both valves contain a housing with supply and drain cavities, a main, auxiliary and makeup shut-off bodies, an inner chamber formed by an external contour of the sealing part of the main shut-off element and the inner surface of the housing bore - bushings, radial holes for communication of this chamber with a supravalve drain cavity, while the main locking element is provided with a cylindrical direction the main part and the axial central hole, and the auxiliary locking member is formed as an independent module with an internal chamber for discharging the working medium and accommodating the installation mechanism of stepless regulation, the locking member of the module is equipped with a conical sealing surface and a supporting end that accepts the load of the cylindrical compression spring, which is abutted by the opposite end into the supporting end of the adjusting element of the installation mechanism.

Однако в целом 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 во многом определяется встроенной в проточной части втулки с основным седлом узла подпиточного клапана со своими элементами крепления и установочной пружиной сжатия.However, in general, this valve is notable for its structural complexity and low technological effectiveness due to the need to ensure not only precision manufacturing, but also strict alignment of interacting parts installed in a multi-stage bore of the body with a threaded section. The complexity of the design is largely determined by the built-in in the flow part of the sleeve with the main seat of the make-up valve assembly with its own fastening elements and a compression compression spring.

К недостатку указанного клапана следует отнести и то, что его корпус снабжен установочной поверхностью. Использование таких клапанов в гидроприводах требует обеспечения высокой точности и небольшой шероховатости при обработке стыковочной поверхности корпуса гидропривода, а также существенно увеличивает массу и габариты последнего. Кроме этого, отсутствие во вспомогательном запорном органе направляющей части, как показывает практика, вызывает широкий разброс характеристик клапана по герметичности и недопустимый неравномерный износ уплотняющей кромки в направляющей втулке.The disadvantage of this valve should also include the fact that its body is equipped with a mounting surface. The use of such valves in hydraulic actuators requires ensuring high accuracy and small roughness when processing the docking surface of the hydraulic actuator housing, and also significantly increases the mass and dimensions of the latter. In addition, the absence of a guide part in the auxiliary locking body, as practice shows, causes a wide variation in the valve characteristics in terms of tightness and unacceptable uneven wear of the sealing lip in the guide sleeve.

Другими недостатками известного клапана являются низкая чувствительность и недостаточное быстродействие, вызванные наличием дроссельного отверстия в основном запорном органе и незначительным расходом жидкости через него. При этом следует отметить, что чувствительность и быстродействие клапана во многом определяются правильным выбором диаметра дроссельного отверстия, выполненного в основном запорном органе. Этот выбор производится с учетом того, что при уменьшении этого диаметра ускоряется время открытия основного запорного органа. Но в интересах повышения быстродействия закрытия основного запорного органа диаметр дроссельного отверстия желательно увеличивать.Other disadvantages of the known valve are low sensitivity and lack of speed, caused by the presence of a throttle hole in the main locking body and a small flow rate through it. It should be noted that the sensitivity and speed of the valve are largely determined by the correct choice of the diameter of the throttle hole, made in the main locking body. This choice is made taking into account the fact that when this diameter is reduced, the opening time of the main locking element is accelerated. But in the interest of increasing the speed of closing the main locking element, the diameter of the throttle hole is desirable to increase.

Для поддержания работоспособности известного клапана сопрягаемые между собой поверхности корпуса-втулки и основного запорного органа должны быть уплотнены из-за необходимости обеспечения герметичности управляющей камеры высокого давления, размещенной внутри основного запорного органа. Отсутствие уплотнительных элементов на указанных поверхностях в известном клапане предполагает комплектование запорного элемента с очень малыми зазорами. Учитывая, что при этом должно быть одновременно достигнуто плотное прилегание его уплотнительной части к своему седлу, выполнение указанных требований связано с необходимостью изготовления сопрягаемых деталей с высокой точностью. Таким образом, в конструкции известного клапана имеют место недостатки, присущие рассмотренной выше конструкции клапана-аналога.In order to maintain the operability of the known valve, the mating surfaces of the sleeve body and the main locking member must be sealed due to the need to ensure the tightness of the high-pressure control chamber located inside the main locking member. The absence of sealing elements on these surfaces in a known valve involves the acquisition of a locking element with very small gaps. Given that at the same time, a tight fit of its sealing part to its seat must be achieved, the fulfillment of these requirements is associated with the need to manufacture mating parts with high accuracy. Thus, in the design of the known valve, there are disadvantages inherent in the above design of the valve-analog.

В конструкции клапана-прототипа предусмотрена общая, совмещенная полость слива, в которой во время работы соединяются две траектории потоков слива основного и вспомогательного запорных органов. Кинетическая энергия потока слива, возникающая в процессе открытия основного запорного органа, в значительной степени подавляет скорость истечения рабочей среды из внутренней камеры вспомогательного запорного органа при прохождении ее через образованный кольцевой зазор между корпусом и втулкой, а значительная рабочая длина истечения в кольцевой щели дополнительно увеличивает гидравлические потери на этом участке. Снижение скорости истечения жидкости из внутренней камеры вспомогательного запорного органа приводит к уменьшению величины открытия основного запорного органа и соответственно к снижению расходных характеристик клапана.The design of the prototype valve provides for a common, combined drainage cavity, in which during operation two trajectories of the discharge flows of the main and auxiliary locking bodies are connected. The kinetic energy of the drain flow that occurs during the opening of the main shut-off element, significantly suppresses the rate of expiration of the working medium from the inner chamber of the auxiliary shut-off element when it passes through the formed annular gap between the housing and the sleeve, and the significant working length of the expiration in the annular gap further increases the hydraulic losses on this site. The decrease in the rate of fluid outflow from the inner chamber of the auxiliary locking member leads to a decrease in the opening of the main locking member and, accordingly, to a decrease in the flow rate characteristics of the valve.

В совокупности указанные недостатки известного предохранительного клапана ограничивают его применение в гидроприводах строительно-дорожной техники, в частности в гидромоторах большой мощности.Together, these disadvantages of the known safety valve limit its use in hydraulic drives of road construction equipment, in particular in high-power hydraulic motors.

В связи с особенностями работы 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 peculiarities of the valve operation, along with the traditional ones, a number of additional special requirements are presented, for example, in terms of compactness of execution, overall mass perfection, ease of installation and dismantling, maintenance and safety.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание такой конструкции предохранительно-подпиточного клапана (клапана), которая сочетает возможности и достоинства известных клапанов, но имеет при этом более 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 the safety-make-up valve (valve), which combines the capabilities and advantages of the known valves, but has a 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,

- обеспечение возможности выполнения основным запорным органом дополнительной функции подпиточного клапана,- providing the ability to perform the main locking body of the additional function of the make-up valve,

- 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 и быстродействия предохранительного клапана, снижение гистерезисных явлений на переходных режимах и исключение нежелательной зависимости указанных параметров от выбранного значения дроссельного отверстия в основном запорном органе,- increasing the sensitivity and speed of the safety valve, reducing hysteresis in transient conditions and eliminating the undesirable dependence of these parameters on the selected value of the throttle hole in the main shut-off element,

- повышение надежности работы уплотнительного устройства поршневой части клапана при применении в условиях воздействия высоких температур и давлений рабочей среды,- improving the reliability of the sealing device of the piston part of the valve when used in conditions of exposure to high temperatures and pressures of the working environment,

- повышение КПД клапана путем улучшения его параметров по расходным характеристикам и снижение потерь давления рабочей среды.- increasing the efficiency of the valve by improving its parameters in terms of flow characteristics and reducing pressure losses of the working medium.

Поставленная задача решается тем, что в заявляемом предохранительно-подпиточном гидравлическом клапане модульного исполнения для встроенного монтажа и высоких давлений (предохранительно-подпиточный клапан), содержащем корпус с полостями подвода и слива, основной, вспомогательный и подпиточный запорные органы, внутреннюю камеру управления подпиточным запорным органом, образованную в расточке корпуса-втулки, радиальные отверстия для сообщения этой камеры с надклапанной полостью слива, при этом основной запорный орган снабжен цилиндрической направляющей частью и осевым центральным отверстием, а вспомогательный запорный орган сформирован в виде самостоятельного модуля с внутренней камерой для отвода рабочей среды и размещения установочного механизма бесступенчатого регулирования, запорный орган модуля снабжен конической уплотняющей поверхностью и опорным торцом, воспринимающим силовую нагрузку цилиндрической пружины сжатия, упертой противоположным концом в опорный торец регулирующего элемента установочного механизма, согласно изобретению предохранительно-подпиточный клапан, включающий в себя основной, вспомогательный и подпиточный запорные органы, образован в виде блока-модуля с возможностью встраивания его непосредственно в корпус гидропривода и автономной отработки всех параметров клапана, при этом корпус блока-модуля выполнен в форме многоступенчатой цилиндрической втулки с резьбовым участком и уплотнениями на внешних установочных поверхностях, внутренними соосно расположенными ступенчатыми расточками, большая ступень которых обращена в сторону регулирующей части клапана, радиально отводящими и центральным подводящим каналами, блок-модуль сформирован в виде соосно размещенных в центральном канале корпуса-втулки 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-втулки с основным седлом, с входной и сливной полостями и разделяющих эти полости основного и подпиточного запорных органов, конструктивно совмещенных и выполненных за одно целое в виде подпружиненного плунжера с внутренней сквозной многоступенчатой расточкой, установленного с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направляющей расточке корпуса-втулки и одновременного контакта и взаимодействия конической уплотняющей части с седлом входного канала корпуса-втулки, а внутренней расточки большей ступени - с уплотненной поршневой частью корпуса вспомогательного запорного органа, неподвижно закрепленного в резьбовой расточке корпуса-втулки, при этом внутренняя камера управления подпиточным запорным органом образована внешним контуром уплотняющей части основного запорного органа и контуром прилегающей к нему расточки корпуса-втулки, причем упомянутая камера постоянно сообщена с надклапанной полостью слива, устройство управления вспомогательным запорным органом конструктивно и функционально образовано в виде самостоятельного блока-модуля, с установочным механизмом бесступенчатого регулирования и с возможностью встраивания в резьбовую расточку корпуса-втулки с образованием кольцевой полости слива, 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 - внутренняя камера с участком резьбовой поверхности и седлом в расточке меньшей ступени, в камере размещен вспомогательный запорный орган, выполненный с конической уплотняющей поверхностью, наружным кольцевым двухсторонним уступом и осевым 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 внутренней камеры, при этом на периферийной поверхности кольцевого уступа образованы продольные сквозные, равномерно расположенные в окружном направлении полуцилиндрические расточки, глубина которых расположена вне зоны контакта конической поверхности запорного органа с седлом резьбовой втулки, причем в расточке меньшей ступени резьбовой 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 подпиточного запорного органа, подпружиненного относительно устройства управления вспомогательным запорным органом, ступенчатого цилиндрического индикаторного стержня - 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, согласно изобретению траектория отвода рабочей среды из внутренней камеры вспомогательного запорного органа выполнена автономной, при этом на внешней установочной поверхности большей ступени корпуса-втулки клапана между кольцевыми проточками под уплотнения образована кольцевая коллекторная выемка прямоугольной формы с возможностью сообщения ее с дополнительной надклапанной выходной полостью слива, а через радиально расположенные каналы - с внутренней камерой вспомогательного запорного органа, причем сформированные внутри клапана камеры для отвода рабочей среды от основного-подпиточного и вспомогательного запорных органов разделены между собой кольцевой уплотняющей перегородкой, образованной поверхностью направляющей расточки корпуса-втулки, охватывающей периферийную часть основного-подпиточного запорного органа по подвижной посадке, согласно изобретению внешнее уплотнение поршневой части резьбовой втулки вспомогательного запорного органа выполнено в виде разделенных между собой цилиндрической перемычкой манжетных уплотнений, встроенных в кольцевые прямоугольные канавки втулки, при этом манжетное уплотнение, установленное со стороны воздействия высокого давления, выполнено в виде размещенного в канавке с предварительным натягом упругого резинового кольца и манжеты-обечайки из полимерного антифрикционного материала, имеющей в радиальном сечении П-образную форму и установленной в канавке с возможностью одновременного контакта и взаимодействия своими образующими поверхностями с поверхностью внутренней расточки большей ступени основного-подпиточного запорного органа и упругим резиновым кольцом, при этом наружный диаметр обечайки выбран равным диаметру расточки основного-подпиточного запорного органа, второе манжетное уплотнение выполнено из резины и установлено с защитным фторопластовым кольцом прямоугольного сечения, размещенным со стороны кольцевой перемычки, а размер сечения кольца в радиальном направлении равен размеру максимальной глубины проточки.The problem is solved in that in the inventive safety-make-up hydraulic valve of modular design for built-in installation and high pressures (safety-make-up valve), comprising a housing with supply and drain cavities, a main, auxiliary and make-up shut-off bodies, an internal control chamber for make-up shut-off body formed in the bore of the sleeve body, radial holes for communicating this chamber with a supravalve drain cavity, while the main locking member is provided with a cylinder with a guiding part and an axial central hole, and the auxiliary locking member is formed as an independent module with an internal chamber for discharging the working medium and accommodating a stepless adjustment mechanism, the locking member of the module is provided with a conical sealing surface and a supporting end face that receives the load of the cylindrical compression spring, which is abutted the opposite end into the supporting end of the adjusting element of the mounting mechanism, according to the invention the make-up valve, which includes the main, auxiliary and make-up locking elements, is formed in the form of a block module with the possibility of embedding it directly into the hydraulic actuator housing and autonomous testing of all valve parameters, while the block module housing is made in the form of a multi-stage cylindrical sleeve with a threaded section and seals on the external mounting surfaces, internal coaxially located stepped bores, the large step of which is facing the regulating part of the valve, By means of the exhaust channels and the central supply channels, the block module is formed in the form of two kinematically connected and sequentially interacting automatic control devices of the main, make-up and auxiliary shut-off bodies with locking elements of the valve-seat type, coaxially placed in the central channel of the sleeve body, with a common command pressure chamber sealed between these devices, with the possibility of communicating it through a throttle with a source of control pressure, on the management of the main and makeup locking elements consists of a sleeve body with the main seat, with inlet and drain cavities and separating these cavities of the main and makeup locking elements, structurally combined and made in one piece in the form of a spring-loaded plunger with an internal through multi-stage bore installed with the possibility of reciprocating movement in the guide bore of the sleeve body and simultaneous contact and interaction of the conical sealing part with the input seat saddle the housing of the sleeve, and the inner bore of a larger stage - with a sealed piston part of the body of the auxiliary locking body, fixedly mounted in the threaded bore of the body of the sleeve, while the inner control chamber of the make-up locking body is formed by the external contour of the sealing part of the main locking organ and the contour adjacent to it bores of the sleeve body, wherein said chamber is constantly in communication with a supravalve drain cavity, the control device of the auxiliary locking member is structurally o and functionally formed as an independent block module, with an installation mechanism of stepless regulation and with the possibility of embedding into the threaded bore of the sleeve housing with the formation of an annular drain cavity, the device comprises a housing made in the form of a threaded sleeve sealed along the mounting surfaces with a guide piston cylindrical part and a separating outer annular groove with radial through channels, a stepped cylindrical bore is made inside the sleeve - the inner cam with a portion of the threaded surface and a saddle in the bore of a lower stage, an auxiliary locking element is placed in the chamber, made with a conical sealing surface, an outer annular double-side ledge and an axial shaft of a cylindrical shape with a spherical supporting installation end face coaxially brought into the zone of the common command pressure chamber, moreover, 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 over with the inner chamber, while on the peripheral surface of the annular ledge there are formed longitudinal through semi-cylindrical bores uniformly located in the circumferential direction, the depth of which is located outside the contact zone of the conical surface of the locking member with the seat of the threaded sleeve, and the shank of the auxiliary locking member is installed in the bore of a lower stage of the threaded sleeve with a guaranteed annular gap for the passage of the working medium, and the specified kinematic connection is made in the form of a placement in the inner bore of a lower stage of the main make-up shut-off element, spring-loaded relative to the control device of the auxiliary shut-off element, of a stepped cylindrical indicator rod - with a guide outer part with a two-side ledge and a coaxial face boring-saddle with a central through throttle hole, while the pusher is mounted with the possibility of control stroke of axial movement and interaction of the end bore-saddle with the spherical surface of the shank According to the invention, the trajectory of the discharge of the working medium from the inner chamber of the auxiliary shutter is made autonomous, while on the outer mounting surface of the larger stage of the valve body-sleeve between the annular grooves under the seals, a rectangular collector recess of a rectangular shape is formed with the possibility of communication with an additional over-valve outlet drain cavity, and through radially located channels with the inner chamber of the auxiliary locking organ, m formed inside the chamber valve for diverting the working medium from the main-make-up and auxiliary shut-off bodies are separated by an annular sealing partition formed by the surface of the guide bore of the housing-sleeve, covering the peripheral part of the main-make-up shut-off element for movable seating, according to the invention, the outer seal of the piston part the threaded sleeve of the auxiliary locking element is made in the form of a cupboard divided by a cylindrical bridge nets embedded in the annular rectangular grooves of the sleeve, while the lip seal installed on the side of the high pressure is made in the form of an elastic rubber ring and a sleeve cuff made of a polymer antifriction material having a U-shaped in radial section and installed in the groove with the possibility of simultaneous contact and interaction of its generatrix surfaces with the surface of the inner bore of a larger stage of the main-makeup th locking element and an elastic rubber ring, while the outer diameter of the shell is chosen equal to the diameter of the bore of the main-feeding locking organ, the second lip seal is made of rubber and installed with a protective fluoroplastic ring of rectangular cross section, placed on the side of the annular bridge, and the size of the ring cross section in radial direction is equal to the size of the maximum groove depth.

В соответствии с предлагаемым изобретением отличительной особенностью предохранительно-подпиточного гидравлического клапана со встроенным в основной-подпиточный (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 invention, a distinctive feature of the safety-make-up hydraulic valve with a pusher integrated in the main-make-up (main) shut-off element is that, in addition to the working pressure constantly functioning in the common control chamber, the pressure of the pressure line directly affects transmitted through a pusher located in the bore of the main locking element 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. Так как применение толкателя позволяет значительно увеличить перепад на дросселе, то ускоряется открытие основного запорного органа и повышается его чувствительность.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. 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 автоколебаний 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 member against self-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 .

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 the movement of the main locking element, which increases the efficiency of the valve in the “recharge” mode.

Таким образом, заявляемое техническое решение обладает преимуществом по сравнению с аналогом-прототипом и другими известными решениями, обеспечивающим достижение поставленной задачи - повышение надежности, технико-экономических и эксплуатационных качеств предохранительно-подпиточного клапана за счет:Thus, the claimed technical solution has an advantage compared to the analogue of the prototype and other known solutions that ensure the achievement of the task - improving the reliability, technical, economic and operational qualities of the safety-make-up valve due to:

- выполнения клапана в виде блока-модуля, отличающегося 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 обеспечить возможность проведения автономной отработки параметров клапана,- execution of the valve in the form of a block module, characterized by high adaptability 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 weight of the hydraulic actuator and to provide 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 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 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,

- 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 траектории отвода рабочей среды из внутренней камеры вспомогательного запорного органа автономной и независимой от основной позволяет решить задачу увеличения рабочего хода основного запорного органа при забросах давления в магистрали нагнетания и соответственно увеличения проливочных характеристик клапана.- execution of the trajectory of the removal of the working medium from the inner chamber of the auxiliary shut-off element autonomous and independent of the main one allows us to solve the problem of increasing the working stroke of the main shut-off element during pressure overflows in the discharge line and, accordingly, increasing the valve flow characteristics.

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 26 и 27 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 26 and 27 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 44 вспомогательного запорного органа 5 с продольными сквозными, равномерно расположенными в окружном направлении, полуцилиндрическими расточками 48 для прохождения рабочей жидкости в направлении кольцевой полости слива 36.- figure 2 shows a section aa in figure 1 - structural design of a double-sided annular ledge 44 of the auxiliary locking member 5 with longitudinal through, uniformly located in the circumferential direction, half-cylindrical bores 48 for the passage of the working fluid in the direction of the annular discharge cavity 36.

- на фиг.3 показано место Б на фиг.1 - конструктивное исполнение внешнего уплотнительного устройства поршневой части 34 резьбовой втулки 35 вспомогательного запорного органа 5.- figure 3 shows the place B in figure 1 - structural design of the external sealing device of the piston part 34 of the threaded sleeve 35 of the auxiliary locking member 5.

- на фиг.4 показан общий вид, разрез клапана при работе в режиме предохранительного устройства в момент возникновения в гидросистеме питания сверхдопустимых забросов давления.- figure 4 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 surges.

- на фиг.5 показан общий вид, разрез клапана при работе в режиме «подпитка» напорной магистрали.- figure 5 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 с полостями подвода 2 и слива 3, основной и подпиточный запорный орган 4, вспомогательный запорный орган 5, внутреннюю камеру 6 управления подпиточным запорным органом 4, образованную в расточке корпуса-втулки 1, радиальные отверстия 8 для сообщения этой камеры с надкапанной полостью слива 9.Safety-make-up hydraulic valve of modular design for built-in installation and high pressures (Fig. 1) contains a housing 1 with supply cavities 2 and drain 3, a main and make-up shut-off element 4, an auxiliary shut-off element 5, an inner chamber 6 for controlling the make-up shut-off element 4, formed in the bore of the sleeve body 1, the radial holes 8 for the message of this camera with a drip cavity 9.

Основной запорный орган 4 снабжен цилиндрической направляющей частью 10 и осевым центральным отверстием 11, а вспомогательный запорный орган 5 сформирован в виде самостоятельного модуля с внутренней камерой 12 для отвода рабочей среды и размещения установочного механизма бесступенчатого регулирования 13, вспомогательный запорный орган 5 снабжен конической уплотняющей поверхностью 14 и опорным торцом 15, воспринимающим силовую нагрузку цилиндрической пружины сжатия 16, упертой противоположным концом в опорный торец 17 регулирующего элемента 18 установочного механизма 13.The main locking member 4 is provided with a cylindrical guide portion 10 and an axial central hole 11, and the auxiliary locking member 5 is formed as a stand-alone module with an internal chamber 12 for draining the working medium and accommodating the setting mechanism of stepless regulation 13, the auxiliary locking member 5 is provided with a conical sealing surface 14 and a supporting end 15, perceiving the power load of the cylindrical compression spring 16, abutted by the opposite end to the supporting end 17 of the regulatory element 18 setting mechanism 13.

Предохранительно-подпиточный клапан образован в виде блока-модуля с возможностью встраивания его в резьбовую расточку 19 корпуса гидропривода, при этом корпус блока-модуля 1 выполнен в форме многоступенчатой цилиндрической втулки с резьбовым участком 20 и уплотнениями 21, 22, 23 на внешних установочных поверхностях, внутренними соосно расположенными ступенчатыми расточками 24, 7, 25, радиально отводящими каналами 8 и центральным подводящим каналом 2.The safety-make-up valve is formed as a block module with the possibility of embedding it in a threaded bore 19 of the hydraulic actuator housing, while the block module housing 1 is made in the form of a multi-stage cylindrical sleeve with a threaded section 20 and seals 21, 22, 23 on the external mounting surfaces, coaxially located stepwise bores 24, 7, 25, radially diverting channels 8 and a central supply channel 2.

Блок сформирован в виде соосно размещенных в центральном канале - расточках 24, 7, 25 корпуса-втулки 1, двух кинематически связанных и последовательно взаимодействующих между собой автоматических устройств управления: 26 - основным запорным органом 4 и 27 -вспомогательным запорным органом 5.The block is formed in the form of coaxially placed in the central channel - the bores 24, 7, 25 of the sleeve body 1, two kinematically connected and sequentially interacting automatic control devices: 26 - the main locking body 4 and 27 - auxiliary locking body 5.

Между устройствами управления 26 и 27 герметично размещена общая камера командного давления 28, сообщенная через дроссельное отверстие 29 с источником управляющего давления через центральный подводящий канал 2. Устройство управления 26 состоит из корпуса-втулки 1 с основным седлом 30, с входной полостью 2 и сливной надклапанной полостью 9 и основного запорного органа 4.Between control devices 26 and 27, a common command pressure chamber 28 is sealed, communicating via a throttle port 29 with a control pressure source through a central supply channel 2. The control device 26 consists of a sleeve body 1 with a main seat 30, with an inlet cavity 2 and a drain valve cavity 9 and the main locking member 4.

Основной и подпиточный запорные органы конструктивно совмещены и выполнены за одно целое в виде подпружиненного плунжера 4 с внутренней сквозной многоступенчатой расточкой 32. Плунжер 4 подвижно установлен во внутренней направляющей расточке 7 корпуса-втулки 1 с одновременным контактом и взаимодействием конической уплотняющей части 33 с седлом 30 входного канала 2 корпуса-втулки 1, а внутренней расточки большей ступени 32 - с уплотненной поршневой частью 34 корпуса 35 автоматического устройства управления 27 вспомогательным запорным органом 5. Корпус 35 неподвижно закреплен в резьбовой расточке 25 корпуса-втулки 1.The main and make-up locking elements are structurally combined and made in one piece in the form of a spring-loaded plunger 4 with an internal through multi-stage bore 32. The plunger 4 is movably mounted in the internal guide bore 7 of the sleeve body 1 with simultaneous contact and interaction of the conical sealing part 33 with the input seat 30 channel 2 of the housing sleeve 1, and the inner bore of the larger stage 32 with a sealed piston part 34 of the housing 35 of the automatic control device 27 by an auxiliary locking member 5. The housing 35 is fixedly mounted in the threaded bore 25 of the housing sleeve 1.

Внутренняя камера 6 управления подпиточным запорным органом 4 образована внешним контуром уплотняющей части основного запорного органа 4 и контуром прилегающей к нему расточки 7 корпуса-втулки 1. Внутренняя камера 6 постоянно сообщена через радиальные отверстия 8 с надклапанной полостью слива 9.The inner chamber 6 for controlling the make-up shut-off element 4 is formed by the outer contour of the sealing part of the main shut-off element 4 and the contour of the adjacent bore 7 of the sleeve body 1. The inner chamber 6 is constantly communicated through radial openings 8 with an overvalved drain cavity 9.

Автоматическое устройство управления вспомогательным запорным органом 27 образовано в виде блока-модуля с установочным механизмом бесступенчатого регулирования 13 и с возможностью встраивания в резьбовую расточку 25 корпуса-втулки 1 с образованием кольцевой полости слива 36. Устройство 27 содержит корпус, выполненный в виде уплотненной по установочным поверхностям 37 и 38 резьбовой втулки 35 с направляющей поршневой цилиндрической частью 34 и разделяющей наружной кольцевой проточкой 39 с радиальными сквозными каналами 40.The automatic control device of the auxiliary locking member 27 is formed in the form of a block module with an infinitely variable adjustment mechanism 13 and can be inserted into the threaded bore 25 of the sleeve body 1 with the formation of an annular drain cavity 36. The device 27 comprises a body made in the form of a seal on the installation surfaces 37 and 38 of a threaded sleeve 35 with a guide piston cylindrical part 34 and a separating outer annular groove 39 with radial through channels 40.

Внутри втулки 35 выполнена ступенчатая цилиндрическая расточка 41 с участком резьбовой поверхности 42 и седлом 43, образованным в расточке 41 меньшей ступени. Цилиндрическая расточка 41 образует внутреннюю камеру 12 для размещения вспомогательного запорного органа 5, который выполнен с конической уплотняющей поверхностью 14, наружным кольцевым двухсторонним уступом 44 и осевым хвостовиком 45 цилиндрической формы со сферическим опорно-установочным торцом 46, соосно выведенным в зону общей камеры командного давления 28. Вспомогательный запорный орган 5 установлен с возможностью одновременного контакта конической части 14 с седлом 43 втулки 35, а периферийной поверхности 47 кольцевого уступа 44 - с поверхностью расточки 41, при этом на периферийной поверхности 47 уступа 44 выполнены продольные сквозные, равномерно расположенные в окружном направлении, полуцилиндрические расточки 48 (см.фиг.2) для обеспечения прохождения рабочей жидкости.Inside the sleeve 35, a stepped cylindrical bore 41 is made with a portion of the threaded surface 42 and a saddle 43 formed in the bore 41 of a smaller stage. The cylindrical bore 41 forms an inner chamber 12 for accommodating an auxiliary locking element 5, which is made with a conical sealing surface 14, an outer annular double-sided ledge 44 and an axial shaft 45 of a cylindrical shape with a spherical supporting installation end face 46, coaxially brought into the zone of the common command pressure chamber 28 Auxiliary locking element 5 is installed with the possibility of simultaneous contact of the conical part 14 with the seat 43 of the sleeve 35, and the peripheral surface 47 of the annular ledge 44 - with over the bore 41, while on the peripheral surface 47 of the ledge 44, there are longitudinal through, half-cylindrical bores 48 uniformly located in the circumferential direction (see Fig. 2) to ensure the passage of the working fluid.

В расточке меньшей ступени 41 втулки 35 хвостовик 45 вспомогательного запорного органа 5 установлен с гарантированным кольцевым зазором 49 для прохождения рабочей среды из камеры 28. Во внутренней расточке меньшей ступени 11 основного запорного органа 4 размещен подпружиненный пружиной 50 относительно устройства управления 27 индикаторный стержень-толкатель 51 с направляющей наружной частью 52, с двухсторонним уступом 53, с соосной торцовой расточкой-седлом 54 и центральным сквозным дроссельным отверстием 29.In the bore of the lower stage 41 of the sleeve 35, the shank 45 of the auxiliary locking element 5 is installed with a guaranteed annular gap 49 for the passage of the working medium from the chamber 28. In the inner boring of the lower stage 11 of the main locking element 4 there is a spring-loaded push rod 51 relative to the control device 27 with a guide outer part 52, with a double-sided ledge 53, with a coaxial end-boring-saddle 54 and a central through throttle hole 29.

На внешней установочной поверхности большей ступени 55 корпуса-втулки 1 между кольцевыми проточками под уплотнения 22 и 23 образована кольцевая коллекторная выемка 56 прямоугольной формы с возможностью сообщения ее с дополнительной надклапанной выходной полостью слива 57, а через радиально расположенные каналы 58 - с внутренней камерой 12 вспомогательного запорного органа 5. Сформированные внутри клапана камеры 6 и 12 для отвода рабочей среды от основного и вспомогательного запорных органов 4 и 5 разделены между собой кольцевой уплотняющей перегородкой 59, образованной поверхностью направляющей расточки 7 корпуса-втулки 1, охватывающей периферийную часть основного запорного органа 4 по подвижной посадке.A rectangular collector recess 56 is formed on the external mounting surface of the greater stage 55 of the sleeve body 1 between the annular grooves for seals 22 and 23, with the possibility of communicating it with an additional over-valve outlet cavity 57, and through the radially arranged channels 58 with the internal chamber 12 of the auxiliary locking body 5. Formed inside the valve chamber 6 and 12 to divert the working medium from the main and auxiliary locking bodies 4 and 5 are separated by an annular sealing town 59 formed by the surface of the guide bore 7 of the housing-sleeve 1, covering the peripheral part of the main locking body 4 on a movable landing.

Внешнее уплотнение поршневой части 34 (см. фиг.3) резьбовой втулки 35 вспомогательного запорного органа 5 выполнено в виде разделенных между собой цилиндрической перемычкой 60 манжетных уплотнений 61 и 62, встроенных в кольцевые прямоугольные канавки 63 и 64 поршневой части 34 резьбовой втулки 35. Манжетное уплотнение 61 со стороны воздействия высокого давления состоит из упругого резинового кольца 65 и манжеты-обечайки 66 из полимерного антифрикционного материала - фторопласта, имеющей в радиальном сечении П-образную форму и установленной в канавке 63 с возможностью одновременного контакта и взаимодействия своими образующими поверхностями 67 и 68 с поверхностью внутренней расточки большей ступени 32 основного запорного органа 4 и упругим кольцом 65. Второе манжетное уплотнение 62 из резины установлено с защитным фторопластовым кольцом 69 прямоугольного сечения.The external seal of the piston part 34 (see FIG. 3) of the threaded sleeve 35 of the auxiliary locking member 5 is made in the form of lip-seals 60 and 62, which are interconnected by a cylindrical bridge, embedded in the annular rectangular grooves 63 and 64 of the piston part 34 of the threaded sleeve 35. Cuff the seal 61 on the high pressure side consists of an elastic rubber ring 65 and a cuff 66 of a polymer antifriction material - fluoroplastic, having a U-shaped in radial section and installed in a ditch e 63 to simultaneously contact and interaction with their forming surfaces 67 and 68 with the inner surface of the larger bore step 32 main closure member 4 and the elastic ring 65. The second lip seal 62 of rubber is installed with a protective PTFE ring 69 of rectangular section.

Предохранительно-подпиточный клапан работает следующим образом:Safety-make-up 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 2 клапана и через дроссельное отверстие 29 толкателя 51 основного запорного органа 4 поступает в общую камеру командного давления 28. В связи с тем, что площадь поршневой части 34, неподвижно установленной резьбовой втулки 35 вспомогательного запорного органа, выполнена больше площади седла 30, закрываемой основным запорным органом 4, последний перемещается в сторону расположения входного канала 2 и закрывает его с силой, пропорциональной разности вышеуказанных площадей, исключая переток рабочей жидкости под давлением в надклапанную полость слива 9 гидропривода.The nominal working pressure through the central inlet channel 2 of the valve and through the throttle opening 29 of the pusher 51 of the main locking member 4 enters the common chamber of the command pressure 28. Due to the fact that the area of the piston part 34, the fixed threaded sleeve 35 of the auxiliary locking member is larger the area of the saddle 30, closed by the main locking element 4, the latter moves towards the location of the input channel 2 and closes it with a force proportional to the difference of the above areas, excluding the flow of the working fluid under pressure into the supravalve drain cavity 9 of the hydraulic actuator.

В подводящем канале 2 и в общей камере командного давления 28 устанавливается одинаковое номинальное рабочее давление, поступающее от гидросистемы питания, при этом толкатель 51 гидравлически разгружен и под действием пружины сжатия 50 занимает исходное левое крайнее по фиг.1 положение, упираясь торцом своего уступа в опорный торец промежуточной ступени основного запорного органа 4.In the inlet channel 2 and in the common chamber of the command pressure 28, the same nominal working pressure is established from the hydraulic supply system, while the pusher 51 is hydraulically unloaded and, under the action of the compression spring 50, occupies the initial left extreme position in FIG. 1, abutting against the support end face end face of the intermediate stage of the main locking member 4.

В режиме работы предохранительного устройства (см. фиг.4).In the operating mode of the safety device (see figure 4).

При превышении давления рабочей жидкости в гидросистеме питания сверх номинального (например, при забросах давления или гидравлических ударах) толкатель 51 под действием избыточного давления мгновенно преодолевает усилие пружины 50 и, выполняя функцию поршня, аксиально перемещается в сторону расположения вспомогательного запорного органа 5 до упора в его сферическую часть 46 хвостовика 45 и расточкой-седлом 54 перекрывает центральное дроссельное отверстие 29. Избыточное давление, действуя на полную площадь направляющей части 52 толкателя 51, отжимает вспомогательный запорный орган 5 от седла 43 резьбовой втулки 35, пересиливая установленное с помощью регулирующего элемента 18 усилие сжатия силовой пружины 16.When the working fluid pressure in the hydraulic supply system is exceeded than the nominal (for example, during pressure overloads or hydraulic shocks), the pusher 51 under the action of excessive pressure instantly overcomes the force of the spring 50 and, acting as a piston, axially moves to the side of the auxiliary locking element 5 until it stops the spherical part 46 of the shank 45 and the bore-seat 54 overlaps the Central throttle hole 29. Excessive pressure, acting on the full area of the guide part 52 of the pusher 51, presses the auxiliary locking member 5 from the seat 43 of the threaded sleeve 35, overpowering the compression force of the power spring 16 set by means of the regulating element 18.

Рабочая жидкость с номинальным давлением из камеры 28 проходит по кольцевому зазору 49 во внутреннюю пружинную камеру 12 резьбовой втулки 35 через сквозные полуцилиндрические расточки 48 (см. фиг.2), образованные на периферийной поверхности двухстороннего уступа 44 запорного органа 5. Далее жидкость через радиальные каналы 40, полость 36, радиально направленные каналы 58 корпуса-втулки 1 поступает в дополнительную надклапанную выходную полость слива 57 гидропривода, при этом давление рабочей жидкости в общей камере командного давления 28 резко падает, в результате чего сила, действующая на основной запорный орган 4 со стороны входного канала 2, становится больше силы, действующей со стороны поршневой части 34 резьбовой втулки 35.The working fluid with a nominal pressure from the chamber 28 passes through the annular gap 49 into the inner spring chamber 12 of the threaded sleeve 35 through the through semi-cylindrical bores 48 (see figure 2) formed on the peripheral surface of the two-side ledge 44 of the locking member 5. Further, the fluid through the radial channels 40, cavity 36, radially directed channels 58 of the housing-sleeve 1 enters the additional supravalve outlet cavity of the hydraulic actuator drain 57, while the pressure of the working fluid in the common chamber of the command pressure 28 drops sharply em, as a result of which the force acting on the main locking element 4 from the input channel 2 becomes greater than the force acting on the side of the piston part 34 of the threaded sleeve 35.

Основной запорный орган 4 в этом случае отходит от своего седла 30, открывая основной проход рабочей жидкости избыточного давления в сливную надклапанную полость 9 гидропривода до момента уравновешивания указанных выше сил, при котором происходит процесс закрытия основного запорного органа 4.The main locking element 4 in this case departs from its seat 30, opening the main passage of the overpressure working fluid into the hydraulic overflow valve cavity 9 until the forces indicated above are balanced, during which the closing process of the main locking element 4 occurs.

При понижении давления в гидросистеме и соответственно в камере 28 до рабочего значения толкатель 51 под действием пружины 50 перемещается в исходное положение, открывая свое дроссельное отверстие 29, через которое рабочая среда из напорной магистрали из входного канала 2 беспрепятственно поступает в камеру 28, чем обеспечивается ускоренный возврат основного запорного органа в начальное закрытое положение.When the pressure in the hydraulic system and, accordingly, in the chamber 28 is reduced to the operating value, the pusher 51, under the action of the spring 50, moves to its original position, opening its throttle hole 29, through which the working medium from the pressure line from the inlet channel 2 freely enters the chamber 28, which ensures accelerated return of the main locking element to the initial closed position.

В целом при этом режиме благодаря демпфирующему действию капиллярного кольцевого зазора по направляющей цилиндрической части 52 толкателя 51, а также благодаря постоянному контакту в процессе работы основного запорного органа 4 с направляющей расточкой 7 корпуса-втулки 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 cylindrical part 52 of the pusher 51, as well as due to the constant contact during operation of the main locking element 4 with the guide bore 7 of the housing-sleeve 1, the valve resistance to vibrations and vibrations is significantly increased, stability is improved flow rate and pressure in the hydraulic drive power system. Thus, the hydraulic power system and actuators are protected from destruction.

В режиме подпитки (см. фиг.5).In recharge mode (see figure 5).

При превышении давления жидкости в сливной надклапанной полости 9 гидропривода над давлением в камере командного давления 28 и соответственно в центральном входном канале 2 рабочая жидкость через радиальные отверстия 8 корпуса-втулки 1 проходит во внутреннюю управляющую камеру 6 и перемещает основной-подпиточный запорный орган 4 на открытие, преодолевая незначительное сопротивление пружин 31, 50 и трение манжетных уплотнений 61 и 62. Этим обеспечивается прохождение рабочей жидкости из полости 9 во входной напорный канал 2 и осуществление режима «подпитка» напорной магистрали.When the fluid pressure in the over-valve drain cavity 9 of the hydraulic actuator exceeds the pressure in the command pressure chamber 28 and, accordingly, in the central inlet channel 2, the working fluid passes through the radial openings 8 of the sleeve body 1 into the internal control chamber 6 and moves the main-make-up shut-off element 4 to open overcoming the slight resistance of the springs 31, 50 and the friction of the lip seals 61 and 62. This ensures the passage of the working fluid from the cavity 9 into the inlet pressure channel 2 and the implementation of the regime and "feeding" the pressure line.

Заявленная совокупность существенных конструктивных признаков предлагаемого изобретения обуславливает получение технического результата - создание перспективного ряда предохранительно-подпиточных гидравлических клапанов модульного исполнения для встроенного монтажа, 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, более высокие расходные характеристики и 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, which are distinguished by operational reliability, high pressure stability in transient conditions and at various flow rates, lack of vibration and compact design - all elements the devices are simple and technological in execution and, if necessary, could They can be easily and quickly replaced. In addition, the valves have reduced dimensions and weight, higher flow characteristics and provide the ability to easily integrate directly into the hydraulic actuator housing and conduct autonomous testing of technical characteristics.

Claims (3)

1. Предохранительно-подпиточный гидравлический клапан модульного исполнения для встроенного монтажа и высоких давлений, содержащий корпус с полостями подвода и слива, основной, вспомогательный и подпиточный запорные органы, внутреннюю камеру управления подпиточным запорным органом, образованную в расточке корпуса-втулки, радиальные отверстия для сообщения этой камеры с надклапанной полостью слива, при этом основной запорный орган снабжен цилиндрической направляющей частью и осевым центральным отверстием, а вспомогательный запорный орган сформирован в виде самостоятельного модуля с внутренней камерой для отвода рабочей среды и размещения установочного механизма бесступенчатого регулирования, запорный орган модуля снабжен конической уплотняющей поверхностью и опорным торцом, воспринимающим силовую нагрузку цилиндрической пружины сжатия, упертой противоположным концом в опорный торец регулирующего элемента установочного механизма, отличающийся тем, что предохранительно-подпиточный клапан, включающий в себя основной, вспомогательный и подпиточный запорные органы, образован в виде блока-модуля с возможностью встраивания его непосредственно в корпус гидропривода и автономной отработки всех параметров клапана, при этом корпус блока-модуля выполнен в форме многоступенчатой цилиндрической втулки с резьбовым участком и уплотнениями на внешних установочных поверхностях, внутренними соосно расположенными ступенчатыми расточками, большая ступень которых обращена в сторону регулирующей части клапана, радиально отводящими и центральным подводящим каналами, блок-модуль сформирован в виде соосно размещенных в центральном канале корпуса-втулки 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-втулки с основным седлом, с входной и сливной полостями и разделяющих эти полости основного и подпиточного запорных органов, конструктивно совмещенных и выполненных за одно целое в виде подпружиненного плунжера с внутренней сквозной многоступенчатой расточкой, установленного с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направляющей расточке корпуса-втулки и одновременного контакта и взаимодействия конической уплотняющей части с седлом входного канала корпуса-втулки, а внутренней расточки большей ступени - с уплотненной поршневой частью корпуса вспомогательного запорного органа, неподвижно закрепленного в резьбовой расточке корпуса-втулки, при этом внутренняя камера управления подпиточным запорным органом образована внешним контуром уплотняющей части основного запорного органа и контуром прилегающей к нему расточки корпуса-втулки, причем упомянутая камера постоянно сообщена с надклапанной полостью слива, устройство управления вспомогательным запорным органом конструктивно и функционально образовано в виде самостоятельного блока-модуля с установочным механизмом бесступенчатого регулирования и с возможностью встраивания в резьбовую расточку корпуса-втулки с образованием кольцевой полости слива, 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-внутренняя камера с участком резьбовой поверхности и седлом в расточке меньшей ступени, в камере размещен вспомогательный запорный орган, выполненный с конической уплотняющей поверхностью, наружным кольцевым двухсторонним уступом и осевым 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 внутренней камеры, при этом на периферийной поверхности кольцевого уступа образованы продольные сквозные, равномерно расположенные в окружном направлении полуцилиндрические расточки, глубина которых расположена вне зоны контакта конической поверхности запорного органа с седлом резьбовой втулки, причем в расточке меньшей ступени резьбовой 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 подпиточного запорного органа, подпружиненного относительно устройства управления вспомогательным запорным органом, ступенчатого цилиндрического индикаторного стержня 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.1. Safety and make-up hydraulic valve of modular design for built-in installation and high pressures, comprising a housing with supply and drain cavities, a main, auxiliary and make-up shut-off elements, an internal control chamber for make-up shut-off element formed in the bore of the sleeve-body, radial openings for communication this chamber with nadklapannym cavity drain, while the main locking element is equipped with a cylindrical guide part and an axial central hole, and an auxiliary locking the body is formed as an independent module with an internal chamber for discharging the working medium and accommodating the installation mechanism of stepless regulation, the locking element of the module is equipped with a conical sealing surface and a support end, which receives the load of the cylindrical compression spring, abutted by the opposite end to the support end of the adjusting element of the installation mechanism, characterized the fact that the safety-make-up valve, which includes the main, auxiliary and make-up shut-off valves Ghana, formed in the form of a block module with the possibility of embedding it directly into the hydraulic actuator housing and autonomous testing of all valve parameters, while the block module housing is made in the form of a multi-stage cylindrical sleeve with a threaded section and seals on the external mounting surfaces, internal coaxially located step-boring , the large step of which is facing the regulating part of the valve, radially diverting and the central supply channels, the block module is formed in the form of coaxially placed in the central channel of the sleeve body 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, with a common command pressure chamber sealed between these devices with the possibility of communicating it through a throttle with a source of control pressure, the control device of the main and make-up locking elements consists of a sleeve body with a distinct saddle, with an inlet and a drain cavity and separating these cavities of the main and feed shut-off bodies, structurally combined and made in one piece in the form of a spring-loaded plunger with an internal through multi-stage bore, mounted with the possibility of reciprocating movement in the guide bore of the sleeve body and simultaneous the contact and interaction of the conical sealing part with the saddle of the input channel of the housing-sleeve, and the inner bore of a larger stage - with a sealed piston hour the housing of the auxiliary locking member fixedly fixed in the threaded bore of the sleeve body, wherein the internal control chamber of the make-up locking body is formed by the external contour of the sealing part of the main locking member and the contour of the bore of the sleeve body adjacent to it, said chamber being constantly in communication with the over-valve drain cavity , the control device of the auxiliary locking body is structurally and functionally formed in the form of an independent block module with an installation mechanism In addition to stepless regulation and with the possibility of incorporation into the threaded bore of the sleeve body with the formation of an annular drain cavity, the device comprises a body made in the form of a threaded sleeve sealed on the mounting surfaces with a piston cylindrical part and a separating outer ring groove with radial through channels, inside the sleeve stepped cylindrical bore-inner chamber with a portion of the threaded surface and a saddle in the bore of a lower stage, the chamber accommodates an auxiliary locking element made with a conical sealing surface, an outer annular double-sided ledge and an axial shaft of cylindrical shape with a spherical support and installation end coaxially brought into the zone of the common command pressure chamber, the locking element being installed with the possibility of simultaneous contact of the conical part with the sleeve seat, and the peripheral surface of the annular two-sided ledge - with the surface of the inner chamber, while on the peripheral surface of the annular ledge There are longitudinal through, semi-cylindrical bores uniformly located in the circumferential direction, the depth of which is located outside the contact area of the tapered surface of the locking element with the seat of the threaded sleeve, and in the bore of the lower stage of the threaded sleeve, the shank of the auxiliary locking element 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 stage of the main feeding shut-off element located in the inner bore, under spring-loaded relative to the control device of the auxiliary locking member, a stepped cylindrical indicator rod with a guide outer part with a two-sided ledge and a coaxial end bore-seat with a central through throttle hole, while the pusher is mounted with the possibility of axial movement and interaction of the end bore-seat with a spherical the surface of the shank of the auxiliary locking member. 2. Предохранительно-подпиточный гидравлический клапан по п.1, отличающийся тем, что траектория отвода рабочей среды из внутренней камеры вспомогательного запорного органа выполнена автономной, при этом на внешней установочной поверхности большей ступени корпуса-втулки клапана между кольцевыми проточками под уплотнения образована кольцевая коллекторная выемка прямоугольной формы с возможностью сообщения ее с дополнительной надклапанной выходной полостью слива, а через радиально расположенные каналы - с внутренней камерой вспомогательного запорного органа, причем сформированные внутри клапана камеры для отвода рабочей среды от основного подпиточного и вспомогательного запорных органов разделены между собой кольцевой уплотняющей перегородкой, образованной поверхностью направляющей расточки корпуса-втулки, охватывающей периферийную часть основного подпиточного запорного органа по подвижной посадке.2. The safety-make-up hydraulic valve according to claim 1, characterized in that the path of the fluid outlet from the inner chamber of the auxiliary shutoff member is autonomous, while an annular collector recess is formed on the outer mounting surface of a larger stage of the valve body-sleeve between the annular grooves under the seals rectangular shape with the possibility of communication with an additional nadklapannym outlet drain cavity, and through radially located channels with an internal camera auxiliary and a locking member, moreover, the chambers formed inside the valve to divert the working medium from the main make-up and auxiliary shut-off bodies are separated by an annular sealing partition formed by the surface of the guide bore of the sleeve body, covering the peripheral part of the main make-up shut-off element for movable seating. 3. Предохранительно-подпиточный гидравлический клапан по п.1, отличающийся тем, что внешнее уплотнение поршневой части резьбовой втулки вспомогательного запорного органа выполнено в виде разделенных между собой цилиндрической перемычкой манжетных уплотнений, встроенных в кольцевые прямоугольные канавки втулки, при этом манжетное уплотнение, установленное со стороны воздействия высокого давления, выполнено в виде размещенного в канавке с предварительным натягом упругого резинового кольца и манжеты-обечайки из полимерного антифрикционного материала, имеющей в радиальном сечении П-образную форму и установленной в канавке с возможностью одновременного контакта и взаимодействия своими образующими поверхностями с поверхностью внутренней расточки большей ступени основного подпиточного запорного органа и упругим резиновым кольцом, при этом наружный диаметр обечайки выбран равным диаметру расточки основного подпиточного запорного органа, второе манжетное уплотнение выполнено из резины и установлено с защитным фторопластовым кольцом прямоугольного сечения, размещенным со стороны кольцевой перемычки, а размер сечения кольца в радиальном направлении равен размеру максимальной глубины проточки.3. The safety-make-up hydraulic valve according to claim 1, characterized in that the external seal of the piston part of the threaded sleeve of the auxiliary locking element is made in the form of lip seals that are interconnected by a cylindrical bridge and embedded in the annular rectangular grooves of the sleeve, while the lip seal installed with sides of high pressure, made in the form of an elastic rubber ring and a cuff-shell made of polymer antifriction placed in a groove with a preload of a material having a U-shaped in radial section and mounted in a groove with the possibility of simultaneous contact and interaction of its forming surfaces with the surface of the inner bore of a larger stage of the main make-up shut-off element and an elastic rubber ring, while the outer diameter of the shell is chosen equal to the diameter of the bore of the main make-up locking body, the second lip seal is made of rubber and installed with a protective fluoroplastic ring of rectangular cross section, placed nnym side with annular webs, and the size of the ring section in the radial direction is equal to the size of the maximum depth of the groove.
RU2005124481/06A 2005-08-01 2005-08-01 Safety make-up sectional valve RU2298716C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005124481/06A RU2298716C2 (en) 2005-08-01 2005-08-01 Safety make-up sectional valve

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005124481/06A RU2298716C2 (en) 2005-08-01 2005-08-01 Safety make-up sectional valve

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2298716C2 true RU2298716C2 (en) 2007-05-10

Family

ID=38108023

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005124481/06A RU2298716C2 (en) 2005-08-01 2005-08-01 Safety make-up sectional valve

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2298716C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108869050A (en) * 2018-08-29 2018-11-23 北京航天动力研究所 Ultralow temperature band pooling feature piston makees dynamic formula high pressure valve

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
СИТНИКОВ Т.Б., МАТВЕЕВ И.Б. Расчет и исследование предохранительных и переливных клапанов. - М.: Машиностроение, 1971, с.18, рис.6, ил.25. Предохранительно-подпиточный клапан MHDBN, Mobil hydraulik Komponenten Mannesmann Rexroth, RD64001/0489, Erseltz 11.86, c.793. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108869050A (en) * 2018-08-29 2018-11-23 北京航天动力研究所 Ultralow temperature band pooling feature piston makees dynamic formula high pressure valve

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4485781B2 (en) Valve with pressure balancing piston and method related thereto
KR101118073B1 (en) Feed pressure valve
KR20100102659A (en) Hydraulic control valve having integrated check valve
BRPI0708323B1 (en) sealing system between two mutually moving components to seal a high pressure side with respect to a low pressure side and use of the sealing system
CN105247260B (en) Main stage straight-through type pressure control cartridge valve
RU2298716C2 (en) Safety make-up sectional valve
US20200378412A1 (en) Double-acting overflow valve of a working cylinder and master cylinder
WO2008057169A2 (en) Ejector valve machine
RU2313715C2 (en) Safety - makeup modular type hydraulic valve for incorporated mounting and high pressures
CN110603396B (en) Gate valve
US20180195627A1 (en) Combination valve and bidirectional flow control valve using the same
CN108331792B (en) Hydraulic module for controlling the hydraulic fluid flow of a connecting rod of an internal combustion engine with variable compression ratio, and connecting rod
US6053204A (en) Regulation disc valve with discharging device
RU2277197C1 (en) Safety make-up high-pressure valve
RU2283449C1 (en) Modular safety-make up hydraulic valve for built-in mounting and high pressure
US7069723B2 (en) Anti-reaction valve device, and control unit and hydraulically powered system comprising anti-reaction valve device
RU2250405C1 (en) Check valve
RU2280207C1 (en) Safety make-up sectional high-pressure hydraulic valve
RU2405997C2 (en) Hydraulic distribution valve with integral seals
NO178085B (en) The main valve
KR100826044B1 (en) Liquid control valve
RU2549754C1 (en) Hydraulic drive protection system
WO2023032576A1 (en) Pressure compensation valve
RU43330U1 (en) BALL VALVE
RU2679335C1 (en) Safety valve of direct action

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090802